何朝飛，張耀海，田景華，何紹國，焦必寧,*

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院西南大學(xué)柑桔研究所，重慶 400712； 3. 安岳縣檸檬產(chǎn)業(yè)局，四川 安岳 642350)

檸檬(Citrus limon)為蕓香科常綠小喬木，又稱檸果、洋檸檬、益母果等，是柑橘類中最不耐寒的種類之一，適宜于冬季較暖、夏季不酷熱、氣溫較平穩(wěn)的地方。隨著人們生活水平的日益提高，檸檬的需求量也越來越大[1]。例如檸檬果皮較厚，芳香濃郁，可以生產(chǎn)檸檬香精油；果肉汁液可用于配制飲料和提煉香料。研究檸檬果皮和果肉的香氣成分，對于進(jìn)一步開發(fā)檸檬產(chǎn)品和檸檬深利用具有重要意義。目前關(guān)于檸檬香氣研究的報(bào)道不多[2]，主要集中于其他柑橘種類及其果汁香氣的研究[3-4]。在水果的種植生產(chǎn)中，套袋技術(shù)[5]在提高果品外觀質(zhì)量、減少農(nóng)藥使用、生產(chǎn)綠色無公害果品等方面已有廣泛的應(yīng)用。檸檬采用套袋技術(shù)可使果面光潔美觀，著色均勻，減少農(nóng)藥對果皮的污染、機(jī)械損傷和病蟲危害，提高果實(shí)外觀質(zhì)量和商品率，增加果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入[6]。目前有關(guān)套袋技術(shù)的研究主要是套袋對檸檬內(nèi)在品質(zhì)的影響[7]和對蘋果[8-9]等水果中香氣成分的影響，而對檸檬的香氣品質(zhì)的影響研究尚未見報(bào)道。本研究以套袋和未套袋安岳檸檬為原料，采用頂空固相微萃取提取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(headspace-solid phase microextraction-gas chromatographymass spectrometry，HS-SPME-GC-MS)分別分析果皮果肉的香氣成分，通過NIST2008和香氣譜圖庫(Flavour2.0)檢索，結(jié)合氣相色譜保留指數(shù)和相關(guān)文獻(xiàn)[2-4,10]，對各種香氣成分進(jìn)行定性，通過內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量，測定分析套袋對檸檬香氣組分和含量的影響，為研究套袋技術(shù)在檸檬的種植和培育中的應(yīng)用，以及對檸檬感官品質(zhì)的控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

C5～C20正構(gòu)烷烴標(biāo)品、環(huán)己酮(分析純) 德國Dr. Ehrenstorfer GmbH公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7890/5973氣相色譜-單四極桿質(zhì)譜儀 美國Agilent公司；Combi PAL 氣相色譜多功能自動(dòng)進(jìn)樣器 瑞士CTC公司；DB-5MS石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm，0.25μm)；DVB/CAR/PDMS 50/30μm(二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷)萃取頭 美國Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

樣品采自四川省安岳縣，將新鮮檸檬洗凈后，小心切開果實(shí)，注意要盡少破壞果皮油包和果肉汁液流出，分開果皮和果肉后，隨機(jī)取足夠果皮和果肉，用搗碎機(jī)搗碎均勻。

準(zhǔn)確稱取5.00g果肉樣品或3.00g果皮，移入20mL螺口樣品瓶中，加入3.00g NaCl，果皮樣品中需再加3.00mL去離子水，準(zhǔn)確加入2μL環(huán)己酮，作為內(nèi)標(biāo)物，旋緊瓶蓋，上機(jī)檢測。

1.3.2 儀器條件

氣相色譜條件：載氣為氦氣，1mL/min；進(jìn)樣口溫度250℃，不分流進(jìn)樣；程序升溫，35℃保持5min，以3℃/min升至180℃保持2min，再以5℃/min升至240℃，保持2min。

質(zhì)譜條件：傳輸線溫度280℃；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；離子化方式電子電離源(electron ionization，EI)，電子能量70eV，質(zhì)量范圍m/z 35～400。

頂空固相微萃取條件：40℃孵化15min；頂空吸附40min；解吸5min。

1.3.3 定性和定量分析

在相同的程序升溫條件下，以C5～C20的正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn)，以其保留時(shí)間的不同計(jì)算樣品測試中的化合物的保留指數(shù)(retention indices，RI)[11]，結(jié)合圖譜庫(NIST2008和Flavour2.0)檢索結(jié)果，同時(shí)與文獻(xiàn)值相比較共同定性，從而確定出相應(yīng)的香氣物質(zhì)。

定量方法采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量，內(nèi)標(biāo)物為密度0.9478g/mL的環(huán)己酮。

2 結(jié)果與分析

應(yīng)用SPME-GC-MS聯(lián)用分別對套袋和未套袋安岳檸檬的果皮和果肉的香氣成分進(jìn)行了分析，圖1是套袋和未套袋檸檬果皮果肉香氣成分的總離子流色譜圖；通過圖譜庫檢索與RI值，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，得出香氣成分及含量(表1)。根據(jù)各種化合物的官能團(tuán)不同進(jìn)行了分類，各類成分的相對含量在套袋處理前后的比較見表2。

圖 1 套袋和未套袋檸檬果皮果肉香氣成分的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatograms of aroma components in peel and pulp of bagged and non-bagged lemons

表 1 套袋和未套袋檸檬果皮和果肉的香氣成分的分析結(jié)果Table 1 Aroma composition of peel and pulp of bagged and non-bagged lemons

續(xù)表1

2.1 套袋對檸檬香氣組分的影響

分析結(jié)果表明，檸檬果皮中共檢出91種香氣成分，套袋處理后的檸檬果皮中共檢出86種香氣成分，主要包括烯烴類(36種)、醇類(20種)、醛類(14種)、酯類(7種)和酮類(3種)等物質(zhì)；未套袋果皮中共檢出88種香氣成分，也主要有烯烴類(37種)、醇類(19種)、醛類(14種)、酯類(7種)和酮類(4種)等物質(zhì)。其中套袋前后果皮共有的組分有83種，僅在套袋后檢出的組分3種，約占其香氣總量的0.05%，未被檢出的組分有5種。但這些套袋前后不共有的組分的相對含量很低，均低于0.03%。說明套袋后檸檬果皮香氣的組分變化不大，其中醛類和酯類組分基本一致，仍保持著檸檬果皮特有的香氣。

檸檬果肉中共檢出86種香氣成分，套袋處理后的果肉中共檢出78種香氣成分，主要包括烯烴類(28種)、醇類(16種)、醛類(14種)、酯類(8種)和酮類(6種)等物質(zhì)；未套袋果肉中共檢出77種香氣成分，主要有烯烴類(24種)、醇類(17種)、醛類(14種)、酯類(8種)和酮類(8種)等物質(zhì)。其中套袋前后果肉共有的成分有69種，套袋后增加的組分有9種，未被檢出的有8種。說明套袋對檸檬果肉香氣成分的組分也有一定的影響，但不明顯，其中烯烴類和酮類組分相差較大，而醇類、醛類和酯類成分能保持一致。

套袋技術(shù)處理對檸檬不同部位香氣的組分均有影響，甚至?xí)a(chǎn)生或者減少某種成分，例如僅在套袋果肉中檢出相對量不到0.01%反-對-1-孟烯-3-醇，山梨醛(0.02%)僅在未套袋果皮中檢出；僅在果皮中檢出香葉醛，在果肉中未檢出。這些主要是由于套袋處理使檸檬生長微環(huán)境發(fā)生變化和果皮果肉固有差異引起的。但套袋后檸檬果皮果肉香氣的主要組分仍保持基本一致，果皮比果肉始終具有更加豐富的香氣組分，主要體現(xiàn)在醇類、酮類和烯烴類物質(zhì)種類更多。

表 2 套袋和未套袋檸檬果皮果肉中各類香氣成分的相對含量比較Table 2 Comparison of the kinds and relative contents of aroma compounds in peel and pulp of bagged and non-bagged lemons

2.2 套袋對檸檬香氣成分的含量的影響

檸檬的香氣成分主要是烯烴類、醇類、醛類、酯類和酮類，烯烴類含量最高，醛類和醇類次之，酯類和酮類含量較低，另外還有一些少量的其他物質(zhì)。檸檬果皮和果肉的香氣成分含量差異比較明顯，果皮中的含量明顯高于果肉。套袋對檸檬香氣成分的相對含量有一定的影響。

總?cè)┑暮繘Q定檸檬香氣的質(zhì)量，而檸檬醛是其中的主要部分，橙花醛和香葉醛(檸檬醛的兩種同分異構(gòu)體)的相互作用幾乎定格了檸檬的香氣[12]。本研究中，醛類物質(zhì)的相對含量是含氧萜類物質(zhì)中最高的，果皮中橙花醛和香葉醛的相對含量在套袋后會(huì)分別降低1.64%和2.53%，而果肉中的檸檬醛相對含量會(huì)增加0.49%。套袋對橙花醛與香葉醛的含量比的影響較小，果皮中約2：3，果肉中約1：2。果肉中，己醛的相對含量較大，有報(bào)道稱來源可能是己烯醇[13]，但本研究中并未檢出有己烯醇，所以檸檬中己醛的來源有待進(jìn)一步研究。辛醛和癸醛是鑒定橙皮油的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)[11,14]，均在本研究中檢出。香茅醛對柑橘香氣具有重要的貢獻(xiàn)，只在果皮中檢出，其相對含量在套袋后降低了不到0.023%。在套袋后大多數(shù)醛類物質(zhì)的相對含量會(huì)降低，果皮比果肉降得更多，更直接地說明套袋會(huì)降低檸檬的香氣質(zhì)量，影響檸檬的感官品質(zhì)，對本來曝露在空氣和陽光中的果皮影響更大。

檢出的醇類物質(zhì)的含量比較多。4-松油醇在未套袋果肉中的含量豐富，套袋后含量變化比較大，具有辛香、木香[15]。α-松油醇含量也較高，是檸檬烯的降解產(chǎn)物，達(dá)到2mg/kg就會(huì)產(chǎn)生腐敗味[14]，本研究中檸檬的α-松油醇均超過該值，但套袋后果周圍含氧量降低，減緩了檸檬烯的降解，降低了α-松油醇含量，說明套袋可以減少檸檬腐敗味。另外，對香味起著重要作用的芳樟醇、香葉醇、香茅醇和橙花醇等醇類物質(zhì)均被檢出[16]。套袋后果皮和果肉中醇類物質(zhì)的相對含量會(huì)分別減少0.48%和6.03%，對果肉的影響大于果皮，這與套袋對醛類物質(zhì)的主要影響位置不一樣。

乙酸橙花酯和乙酸香葉酯是含量較高的酯類物質(zhì)，套袋后在果皮中的相對含量會(huì)降低約0.10%，而在果肉中會(huì)分別增加0.09%和0.03%。戊酸丙酯是重要的酯類呈香物質(zhì)，具有果香味，僅在果肉中檢出，套袋后含量降低。乙酸壬酯有新鮮的果香和花香香氣[17]，僅在果皮中檢出，但含量較少，套袋后降低。D-胡椒酮具有類似樟腦和薄荷的香氣，含量較低，但在其他柑橘品種中罕見檢出。而已在其他柑橘中檢出的紫羅蘭酮和圓柚酮[13,18]，本研究未能檢出，這可能與品種不同有關(guān)。酯類和酮類物質(zhì)含量不高，在果肉中的總相對含量高于果皮，這與其他物質(zhì)的含量比重不一樣，也可能是果肉比果皮的酯香味更濃的原因。

烯烴類物質(zhì)的相對含量在76%以上，雖然含量最高，但對果實(shí)香氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)不如含氧萜類化合物。套袋之后果皮中烴類物質(zhì)的相對含量有所增加，達(dá)到89.30%，果肉中的相對含量由76.65%增加到87.12%，烯烴類物質(zhì)相對含量的增加使得其他含氧類物質(zhì)的相對含量呈降低趨勢，從而一定程度上降低了檸檬的香氣品質(zhì)。檸檬烯是所有香氣成分中相對含量最高的物質(zhì)，在成分定量時(shí)可用于GC校準(zhǔn)，進(jìn)行獨(dú)立檢測[18]，套袋后果皮和果肉中均增加兩個(gè)百分點(diǎn)左右。

3 討 論

香氣對檸檬的感官品質(zhì)起著重要作用[19]，果皮中的含量遠(yuǎn)高于果肉中的含量，所以檸檬香氣品質(zhì)主要體現(xiàn)在果皮上。香氣值是香氣成分的濃度與閾值之比，反映了該種香氣成分對果實(shí)香氣的作用大小，香氣值越大，對香氣的貢獻(xiàn)越大[20]。對比未套袋檸檬發(fā)現(xiàn)，套袋后的檸檬中大多數(shù)閾值較小而相對含量較大的物質(zhì)，例如香葉醛、橙花醛、芳樟醇和乙酸香葉酯等物質(zhì)，它們在套袋處理后相對含量降低，均低于2.91%，香氣值變化較小，說明套袋會(huì)降低檸檬的香氣品質(zhì)，但影響不大。

在檢測出的109種檸檬香氣成分中，有果皮果肉共同含有的組分，也有一些各自特有的組分，但在一定程度上會(huì)降低檸檬的感官品質(zhì)。報(bào)道指出[14,21-22]，檸檬醛、檸檬烯、β-蒎烯、月桂烯、異松油烯和辛醛等是柑橘的主要香氣成分，本實(shí)驗(yàn)在套袋和未套袋檸檬果皮果肉中均有檢出，說明套袋不會(huì)從根本上改變檸檬的香氣品質(zhì)，因?yàn)闄幟势焚|(zhì)的基本特征是由其基因型決定的，與品種有關(guān)。在果皮中，套袋處理后會(huì)降低多種香氣成分的含量，特別是檸檬醛等多種含氧類芳香成分的含量的降低，會(huì)降低檸檬的感官品質(zhì)。

檸檬的整體香味是由各種香味物質(zhì)的相互作用和含量的不同構(gòu)成，套袋前后檸檬的香氣成分不盡相同，組分和含量均會(huì)發(fā)生一定變化，構(gòu)成了套袋前后檸檬香氣品質(zhì)的差異。這些芳香類物質(zhì)的變化主要是因?yàn)樘状淖兞斯麑?shí)的生長環(huán)境，包括光照、濕度、溫度和氧濃度等，從而提高或者降低產(chǎn)生這些物質(zhì)的關(guān)鍵酶的活性[23]，如丙酮酸脫羧酶在套袋后活性降低，會(huì)抑制醛類物質(zhì)的形成。果袋類型、套袋和摘袋時(shí)間、栽培管理等都會(huì)影響套袋檸檬微環(huán)境的變化，從而影響檸檬的香氣品質(zhì)。所以采用套袋技術(shù)時(shí)，選擇優(yōu)良的果袋、適當(dāng)?shù)奶状鼤r(shí)間和先進(jìn)的栽培管理技術(shù)是生產(chǎn)高品質(zhì)套袋檸檬的有效途徑。檸檬香氣品質(zhì)主要體現(xiàn)在果皮上，套袋處理會(huì)降低檸檬果皮中的香氣含量，影響檸檬的感官品質(zhì)，但影響不大，并且可以保護(hù)檸檬果面光滑、顏色誘人和免受蟲鳥侵害等優(yōu)點(diǎn)。套袋技術(shù)應(yīng)用于水果種植生產(chǎn)中，是一項(xiàng)提高水果產(chǎn)量的有效技術(shù)，但仍需不斷完善套袋技術(shù)，從而更大程度地保證果品品質(zhì)。

4 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)以套袋安岳檸檬為研究對象，未套袋安岳檸檬為對照，果皮和果肉分開，采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測定了其中的香氣成分，共檢出套袋和未套袋檸檬109種香氣成分，主要成分按相對含量從高到底依次為烯烴類、醛類、醇類、酯類和酮類物質(zhì)。無論是否套袋，果皮始終比果肉具有更加豐富的香氣組分，檸檬香氣品質(zhì)主要體現(xiàn)在果皮上；與對照相比，套袋后檸檬果皮果肉香氣的主要成分仍保持基本一致，差異不大；套袋后烯烴類成分的相對含量增加，對香氣貢獻(xiàn)更大的含氧萜類成分相對含量減少，減少量均低于2.91%，表明套袋會(huì)減低檸檬的香氣品質(zhì)，但降低程度不大。檸檬醛是檸檬中最主要的香氣成分，其兩種同分異構(gòu)體(橙花醛和香葉醛)的含量比很穩(wěn)定，果皮中約2：3，果肉中約1：2。對套袋和不套袋的檸檬果皮果肉的香氣成分進(jìn)行分析，有助于在種植培育檸檬過程中更好地采取有效技術(shù)控制香氣等品質(zhì)的變化，提高檸檬的感官品質(zhì)，為套袋技術(shù)在檸檬中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

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