趙迎麗，張微，王亮，張曉宇，陳會(huì)燕，張立新

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所，山西 太原 030031）

玉露香梨是以庫爾勒香梨為母本、雪花梨為父本，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所選育的耐藏、中熟、綜合性狀較優(yōu)良的白梨品種。果實(shí)肉質(zhì)細(xì)嫩酥脆，石細(xì)胞極少，汁多香甜[1]，品質(zhì)極優(yōu)。目前已在國內(nèi)大面積推廣栽培，產(chǎn)量快速增加。但其常溫下易出現(xiàn)黃化、油膩化、固有風(fēng)味損失等影響果實(shí)品質(zhì)的問題[2-3]。

采后果實(shí)的揮發(fā)性有機(jī)物可反映果實(shí)的特有風(fēng)味及貯藏品質(zhì)。不同栽培系統(tǒng)梨果的主要揮發(fā)性物質(zhì)成分不同，且同一系統(tǒng)不同品種之間差異也較大，主要包括酯類、醛類、醇類、烯烴類以及其它化合物等[4-6]。α-金合歡烯、己酸乙酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、乙酸正丁酯、十五烷是庫爾勒香梨主要香氣成分[7]。雪花梨酯類物質(zhì)含量較高，占總香氣成分的69.89%[8]。紅香酥梨酯類及醛類含量相對(duì)較高，其中酯類化合物有18種，相對(duì)含量為29.14%，醛類化合物有9種，相對(duì)含量為28.87%[9]。碭山梨主要成分有己醛（41.22%）、1-己醇（2.54%）、（E）-2-己烯醛（2.04%）及己酸乙酯（1.42%）等[10]。然而對(duì)于玉露香梨貯藏過程中香氣成分變化的相關(guān)研究較少。

冰溫貯藏技術(shù)可有效抑制果實(shí)的呼吸作用和乙烯的釋放速率[11-12]，保持較高的抗氧化酶活力[13-14]，降低果實(shí)代謝程度[15]，延緩營(yíng)養(yǎng)成分的損失[16-18]，從而有利于果實(shí)固有風(fēng)味與品質(zhì)的保持[19-20]。氣相離子遷移譜技術(shù)采用頂空進(jìn)樣，氣相色譜（gas chromatography，GC）預(yù)分離，離子遷移譜（ion mobility spectrometry，IMS）二次分離并檢測(cè)，具有極高檢測(cè)靈敏度和分辨率，樣品無需富集濃縮，從而減少物質(zhì)的損失及物質(zhì)相互反應(yīng)，能較好地保留果實(shí)原始風(fēng)味的特性，已應(yīng)用于果實(shí)特征風(fēng)味分析[21-22]、果蔬加工過程中風(fēng)味變化分析[23-25]、保鮮方式對(duì)果實(shí)風(fēng)味的影響[26-27]，以及食品安全分析中[28-29]。本研究以玉露香梨為材料，利用氣相色譜-離子遷移譜技術(shù)探討冰溫貯藏對(duì)玉露香梨果實(shí)品質(zhì)及有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)的影響，旨在為玉露香梨等果品采后貯藏風(fēng)味的保持提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉露香梨：于2019年9月11日采收于隰縣寨子鄉(xiāng)定國村果園，選擇無機(jī)械傷、無病蟲害、無磕碰傷果實(shí)，當(dāng)日運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。

1.2 儀器與設(shè)備

53205型數(shù)顯水果硬度計(jì)：意大利TR公司；PALBX/ACID14折光儀：日本Atago公司；F-900乙烯分析儀、F920型O2/CO2氣體分析儀：美國Felix公司；SACMI-NCS001水果無損傷檢測(cè)臺(tái)：意大利SACMI公司；APRESYS176-TM型溫濕度記錄儀：美國Apresys公司；FlavourSpec風(fēng)味分析儀：德國G.A.S.公司。

1.3 處理方法

以8成熟（可溶性固形物含量約11.5%～12.5%）果實(shí)為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)溫度處理組，每一處理組10 kg果實(shí)，重復(fù)3次，以0.018 mm高滲透CO2保鮮袋包裝置于冰溫（-1.0±0.5）、（0±0.5）℃下冷藏。處理分別為PEAR-A-1（采后初始）、PEAR-A-2（冰溫貯藏7個(gè)月）、PEAR-A-3（0℃貯藏7個(gè)月）。貯藏前及冷藏7個(gè)月時(shí)測(cè)定果實(shí)品質(zhì)及揮發(fā)性有機(jī)物。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定

硬度：用直徑11 mm探頭的水果硬度計(jì)測(cè)定，果實(shí)兩面對(duì)稱去皮，測(cè)定值以均值計(jì)算，作為去皮硬度，單位以kg/cm2計(jì)。

可溶性固形物及可滴定酸含量：采用折光儀測(cè)定，單位以%計(jì)。

乙烯釋放量：果實(shí)密閉在標(biāo)本瓶?jī)?nèi)2 h取樣，采用乙烯分析儀測(cè)定，GC模式，進(jìn)樣量15 mL，單位以μL/（kg·h）計(jì)。

呼吸強(qiáng)度：果實(shí)密閉在標(biāo)本瓶?jī)?nèi)2 h取樣，采用O2/CO2氣體分析儀測(cè)定，單位以mg CO2/（kg·h）計(jì)。

1.4.2 揮發(fā)性有機(jī)物測(cè)定

揮發(fā)性有機(jī)物采用風(fēng)味分析儀測(cè)定分析。

取樣：隨機(jī)稱2 g果肉，置于20 mL頂空瓶，40℃孵育20 min，頂空風(fēng)味物質(zhì)平衡后，自動(dòng)進(jìn)樣200 μL。

分析條件：色譜柱為FS-SE-54-CB-1（柱長(zhǎng)15 m，內(nèi)徑0.53 mm），柱溫70℃。載氣/漂移氣：N2。程序升壓（流速）：0～2 min：漂移氣流量150 mL/min，載氣流量2 mL/min；2min～10min：漂移氣流量 150mL/min，載氣流量 2mL/min；10min～230min：漂移氣流量 150mL/min，載氣流量10mL/min；20min～30min：漂移氣流量150 mL/min，載氣流量130 mL/min。

IMS溫度45℃，自動(dòng)頂空進(jìn)樣，進(jìn)樣針溫度85℃，孵化轉(zhuǎn)速500 r/min。

1.5 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用VOCal軟件（定性分析）、Reporter插件（二維俯視圖、差異譜圖）、Gallery Plot插件（指紋圖譜）進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物分析。揮發(fā)性有機(jī)物在同一處理中的相對(duì)含量參照虞伊林等[30]的方法；以同一物質(zhì)在不同處理中色譜峰面積最大的定義為100%，比較計(jì)算其在不同處理樣品中相對(duì)含量的變化；結(jié)果均以百分比含量表示。采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 冰溫貯藏玉露香梨果實(shí)品質(zhì)的變化

不同冷藏方式對(duì)玉露香梨果實(shí)品質(zhì)的影響見表1。

表1 不同冷藏方式對(duì)玉露香梨果實(shí)品質(zhì)的影響Table 1 Effects of different cold storage methods on fruit quality of Yuluxiang pear

由表1可知，貯藏7個(gè)月后，玉露香梨果實(shí)硬度、可溶性固形物及可滴定酸均下降，呼吸強(qiáng)度與乙烯釋放量略有增加。冰溫貯藏條件下硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量較0℃貯藏的果實(shí)分別高9.40%、2.58%、10.18%。冰溫貯藏下果實(shí)的呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量均較0℃冷藏的果實(shí)代謝低，延緩了果實(shí)品質(zhì)的下降。

2.2 冰溫貯藏玉露香梨揮發(fā)性有機(jī)物定性分析

不同貯藏方式下玉露香梨氣相離子遷移譜圖定性結(jié)果見圖1。

圖1 不同貯藏方式下玉露香梨氣相離子遷移譜圖定性結(jié)果Fig.1 Qualitative results of GC-IMS of Yuluxiang pear under different cold storage methods

圖1橫坐標(biāo)1.0處為反應(yīng)離子峰，峰兩側(cè)每一序號(hào)對(duì)應(yīng)點(diǎn)代表一種揮發(fā)性有機(jī)物。通過GC-IMS分離技術(shù)，應(yīng)用VOCal軟件分析譜圖和數(shù)據(jù)，玉露香梨貯藏前后共檢出主要香氣組分有酯類13種、醛類6種、酮類3種、醇類2種、酸類1種、呋喃類1種以及35種未定性物質(zhì)，具體結(jié)果見表2。

表2 玉露香梨揮發(fā)性有機(jī)物氣相離子遷移譜定性分析Table 2 Qualitative analysis of volatile organic compounds of Yuluxiang pear by GC-IMS

續(xù)表2 玉露香梨揮發(fā)性有機(jī)物氣相離子遷移譜定性分析Continue table 2 Qualitative analysis of volatile organic compounds of Yuluxiang pear by GC-IMS

2.3 冰溫貯藏對(duì)玉露香梨果實(shí)揮發(fā)性有機(jī)物的影響

就不同溫度處理對(duì)玉露香梨果實(shí)有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)釋放的影響進(jìn)行差異對(duì)比及指紋圖譜分析，圖2列出每一樣品完整揮發(fā)性有機(jī)物組分及其差異，每?jī)尚写硪粋€(gè)樣品中2個(gè)平行中選取的全部信號(hào)峰，一列代表同一揮發(fā)性有機(jī)物在不同處理中的信號(hào)峰。

圖2 不同冷藏方式玉露香梨氣相離子遷移譜圖中選取的揮發(fā)性有機(jī)物的指紋圖譜Fig.2 Fingerprints of volatile organic compounds selected from GC-IMS of Yuluxiang pear under different cold storage methods

由圖2可知，采后玉露香梨的揮發(fā)性有機(jī)物經(jīng)貯藏7個(gè)月后大部分酯類風(fēng)味物質(zhì)濃度降低。0℃和冰溫貯藏7個(gè)月梨的揮發(fā)性有機(jī)物物種類相似，但存在差異。圖中F區(qū)域物質(zhì)（丁酸己酯、2-甲基丙酸乙酯、異丁酸、丙酸乙酯、丙酸己酯、丁酸乙酯、乙酸戊酯、3-戊酮、己酸乙酯等）、G區(qū)域物質(zhì)（乙醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-甲基丁醛、2-甲基丙醛等）、H區(qū)域物質(zhì)（2-甲基丁醛、2-甲基丙醛、乙酸丁酯、2-丁酮等）分別代表采后、冰溫貯藏及0℃貯藏3個(gè)不同處理玉露香梨的特征揮發(fā)性有機(jī)物。

不同冷藏方式下玉露香梨酯類物質(zhì)的相對(duì)含量見圖3。

圖3 不同冷藏方式玉露香梨酯類物質(zhì)的相對(duì)含量Fig.3 Relative contents of ester of Yuluxiang pear under different cold storage methods

由圖3可知，采后初期，果實(shí)酯類物質(zhì)主要有正己酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、丁酸己酯。貯藏7個(gè)月后，0℃貯藏條件下酯類含量除乙酸丁酯增加外，其它酯類含量均呈下降的趨勢(shì)；正己酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯降幅較大，分別下降到14.19%和18.95%。冰溫貯藏條件下果實(shí)酯類物質(zhì)含量的變化與0℃貯藏趨勢(shì)相同，除乙酸丁酯含量較采后僅小幅增加了2.99%外，其余酯類均呈下降的趨勢(shì)。冰溫貯藏條件下丙酸乙酯、丁酸甲酯下降到16.07%、19.12%，降幅較大。與0℃貯藏相比，冰溫貯藏條件下正己酸乙酯、丁酸己酯、丙酸己酯、2-甲基丙酸乙酯、2-甲基丁酸甲酯含量略高；乙酸戊酯、丁酸甲酯、乙酸丁酯、丙酸丁酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯含量較低。

玉露香梨采前及冷藏后果實(shí)醛類物質(zhì)的相對(duì)含量見圖4。不同冷藏方式玉露香梨酮類、醇類等物質(zhì)的相對(duì)含量見圖5。

圖4 不同冷藏方式玉露香梨醛類物質(zhì)的相對(duì)含量Fig.4 Relative contents of aldehydes of Yuluxiang pear under different cold storage methods

圖5 不同冷藏方式玉露香梨酮類、醇類等物質(zhì)的相對(duì)含量Fig.5 Relative contents of ketone and alcohols of Yuluxiang pear under different cold storage methods

由圖4可知，果實(shí)醛類物質(zhì)在貯藏前后相對(duì)含量變化比較大。在貯藏7個(gè)月后，與采后初期相比，0℃貯藏條件下2-甲基丁醛、2-甲基丙醛和壬醛相對(duì)含量呈增加的趨勢(shì)，反式-2-己烯醛、己醛、戊醛相對(duì)含量降低。冰溫貯藏下醛類物質(zhì)除反式-2-己烯醛含量較采后初期降低外、其他醛類物質(zhì)均呈增加的趨勢(shì)，且2-甲基丁醛、2-甲基丙醛和壬醛分別較采后初期時(shí)增加80.41%、63.24%和53.92%，增幅較大，與0℃冷藏相比，僅2-甲基丁醛、2-甲基丙醛，含量略低。

由圖5可知，檢測(cè)到的酮類物質(zhì)主要有2-丁酮、3-戊酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮。貯藏7個(gè)月后，0℃貯藏條件下除2-丁酮增加了79.66%外，其它2種酮的相對(duì)含量均降低。冰溫貯藏條件下3-戊酮略有降低外，2-丁酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮含量較采后初期時(shí)升高76.45%、19.68%。

檢測(cè)到的醇類物質(zhì)主要有正己醇、乙醇，果實(shí)在貯藏過程中其含量均降低，且冰溫較0℃貯藏后相對(duì)含量略高。果實(shí)酸類物質(zhì)只檢測(cè)到異丁酸，且在0℃和冰溫下貯藏后分別為采后初始值的37.58%和50.89%。只檢測(cè)到一種呋喃類物質(zhì)，冰溫貯藏條件下相對(duì)含量降低到采后初始值的78.66%，0℃下相對(duì)含量略有減少，為采后初始值的38.30%。

3 討論與結(jié)論

玉露香梨作為近年來北方白梨產(chǎn)區(qū)主推的優(yōu)新品種，清香脆甜是其特有的品質(zhì)特性，通過GC-IMS法檢測(cè)出玉露香梨采后主要香氣組分有醛類、酯類，且相對(duì)含量較高的主要有酯類（21.78%），其次為醛類（17.32%）、醇類（16.54%）。酯類以正己酸乙酯（7.86%）、乙酸乙酯（7.04%）相對(duì)含量較高；醛類中以反式-2-己烯醛（10.55%）、己醛（6.20%）相對(duì)含量較高，這與李國鵬[4]的研究一致。梨果實(shí)主要的揮發(fā)性組分為短鏈及中長(zhǎng)鏈的酯類、醛類物質(zhì)。但蒙秋霞等[31]對(duì)3個(gè)不同產(chǎn)地玉露香梨的揮發(fā)性有機(jī)物主成分分析表明，乙酸丁酯和乙酸乙酯的總貢獻(xiàn)率達(dá)78%。趙欣等[32]對(duì)不同品種梨風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，玉露香梨檢測(cè)出風(fēng)味物質(zhì)種類為21種，醛類物質(zhì)含量為84%。推測(cè)這些結(jié)果的產(chǎn)生與材料處理方式及檢測(cè)手段有關(guān)外，與玉露香梨授粉品種及栽培條件也有很大關(guān)系。

貯藏溫度條件會(huì)影響果實(shí)香氣的形成及釋放。與20℃相比，2℃抑制了金艷獼猴桃果實(shí)酯類的生成，促進(jìn)D-檸檬烯低溫貯藏后期含量的快速增長(zhǎng)，延緩了醛酮類相對(duì)含量下降的幅度[33]。冷藏降低了南果梨果實(shí)冷藏期間及冷藏后常溫最佳食用期時(shí)的酯類香氣成分種類及總酯含量，并且長(zhǎng)期冷藏致使南果梨果實(shí)酯類香氣變淡更加明顯[34]。玉露香梨0℃及冰溫貯藏均抑制了酯類物質(zhì)的合成，酯類物質(zhì)相對(duì)含量分別降低到17.23%、14.71%；醛類物質(zhì)相對(duì)含量有所增加，0℃及冰溫貯藏相對(duì)含量分別增加到25.89%、37.41%。李楊昕[35]的研究發(fā)現(xiàn)與常溫正常后熟的大久保桃果實(shí)相比，5℃和0℃的低溫貯藏誘導(dǎo)了貯藏后期脂氧合酶的表達(dá)，抑制了脂肪酸途徑中醛類物質(zhì)向醇類物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，醛類含量明顯增加，酯類含量顯著下降。而成明[36]的研究認(rèn)為冷庫（0.5±0.5）℃貯藏45 d的玫瑰香合成并釋放出的香氣物質(zhì)總量要高于冰溫（-1±0.2）℃貯藏，推測(cè)與玫瑰香葡萄在冷庫貯藏（0.5±0.5）℃的后期，果實(shí)的代謝活動(dòng)加劇，形成了較多的香氣物質(zhì)相關(guān)。玉露香梨冰溫貯藏中果實(shí)呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量均較0℃冷藏的果實(shí)代謝低，其對(duì)果實(shí)香氣成分的酯類物質(zhì)的抑制作用較0℃冷藏顯著。推測(cè)與冰溫抑制了果實(shí)代謝，尤其是果實(shí)內(nèi)源乙烯的釋放，從而影響了乙烯參與的揮發(fā)性有機(jī)物的代謝途徑有關(guān)[37]。但同一類物質(zhì)不同成分在不同冷藏方式中變化有差異。玉露香梨冰溫貯藏中己醛、戊醛和反式-2-己烯醛和6-甲基-5-庚烯-2-酮等物質(zhì)較0℃貯藏含高。0℃貯藏其2-甲基丙醛、2-甲基丁醛和2-丁酮等物質(zhì)較冰溫貯藏含量高。這一結(jié)果需要對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的代謝途徑做進(jìn)一步的研究探討。