何利剛 蔣迎春 吳黎明

摘要：利用頂空固相微萃取技術(shù)對(duì)金峽桃葉橙[Citrus sinensis（L.） Osbeck cv. Jinxiataoye Cheng]等三峽庫(kù)區(qū)4種甜橙果皮和果肉揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行提取，進(jìn)一步通過氣質(zhì)聯(lián)用儀結(jié)合計(jì)算機(jī)譜庫(kù)檢索進(jìn)行成分分離及鑒定，同時(shí)根據(jù)峰面積計(jì)算各成分相對(duì)含量，并進(jìn)行主要香氣及特有香氣成分的比較分析，旨在為金峽桃葉橙香氣性狀解析、深入挖掘利用及新品種商品化開發(fā)、市場(chǎng)推廣應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：甜橙；桃葉橙[Citrus sinensis（L.） Osbeck cv. Taoye Cheng]；香氣物質(zhì)；比較分析

中圖分類號(hào)：S666.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2018）20-0118-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.027 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： In current study， volatile aromas in fruit peels and pulps from four different sweet orange varieties including Jinxiataoye orange were extracted by headspace solid phase microextraction technology and then analyzed by gas chromatograph mass spectrometer， finally quantified with relative content by normalization method. The findings will contribute to the dissection of fruit volatile aroma in Jinxiataoye orange and extension， application of Jinxiataoye orange in future.

Key words： sweet orange； taoye orange [Citrus sinensis （L.） Osbeck cv. Taoye Cheng]； volatile aroma； comparative analysis

桃葉橙[Citrus sinensis （L.） Osbeck cv. Taoye Cheng]屬普通甜橙實(shí)生變異，原產(chǎn)于秭歸縣屈原鎮(zhèn)龍馬溪村低山地，地處長(zhǎng)江北岸，位于長(zhǎng)江西陵峽西端，全境群山環(huán)繞，柑橘栽培歷史悠久，自然條件優(yōu)越，氣候溫暖濕潤(rùn)，土質(zhì)疏松。由于其春梢葉片呈披針形，狹長(zhǎng)似桃葉，故命名為桃葉橙。桃葉橙具備甜、香、脆等品質(zhì)特性，與臍橙、夏橙并譽(yù)為“峽橙三秀”，是中國(guó)柑橘三大地方良種之一[1]。1974年湖北省列為首推品種；1995、1997年獲第二、三屆農(nóng)業(yè)博覽會(huì)金獎(jiǎng)與名牌產(chǎn)品；1999年獲中國(guó)國(guó)際農(nóng)業(yè)博覽會(huì)湖北名牌產(chǎn)品；2008年“秭歸桃葉橙”成功申請(qǐng)農(nóng)業(yè)部“國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志”。

20世紀(jì)80年代，桃葉橙是秭歸縣重點(diǎn)推廣和發(fā)展的柑橘良種，在秭歸縣境內(nèi)廣泛栽培。然而，90年代臍橙引種成功，導(dǎo)致桃葉橙種植面積全縣范圍逐漸萎縮；同時(shí)，由于三峽庫(kù)區(qū)蓄水工程的順利推進(jìn)，原有桃葉橙優(yōu)良單株和桃葉橙豐產(chǎn)園均被淹沒。因此，桃葉橙種植區(qū)域僅局限于長(zhǎng)江兩岸的龍馬溪、長(zhǎng)江和西陵峽等村。其次，原產(chǎn)地栽培品種混雜，管理措施相對(duì)落后，影響了桃葉橙原有優(yōu)良品質(zhì)的發(fā)揮，導(dǎo)致果實(shí)大小過于分散，種子偏多，品質(zhì)下降，嚴(yán)重阻礙了桃葉橙商品化生產(chǎn)的發(fā)展和社會(huì)效益的提高。桃葉橙在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，受市場(chǎng)影響原產(chǎn)地農(nóng)戶也出現(xiàn)拋棄桃葉橙改種臍橙的現(xiàn)象，這在一定程度上更加速了桃葉橙面積的下滑、桃葉橙產(chǎn)業(yè)的衰落[2，3]。

自2009年以來(lái)，湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所一直致力于桃葉橙群體品種純化和產(chǎn)業(yè)振興，經(jīng)過連續(xù)6年篩選和鑒定，最終選育出少核高糖低酸優(yōu)良單株——金峽桃葉橙，2015年10月通過湖北省農(nóng)作物品種審認(rèn)定委員會(huì)審定。金峽桃葉橙繼承了桃葉橙群體甜、香、脆的優(yōu)良特異性狀，為了進(jìn)一步明確金峽桃葉橙香氣物質(zhì)成分，探索金峽桃葉橙特異香氣性狀的形成機(jī)理，本研究以金峽桃葉橙、錦橙、紐荷爾臍橙和紅肉臍橙為試驗(yàn)材料，利用固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用對(duì)4種不同甜橙果實(shí)果皮和果肉香氣物質(zhì)進(jìn)行定性和相對(duì)定量分析，比較篩選并鑒定共有和差異香氣物質(zhì)成分，明確金峽桃葉橙特有香氣物質(zhì)成分，為柑橘新品種金峽桃葉橙商品化開發(fā)、市場(chǎng)推廣應(yīng)用和香氣性狀的深度挖掘利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

以柑橘甜橙品種（系）金峽桃葉橙、錦橙、紐荷爾臍橙和紅肉臍橙為試驗(yàn)材料，選擇樹齡、樹勢(shì)和產(chǎn)量基本一致的植株于完熟期在樹冠中上部采集20個(gè)果實(shí)進(jìn)行香氣物質(zhì)測(cè)定，2次生物學(xué)重復(fù)。

1.2 揮發(fā)性成分提取

取果面光潔、無(wú)顯著病蟲危害的果實(shí)，四分法分離果皮和果肉，分別置入勻漿機(jī)中勻漿，稱取20 g勻漿于20 mL鉗口頂空瓶中，加入2.5 g NaCl，聚四氟乙烯隔墊密封后于40 ℃磁力攪拌器上加熱平衡15 min，使用DVB/CAR/PDMS 50/30 μm（美國(guó)SUPELCO公司）萃取頭頂空吸附40 min后，將萃取頭插入GC進(jìn)樣口，解析5 min[4]。

1.3 香氣物質(zhì)測(cè)定

采用Agilent公司6890N-5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀。氣相色譜條件：毛細(xì)管柱為HP-5Mass（30 m×320 μm×0.25 μm）；載氣：氦氣；柱流速：1 mL/min。程序升溫：起始溫度40 ℃，保持3 min，以3 ℃/min 升至160 ℃，保持2 min，再以8 ℃/min升至220 ℃，保持3 min，進(jìn)樣口溫度250 ℃，不分流進(jìn)樣。質(zhì)譜條件：離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；離子化方式：EI；電子能量：70 eV；質(zhì)量范圍為50～550 AMU/s。

1.4 香氣物質(zhì)定性、定量及數(shù)據(jù)分析

分析結(jié)果運(yùn)用計(jì)算機(jī)譜庫(kù)（NIST/WILEY）進(jìn)行初步檢索及分析，再結(jié)合文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析，確認(rèn)香氣物質(zhì)的各個(gè)化學(xué)成分，利用面積歸一化法計(jì)算各組分相對(duì)含量[5]。采用Excel 2016軟件對(duì)定性及定量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、比較分析，最終確定金峽桃葉橙的特有香氣成分及含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要香氣成分統(tǒng)計(jì)分類

經(jīng)過計(jì)算機(jī)譜庫(kù)NIST/WILEY檢索，4種甜橙果實(shí)果皮和果肉的主要香氣物質(zhì)成分見表1。生物學(xué)重復(fù)樣品中同時(shí)檢測(cè)到視為有效成分，4種甜橙果實(shí)果皮和果肉中共檢測(cè)到44種香氣成分，相對(duì)含量累計(jì)達(dá)到99%以上，主要包括烴類、醛類、醇類和酯類，其中烴類34種、醛類6種、醇類3種、酯類1種。萜類化合物多為有特殊氣味的揮發(fā)性物質(zhì)，柑橘果實(shí)中萜類化合物也很豐富。4種甜橙中共檢測(cè)到萜類物質(zhì)33種，其中雙環(huán)單萜類11種、單環(huán)單萜類9種、雙環(huán)倍半萜類6種、無(wú)環(huán)單萜類5種、三環(huán)單萜類和三環(huán)倍半萜類各1種。香氣成分總數(shù)果皮多于果肉，其中金峽桃葉橙果皮中含有30種香氣成分，果肉中僅含有24種，香氣成分相對(duì)含量累計(jì)分別為99.27%、99.28%；錦橙果皮中含有32種，果肉中含有23種，相對(duì)含量累計(jì)分別達(dá)到99.88%、99.56%；紐荷爾臍橙果皮中含有32種香氣成分，果肉中含有28種，相對(duì)含量累計(jì)分別為99.97%、99.86%；紅肉臍橙果皮中含有30種，果肉中含有25種香氣成分。

2.2 主要香氣成分組成及含量

4種甜橙果皮和果肉中共有香氣成分是檸檬烯、月桂烯、3-蒈烯、癸醛、γ-松油烯和巴倫西亞橘烯。其中檸檬烯含量占90%以上，其次是月桂烯和3-蒈烯。金峽桃葉橙果皮中檸檬烯、月桂烯和3-蒈烯含量均大于果肉中含量；除月桂烯和3-蒈烯外，錦橙果皮中檸檬烯、癸醛、γ-松油烯和巴倫西亞橘烯含量均低于果肉中含量；紐荷爾除γ-松油烯外，其余共有香氣成分均表現(xiàn)為果皮含量低于果肉含量；紅肉臍橙與錦橙類似，除月桂烯和3-蒈烯外，其余共有香氣成分果皮均低于果肉（圖1）。

金峽桃葉橙除上述共有香氣成分外果皮中還含有正辛醛、β-松油烯、2-蒎烯、三環(huán)烯、檸檬醛和橙花醛；果肉中還含有雅欖藍(lán)烯、β-側(cè)柏烯和δ-樅油烯；錦橙果皮中還含有β-側(cè)柏烯、2-蒎烯、β-松油烯、2-蒎烯、檸檬醛和1，5，8-對(duì)-薄荷三烯等成分，果肉中含有β-側(cè)柏烯、檜烯、正辛醛和δ-樅油烯；紐荷爾果皮中還含有β-側(cè)柏烯、β-松油烯和檸檬醛等，果肉中β-側(cè)柏烯、檜烯、δ-樅油烯和β-松油烯等；紅肉臍橙果皮中也檢測(cè)到了β-側(cè)柏烯、左旋-α-蒎烯、檜烯、檸檬醛和D4-蒈烯等成分，果肉中還存在β-側(cè)柏烯、（1R）-（+）-α-蒎烯、β-松油烯和左旋-α-蒎烯等。

2.3 金峽桃葉橙等特有香氣成分分析

44種香氣成分中，根據(jù)相對(duì)定量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲得特有香氣成分相關(guān)信息，其中紐荷爾果皮和紅肉臍橙果肉中均沒有檢測(cè)到特有香氣成分。除錦橙果皮和果肉、紅肉果皮中特有香氣成分外，其余特有成分均小于0.1%。金峽桃葉橙果皮中含有1種特有香氣成分，該成分為蓽橙茄烯，屬雙環(huán)倍半萜類，相對(duì)含量較低，僅為0.001 5%；果肉中有2種特有香氣成分，分別為1-石竹烯和三環(huán)稀，分屬雙環(huán)倍半萜和三環(huán)單萜類，含量分別為0.024 7%和0.095 1%，其中石竹烯具有辛香、木香、樟腦香，淡淡的丁香香氣。錦橙果皮中有3種特有成分，分別是1，1-二甲基-2-（3-甲基-1，3-丁二烯）-環(huán)丙烷、偽檸檬烯和白菖烯，分屬烷烴類、單環(huán)單萜類和雙環(huán)倍半萜類，1，1-二甲基-2-（3-甲基-1，3-丁二烯）-環(huán)丙烷含量為0.137 5%；果肉中有1種特有成分，正辛醛屬醛類，也稱羊脂醛，有油脂氣味，含量為0.217 1%。紐荷爾臍橙果肉中有2種特有成分，分別是3-甲基-4-亞甲基-雙環(huán)[3.2.1]辛-2-烯和葑烯，分屬烯烴類和雙環(huán)單萜類，其中葑烯又名小茴香烯，有主要存在于樟屬和薄荷屬植物中。紅肉臍橙果皮中有1種特有成分是左旋-α-蒎烯，屬于雙環(huán)單萜類，具有松節(jié)油和樹脂芳香，其含量為0.127 5%。

3 討論

通過對(duì)三峽庫(kù)區(qū)4種不同甜橙果實(shí)進(jìn)行GC-MS法分析最后檢測(cè)到的香氣成分?jǐn)?shù)量偏少，僅有44種，分析原因可能與生物學(xué)重復(fù)設(shè)置有關(guān)。為了改善數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和結(jié)論的可靠性，本研究設(shè)置了2個(gè)生物學(xué)重復(fù)，在數(shù)據(jù)處理時(shí)將生物學(xué)重復(fù)中同時(shí)檢測(cè)到的成分才視為有效成分，其余視為無(wú)效予以剔除，這樣雖然保證了已有數(shù)據(jù)的可靠性，但是同時(shí)也忽視了一些測(cè)定質(zhì)量值較高的重要成分，一定程度上導(dǎo)致了試驗(yàn)誤差。推測(cè)這部分誤差可能是由于試驗(yàn)樣品不均一或試驗(yàn)儀器不穩(wěn)定引起的，因此，樣品采集時(shí)必要嚴(yán)格保證樣品一致性和典型性，同時(shí)優(yōu)化試驗(yàn)儀器測(cè)定參數(shù)條件，后續(xù)擬繼續(xù)開展相關(guān)研究工作著力解決這一問題。

金峽桃葉橙具有特殊香氣，然而本研究中其果皮和果肉中分離到特有香氣成分蓽橙茄烯、1-石竹烯和三環(huán)稀，且其相對(duì)含量均遠(yuǎn)低于0.1%，因此，本研究中鑒定的3種特有香氣是否為金峽桃葉橙特征香氣，還需要對(duì)果皮和果肉香氣成分進(jìn)行絕對(duì)定量并查詢參考相應(yīng)香氣閾值等進(jìn)行綜合評(píng)估確定。

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