王登亮，孫建城，劉春榮，鄭雪良，查波

(衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院 果樹(shù)研究所，浙江 衢州 324000)

柑橘是世界第一大水果，中國(guó)的柑橘面積和產(chǎn)量均居世界首位。柑橘果實(shí)的風(fēng)味由糖、酸和香氣物質(zhì)共同決定[1]，其中，香氣品質(zhì)是吸引人們消費(fèi)柑橘果實(shí)的重要因素[2]，香氣物質(zhì)的種類和含量是果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。柑橘果實(shí)中的香氣可因種類或品種、果實(shí)成熟度、部位和栽培方式的不同而發(fā)生變化[3]。隨著人們生活水平的提高和全國(guó)柑橘產(chǎn)量的增加，消費(fèi)者對(duì)柑橘果實(shí)品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。柑橘設(shè)施栽培作為一種柑橘新型栽培模式，提升了柑橘果實(shí)品質(zhì)和生產(chǎn)效益[4]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)柑橘香氣的研究多集中在柑橘不同品種、不同部位特征香氣成分的鑒別[5-7]，也有研究涉及柑橘果汁、果酒、精油等的香氣成分分析[8-9]，但是關(guān)于大棚設(shè)施栽培對(duì)柑橘香氣成分的影響研究鮮有報(bào)道。本文以浙江衢州柑橘主栽品種椪柑為材料，分析了3個(gè)不同采收期的大棚設(shè)施栽培和露天栽培椪柑的香氣成分含量，以探究大棚設(shè)施栽培對(duì)柑橘果實(shí)香氣成分的影響，從而為柑橘的品質(zhì)提升技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

不同采收期的大棚和露天椪柑樣品采于衢州市柯城區(qū)宇發(fā)家庭農(nóng)場(chǎng)，大棚和露天處理的椪柑果樹(shù)修剪、施肥和病蟲(chóng)害防治等常規(guī)管理措施一致。椪柑果實(shí)樣品采收后，取果皮組織用液氮冷凍，并置于-80 ℃冰箱保存。

1.2 處理設(shè)計(jì)

在11月15日、12月1日和12月15日，對(duì)大棚和露天椪柑進(jìn)行果實(shí)取樣，每個(gè)樣品3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5個(gè)柑橘果實(shí)。參照Z(yǔ)hang等[10]的方法，萃取柑橘果實(shí)的香氣物質(zhì)，并檢測(cè)柑橘果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)含量的變化。稱取8 g冷凍椪柑果皮組織，磨成粉末后加入氯化鈉溶液混勻后密封，在恒溫平衡30 min后用65 μm聚二甲基硅氧烷和二乙烯苯(PDMS-DVB)萃取頭(Supelco Co.，美國(guó))進(jìn)行固相微萃取，時(shí)間30 min。萃取頭在 GC-MS(Agilent 7890-5975，美國(guó))進(jìn)樣口解吸附5 min后，進(jìn)行DB-WAX毛細(xì)管色譜柱(0.25 mm，30 m，0.25 μm，J & W Scientific，美國(guó))分離。溫度程序?yàn)?40 ℃升溫到150 ℃后保持2 min，再以10 ℃·min-1升溫至220 ℃。以1.0 mL·min-1氦氣為載氣。MS離子源溫度為230 ℃，電子轟擊電離方式，電子能量70 eV，質(zhì)譜從35到350 m/z進(jìn)行掃描。利用質(zhì)譜庫(kù)、保留指數(shù)(KI)和比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行物質(zhì)鑒別。質(zhì)譜庫(kù)為NIST-8(NIST/EPA/NIH，美國(guó))，KI通過(guò)C7-C40烷烴在相同條件下測(cè)量得到，標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自Simga-Aldrich、Anpel和Alfa公司。以2-辛醇為內(nèi)參，采用內(nèi)標(biāo)面面積歸一化的方法進(jìn)行物質(zhì)濃度計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 椪柑主要香氣成分分析

椪柑果皮中共檢測(cè)到64種香氣物質(zhì)，包括8種醛類、2種酯類化合物、13種單萜烴類、19種含氧單萜類、22種倍半萜烯類(表1)。單萜烴類含量最豐富，占總香氣成分的91.81%；其次是含氧單萜類，含量占4.54%；醛類含量占2.00%；倍半萜烯類含量占1.61%；酯類化合物含量最少，僅占0.04%。單萜烴類化合物中檸檬烯的含量最高，其次是1-甲基-4-(1-甲基乙基)-環(huán)己二烯和β-蒎烯。含氧單萜類香氣成分中3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇含量最高，4-甲基-1-甲醇-3-環(huán)己烯次之；倍半萜烯類香氣成分中γ-欖香烯含量最豐富，其次是1-甲基-1-乙烯基-2,4-雙(1-甲基乙烯基)環(huán)己烷。醛類物質(zhì)中癸醛含量最高，其次是十二(烷)醛和2-己烯醛。

表1 露天和設(shè)施栽培條件下不同采收期的椪柑香氣成分相對(duì)含量變化 單位:μg·g-1

表1(續(xù)) 單位:μg·g-1

2.2 大棚設(shè)施栽培對(duì)椪柑總香氣成分含量的影響

由圖1可知，在11月15日、12月1日和12月15日，露天栽培的椪柑果皮總香氣成分相對(duì)含量分別為9 344.58、9 710.37和10 056.51 μg·g-1，大棚栽培的椪柑果皮總香氣成分相對(duì)含量分別為7 654.51、8 556.57和10 219.71 μg·g-1。隨著采收期的延后，椪柑果皮香氣成分總含量總體呈逐漸上升趨勢(shì)，但大棚栽培下的椪柑總香氣含量增長(zhǎng)速率較露天栽培更快。11月15日，露天栽培的椪柑香氣成分含量顯著高于大棚栽培，在12月1日和12月15日，露天栽培和大棚栽培的椪柑香氣成分含量無(wú)顯著(P<0.05)差異。

同一采收期柱上無(wú)相同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖2同。圖1 不同采收期的椪柑果實(shí)總香氣成分相對(duì)含量變化

2.3 大棚設(shè)施栽培對(duì)椪柑各類香氣成分的影響

由圖2可知，隨著采收期的延后，大棚設(shè)施栽培的椪柑果皮醛類成分呈上升趨勢(shì)，露天栽培條件下則呈逐漸下降趨勢(shì)，但大棚栽培和露天栽培沒(méi)有顯著差異。隨著采收期的延后，椪柑果皮香氣成分中的酯類成分呈上升趨勢(shì)，但露天栽培的酯類含量高于大棚栽培。椪柑果皮香氣成分中的單萜烴類香氣成分含量也呈上升趨勢(shì)，11月15日，露天栽培的椪柑單萜烴類含量高于大棚栽培；設(shè)施栽培條件下單萜烴類含量增長(zhǎng)速度較快，在12月15日，設(shè)施栽培的單萜烴類成分稍高于露天栽培，但二者無(wú)顯著(P<0.05)差異。大棚設(shè)施栽培條件下含氧單萜類香氣成分含量呈逐漸上升趨勢(shì)，而露天栽培的呈逐漸下降趨勢(shì)。設(shè)施栽培和露天栽培條件下的倍半萜烯類含量無(wú)顯著性差異。

圖2 不同采收期的椪柑果實(shí)各類香氣成分相對(duì)含量變化

3 小結(jié)與討論

香氣物質(zhì)是評(píng)價(jià)柑橘果實(shí)商品價(jià)值的重要指標(biāo)，具有怡人香氣的柑橘果實(shí)可以大幅提升果品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，柑橘揮發(fā)性香氣物質(zhì)研究已成為柑橘次生代謝研究的熱點(diǎn)。為了研究柑橘大棚設(shè)施栽培對(duì)揮發(fā)性香氣成分的影響，本研究以椪柑為材料，通過(guò)頂空固相微萃取聯(lián)合氣相色譜-質(zhì)譜法，鑒定出了64種香氣物質(zhì)，含量最豐富的是單萜烴類，單萜烴類化合物中，以檸檬烯的含量最高，這與江倩[6]的研究結(jié)果一致。果實(shí)香氣隨著果實(shí)的成熟而產(chǎn)生，成熟度對(duì)香氣物質(zhì)合成具有較大影響[11]。本研究結(jié)果表明，隨著采收期的延后，椪柑果皮香氣成分總含量，特別是特征香氣檸檬烯含量總體呈逐漸上升趨勢(shì)，這與孫瑩等[12]的研究結(jié)果一致。研究表明，環(huán)境因子在柑橘揮發(fā)性香氣物質(zhì)代謝途徑中起重要作用[13]。在椪柑果實(shí)成熟過(guò)程中，大棚栽培的椪柑總香氣含量增長(zhǎng)速率較露天栽培更快，不同香氣成分變化也有所差異，這可能是大棚設(shè)施栽培的溫度、光照、濕度等環(huán)境因子的變化引起果實(shí)香氣成分含量變化，具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。