李美萍，李彩林，王華瑞，張生萬，尉立剛，郭彩霞

（1.山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原030006；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山西太原030006）

梨屬于薔薇科蘋果亞科。紅香酥梨是由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所以庫爾勒香梨與鵝梨雜交選育而成的新品種[1-2]，該果耐貯藏、抗旱、早果豐產(chǎn)[3]、果肉細(xì)嫩、香濃、多汁、石細(xì)胞少[4]，因此具有良好的發(fā)展前景和研究價(jià)值。

目前國內(nèi)對紅香酥梨的研究大多集中在種植栽培貯藏保鮮上[5-8]，而對紅香酥梨中香氣成分的研究相對較少，對其香氣成分萃取條件的系統(tǒng)優(yōu)化以及與嗅覺分析相結(jié)合探討紅香酥梨特征香氣物質(zhì)尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

目前對梨中香氣成分的研究主要采用頂空固相微萃取[9-10]、靜態(tài)頂空[11]、超聲波提取[7]、溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)[12]等方法富集，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行分離鑒定。而頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase microextraction，HS-SPME）是將萃取、富集、濃縮、進(jìn)樣于一體的樣品前處理方法，具有無需有機(jī)溶劑、成本低、樣品用量少、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，是提取香氣成分的重要手段。

氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜（gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry，GC-O-MS）是將氣相色譜的分離能力與人的嗅覺結(jié)合起來對香味成分進(jìn)行鑒定[13]，并確定特征香氣成分的一種方法，近年來GC-O技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種食品香氣成分的研究中，Riu-Aumatell 等[14]利用GC-O-MS 技術(shù)研究了幾種果汁的香氣成分，發(fā)現(xiàn)該方法可以快速地將調(diào)配果汁與天然果汁區(qū)分開，Du Xiaofen 等[15]利用GC-O、氣味活度值（odor activity value，OAV）和感官評價(jià)幾種方法相結(jié)合對兩種亞熱帶草莓香氣特征進(jìn)行了表征，何聰聰?shù)萚12]采用固相微萃取和溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)兩種方法結(jié)合GC-O-MS 對無籽西瓜中香氣成分進(jìn)行了分析，由此說明利用儀器分析鑒定食品中香氣成分已成為一種趨勢。香氣成分的種類和含量不僅是影響果實(shí)品質(zhì)的重要因素之一，也是果實(shí)評價(jià)的基礎(chǔ)。隨著食品工業(yè)對天然風(fēng)味物質(zhì)需求的增加，果實(shí)香氣日益受到關(guān)注[16]，因此對紅香酥梨中香氣成分的研究與分析具有重要意義。

本試驗(yàn)以山西運(yùn)城地區(qū)的紅香酥梨為材料，采用HS-SPME-GC-O-MS 聯(lián)用技術(shù)對紅香酥梨中香氣成分進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合相對氣味活度值（relative odor activity value，ROAV）對紅香酥梨中特征香氣成分的貢獻(xiàn)進(jìn)行評價(jià)，旨在充分了解紅香酥梨香氣成分的組成，同時(shí)也可以建立紅香酥梨香氣成分提取、分離、定性和定量的方法，為今后紅香酥梨的品質(zhì)評價(jià)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅香酥梨：山西省運(yùn)城市鹽湖區(qū)百忍堂農(nóng)場，挑選成熟度一致、無病蟲害、無腐爛、無機(jī)械損傷的紅香酥梨作為試驗(yàn)材料，采后存放于山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所冷庫中（-1±0.5）℃，后熟至其最佳風(fēng)味期時(shí)檢測果實(shí)香氣。

氯化鈉（分析純）：天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；C7～C40 正構(gòu)烷烴（色譜純）：上海安譜科學(xué)儀器有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7890A-5975C 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國Agilent 公司；DF-101S 型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器：鄭州長城科工貿(mào)有限公司；50/30 μm 聚二乙烯苯/碳分子篩/聚二 甲 基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）、65 μm 聚二甲基氧烷/聚二乙烯苯（polydimethylsiloxane/divinylbenzene，PDMS/DVB）、75 μm 碳分子篩/聚二甲基氧烷（carboxen/polydimethylsiloxane，CAR/PDMS）、100 μm 聚 二 甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）固相微萃取頭：美國 Supelco 公司；ODP3 嗅聞儀：德國 Gestel 公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

挑選表面完好、無病蟲害的新鮮紅香酥梨，去梗去心后放入榨汁機(jī)中壓榨。準(zhǔn)確稱取新鮮梨漿3.0 g 于20.0 mL 頂空瓶中，加入0.9 g NaCl 并加入磁轉(zhuǎn)子，用帶有橡膠隔墊的瓶蓋密封，放入集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中于60 ℃下平衡30 min，然后將老化好的50/30 μm DVB/CAR/PDMS 固相微萃取頭插入頂空瓶中距梨漿1 cm 處萃取45 min，待GC-O-MS 分析。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

選取萃取頭（50/30 μmDVB/CAR/PDMS；65 μm－PDMS/DVB；75 μm CAR/PDMS；100 μm PDMS）、萃取時(shí)間（15、25、35、45、55 min）、樣品用量（1、2、3、4、5 g）、萃取溫度（30、40、50、60、70 ℃）、平衡時(shí)間（10、20、30、40、50 min）、解吸時(shí)間（1、2、3、4、5 min）為影響因子，總峰面積和峰個(gè)數(shù)為響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行單因素試驗(yàn)，平行測定3 次。

1.3.3 響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選取樣品用量、萃取時(shí)間、萃取溫度為影響因子，設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，設(shè)計(jì)因素水平編碼表見表1。

表1 響應(yīng)面分析試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels in the response surface design

1.3.4 GC-O-MS 條件

GC 條件：HP-5MS Agilent 色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），進(jìn)樣口溫度 250 ℃，載氣 He，純度為99.999 %，流速1 mL/min，不分流進(jìn)樣。程序升溫：初溫 40 ℃，保持 2 min，以 4 ℃/min 的速率升至 65 ℃，以2 ℃/min 的速率升至 150 ℃，再以 10 ℃/min 升至 300 ℃保持5 min。

MS 條件：電子電離源（electron ionization，EI）；電子電離能量70 ev；離子源溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃；質(zhì)量掃描范圍 m/z 33～500；質(zhì)譜庫為 NIST11；掃描模式為全掃描。

嗅聞方法：ODP3 嗅聞儀的傳感線溫度240 ℃；補(bǔ)充 N2；接口溫度為 180 ℃。

1.3.5 定性和定量分析

在1.3.4 的條件下對處理好的紅香酥梨樣品進(jìn)行測定，質(zhì)譜圖通過人工解析并與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫NIST11進(jìn)行對照，保留匹配度大于75 的化合物，并在相同色譜條件下對C7～C40 正構(gòu)烷烴的色譜進(jìn)行掃描，按文獻(xiàn)[17-18]方法計(jì)算得到各化合物的保留指數(shù)（retention index，RI）與文獻(xiàn)[19-20]進(jìn)行比較，并結(jié)合 GC-O共同對紅香酥梨中香氣成分進(jìn)行定性。

采用峰面積歸一化法對各化合物的相對含量進(jìn)行定量分析。

1.3.6 紅香酥梨特征香氣成分的評價(jià)

1.3.6.1 相對氣味活度值（ROAV）的計(jì)算

用各化合物相對含量進(jìn)行分析，結(jié)合各化合物在水中的感覺閾值按下式計(jì)算ROAV[21-22]值。

式中：CA為第A 種物質(zhì)的相對百分含量，%；Cmax為OAV 最高物質(zhì)的相對百分含量，%；TA為第A 種物質(zhì)的感覺閾值；Tmax為OAV 最高物質(zhì)的感覺閾值。

1.3.6.2 香氣強(qiáng)度分析

在1.3.4 的條件下由5 位評價(jià)員在嗅聞儀檢測口對紅香酥梨中香氣成分進(jìn)行嗅聞分析，并記錄聞到香氣成分的保留時(shí)間、香味特征及香氣強(qiáng)度，香氣強(qiáng)度分為 0、1、2、3、4 共 5 個(gè)等級，0 表示基本無氣味、1 表示氣味微弱、2 表示氣味中等、3 表示氣味明顯、4 表示氣味非常明顯，同一種物質(zhì)被3 人以上嗅聞到并有相似嗅覺描述和香氣強(qiáng)度時(shí)可作為試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來，取香氣強(qiáng)度的平均值作為香氣相對強(qiáng)度值，整理結(jié)果與文獻(xiàn)[23-27]進(jìn)行對比分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)數(shù)據(jù)測定3 次，取平均值。采用origin 8.5 軟件作圖，Design Expert8.0 軟件對方法進(jìn)行優(yōu)化并進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析，P＜0.05 在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有顯著性差異，P＜0.01 在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有極顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 HS-SPME萃取條件優(yōu)化

2.1.1 萃取頭的選擇

不同萃取頭對萃取效果的影響見表2。

表2 不同萃取頭對萃取效果的影響Table 2 Effect of different SPME fibers on the extraction efficiency

不同萃取頭對香氣成分的吸附能力不同，選擇萃取頭時(shí)應(yīng)考慮其涂層材料即萃取頭極性[28]，由表2 可知，50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取頭吸附得到紅香酥梨香氣成分的有效峰個(gè)數(shù)最多，且總峰面積最大，說明該萃取頭能較好地吸附紅香酥梨中香氣成分，因此本試驗(yàn)選取該萃取頭用于紅香酥梨香氣成分的萃取。

2.1.2 樣品用量的選擇

不同樣品用量對萃取效果的影響見圖1。

圖1 不同樣品用量對萃取效果的影響Fig.1 The effect of different sample amount on the extraction

由圖1 可知，隨著樣品用量增加，萃取頭所吸附物質(zhì)的總峰面積和峰個(gè)數(shù)呈先上升后下降的變化趨勢，當(dāng)樣品用量為3 g 時(shí)，總峰面積和峰個(gè)數(shù)均達(dá)到最大，這是因?yàn)闃悠酚昧窟^低時(shí)一些含量低的物質(zhì)難以被萃取頭吸附到，但當(dāng)樣品用量過高時(shí)色譜柱的分離效果降低，因此峰個(gè)數(shù)和峰面積均有所減少。

2.1.3 萃取溫度的選擇

不同萃取溫度對萃取效果的影響見圖2。

圖2 不同萃取溫度對萃取效果的影響Fig.2 The effect of different extraction temperature on the extraction

由圖2 可知，隨著萃取溫度增加，萃取頭所吸附物質(zhì)的峰個(gè)數(shù)和總峰面積呈上升趨勢，當(dāng)萃取溫度為60 ℃時(shí)峰個(gè)數(shù)和總峰面積均達(dá)到最大，當(dāng)溫度繼續(xù)升高，峰個(gè)數(shù)基本保持不變，總峰面積略微下降，這是由于升高溫度，揮發(fā)性物質(zhì)擴(kuò)散速度變快，萃取頭吸附量逐漸上升，但當(dāng)溫度過高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致梨汁中的水分在萃取頭上凝結(jié)成水滴，從而降低了萃取頭的吸附效果，同時(shí)許多風(fēng)味物質(zhì)都是熱穩(wěn)定性差的化合物，溫度升高可能會(huì)導(dǎo)致它們發(fā)生化學(xué)變化[29]，因此萃取頭所吸附香氣成分的峰個(gè)數(shù)和峰面積會(huì)略微下降。

2.1.4 萃取時(shí)間的選擇

不同萃取時(shí)間對萃取效果的影響見圖3。

圖3 不同萃取時(shí)間對萃取效果的影響Fig.3 The effect of different extraction time on the extraction

由圖3 可知，隨著萃取時(shí)間增加，萃取頭所吸附香氣成分的峰個(gè)數(shù)和總峰面積呈先上升后下降的變化趨勢，這是由于隨著萃取時(shí)間增加，萃取頭吸附量逐漸上升，萃取到的物質(zhì)濃度增加，當(dāng)萃取時(shí)間過長又會(huì)導(dǎo)致萃取頭上固有組分流失，從而導(dǎo)致萃取效果變差[29]，峰個(gè)數(shù)和峰面積減少。當(dāng)萃取時(shí)間為45 min 時(shí)，峰個(gè)數(shù)和總峰面積均達(dá)到最大，說明此時(shí)萃取頭的吸附-解吸達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

2.1.5 平衡時(shí)間的選擇

不同平衡時(shí)間對萃取效果的影響見圖4。

圖4 不同平衡時(shí)間對萃取效果的影響Fig.4 The effect of different equilibrium time on the extraction

平衡的作用是使紅香酥梨中香氣成分轉(zhuǎn)移到頂空瓶頂部，以利于萃取頭吸附[30]，由圖4 可知，平衡時(shí)間為30 min 時(shí)萃取頭所吸附香氣成分的峰個(gè)數(shù)和峰面積達(dá)到最大，因此選取的平衡時(shí)間為30 min。

2.1.6 解吸時(shí)間的選擇

不同解吸對萃取效果的影響見圖5。

圖5 不同解吸時(shí)間對萃取效果的影響Fig.5 The effect of different desorption time on the extraction

解吸是使吸附在萃取頭上的香氣成分在高溫條件下分解下來，適當(dāng)?shù)慕馕鼤r(shí)間有利于香氣成分的解吸，但解吸時(shí)間過長會(huì)使萃取頭上的一些物質(zhì)分解從而影響試驗(yàn)結(jié)果，縮短萃取頭使用壽命[31]，因此應(yīng)選擇合適的解吸時(shí)間，由圖5 可知，當(dāng)解吸時(shí)間為4 min 時(shí)峰個(gè)數(shù)和峰面積達(dá)到最大，因此選取解吸時(shí)間為4min。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)方案

由于解吸時(shí)間和平衡時(shí)間對萃取效果影響不太顯著，樣品用量、萃取時(shí)間、萃取溫度對萃取效果有較大的影響，因此在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken 模型，設(shè)計(jì)三因素三水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Design and results of response surface experiments

2.2.1 模型方程的建立與顯著性檢驗(yàn)表

對各因素回歸擬合后，獲得峰個(gè)數(shù)（Y）的回歸方程：

Y=125.80-7.25A+7.38B+12.13C+6.25AB+4.25AC+0.000BC-20.90A2-26.15B2-14.15C2

從方程中二次項(xiàng)系數(shù)的值均為負(fù)數(shù)，可以得知該方程代表的拋物面開口向下，因而具有極大值點(diǎn)，可以進(jìn)行優(yōu)化分析，方程一次項(xiàng)系數(shù)絕對值大小可以判斷各因素對響應(yīng)值的影響程度，由此可以得出影響萃取紅香酥梨香氣成分因素的順序依次為：萃取溫度＞萃取時(shí)間＞樣品用量。

對模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4。

表4 回歸方程方差分析Table 4 Variance analysis of regression equation

由表4 可知，試驗(yàn)建立的回歸模型P＜0.000 1 達(dá)到極顯著水平，失擬項(xiàng)（P=0.072 0＞0.05）不顯著，R2值為0.979 0，這個(gè)數(shù)據(jù)說明回歸模型和預(yù)測值之間有較好的擬合度，因此，利用該模型對紅香酥梨香氣成分萃取條件進(jìn)行優(yōu)化是可靠的。

由表4 還可知，試驗(yàn)建立的回歸模型的一次項(xiàng)B、C 的 P 值分別為 0.004 6、0.000 3（P＜0.05）因此萃取時(shí)間、萃取溫度對峰個(gè)數(shù)的影響是顯著的，二次項(xiàng)A2、B2的P 值均小于0.000 1 說明它們對峰個(gè)數(shù)的影響均極顯著，交互項(xiàng) AB 的 P 值為 0.043 6（P＜0.05）說明樣品用量和萃取時(shí)間的交互作用對峰個(gè)數(shù)的影響顯著，由F 值大小可知對響應(yīng)值峰個(gè)數(shù)的影響順序依次為萃取溫度＞萃取時(shí)間＞樣品用量，這與前面的結(jié)論一致。

2.2.2 各因素交互作用的等高線和響應(yīng)曲面分析

在其他因素水平編碼為0 的條件下，利用Design Expert8.0 軟件作各因素相互交互作用的等高線和三維立體響應(yīng)曲面圖，見圖6～圖8。

圖6 樣品用量、萃取時(shí)間交互作用對峰個(gè)數(shù)影響的等高線和響應(yīng)面Fig.6 Contours and response surface that affect the number of peaks as a function of extraction time and sampling volume

圖7 樣品用量、萃取溫度交互作用對峰個(gè)數(shù)影響的等高線和響應(yīng)面Fig.7 Contours and response surface that affect the number of peaks as a function of extraction temperature and sampling volume

圖8 萃取時(shí)間、萃取溫度交互作用對峰個(gè)數(shù)影響的等高線和響應(yīng)面Fig.8 Contours and response surface that affect the number of peaks as a function of extraction temperature and extraction time

圖6 是在萃取溫度60 ℃的條件下，樣品用量和萃取時(shí)間對峰個(gè)數(shù)影響的等高線和響應(yīng)面，隨著樣品用量和萃取時(shí)間的增加，萃取得到的有效峰個(gè)數(shù)呈先上升后下降趨勢，且由響應(yīng)曲面的坡度較陡和等高線呈橢圓形可知樣品用量與萃取時(shí)間的交互作用對峰個(gè)數(shù)影響顯著，當(dāng)樣品用量為2.89 g、萃取時(shí)間為46.27 min時(shí)萃取得到的有效峰個(gè)數(shù)最多。

圖7 是在萃取時(shí)間45 min 的條件下，樣品用量和萃取溫度對峰個(gè)數(shù)影響的等高線和響應(yīng)面，隨著樣品用量的增加，萃取得到的有效峰個(gè)數(shù)呈先上升后下降的趨勢，隨著萃取溫度的增加，萃取得到的有效峰個(gè)數(shù)呈先上升后基本不變的趨勢，這與單因素的結(jié)果一致，當(dāng)樣品用量為2.89 g，萃取溫度為64.11 ℃萃取得到的有效峰個(gè)數(shù)最多。

圖8 是在樣品用量為3 g 的條件下，萃取時(shí)間和萃取溫度對峰個(gè)數(shù)影響的等高線和響應(yīng)面，由等高線呈圓形可知，萃取時(shí)間和萃取溫度的交互作用對峰個(gè)數(shù)影響不顯著，當(dāng)萃取溫度為64.11 ℃、萃取時(shí)間為46.27 min 時(shí)萃取得到的有效峰個(gè)數(shù)最多。

2.2.3 最佳工藝條件的確定與驗(yàn)證

根據(jù)響應(yīng)面模型預(yù)測得到萃取紅香酥梨香氣成分的最佳條件為：樣品用量2.89 g、萃取溫度64.11 ℃、萃取時(shí)間46.27 min，在此條件下得到峰個(gè)數(shù)的預(yù)測值為129，考慮到試驗(yàn)的可行性，將萃取條件調(diào)整為樣品用量2.9 g，萃取溫度64 ℃，萃取時(shí)間46 min，在此條件下進(jìn)行3 次驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果顯示萃取得到的峰個(gè)數(shù)為127，實(shí)測值是預(yù)測值的98.45%，表明此萃取條件是可行的。

2.3 紅香酥梨香氣成分分析

按1.3.1 的方法對紅香酥梨樣品進(jìn)行處理，按1.3.4 的條件對其進(jìn)行測定，其香氣成分種類及含量見表5。

表5 HS-SPME-GC-MS 分析紅香酥梨香氣成分的結(jié)果Table 5 HS-SPME-GC-MS analytical results of aroma components of red fragrant pear

續(xù)表5 HS-SPME-GC-MS 分析紅香酥梨香氣成分的結(jié)果Continue table 5 HS-SPME-GC-MS analytical results of aroma components of red fragrant pear

由表5 可知，經(jīng)GC-MS 分析從紅香酥梨中共分離出127 種化合物，確定結(jié)構(gòu)的有76 種，占總峰面積的97.36 %，且酯類、醛類、醇類和萜烯類化合物所占比例較大，其中酯類化合物有18 種（相對含量為29.14%）、醛類化合物有9 種（相對含量為28.87%）、醇類化合物有13 種（相對含量為22.62%）、萜烯類化合物有12 種（相對含量為14.14 %）、酮類化合物有4種（相對含量為0.32%）、烴類化合物有11 種（相對含量為1.37%）、其他類化合物有9 種（相對含量為0.9%）。這些香氣成分中所占比例大于1%的化合物有乙酸乙酯（1.21 %）、己醛（14.67 %）、反-2-己烯醛（4.31%）、2-己烯醛（8.21%）、1-己醇（1.15%）、己酸乙酯（2.52%）、乙酸己酯（4.64%）、1-辛醇（14.15%）、乙酸辛酯（3.68 %）、1-癸醇（6.22 %）、（E，Z）-2，4-癸二烯酸乙酯（8.75 %）、癸酸乙酯（2.98 %）、ɑ-法尼烯（11.97%）、己酸辛酯（1.42%）、丁酸辛酯（1.44%）。

在紅香酥梨中，酯類化合物共鑒定出18 種，所占比例較大，酯類化合物是以氨基酸作為前體物質(zhì)，在氨基酸代謝過程中產(chǎn)生的[32]，它對水果的宜人香氣起到重要貢獻(xiàn)。本試驗(yàn)鑒定出的酯類主要有乙酸乙酯、乙酸己酯、己酸乙酯、乙酸辛酯、癸酸乙酯、己酸辛酯、丁酸辛酯、（E，Z）-2，4-癸二烯酸乙酯，這些酯類均呈現(xiàn)水果香味，從而可以看出酯類化合物對紅香酥梨香味起著非常重要的作用，陳計(jì)巒[26]文章中也曾指出酯類化合物存在于水果果皮和果肉中，因此它賦于梨果皮、果肉特有的甜香味。

醛類、醇類和酮類化合物主要來源于脂肪酸的代謝，本試驗(yàn)共鑒定出9 種醛類化合物，主要為己醛、反-2-己烯醛、2-己烯醛等，醇類化合物13 種，主要是己醇、辛醇和癸醇等，其中己醛、反-2-己烯醛和2-己烯醛呈青草香味，己醇、辛醇和癸醇均呈水果香味，且己醛、反-2-己烯醛和己烯醛是使水果產(chǎn)生青香香氣的重要成分[32]，水果中青香香氣的產(chǎn)生主要來自C6 和C9 的醛類和醇類物質(zhì)，它們是以脂肪酸為前體物質(zhì)經(jīng)脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）途徑生成氫過氧化物后經(jīng)氧化、裂解及脫氫作用轉(zhuǎn)化生成的[33]。

萜烯類化合物是構(gòu)成果實(shí)香氣的重要成分，植物合成的萜烯類揮發(fā)性化合物有半萜、單萜、倍半萜、二萜等[26]，本試驗(yàn)共鑒定出萜烯類化合物13 種，其主要成分是ɑ-法尼烯，ɑ-法尼烯是一類具有較強(qiáng)香氣的天然化合物[25]，構(gòu)成了梨的新鮮萜烯類花香香韻[27]。

2.4 紅香酥梨特征香氣成分分析

根據(jù)嗅聞結(jié)果所得的紅香酥梨香氣成分與文獻(xiàn)[23-27]的描述進(jìn)行對比，并利用各物質(zhì)香氣成分特征及強(qiáng)度繪制紅香酥梨特征香氣成分雷達(dá)圖見圖9，同時(shí)結(jié)合各香氣成分的相對強(qiáng)度值和ROAV 值確定紅香酥梨特征香氣成分，結(jié)果見表6。

由表6 和圖9 可知，利用氣相-嗅聞共檢測到11種風(fēng)味物質(zhì)，包括酯類7 種，醛類3 種，萜烯類1 種，從嗅聞口聞到的香氣特點(diǎn)包括果香、青草香、花香、梨香和甜香。由表6 的強(qiáng)度數(shù)據(jù)（強(qiáng)度為3 或4）可知，氣味強(qiáng)烈的有己醛（青草香）、己酸乙酯（水果香）、癸酸乙酯（果香、梨香）和（E，Z）-2，4-癸二烯酸乙酯（梨香），因此初步分析這些化合物對紅香酥梨香氣成分貢獻(xiàn)最大，是起主要作用的風(fēng)味成分。

圖9 紅香酥梨主要香氣成分分布雷達(dá)圖Fig.9 Radar diagram of the main aroma compounds of red fragrant pear

表6 紅香酥梨香氣成分聞香特點(diǎn)及ROAV 值Table 6 Aroma characteristics and ROAV of red fragrant pear

為進(jìn)一步探究這11 種風(fēng)味成分對紅香酥梨香氣的貢獻(xiàn)，結(jié)合已有文獻(xiàn)報(bào)道化合物的閾值計(jì)算其ROAV 值，當(dāng)ROAV≥1 時(shí)說明該化合物是紅香酥梨的關(guān)鍵風(fēng)味化合物，當(dāng)0.1≤ROAV≤1 時(shí)說明該化合物對紅香酥梨的總體風(fēng)味起到重要的修飾作用[22]，由表6 和圖9 可知，在檢測到的11 種物質(zhì)中有4 種化合物的ROAV 值大于1，分別為己醛、乙酸己酯、己酸乙酯和（E，Z）-2，4-癸二烯酸乙酯，說明他們對紅香酥梨香氣有關(guān)鍵性貢獻(xiàn)作用，孫寶國[27]文章中也表明（E，Z）-2，4-癸二烯酸乙酯和乙酸己酯是梨特征性香味的重要揮發(fā)性成分。0.1≤ROAV≤1 的化合物有4 種，分別是乙酸乙酯（果香）、反-2-己烯醛（青草香）、壬醛（玫瑰花香）和癸酸乙酯（梨香），他們所呈現(xiàn)的果香、青草香和花香對紅香酥梨香氣起到一定的補(bǔ)充作用，ROAV≤0.01 的物質(zhì)有辛酸乙酯，辛酸乙酯由于其閾值較高，因此對紅香酥梨整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)不大。而ɑ-法尼烯所呈現(xiàn)的花香味對紅香酥梨香氣也起到一定的修飾作用，研究表明ɑ-法尼烯是梨皮的主要揮發(fā)性物質(zhì)[34]，對梨的清新香味起主要作用。

3 結(jié)論

本研究通過采用HS-SPME-GC-O-MS 聯(lián)用技術(shù)對紅香酥梨香氣成分的種類、含量進(jìn)行了較全面的分析，并系統(tǒng)的建立了紅香酥梨香氣成分的分析方法：HP-5MS 色譜柱、樣品用量 2.9 g、50/30 μm DVB/CAR/PDMS 固相微萃取頭、萃取時(shí)間46 min、萃取溫度64 ℃、平衡時(shí)間30 min、解吸時(shí)間4 min，在此條件下共檢出127 種物質(zhì)，確定結(jié)構(gòu)的76 種，占總峰面積的97.36%。同時(shí)結(jié)合各香氣物質(zhì)的ROAV 值和相對強(qiáng)度值對紅香酥梨香氣物質(zhì)的貢獻(xiàn)進(jìn)行了評價(jià)，結(jié)果顯示紅香酥梨的特征香氣成分為乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、（E，Z）-2，4-癸二烯酸乙酯、壬醛、己醛、反-2-己烯醛、辛酸乙酯、癸酸乙酯、ɑ-法尼烯、鄰苯二甲酸二異丁酯。本試驗(yàn)結(jié)果為紅香酥梨香氣成分研究及開發(fā)利用提供了一定的理論依據(jù)。