郝璐瑜 于澤源 李興國

（東北農業(yè)大學園藝學院，黑龍江哈爾濱 150030）

薄皮甜瓜（Cucumis meloL. var.makuwaMakino）是葫蘆科甜瓜屬一年生蔓生植物，果實香氣四溢，甘甜可口。國內外的研究表明：甜瓜果實揮發(fā)性成分逾240種，主要為酯類、醛類、醇類、含硫化合物、酮類及萜類化合物（Jordan et al.，2001；Kourkoutas et al.，2006；李國生 等，2010）。蔣玉梅等（2005）、陳存坤（2008）分析厚皮甜瓜表明，酯類物質是構成厚皮甜瓜香氣的主要成分。劉圓等（2008）分析得出薄皮甜瓜玉美人和龍?zhí)鹧┕诘某墒旃麑嵵絮ヮ愇镔|含量占香氣成分的 80 %以上，并且證實乙酸-2-甲基-1-丁酯、乙酸己酯和乙酸芐基酯等乙酸酯類物質是最重要的酯類香氣物質。

前人在甜瓜的芳香物質研究中，主要以果實成熟時期的香氣成分分析為主，在后熟不同時期中香氣成分的種類和含量的動態(tài)變化報道較少。固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）技術是通過吸附洗脫技術，集采樣、萃取、濃縮、進樣為一體（劉春紅，2009），該方法具有操作簡便，結果準確性高、費用相對較低等特點。SPME與氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（GC-MS）聯(lián)用技術，更是為芳香物質的測定提供了精確并且廣泛適用的方法，已被應用在蘋果、黃瓜、茶葉等芳香物質測定上（劉春香 等，2002；乜蘭春 等，2006；張靈枝 等，2007）。

本試驗采用SPME技術提取薄皮甜瓜中的揮發(fā)性物質，通過GC-MS檢測其果實后熟過程中香氣物質的種類及相對含量，并力求建立薄皮甜瓜香氣物質的快速檢測方法，為薄皮甜瓜香氣成分的分析及鑒定提供理論和技術參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗選用哈甜-2號薄皮甜瓜，為哈爾濱市農業(yè)科學院育成的早熟品種。薄皮甜瓜幼苗2010年5月22日定植于哈爾濱市農業(yè)科學院科研基地的日光溫室，6月20日授粉，選取花后35 d，大小均勻、顏色鮮艷、花紋清晰的果實進行采摘。

將采后的甜瓜樣品于室溫下通風、陰涼處貯藏，放置24 h后進行第1次取樣測定，每隔3 d進行1次樣品測定，共7次，分別編號1（1 d）、2（4 d）、3（7 d）、4（10 d）、5（13 d）、6（16 d）、7（19 d）。每次測定3次重復。

測定時取待測薄皮甜瓜果實約2 kg，用去離子水將其清洗干凈，除去瓜瓤，破碎為0.5 cm3左右的小塊備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 SPME處理方法 選用DVB/CAR/PDMS 50/30 μm萃取頭（美國Supelco公司），270℃老化1 h備用。

采用40 mL頂空瓶，放入轉子，隨機稱取10 g甜瓜樣品，在其中加入5 g NaCl、10 mL去離子水后封蓋，搖勻備用。

樣品靜置10 min后，將頂空瓶放入40 ℃水浴中加熱，加熱裝置為恒溫磁力攪拌器，轉子調至500 r·min-1，將萃取頭插入頂空瓶中，距上液面約1 cm，萃取30 min。

1.2.2 GC-MS分析方法 采用SE-54毛細管柱（中國科學院蘭州化學物理研究所）（30 m×0.32 mm，膜厚度0.5 μm）；載氣為He；進樣口溫度250 ℃，吹掃流量3 mL·min-1，分流進樣3 min。EI（電子轟擊）源，檢測電壓相對于調諧結果，質量掃描范圍33～350 m·z-1，離子源230 ℃，接口溫度250 ℃。

程序升溫：溶劑切割2.5 min，40 ℃保持2.5 min，4 ℃·min-1升溫至 170 ℃，保持2 min。溶劑切割 0 min，40 ℃保持 2.5 min，8 ℃·min-1升溫至 170 ℃，4 ℃·min-1升溫至235 ℃。

1.2.3 香氣成分數(shù)據(jù)定性、定量方法 采集所得到的質譜圖利用NIST05和NIST05S譜庫檢索，結合人工圖譜解析和參考文獻進行定性，按峰面積歸一化法求得各揮發(fā)性成分的相對百分含量。

2 結果與分析

2.1 果實后熟過程中揮發(fā)性香氣物質的鑒定分析

應用SPME提取哈甜-2號果實的揮發(fā)性物質，經(jīng)GC-MS聯(lián)機分析后獲得色譜圖，各組分質譜經(jīng)計算機譜庫檢索，在7個時期樣品中共檢測出77種揮發(fā)性香氣成分，同時根據(jù)已發(fā)表文獻注明其相應的感官特性（宛曉春 等，1997；張東曉，2002；蔣玉梅 等，2005；張上隆和陳昆松，2007），詳見表1。

表1 哈甜-2號果實香氣成分GC-MS分離定性結果

續(xù)表

哈甜-2號薄皮甜瓜在7個時期，檢測到的香氣成分分別有 53種、59種、54 種、45種、37種、36種和41種，這些香氣成分的化學結構主要是C3～C9脂肪酸所生成的酯類以及C2～C12的醛類、醇類、酮類等。77種香氣成分中含有酯類物質40種，醇類物質9種，醛類物質7種，酮類物質9種，烯類物質4種，酚類物質3種，雜環(huán)物質5種。薄皮甜瓜香氣物質主要是以一些低分子的酯類物質為主，40種酯類中共有5種甲酯、14種乙酯、4種丙酯、7種丁酯、1種戊酯、2種己酯、1種辛酯、4種硫酯及2種苯基酯。

果實的揮發(fā)性香氣物質主要是在果實生長發(fā)育過程中經(jīng)過一系列反應形成的次生代謝產物，哈甜-2號果實在采后不同時期檢測到不同的揮發(fā)性成分，在7個時期，共有的揮發(fā)性香氣成分達27種，包括乙醛、正己醛、乙醇、硫代特戊酸、2,4-二乙酰氧基戊烷和22種酯類物質，這些共有的揮發(fā)性香氣成分奠定了甜瓜果實的基本香氣。

2.2 果實后熟時期酯類物質的動態(tài)變化分析

在哈甜-2號果實后熟過程中，香氣物質的種類和相對含量都在不斷變化，香氣成分中酯類物質在各個時期占揮發(fā)性香氣物質峰面積的90 %以上，可見酯類物質對果實香氣的影響占絕對優(yōu)勢。

7個時期共有的22種酯類物質，以及其在各時期的相對含量見表2。

表2 22種酯類物質的相對含量

選取22種揮發(fā)性酯類中相對含量大于1 %的酯類物質，共12種，它們可視為哈甜-2號果實的特征性酯類（Zhu，2004），分析其在各時期相對含量的動態(tài)變化（圖1）。

圖1 不同時期特征性酯類的相對含量

由圖1可知，12種酯類物質中，乙酸乙酯相對含量明顯高于其他酯類物質。2,3-丁二醇二乙酸酯相對含量在果實后熟前期保持穩(wěn)定，后期（5～7時期，采后13～19 d）明顯增加，其他酯類物質的最大含量基本出現(xiàn)在后熟前期（1～4時期，采后1～10 d），后期均有減少趨勢。

哈甜-2號果實后熟期間，乙酸乙酯所占香氣物質峰面積在第4時期（采后10 d）達到最大值70.26 %，在酯類物質中相對含量大于50 %，其含量對后熟過程中果實香氣的影響較大。2,3-丁二醇二乙酸酯的相對含量在酯類物質中也較大，在第5時期后相對含量達到18.52 %，且持續(xù)增加。乙酸乙酯和2,3-丁二醇二乙酸酯的相對含量占揮發(fā)性香氣物質峰面積的63 %以上，在第4～5時期（采后10～13 d）變化較為劇烈，且二者含量的變化趨勢相反。

3 討論

近年來，國內外利用SPME和GC-MS聯(lián)用方法對甜瓜揮發(fā)性物質的研究逐步增多。甜瓜的揮發(fā)性香氣成分可以反映果實的品質和成熟度，唐貴敏等（2007）、劉圓等（2008）對甜瓜果實的研究發(fā)現(xiàn)，未成熟的果實香氣以醛類和醇類為代表性物質，隨著果實的成熟酯類物質的含量逐漸增加。本試驗結果發(fā)現(xiàn)哈甜-2號薄皮甜瓜果實后熟過程中的香氣物質包括酯類、醛類、酮類、酚類和雜環(huán)類，其中酯類物質的相對含量占明顯優(yōu)勢，進一步表明酯類物質是甜瓜果實成熟時期的主要香氣成分。本試驗在7個時期檢測到的共有特征性酯類12種，亦有相關報道表明是甜瓜的呈香物質（陳存坤 等，2008；劉圓 等，2008；李國生 等，2010）。

哈甜-2號薄皮甜瓜特征性酯類物質中乙酸乙酯的相對含量顯著高于其他物質，已有報道表明乙酸乙酯分別與甜瓜果實的香氣、苦味、綜合口味等感官檢驗項目呈顯著正相關（劉勇 等，2009）。2,3-丁二醇二乙酸酯相對含量小于乙酸乙酯但遠大于其他酯類物質，目前未見其感官特性報道，但在果實后熟過程中相對含量明顯增大，可見其對后熟時期的果實香氣具有一定影響。乙酸乙酯和2,3-丁二醇二乙酸酯的變化較為明顯，特別在果實后熟時期呈相反趨勢，推測二者的相對含量與果實后熟程度相關聯(lián)，哈甜-2號果實在第4～5時期（采后10～13 d）由成熟轉向過熟。

根據(jù)感官評價，甜瓜可分為果香型、青香型、辛香型、木香型、醛香型等。果香型是指那些具有成熟水果的香氣且伴有甜氣味的香型，香氣成分主要為由 C4～C9脂肪酸所生成的酯類及C4～C9的醛類和醇類（乜蘭春 等，2004；張上隆和陳昆松，2007），根據(jù)表1中酯類物質的組成，可推斷哈甜-2號薄皮甜瓜的成熟果實為果香型。

本試驗雖已鑒定出哈甜-2號薄皮甜瓜的香氣物質及其相對含量，但無法對比某種香氣物質對果實香氣（感官）形成的貢獻率大小，這是由于香氣成分對果實香氣的影響與其風味閾值有關，還應對相關香氣物質的風味閾值做進一步的確定。為了更深入地研究香氣成分在甜瓜果實后熟過程中的動態(tài)變化規(guī)律，還需考慮多種因素，如：不同的甜瓜品種、成熟度、種植條件、貯藏方式等對香氣成分的影響（陳小央和胡晉，2010），另外不同的提取分離方法（Kemp et al.，1972；Yamaguchi et al.，1977）對甜瓜香氣物質的鑒定也有一定影響。

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