呂鎮(zhèn)城,賴俊芳,李歡歡,2,徐良雄,彭永宏
(1.惠州學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,廣東 惠州 516007;2.中南林業(yè)科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004)
烏欖(Canarium pimela)為橄欖科(Burseraceae)橄欖屬(Canarium)常綠喬木,別名烏橄欖、木威子、黑欖,主要分布在我國(guó)華南地區(qū),果實(shí)可藥食兩用。在食用方面,烏欖果可以用溫水泡熟后直接食用,也可以將果肉腌制成“欖角”,在我國(guó)已有一千余年的食用歷史[1]。藥典記載,烏欖可入藥,具有止血、化痰、利水、消癰腫等功效[2]。現(xiàn)代研究表明,烏欖的果實(shí)和葉片均含有黃酮類化合物[3—4],具有抗氧化、降血脂和保護(hù)心血管等作用[5—10]。據(jù)調(diào)查,兩廣地區(qū)的烏欖主產(chǎn)區(qū)共有農(nóng)家烏欖品種多達(dá) 200余個(gè),如西山欖、黃莊、軟枝、香欖、油欖、三角車心欖、石勘欖等[11],不同品種烏欖的果形、香味、口感等均存在一定的差別。鳥屎欖為廣東揭西縣當(dāng)?shù)剞r(nóng)家品種烏欖,屬于晚熟品種。與廣州增城地區(qū)主栽品種西山欖相比,鳥屎欖果形較小,單果重為6.92 g,約為西山欖的58.6%。烏欖屬于小宗水果,長(zhǎng)期得不到重視,在20世紀(jì)60年代以后,由于土地開發(fā)和城鎮(zhèn)化推進(jìn)等原因,烏欖栽培面積和產(chǎn)量在不同地區(qū)有不同幅度的減少。廣州增城地區(qū)曾經(jīng)是我國(guó)烏欖主產(chǎn)區(qū)之一,烏欖年產(chǎn)量由 20世紀(jì) 90年代的15000 t銳減至現(xiàn)在的5000 t左右。種植面積的縮小,導(dǎo)致烏欖資源多樣性面臨危機(jī),對(duì)烏欖資源的保護(hù)應(yīng)該引起重視。近年來,除了蘋果、香蕉、柑橘等大宗水果之外,地方特色水果因其在地方文化傳承、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等方面的優(yōu)勢(shì)而逐漸引起人們的關(guān)注和重視。烏欖被稱為“渾身是寶”的水果,其果肉、果仁可食用,果核是國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“廣州欖雕”的唯一原料,兼具食用和文化價(jià)值。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和文化水平提高,人們對(duì)烏欖資源的價(jià)值有了新的認(rèn)識(shí)。對(duì)不同品種烏欖進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià),篩選出適合食用或雕刻等不同用途的優(yōu)良品種,并用以指導(dǎo)生產(chǎn),一方面可以促進(jìn)種植戶增收,另一方面可以促進(jìn)地方特色資源的保護(hù)與文化傳承。水果的揮發(fā)性成分是其主要香味物質(zhì)來源,也是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的主要指標(biāo)之一[12—14]。目前,除了廣州地區(qū)的西山欖和普寧地區(qū)的三角車心欖等之外,鮮有其他品種烏欖揮發(fā)性成分的報(bào)道[15—17]。因此,本研究以鳥屎欖為材料,定性、定量分析其揮發(fā)性成分,在此基礎(chǔ)上分析其香韻構(gòu)成,以期為我國(guó)烏欖果實(shí)的品質(zhì)評(píng)價(jià)和綜合開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
鳥屎欖于2019年10月采自廣東揭西縣,憑證標(biāo)本(編號(hào)DZG064)保存于惠州學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院。
準(zhǔn)確稱取鳥屎欖果肉 2.0 g,磨碎,迅速置于20 mL頂空瓶中,封口,每個(gè)樣品重復(fù)3 次。樣品采用頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用法(HS-SPME-GC-MS)測(cè)定,具體如下:
60 ℃ 頂空萃取(50 μm DVB/CAR/PDMS SPME Fiber,Supelco),平衡30 min后上樣。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 7890B-5977A(Agilent,USA);HP-5MS 色譜柱(30 m×250 μm× 0.25 μm)。
GC條件:起始溫度 40 ℃,保留 5 min;以5 ℃·min-1升到190 ℃,保留2 min;再以10 ℃·min-1升到220 ℃,保留5 min;進(jìn)樣口溫度250 ℃;流速1 mL·min-1,載氣為He氣,不分流。
MS條件:電子轟擊離子源,電子轟擊能量70 eV,離子源溫度230 ℃,傳送接口溫度250 ℃,掃描范圍50~500 m/z,MS四級(jí)桿溫度150 ℃。
采用面積歸一化法定量分析各組分相對(duì)含量,相對(duì)含量(%)=(分離組分的峰面積/總峰面積)×100。
香氣成分的香味量化描述參考“ABC”法分析[18]。
鳥屎欖果實(shí)揮發(fā)性成分經(jīng)GC-MS檢測(cè)和分析,其揮發(fā)性成分總離子圖見圖 1。通過 NIST/WILEY譜庫檢索并結(jié)合面積歸一法,從中鑒定出揮發(fā)性物質(zhì) 48種(93.30%),包括萜烯類(88.83%)、醇類(3.95%)、酚類(0.14%)、醛類(0.35%)、酮類(0.31%)。
圖1 鳥屎欖果實(shí)揮發(fā)性成分的總離子流圖Fig. 1 GC-MS total ionic chromatogram of volatile components of Canarium pimela fruits (Niaoshilan)
GC-MS分析顯示,鳥屎欖果實(shí)揮發(fā)性成分相對(duì)含量超過1%的化合物共有14種(表1),包括醇類(1種)、萜烯類(12種)、酚類(1種)等,占總揮發(fā)性成分含量的87.86%。其中萜類物質(zhì)有α-蒎烯、α-水芹烯、β-石竹烯、β-蒎烯、β-月桂烯,含量分別為30.17%、8.72%、8.02%、2.06%、1.20%。
表1 鳥屎欖果實(shí)中主要揮發(fā)性成分組成Table 1 Main volatile compounds of Canarium pimela fruits (Niaoshilan)
在鳥屎欖果實(shí)的48種揮發(fā)性成分中,具有香味的共有29種,其中C10萜烯類物質(zhì)最多,C15萜烯類次之,分別為11種、9種。
萜烯類物質(zhì)(20種):α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、β-月桂烯、萜品油烯、α-水芹烯、α-松油烯、對(duì)傘花烴、D-檸檬烯、β-羅勒烯、γ-松油烯、δ-欖香烯、依蘭烯、β-欖香烯、γ-欖香烯、β-石竹烯、β-胡椒烯、γ-杜松烯、δ-杜松烯、α-杜松烯,這些萜烯類呈松香、木香、藥香、辛香、果香、橘香、食品香氣、青香、鳶尾香、蘭花香氣等。
醇類物質(zhì)(6種):α-松油醇、芳樟醇、桃金娘烯醇、薄荷醇、對(duì)傘花烴-8-醇、橙花叔醇,主要呈藥香、木香、冰涼香等。
酚類物質(zhì)(2種):麝香草酚、香芹酚,呈藥香、辛香、煙焦香等。
酮類物質(zhì)(1種):香芹酮,呈冰涼香和青香。
果實(shí)的揮發(fā)性芳香成分是其呈香的物質(zhì)基礎(chǔ),為了更直觀地表達(dá)鳥屎欖整體香韻,將每種香料物質(zhì)氣味的ABC量化值與相對(duì)含量結(jié)合,繪制成香韻分布雷達(dá)圖(圖 2)。從圖 2可知,該果實(shí)共涵蓋 22種香型。其中,香載荷最大的是松柏香,其次是柑橘香和木香。此外,藥草香、食品香、辛香味、青香、蘭花香、香膏香味、鈴蘭花香、鳶尾香、茉莉香、玫瑰香、土壤香、樟腦香等香味載荷大,是構(gòu)成鳥屎欖果實(shí)的主要香韻。
圖2 鳥屎欖果實(shí)香韻分布雷達(dá)圖Fig. 2 Radar map of aroma distribution of Canarium pimela fruits (Niaoshilan)
HS-SPME-GC-MS法因其快速、便捷、靈敏等優(yōu)點(diǎn)而常用于食品的揮發(fā)性成分分析[19—21],本研究運(yùn)用該法對(duì)鳥屎欖果實(shí)的揮發(fā)性成分進(jìn)行快速檢測(cè),共鑒定出揮發(fā)性化合物48種,占全部揮發(fā)性成分的 93.30%,主要包括萜烯類(88.83%)、醇類(3.95%)、酚類(0.14%)、醛類(0.35%)、酮類(0.31%),其中有香味揮發(fā)性成分的物質(zhì)達(dá)29種,約占總相對(duì)含量的87.17%。鳥屎欖的揮發(fā)性成分主要為α-蒎烯(30.17%)、對(duì)傘花烴(11.84%)、α-水芹烯(8.72%)、β-石竹烯(8.02%)、α-杜松烯(7.12%)、γ-欖香烯(5.54%)、D-檸檬烯(5.42%)等,而廣州地區(qū)的西山烏欖主要揮發(fā)性成分為順-羅勒烯(21.01%)、D-檸檬烯(18.04%)和α-水芹烯(17.64%)[15],普寧地區(qū)的三角車心欖[16]主要揮發(fā)性成分為 3-崖柏烯(32.64%)、α-水芹烯( 30.78%)和檸檬烯( 18.77%)等。表明不同品種烏欖果實(shí)的揮發(fā)性成分中除了共有組分之外,還有各自獨(dú)有的組分,且各組分的百分比例因品種而異。在我國(guó)橄欖科植物中,具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的包括橄欖(Canarium album)和烏欖,均為南方特色水果?!L(zhǎng)營(yíng)’橄欖的主要揮發(fā)性成分為石竹烯(42.40%)和古巴烯(8.98%)[22],冬節(jié)圓橄欖為反-石竹烯(42.23%)和α-蒎烯(7.62%)[23],‘三棱欖’為反-石竹烯(33.83%)和D-大根香葉烯(24.99%)[24],這些橄欖的揮發(fā)性成分在組分構(gòu)成及比例方面均與烏欖存在顯著差異,賦予了烏欖與橄欖不同的香韻。
鳥屎欖果實(shí)香韻分布雷達(dá)圖顯示,其香韻的最大載荷是松柏香,柑橘香次之,第三是木香。其中,對(duì)松柏香貢獻(xiàn)最大的是α-蒎烯,其次是α-杜松烯、β-蒎烯和α-水芹烯;對(duì)柑橘香貢獻(xiàn)最大的是β-欖香烯,其次是α-水芹烯和D-檸檬烯;對(duì)木香貢獻(xiàn)最大的是β-石竹烯,其次是α-杜松烯和β-欖香烯。為了更直觀地比較不同品種烏欖香韻的差異,根據(jù)參考文獻(xiàn)[15—16]的數(shù)據(jù)分析了廣州地區(qū)西山欖和普寧地區(qū)三角車心欖的香韻,發(fā)現(xiàn)西山欖的主要香韻載荷是青香、藥草香和鈴蘭花香,而三角車心欖的香韻載荷主要為柑橘香、木香和松柏香。以上結(jié)果提示,鳥屎欖、西山欖和三角車心欖的香氣載荷差異大,不同品種烏欖具獨(dú)特的香韻。
綜上,本研究首次報(bào)道了鳥屎欖果實(shí)的揮發(fā)性成分,并分析其香韻特征,有助于進(jìn)一步闡明不同品種烏欖香韻差異的物質(zhì)基礎(chǔ),為烏欖果實(shí)的品質(zhì)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù),促進(jìn)我國(guó)烏欖資源的保護(hù)和綜合開發(fā)利用。