劉子記，劉維俠，牛 玉，楊 衍

（中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所，海南?？?571101）

0 引言

番茄是設施栽培的主要蔬菜作物之一。彩色櫻桃番茄，成熟果實果皮顏色呈條紋狀，果肉呈現(xiàn)棕色，其番茄紅素含量幾乎是普通番茄的2 倍，番茄紅素具有極強的自由基清除能力，是一種強有力的抗氧化劑，具有預防和抑制惡性腫瘤的作用[1-2]。另外，番茄紅素還有抗血管硬化、保護皮膚、預防白內障等功效[3]，具有極其重要的研究價值。

隨著生活水平的提高，人們追求番茄風味多樣化已成為一種必然趨勢。固相微萃取技術具有操作簡單、耗時短、樣品需求量少、無需溶劑萃取等優(yōu)點[4]，已被成功用于甜瓜[5]、橄欖[6]、柑橘[7]、梨[8]、楊梅[9]、蘋果[10]揮發(fā)性風味物質分析。常培培等人[11]分析了紫色番茄果實揮發(fā)性風味物質。Zhu Y 等人[12]比較了不同番茄汁風味物質的差異。Li J 等人[13]研究發(fā)現(xiàn)番茄果實不同部位的揮發(fā)性物質存在顯著不同。Da Silva Souza M A 等人[14]研究發(fā)現(xiàn)基因導入系可以改善番茄果實花青素和類胡蘿卜素的含量，但同時也顯著改變了揮發(fā)性物質的種類和含量。截至目前，有關彩色櫻桃番茄果實風味物質的研究鮮有報道。試驗擬采用頂空固相微萃取- 氣相色譜質譜技術鑒定彩色櫻桃番茄果實揮發(fā)性成分，并采用峰面積歸一化法進行相對含量分析，比較不同彩色番茄品種揮發(fā)性風味物質的差異，以期為彩色櫻桃番茄品種的高效利用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試彩色櫻桃番茄品種為海棠黑彩和彩星，分別由北京博收種子有限公司和北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心提供。材料于2018 年10 月底定植于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院五隊試驗基地，采取相同的栽培管理措施，每份材料于2019 年3 月中旬采收成熟度和大小均一致的5 枚果實進行揮發(fā)性物質測定與分析。

1.2 試驗方法

1.2.1 儀器設備

HP6890/5975C 型氣相- 質譜聯(lián)用儀，美國安捷倫公司產(chǎn)品；手動固相微萃取裝置，美國Supelco 公司產(chǎn)品；萃取纖維頭為2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex。

1.2.2 揮發(fā)性風味物質檢測

取混勻樣品10 g 置于10 mL 固相微萃取儀采樣瓶中，插入裝有 2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex 纖維頭的手動進樣器，在60 ℃的平板加熱條件下頂空萃取50 min 后，移出萃取頭并立即插入氣相色譜儀進樣口（溫度250 ℃） 中，熱解析5 min進樣。

色譜柱為 FLM FB-5MS （30 m×0.25 mm×0.25 μm） 彈性石英毛細管柱，柱溫37 ℃保持2 min，以 3 ℃/min 升溫至 160 ℃，再以 6 ℃/min 升溫至202 ℃，運行時間為40 min，汽化室溫度250 ℃，載氣為高純He（99.999%），柱前壓6.89 psi，載氣流速為1.0 mL/min，不分流進樣；溶劑延遲時間為1 min，離子源為EI 源，離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃，電子能量70 eV，發(fā)射電流34.6 μA，倍增器電壓1 565 V，接口溫度280 ℃，質量范圍29～500 amu。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

總離子流圖中的各峰經(jīng)質譜計算機數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索及核對Nist 14 和Wiley275 標準質譜圖，確定揮發(fā)性化學成分，用峰面積歸一化法測定各化學成分的相對質量分數(shù)。

2 結果與分析

海棠黑彩和彩星共含有揮發(fā)性物質77 種，其中醇類15 種，酮類6 種，酯類7 種，醛類24 種，烴類12 種，其他13 種。

揮發(fā)性物質總離子流圖見圖1。

圖1 揮發(fā)性物質總離子流圖

2.1 海棠黑彩揮發(fā)性成分分析

海棠黑彩含有72 種揮發(fā)性物質，占色譜流出組分總含量的97.69%。其中，醇類15 種，相對含量為23.12%；Z - 3 - 已烯醇相對含量最高，其次為1 -己醇。酮類5 種，相對含量為12.55%，6- 甲基- 5-庚烯- 2 - 酮相對含量最高，其次為1 - 戊烯- 3 -酮；酯類5 種，相對含量為4.14%，水楊酸甲酯相對含量最高；醛類24 種，相對含量為34.47%，2- 辛烯醛相對含量最高，其次為E - 2 - 己烯醛；烴類11 種，相對含量為1.17%，(+)-2- 蒈烯相對含量最高；其他12 種，相對含量為22.24%，2 - 異丁基噻唑相對含量最高，其次為1 - 硝基- 3 - 甲基丁烷（表1，表2）。

2.2 彩星揮發(fā)性成分分析

彩星含有58 種揮發(fā)性物質，占色譜流出組分總含量的98.85%。其中，醇類14 種，相對含量為24.77%， Z- 3 - 已烯醇相對含量最高，其次為1 -己醇；酮類5 種，相對含量為24.70%，6- 甲基- 5-庚烯- 2 - 酮相對含量最高；酯類4 種，相對含量為0.34%，Z- 乙酸- 3 - 己烯醇酯相對含量最高；醛類20 種，相對含量為31.23%，E - 2 - 己烯醛相對含量最高，其次為正己醛；烴類5 種，相對含量為0.27%，(+)- 2 - 蒈烯相對含量最高；其他10 種，相對含量為 17.53%，2 - 異丁基噻唑相對含量最高，其次為1 - 硝基- 3 - 甲基丁烷（表1，表2）。

2.3 海棠黑彩和彩星共有揮發(fā)性成分分析

海棠黑彩和彩星具有53 種相同成分，其中醇類14 種，酮類4 種，酯類2 種，醛類20 種，烴類4 種，其他9 種；醇類Z- 3 - 已烯醇在海棠黑彩和彩星中含量均表現(xiàn)最高；酮類6 - 甲基- 5 - 庚烯- 2 - 酮在海棠黑彩和彩星中含量均表現(xiàn)最高；酯類水楊酸甲酯在海棠黑彩中含量最高，在彩星中含量相對較低；醛類2 - 辛烯醛在海棠黑彩中含量表現(xiàn)最高，而E - 2 - 己烯醛在彩星中含量表現(xiàn)最高；烴類的含量在海棠黑彩和彩星中均表現(xiàn)較低；其他類2 - 異丁基噻唑在海棠黑彩和彩星中含量均表現(xiàn)最高。

2.4 海棠黑彩和彩星獨特揮發(fā)性成分分析

彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質及相對含量見表1，彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質類別及相對含量見表2。

表1 彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質及相對含量

（續(xù)表1）

表2 彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質類別及相對含量

由表1、表2 可知，海棠黑彩和彩星揮發(fā)性風味物質種類和含量存在顯著性差異。海棠黑彩醛類含量最高，其次為醇類、其他類、酮類、酯類和烴類。彩星醛類含量最高，其次為醇類、酮類、其他類、酯類和烴類。海棠黑彩含有19 種特有香氣成分，分別為1 - 壬醇、2 - 丁酮、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯、E,E-2,4- 庚二烯醛、E - 2 - 壬烯醛、β -環(huán)高檸檬醛、E,E-2,4- 癸二烯醛、正戊烷、2,4 - 二甲基庚烷、乙基環(huán)己烷、壬烷、β - 蒎烯、1,2,4- 三甲基苯、正十四烷、2 - 正丙基呋喃、愈創(chuàng)木酚、苯乙腈。彩星含有5 種特有香氣成分，分別為丙酮、Z-乙酸- 3 - 己烯醇酯、乙酸己酯、己烷、紫蘇烯。

3 結論

芳香物質包括醇類、醛類、酮類、萜類、酯類、烴類和含硫化合物，番茄果實中的芳香物質構成了番茄的風味。Tieman D 等人[15]研究確定了番茄36 種主要的揮發(fā)性芳香成分，采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜聯(lián)用技術分析了不同彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質的組成及含量差異。

海棠黑彩含有72 種揮發(fā)性物質，彩星含有58 種揮發(fā)性物質，海棠黑彩和彩星具有53 種相同的揮發(fā)性成分，包括18 種主要的風味成分，分別為3 - 甲基- 1 - 丁醇、2 - 甲基- 1 - 丁醇、1 - 戊醇、6 -甲基- 5 - 庚烯- 2 - 醇、苯乙醇、1 - 戊烯- 3 -酮、6- 甲基- 5- 庚烯- 2- 酮、β- 紫羅蘭酮、E -2 - 戊烯醛、E- 2 - 己烯醛、E - 2- 庚烯醛、苯甲醛、苯乙醛、正壬醛、Z- 4- 癸烯醛、1- 硝基- 3-甲基丁烷、2 - 異丁基噻唑、1 - 硝基- 2 - 苯乙烷，這些共有的揮發(fā)性物質構成了彩色櫻桃番茄的主體風味，而未檢測到的主要揮發(fā)性物質可能是由于品種和栽培措施不同所致[16-17]。

海棠黑彩含有19 種特有香氣成分，其中E,E-2,4- 癸二烯醛、愈創(chuàng)木酚、苯乙腈為主要風味物質。彩星含有5 種特有香氣成分，其中乙酸己酯為主要風味物質。該結果說明不同彩色櫻桃番茄品種果實的揮發(fā)性物質組成存在一定差異，進而導致果實風味的不同。

6 - 甲基- 5 - 庚烯- 2 - 酮通過類胡蘿卜素代謝途徑形成，具有果香味[18]，番茄紅素是主要風味成分6 - 甲基- 5 - 庚烯- 2 - 酮的前體物質[19]，海棠黑彩和彩星6 - 甲基- 5 - 庚烯- 2 - 酮的相對含量分別為10.22%和23.44%，該結果間接說明彩星番茄紅素的含量遠遠高于海棠黑彩。2 - 異丁基噻唑通過氨基酸代謝途徑形成[20]，呈強烈番茄香氣[21]，是番茄主要的風味成分，在海棠黑彩和彩星中的含量分別為10.38%和9.63%，該結果說明海棠黑彩的番茄香味強于彩星。

β - 紫羅蘭酮[22]、乙酸己酯、苯乙腈[23]等主要風味成分盡管含量很低，但對番茄果實的風味具有非常重要的影響。其他化合物作為背景香氣物質對番茄果實綜合風味也具有顯著效應[24]。在未來的研究中應針對市場需求不同，選育風味多樣的番茄品種。