王丹，江芊，胡璇，范佐旺，趙海鵬，元超，陳曉鷺，于福來*

(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部中藥材生物學(xué)與栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/海南省熱帶藥用植物工程研究中心，海口 571101；2.海南省熱帶藥用植物研究開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/?？谑欣枳遽t(yī)藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海口 571199；3.三明醫(yī)學(xué)科技職業(yè)學(xué)院，福建 三明 365000；4.濰坊市檢驗(yàn)檢測中心，山東 濰坊 261200)

諾麗(Noni，MorindacitrifoliaL.)為茜草科巴戟天屬植物海濱木巴戟的干燥成熟果實(shí)，原產(chǎn)于南太平洋熱帶島嶼[1-2]，是一種生長在熱帶、亞熱帶地區(qū)的多年生常綠闊葉灌木或小喬木。諾麗果實(shí)有一種特殊的、濃烈的氣味，諾麗果營養(yǎng)成分豐富，具有較好的醫(yī)療保健功能和經(jīng)濟(jì)價值[3-6]。諾麗由于其獨(dú)特的功能特性和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，已成為全球暢銷的健康產(chǎn)品之一。海南是我國適宜大面積種植諾麗的地區(qū)[7]，目前海南銷售的諾麗粗加工品以諾麗發(fā)酵液為主，也有部分廠家銷售諾麗干果片和鮮果。但是，沒有統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此，從代表諾麗特殊風(fēng)味物質(zhì)的揮發(fā)性成分來評價分析，諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液的揮發(fā)性成分的積累變化，有助于分析和評價諾麗產(chǎn)品質(zhì)量和制定標(biāo)準(zhǔn)，為諾麗的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支持。目前，有關(guān)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液的化學(xué)成分研究已有報(bào)道。張斌等[8]從諾麗發(fā)酵液的乙酸乙酯部位中分離鑒定出10種化合物。龔敏等[9]從諾麗鮮果中分離鑒定出4種化合物，從諾麗發(fā)酵汁中分離鑒定出3種化合物。龔敏等[10]研究發(fā)現(xiàn)，諾麗鮮果與諾麗發(fā)酵汁中的揮發(fā)性成分主要是脂肪酸和酯類。其中，諾麗鮮果中揮發(fā)性成分主要為脂肪酸，占總揮發(fā)性成分的43.34%，主要的脂肪酸為十八烯酸，占總揮發(fā)性成分的20.34%；諾麗發(fā)酵汁中揮發(fā)性成分主要為酯類，占總揮發(fā)性成分的74.92%，主要的酯類為2-羥基丙酸丁酯，占總揮發(fā)性成分的64.36%。羊青等[11]采用GC-MS方法從海南萬寧產(chǎn)諾麗果實(shí)中鑒定出19種揮發(fā)性成分，主要為脂肪酸，其中辛酸含量最高，為65.234%，此外，酯類、醇類和酚類物質(zhì)也是其主要揮發(fā)性成分。田亮等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在萬寧果中，整果的主要揮發(fā)性物質(zhì)為脂肪酸和酯類，其中脂肪酸主要是辛酸(19.66%)和己酸(17.20%)，酯類主要是辛酸甲酯(17.63%)、辛酸乙酯(17.90%)和3-甲基戊酸乙酯(13.90%)；碎果的主要揮發(fā)性物質(zhì)為辛酸甲酯(32.88%)、辛酸(21.56%)和己酸(17.45%)，而辛酸乙酯和3-甲基戊酸乙酯含量顯著降低。有關(guān)海南諾麗主產(chǎn)區(qū)萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果以及發(fā)酵液中揮發(fā)性成分的分析未見報(bào)道。本研究采用固相微萃取技術(shù)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測方法測定諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分，并采用峰面積歸一化法對其中的化合物種類和相對含量進(jìn)行比較分析，確定三者共有和特有揮發(fā)性成分相對含量的差異，以期為后續(xù)諾麗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

海南萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果、發(fā)酵液：購自萬寧綠美盈生物科技有限公司。諾麗發(fā)酵液發(fā)酵時間為2年。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

7890B-5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司；75 μm CAR/PDMS固相微萃取裝置和萃取頭 美國默克公司。

1.3 方法

采用HS-SPME-GC/MS檢測方法測定諾麗果實(shí)中揮發(fā)性化學(xué)成分。分別精確稱取諾麗鮮果樣品1.00 g裝入SPME樣品瓶中，進(jìn)樣口老化，溫度為250 ℃，然后于45 ℃將萃取頭插入采樣瓶中吸附20 min，進(jìn)行GC/MS檢測，色譜柱為DB-WAX色譜柱(30 m×250 μm×0.25 μm)，進(jìn)樣口溫度250 ℃，升溫程序：初始溫度40 ℃，保持5 min，然后以3 ℃/min升溫至120 ℃，保持3 min，以6 ℃/min升溫至230 ℃，保持5 min，載氣(He)流量1.00 mL/min，柱前壓力7.0699 psi，分流比20∶1。離子源EI源，離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃，電子能量70 eV，全波長掃描，掃描范圍30～400 m/z?？傠x子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)檢索和人工操作解析以及標(biāo)準(zhǔn)譜圖索引對照分析，對鑒定出的化學(xué)成分運(yùn)用峰面積歸一化法確定各化學(xué)成分的相對含量，利用Pegasus軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分分析

萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流色譜圖見圖1，化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

圖1 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分GC-MS總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatograms of volatile components in fresh fruit, dried fruit and fermentation broth of Morinda citrifolia L. produced in Wanning

表1 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分及其相對含量Table 1 Volatile components and their relative content in fresh fruit, dried fruit and fermentation broth of Morinda citrifolia L. produced in Wanning

續(xù) 表

續(xù) 表

續(xù) 表

由表1可知，從萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中分別鑒定出揮發(fā)性成分52，36，71種，主要涉及酯類、酸類、醇類、醛類、酮類、酚類和含氮化合物共7種化合物。

表2 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性化合物種類及相對含量分析Table 2 Analysis of volatile compounds' types and relative content in fresh fruit, dried fruit and fermentation broth of Morinda citrifolia L. produced in Wanning

由表2可知，三者中均以酯類成分?jǐn)?shù)量和相對含量較高，諾麗鮮果為33種，占65.746%，干果12種，占21.595%以及發(fā)酵液40種，占78.629%。主要是辛酸甲酯、辛酸乙酯、辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯、己酸甲酯、辛酸-2-丙烯酯、4-戊烯己酸酯。三者中酸類成分相對含量也較高，分別為干果>鮮果>發(fā)酵液，其中干果的酸類相對含量為56.946%，數(shù)量有7種。雖然醇類化合物數(shù)量較多，但是相對含量較低，其中發(fā)酵液中有12種醇類，僅占6.615%。而干果中醛類化合物僅有5種，卻占16.996%。以上研究說明，由于不同的處理方式和狀態(tài)情況，諾麗果實(shí)中化學(xué)成分種類和相對含量發(fā)生了較大的變化。三者中共有揮發(fā)性成分14種，主要包括辛酸甲酯、辛酸乙酯、辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯、己酸甲酯、4-戊烯己酸酯等酯類以及正己酸、正辛酸等酸類。

2.2 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和干果揮發(fā)性成分差異分析

由于諾麗干果是諾麗鮮果經(jīng)過高溫烘干而制成的，高溫烘干對其揮發(fā)性成分會造成一定的損失。由表1和表2可知，萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和干果中分別有揮發(fā)性成分52，36種，二者共有18種相同化合物，主要為己酸甲酯(10.081%、1.289%)、辛酸甲酯(18.751%、13.573%)、辛酸乙酯(16.966%、0.179%)、辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯(11.481%、4.714%)、正己酸(13.167%、23.334%)和正辛酸(14.337%、0.625%)。此外，由于加工制備方法不同，與鮮果相比，干果中含有其他特有的、含量較高的揮發(fā)性成分，如乙酸(19.446%)、呋喃甲醛(15.603%)、丁酸(9.223%)和2-甲基丁酸(2.476%)，這也是導(dǎo)致二者主要成分酯類、酸類、醇類和醛類化合物相對含量差異較大的原因。

2.3 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分差異分析

諾麗發(fā)酵液是由諾麗鮮果發(fā)酵而得，由于各種微生物的作用，導(dǎo)致其化學(xué)成分的種類和相對含量發(fā)生一定的變化。由表1和表2可知，萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和發(fā)酵液中分別有揮發(fā)性成分52，71種，二者共有37種相同化合物，主要為辛酸甲酯(18.751%、8.349%)、辛酸乙酯(16.966%、7.754%)、辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯(11.481%、15.154%)、己酸甲酯(10.081%、8.988%)、4-戊烯己酸酯(1.843%、7.829%)、正己酸(13.167%、6.137%)、正辛酸(14.337%、1.501%)、己酸己酯(0.139%、5.009%)、己酸乙酯(0.453%、1.715%)。萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分的相對含量差異主要在二者共有的化合物中，此外，與鮮果相比，發(fā)酵液的特有成分主要為辛酸-2-丙烯酯(9.149%)、甲基乙酰甲醇(1.564%)、乙酸1-乙基-2-甲基丙酯(1.154%)和呋喃甲醛(1.094%)，其他化合物的含量均較低。

2.4 萬寧產(chǎn)諾麗干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分差異分析

諾麗干果和發(fā)酵液的加工制備方法不同，差異較大，導(dǎo)致二者揮發(fā)性成分種類和相對含量差異較大。由表1和表2可知，萬寧產(chǎn)諾麗干果和發(fā)酵液中分別有揮發(fā)性成分36，71種，二者共有21種相同化合物，主要為辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯(4.714%、15.154%)、己酸甲酯(1.289%、8.988%)、辛酸甲酯(13.573%、8.349%)、辛酸乙酯(0.179%、7.754%)、4-戊烯己酸酯(0.335%、7.829%)、呋喃甲醛(15.603%、1.094%)、乙酸(19.446%、0.406%)、丁酸(9.223%、0.301%)、正己酸(23.334%、6.137%)。萬寧產(chǎn)諾麗干果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分的相對含量差異主要體現(xiàn)在二者共有的化合物中，此外，與干果相比，發(fā)酵液的特有成分主要為辛酸-2-丙烯酯(9.149%)、己酸己酯(5.009%)、辛酸正丁酯(3.805%)和乙酸-1-乙基-2-甲基丙酯(1.154%)，其他化合物的含量均較低。

3 討論與結(jié)論

本研究采用固相微萃取聯(lián)合GC-MS對海南萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，本研究發(fā)現(xiàn)，諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中共鑒定出揮發(fā)性成分52，36，71種，主要涉及酯類、酸類、醇類、醛類等7類化合物，其中酯類成分?jǐn)?shù)量和相對含量較高，諾麗鮮果為33種，占65.746%，干果12種，占21.595%以及發(fā)酵液40種，占78.629%。酯化反應(yīng)是植物發(fā)酵過程中的重要反應(yīng)[13]，且低分子量的酯類化合物香味濃郁，一般具有芳香氣和特定的水果香氣[14]，酯類也是發(fā)酵液中化合物種類最多、相對含量最高以及特有化合物最多的物質(zhì)，因此，酯類是構(gòu)成諾麗發(fā)酵液以及諾麗鮮果特殊風(fēng)味的重要物質(zhì)，這與田亮、豆榮[15]的研究結(jié)果一致。而干果中酸類成分含量最高，為56.946%，顯著高于其他處理方式，是干果的特殊風(fēng)味成分。以上研究說明，不同的處理方式和狀態(tài)情況導(dǎo)致諾麗果實(shí)中化學(xué)成分種類和相對含量發(fā)生了較大的變化。

本研究結(jié)果表明，諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分的種類和相對含量存在明顯差異。諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中共鑒定出揮發(fā)性成分52，36，71種，三者共有化合物14種，分別占88.851%、45.761%和61.355%，這說明三者共有化合物為其主要揮發(fā)性物質(zhì)組分，這些化合物大多具有芳香氣味，常被應(yīng)用在食品和香料中，并且具有豐富的生物活性。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，諾麗果中最主要的揮發(fā)性化合物為己酸和辛酸及其對應(yīng)的甲酯和乙酯，后者是諾麗成熟鮮果實(shí)中所謂“腐臭的奶酪”氣味的來源[16]，這與本文的研究結(jié)果相符。己酸在常溫下為無色油狀液體，是我國規(guī)定允許使用的食用香料，用于調(diào)配各類香精和作為原料合成其他食品香料，還對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有抑制作用[17]。由己酸衍生而來的各種酯類也常用于食品添加劑中，特別是己酸乙酯和己酸甲酯，有愉快的氣味，具有曲香、菠蘿香型的香氣，常應(yīng)用于食品調(diào)香、配制食用、煙草香精以及曲酒調(diào)香，以及化妝品、香料等日用品的香精中[18]。諾麗鮮果中己酸相對含量為13.167%，經(jīng)過烘干后其相對含量反而升高至23.334%，而經(jīng)過發(fā)酵后其含量卻降低到6.127%，鮮果中己酸甲酯為10.081%，經(jīng)過烘干和發(fā)酵后其降至1.289%和8.988%。正辛酸又名羊脂酸，屬于脂肪酸類，有汗臭氣味，略有令人不舒適的 氣味，可用于制造藥物、香精、香料以及染料等，此外，辛酸還能抗腫瘤[19]，抑制銅綠微囊藻[20]，改善小鼠膽固醇濃度，促進(jìn)小鼠糞便中總膽固醇的排出[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，諾麗鮮果中辛酸相對含量達(dá)到14.337%，但是其干果和發(fā)酵液中辛酸含量急劇降低，分別降至0.625%和1.501%。辛酸甲酯是諾麗中含量最高的揮發(fā)性化合物，具有強(qiáng)烈酒香、蠟香、蔬菜香、藥草香、水果香和柑橘香氣，可用來配制菠蘿漿果和水果型食用香料和日化香精，以及合成化妝品和藥物[22-23]。辛酸乙酯具有白蘭地酒香味，主要用于調(diào)味品、香料制造。諾麗鮮果中辛酸甲酯和辛酸乙酯的相對含量分別為18.751%和16.966%，而經(jīng)過烘干和發(fā)酵后，其含量分別降至13.573%、0.179%和8.349%、7.754%。其他共有成分如4-戊烯己酸酯(1.843%、0.335%、7.829%)和辛酸3-甲基丁烯-2-烯基酯(11.481%、4.714%、15.154%)的相關(guān)含量差別也較大。同時，本研究還發(fā)現(xiàn)，諾麗干果中乙酸(19.446%)、呋喃甲醛(15.603%)和丁酸(9.223%)相對含量顯著高于發(fā)酵液中三者含量(0.406%、1.094%和0.301%)，且鮮果中不含有此成分。辛酸-2-丙烯酯為諾麗發(fā)酵液中特有的化合物，相對含量高達(dá)9.149%，這主要是由于諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液的制備方式不同，果實(shí)的新鮮程度、處理溫度變化、微生物發(fā)酵等影響導(dǎo)致三者共有化合物的相對含量差異較大。