馬 婷,任亞梅,張艷宜,王 濤,張 爽,樊明濤
(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃果實(shí)香氣的影響
馬 婷,任亞梅*,張艷宜,王 濤,張 爽,樊明濤
(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
為研究不同劑量(0.2、0.6、1.0 μL/L)1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)處理對(duì)‘亞特’獼猴桃香氣成分的影響,用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(solid phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)聯(lián)用和電子鼻技術(shù)對(duì)可食期對(duì)照果及3 種劑量1-MCP處理果的香氣物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定及分析。結(jié)果表明,經(jīng)SPME-GC-MS測(cè)定,對(duì)照果及3 種處理果中共檢測(cè)出45 種香氣成分,正己醛、(E)-2-己烯醛、丁酸乙酯和1-辛烯-3-醇等對(duì)果實(shí)香氣貢獻(xiàn)較大。3 種劑量1-MCP處理果的香氣含量均低于對(duì)照,0.6 μL/L 1-MCP處理果香氣含量最高;經(jīng)電子鼻測(cè)定,對(duì)照果、0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理果的香氣物質(zhì)差異顯著,用主成分分析法可以將各組果實(shí)完全區(qū)分開(kāi)。綜上,從保留香氣角度考慮,不建議‘亞特’獼猴桃貯藏前進(jìn)行1-MCP處理,但從對(duì)果實(shí)香氣影響最小、并延長(zhǎng)貯藏期和貨架期的角度考慮,建議用‘亞特’獼猴桃1-MCP處理的最適劑量為0.6 μL/L。
‘亞特’獼猴桃;1-甲基環(huán)丙烯;固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用;電子鼻;香氣
獼猴桃以其極高的VC含量和特殊的風(fēng)味,成為市場(chǎng)上供不應(yīng)求的一種高價(jià)位水果。1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)作為一種乙烯受體抑制劑,可延緩果實(shí)的成熟和衰老,延長(zhǎng)貯藏期和貨架期,為企業(yè)和果農(nóng)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,已被廣泛用于不同品種獼猴桃的采后保鮮上[1-3]。氣味是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)、新鮮度和安全性的重要手段[4],直接影響消費(fèi)者對(duì)果實(shí)的接受性,但研究表明1-MCP可抑制蘋(píng)果[5-7]、梨[8]、香蕉[9]及獼猴桃[10]果實(shí)香氣的形成,降低香氣成分的含量,尤其是其中酯類(lèi)物質(zhì)的含量。
‘亞特’獼猴桃是陜西省三大主栽品種之一,其果實(shí)高糖低酸、果香味濃,倍受消費(fèi)者青睞。目前,在‘亞特’獼猴桃上的研究較少,對(duì)其進(jìn)行1-MCP處理的研究更少[10-11],1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃果實(shí)香氣的影響未見(jiàn)報(bào)道。國(guó)內(nèi)在獼猴桃上常選用1.0 μL/L 1-MCP進(jìn)行處理,但由于劑量高,導(dǎo)致處理后的部分果實(shí)發(fā)生出庫(kù)后難以后熟、酸味突出等問(wèn)題,所以明確劑量低于1.0 μL/L時(shí)1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃果實(shí)香氣的影響,對(duì)于確定1-MCP處理‘亞特’獼猴桃的最佳劑量是非常必要的。
食品氣味的檢測(cè)技術(shù)常采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(solid phase microextraction and gas chromatographymass spectrometry,SPME-GC-MS)聯(lián)用和電子鼻,SPME-GC-MS能夠較為真實(shí)地反映風(fēng)味成分,電子鼻能夠快速、直觀、準(zhǔn)確地得出樣品間氣味的差異性[12-13]。本實(shí)驗(yàn)以‘亞特’獼猴桃為試材,當(dāng)果實(shí)達(dá)到可食期時(shí),對(duì)對(duì)照果(未處理)、0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理果的香氣進(jìn)行SPME-GC-MS和電子鼻測(cè)定,得出各組果實(shí)香氣成分之間的差異。為‘亞特’獼猴桃的大面積推廣提供理論參數(shù);在既能保留果實(shí)的香氣,又能延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期的前提下,幫助企業(yè)選擇合適的1-MCP使用劑量,為1-MCP在‘亞特’獼猴桃上的應(yīng)用提供更為全面的理論依據(jù)。同時(shí)在對(duì)各組果實(shí)的香氣成分進(jìn)行SPMEGC-MS分析時(shí),結(jié)合保留指數(shù)進(jìn)行定性,結(jié)果更加準(zhǔn)確,為獼猴桃香氣成分的研究方法提供有價(jià)值的參考。
1.1 材料與試劑
‘亞特’獼猴桃,于2013年9月27日采自陜西省楊凌區(qū)曹新莊一管理良好的果園。當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,挑選成熟度一致、大小適中、著色均勻、無(wú)機(jī)械傷和病蟲(chóng)害的果實(shí)。
1-MCP(有效成分0.14%) 美國(guó)羅門(mén)哈斯公司;環(huán)己酮標(biāo)品(使用前用蒸餾水將其稀釋1 000 倍) 上海晶純生化科技股份有限公司;C7~C30飽和烷烴混合標(biāo)品美國(guó)Sigma公司。
1.2 儀器與設(shè)備
PEN3型便攜式電子鼻 德國(guó)Airsense公司;TRACE ISQ GC-MS聯(lián)用儀 美國(guó)Thermo Fisher公司;DB-WAX(60 m×0.25 mm,0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱、手動(dòng)SPME進(jìn)樣器、30/50 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國(guó)Supelco公司。
1.3 方法
1.3.1 果實(shí)處理
不同劑量1-MCP處理參考任亞梅等[14]的方法,略加修改。挑選的果實(shí)隨機(jī)分為4 組,將其中3 組分別裝入3 個(gè)100 L的塑料桶,使桶內(nèi)1-MCP劑量分別為0.2、0.6、1.0 μL/L。以不處理的果實(shí)為對(duì)照。
處理后的果實(shí)用0.03 mm厚的聚乙烯袋包裝,皮筋扎口后放入紙箱內(nèi),置于(0.5±0.5) ℃,相對(duì)濕度為85%~90%的冷庫(kù)中貯藏。于采后第75天轉(zhuǎn)移至(20±2)℃常溫,當(dāng)硬度達(dá)到最佳可食期(1.5~1.7 kg/cm2)時(shí),剔除病果,每組取果實(shí)15 個(gè),榨汁,放入-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆?,用于香氣成分測(cè)定,SPME-GC-MS測(cè)定果實(shí)香氣時(shí)重復(fù)測(cè)定2 次,電子鼻測(cè)定果實(shí)香氣時(shí)重復(fù)測(cè)定10 次。
1.3.2 果實(shí)香氣物質(zhì)的測(cè)定
1.3.2.1 GC-MS測(cè)定
SPME條件:準(zhǔn)確稱(chēng)取18 g榨好的果汁置于45 mL萃取瓶中,加NaCl 6 g和50 μL環(huán)己酮溶液,加蓋密封,40 ℃平衡10 min;將老化好的SPME器(老化時(shí)間2 h)插入樣品瓶上,吸附30 min后拔出,插入GC儀進(jìn)樣口,250 ℃解吸3 min。GC條件:程序升溫40 ℃,保持2.5 min,以7 ℃/min升至200 ℃,以10 ℃/min升至230 ℃保持3 min;進(jìn)樣口溫度為250 ℃,不分流進(jìn)樣;載氣(He氣)流速1.0 mL/min。MS條件:電子電離方式,電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍35~450 u,掃描時(shí)間0.2 s;傳輸線溫度230 ℃,離子源溫度230 ℃。
1.3.2.2 電子鼻測(cè)定
取10 mL榨好的果汁置于30 mL樣品瓶中,密閉平衡30 min,采用頂空抽樣的方法進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)間60 s,傳感器清洗時(shí)間280 s,流速300 mL/min。測(cè)定時(shí)電子鼻響應(yīng)值逐漸增大,第40秒后趨于平緩,取41 s處的信號(hào)作為傳感器信號(hào)分析的時(shí)間點(diǎn)。
1.4 數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)結(jié)果用Origin 8.0作圖,SPSS 18.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(Duncan法),P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。GC-MS數(shù)據(jù)定性分析時(shí),未知化合物質(zhì)譜圖以C7~C30飽和烷烴為混標(biāo)計(jì)算保留指數(shù),結(jié)合NIST Chemistry WebBook與NIST 2011質(zhì)譜庫(kù)檢索結(jié)果共同定性。半定量分析時(shí),采用峰面積歸一化法求得各化合物相對(duì)質(zhì)量百分含量,以環(huán)己酮為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行半定量。電子鼻所測(cè)得的數(shù)據(jù)使用其自帶的Winmuster軟件進(jìn)行主成分分析(principal component analysis,PCA)。
2.1 SPME-GC-MS分析對(duì)照及1-MCP處理‘亞特’獼猴桃果中的香氣成分
2.1.1 不同劑量1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃香氣成分的影響
表1 對(duì)照及不同劑量1-MCP處理‘亞特’獼猴桃果中香氣成分的SPME-GC-MS分析結(jié)果Table 1 SPME-GC-MS analytical results of volatile compounds in ‘Yate’kiwifruit from control and 1-MCP treatments at different concentrations注:—.未檢出;同行肩標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05,Duncan法)。下同。
根據(jù)獼猴桃在冷藏過(guò)程中揮發(fā)性物質(zhì)的總離子流圖,采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行MS數(shù)據(jù)庫(kù)檢索及人工譜圖分析,去除由萃取頭帶來(lái)的硅氧烷類(lèi)雜峰,結(jié)合保留指數(shù)法進(jìn)行綜合分析鑒定,對(duì)照及3 種劑量1-MCP處理‘亞特’獼猴桃果中共檢測(cè)出45 種揮發(fā)性化合物(表1)。
由表1可知,‘亞特’獼猴桃主要香氣成分為(E)-2-己烯醛、正己醛、正己醇、(E)-2-己烯醇、苯甲酸乙酯、丁酸乙酯和1-戊烯-3-酮等。4-萜烯醇、β-水芹烯、萜品烯、α-摩勒烯等萜烯類(lèi)物質(zhì)及衍生物僅存在于1-MCP處理果中,尤其是0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理果中含量較高。萜類(lèi)物質(zhì)屬于次生代謝產(chǎn)物,1-MCP處理果中此類(lèi)物質(zhì)含量較高、種類(lèi)較多,對(duì)照果中僅有一種萜類(lèi)物質(zhì),且含量較低,可能果實(shí)中乙烯對(duì)萜類(lèi)物質(zhì)的合成過(guò)程影響較小,適量的乙烯調(diào)節(jié)便可以使其合成,所以隨著果實(shí)后熟,0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理使萜類(lèi)物質(zhì)在果實(shí)中的含量較高;1.0 μL/L 1-MCP處理和對(duì)照果中其含量較低,可能是1-MCP處理的劑量偏高,抑制了果實(shí)中該類(lèi)物質(zhì)的釋放,對(duì)照果在可食期時(shí)萜類(lèi)物質(zhì)大多已經(jīng)釋放所致。2-乙基-1-己醇、(E)-3-己烯-1-醇、3-己烯酸乙酯僅在對(duì)照果檢測(cè)到,另外(E)-2-戊烯醇和苯甲酸乙酯在對(duì)照及1-MCP處理果中均檢測(cè)到,但在1-MCP處理果中含量極低。綜上,說(shuō)明0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理對(duì)果實(shí)香氣成分中萜類(lèi)物質(zhì)的合成途徑抑制作用較小,3 種劑量1-MCP處理均對(duì)香氣成分中醇類(lèi)和酯類(lèi)的合成途徑有較大抑制。
2.1.2 不同劑量1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃香氣成分中各類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)數(shù)和含量的影響
對(duì)照、0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理果中分別檢出32、35、37、28 種香氣成分,不同劑量1-MCP處理果均降低了果實(shí)醇類(lèi)、醛類(lèi)和酮類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)數(shù),0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理果中酯類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)數(shù)與對(duì)照果相同,1.0 μL/L 1-MCP處理果中酯類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)數(shù)明顯低于對(duì)照果,但0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理果的烴類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)數(shù)明顯高于對(duì)照和1.0 μL/L 1-MCP處理果,導(dǎo)致0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理果的香氣成分種類(lèi)總數(shù)略高于對(duì)照果,1.0 μL/L 1-MCP處理果香氣成分的種類(lèi)數(shù)明顯低于對(duì)照果,0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理果中各類(lèi)香氣物質(zhì)的種類(lèi)數(shù)差異不大。對(duì)照果中醇類(lèi)、醛類(lèi)、酯類(lèi)和酮類(lèi)物質(zhì)含量均顯著高于各劑量1-MCP處理果,且1-MCP處理劑量越大,香氣成分中醇類(lèi)、酯類(lèi)和酮類(lèi)物質(zhì)的含量越低。0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理果中含有大量的烴類(lèi)物質(zhì),其含量顯著高于對(duì)照果和1.0 μL/L 1-MCP處理果。對(duì)照果香氣成分的總含量分別是0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理果的5.75、3.47、6.43 倍。
綜上,3 種劑量1-MCP處理均減少了‘亞特’獼猴桃香氣中醇類(lèi)、酮類(lèi)和醛類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)數(shù)及含量;1.0 μL/L1-MCP處理明顯降低了果實(shí)香氣中酯類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)和含量,0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理雖然對(duì)酯類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)數(shù)影響不大,但是含量明顯低于對(duì)照。故3 種劑量1-MCP處理均使果實(shí)香氣變淡;1.0 μL/L 1-MCP處理對(duì)果實(shí)香氣的抑制作用最大,其次是0.2 μL/L 1-MCP處理,0.6 μL/L 1-MCP處理對(duì)香氣的抑制最小。
表2 不同劑量1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃香氣成分的影響Table 2 Effect of treatments with different concentrations of 1-MCPon volatile aroma compounds in ‘Yate’ kiwifruit
2.1.3 ‘亞特’獼猴桃主要香氣成分的評(píng)價(jià)
果實(shí)的整體香氣不僅與構(gòu)成香氣的物質(zhì)和含量有關(guān),還取決于各香氣成分的閾值。香氣值是評(píng)價(jià)各化合物對(duì)果實(shí)香氣貢獻(xiàn)大小的重要途徑,香氣值為果實(shí)中揮發(fā)性物質(zhì)的劑量與其香氣閾值之比,香氣值大于1時(shí)表示該化合物對(duì)果實(shí)的整體香氣有貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)[15-16],得到獼猴桃中主要香氣成分的香氣值。如表3所示,醛類(lèi)、酯類(lèi)和醇類(lèi)對(duì)對(duì)照及不同劑量1-MCP處理‘亞特’獼猴桃香氣貢獻(xiàn)較大,正己醛、(E)-2-己烯醛、丁酸乙酯和1-辛烯-3-醇在‘亞特’獼猴桃的香氣組成中起著重要的作用,賦予了果實(shí)特有的青草味和新鮮味。
表3 ‘亞特’獼猴桃主要香氣成分的香氣值和氣味描述Table 3 Odor values and odor description of some compounds foundin the aroma extract of ‘Yate’ kiwifruit
2.2 電子鼻分析對(duì)照及1-MCP處理‘亞特’獼猴桃果中香氣物質(zhì)
2.2.1 不同劑量1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃電子鼻傳感器響應(yīng)值的影響
圖1 不同劑量1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃電子鼻傳感器響應(yīng)值的影響Fig.1 Effects of treatments with different concentrations of 1-MCP on sensor response value by electronic nose
由圖1可知,電子鼻每個(gè)傳感器對(duì)對(duì)照及各處理果均有明顯響應(yīng),且響應(yīng)值均不相同,傳感器W5S、W1S、W1W、W2S較其他傳感器有更高的響應(yīng),與Rizzolo等[17]在對(duì)桃子果實(shí)上的研究結(jié)論一致,認(rèn)為隨著果實(shí)成熟度的增加,傳感器W5S和W1W有更高的響應(yīng)值。對(duì)照果在W1C、W3C、W5C傳感器上的響應(yīng)值極顯著高于1-MCP處理果,這3 個(gè)傳感器均對(duì)芳香類(lèi)化合物比較敏感。在W5S、W1S、W2S和W3S傳感器上的響應(yīng)值極顯著低于1-MCP處理果,即氮氧化物、光譜甲基類(lèi)、醇類(lèi)及烷烴類(lèi)。說(shuō)明對(duì)照果中芳香類(lèi)化合物含量高于1-MCP處理果,0.6 μL/L 1-MCP處理果中香氣物質(zhì)保留最多,電子鼻與GC-MS的分析結(jié)果基本一致。
2.2.2 電子鼻結(jié)合PCA分析區(qū)分對(duì)照果及不同劑量1-MCP處理果
圖2 對(duì)照及不同劑量1-MCP處理的‘亞特’獼猴桃電子鼻PCA圖(A)和載荷圖(BB)Fig.2 PCA (A) and loading analysis (B) of control and treatments with different concentrations of 1-MCP for ‘YYaattee’ kiwifruit by electronic nose
由圖2A可知,PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為77.20%和22.52%,總貢獻(xiàn)率為99.72%,基本上代表了樣品的全部信息特征。對(duì)照及不同劑量1-MCP處理果的香氣成分區(qū)域均沒(méi)有交叉,隨果實(shí)處理劑量變化,其分布的規(guī)律性不明顯,在PC1上,對(duì)照果位置靠左,1-MCP處理果位置靠右;在PC2上,對(duì)照果和0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理果位置在0.2 μL/L 1-MCP處理果的下方,區(qū)分較為明顯。說(shuō)明PCA法可將對(duì)照,0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理果的香氣物質(zhì)完全區(qū)分,即對(duì)照果及各1-MCP處理果的香氣物質(zhì)有較大差異。傳感器載荷分析是衡量傳感器在區(qū)分過(guò)程中貢獻(xiàn)大小的方法。由圖2B可知,W1W傳感器對(duì)PC1的貢獻(xiàn)率最大,W1S、W2S傳感器對(duì)PC2貢獻(xiàn)率最大,結(jié)合對(duì)照及各劑量1-MCP處理果在PCA圖上的位置,說(shuō)明0.2 μL/L 1-MCP處理果與其他各組果實(shí)香氣物質(zhì)的不同主要體現(xiàn)在光譜甲基類(lèi)和乙醇類(lèi)化合物上的差異,1-MCP處理果與對(duì)照果香氣物質(zhì)的差異主要體現(xiàn)在萜烯類(lèi)化合物上,進(jìn)一步驗(yàn)證了用SPEM-GC-MS分析的1-MCP處理果與對(duì)照果的差異性。
目前,獼猴桃香氣成分研究中報(bào)道的香氣成分超過(guò)80 種,主要有丁酸乙酯、(Z)/(E)-2-己烯醛、己烯醛、(Z)/(E)-3-己烯醇、丁酸甲酯;丁酸乙酯、(E)-2-己烯醛和己醛可能是決定獼猴桃香味的3 種揮發(fā)性成分,其中,(E)-2-己烯醛含量最大[18-20]。本研究得出‘亞特’獼猴桃香氣中主要香氣物質(zhì)為(E)-2-己烯醛、正己醛、正己醇、(E)-2-己烯醇、苯甲酸乙酯、丁酸乙酯和1-戊烯-3-酮等正己醛、(E)-2-己烯醛、丁酸乙酯和1-辛烯-3-醇等對(duì)‘亞特’獼猴桃的香氣貢獻(xiàn)較大,說(shuō)明‘亞特’獼猴桃的香氣物質(zhì)與其他品種獼猴桃香氣成分在種類(lèi)上大致相同,可能由于各類(lèi)香氣物質(zhì)所占比例的不同,導(dǎo)致其具有特有的風(fēng)味。
1-MCP處理對(duì)果實(shí)香氣的影響,在蘋(píng)果上的研究較多,大量研究表明1-MCP處理果在貨架期香氣淡薄,香氣物質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量均顯著低于對(duì)照果,酯類(lèi)和醇類(lèi)化合物在1-MCP處理果中含量較低,但醛類(lèi)含量并未受到1-MCP影響[21-22]。近年來(lái)1-MCP處理對(duì)獼猴桃果實(shí)香氣成分的影響也有研究,同樣得到了類(lèi)似的結(jié)論,1-MCP處理會(huì)抑制果實(shí)香氣成分的形成,尤其是酯類(lèi)物質(zhì)[23]。本實(shí)驗(yàn)室已就0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理對(duì)果實(shí)貯藏期及貨架期品質(zhì)的影響進(jìn)行了研究,得出3 種劑量均具有延長(zhǎng)果實(shí)貯藏期和貨架期的作用,利于果實(shí)的長(zhǎng)期貯藏(≥50 d),且0.6 μL/L 1-MCP處理的保鮮效果最好(另篇報(bào)道)。
本實(shí)驗(yàn)就0.2、0.6、1.0 μL/L 3 種劑量1-MCP處理‘亞特’獼猴桃果實(shí)可食期時(shí)的香氣進(jìn)行了研究,從而可以結(jié)合保鮮效果和香氣綜合評(píng)價(jià)不同劑量1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃品質(zhì)的影響。研究得到處理果中醇類(lèi)、酯類(lèi)和醛類(lèi)的含量均低于對(duì)照果,可見(jiàn)1-MCP處理使果實(shí)可食期時(shí)的總香氣物質(zhì)含量減少。分析其原因,C6醛為脂氧合酶對(duì)不飽和脂肪酸的分解產(chǎn)物,1-MCP處理果的醛類(lèi)含量顯著低于對(duì)照果,可能是1-MCP抑制了脂氧合酶的活性;酯類(lèi)含量下降是因?yàn)?-MCP抑制了乙醇?;D(zhuǎn)移酶的活性。獼猴桃香氣中烴類(lèi)物質(zhì)主要為萜烯類(lèi)化合物,發(fā)現(xiàn)0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理增加了‘亞特’獼猴桃香氣成分中烴類(lèi)化合物的種類(lèi)和含量。與陳小燕等[24]在桃子果實(shí)中的研究結(jié)論一致,桃子貯藏9~12 d時(shí),1-MCP處理使果實(shí)香氣中芳香烴類(lèi)物質(zhì)的含量明顯增加。
電子鼻可以從整體上確定果實(shí)香氣是否存在差異,張鵬[25]、樊麗[26]等在蘋(píng)果研究上得出利用電子鼻可以區(qū)分不同貯藏期的對(duì)照和1-MCP處理果。紀(jì)淑娟等[27]在對(duì)南國(guó)梨貨架期間氣味的變化分析得出,利用電子鼻可以很好地區(qū)分直接冷藏和1-MCP處理后再冷藏的南國(guó)梨。本實(shí)驗(yàn)利用電子鼻技術(shù)結(jié)合PCA分析,可以對(duì)對(duì)照、0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理的‘亞特’獼猴桃進(jìn)行區(qū)分,說(shuō)明電子鼻用于獼猴桃香氣物質(zhì)檢測(cè)上同樣可行,對(duì)照果及3 種劑量1-MCP處理果的香氣物質(zhì)差異較大,造成其差異的化合物主要為萜烯類(lèi)物質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)的局限在于只對(duì)可食期時(shí)果實(shí)的香氣進(jìn)行了研究,后續(xù)將對(duì)果實(shí)不同成熟期的香氣進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
SPEM-GC-MS分析可知,對(duì)照果及0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理‘亞特’獼猴桃果中共檢測(cè)出45 種香氣成分,主要成分中正己醛、(E)-2-己烯醛、丁酸乙酯和1-辛烯-3-醇等對(duì)果實(shí)香氣的貢獻(xiàn)較大。3 種劑量1-MCP處理均減少了‘亞特’獼猴桃香氣中醇類(lèi)、酮類(lèi)和醛類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)數(shù)及含量,0.2、0.6 μL/L 1-MCP處理減少了果實(shí)中酯類(lèi)物質(zhì)的含量,對(duì)萜類(lèi)物質(zhì)的保留較多,1.0 μL/L 1-MCP處理明顯降低了果實(shí)香氣中酯類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)和含量。電子鼻對(duì)‘亞特’獼猴桃香氣物質(zhì)有明顯響應(yīng),用PCA法可將對(duì)照果,0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理果完全區(qū)分開(kāi)。
綜上,SPEM-GC-MS結(jié)合電子鼻測(cè)定結(jié)果基本一致,均表明對(duì)照及0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理果的香氣差異較大,3 種劑量1-MCP處理均使果實(shí)香氣含量減少,處理果中0.6 μL/L 1-MCP處理果香氣含量最高。因此在0.2、0.6、1.0 μL/L 1-MCP處理劑量中,0.6 μL/L 1-MCP處理的劑量最佳,不僅延長(zhǎng)了果實(shí)的貯藏期和貨架期,也很好地保留了果實(shí)的香氣。實(shí)踐生產(chǎn)中對(duì)‘亞特’獼猴桃貯藏時(shí),若只需短期貯藏,為了保留果實(shí)的香氣,不建議對(duì)其進(jìn)行1-MCP處理;若要延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期并較好地保留果實(shí)的香氣,建議1-MCP處理‘亞特’獼猴桃的最佳劑量為0.6 μL/L。
[1] DENG L, JIANG C Z, MU W L, et al. Influence of 1-MCP treatments on eating quality and consumer preferences of ‘Qinmei’ kiwifruit during shelf life[J]. Journal of Food Science and Technology, 2013, 52(1): 335-342. DOI:10.1007/s13197-013-0986-y.
[2] KOUKOUNARAS A, SFAKIOTAKIS E. Effect of 1-MCP prestorage treatment on ethylene and CO2production and quality of‘Hayward’ kiwifruit during shelf-life after short medium and long term cold storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2007, 46(2): 174-180. DOI:10.1016/j.postharvbio.2007.05.002.
[3] 夏源苑. 獼猴桃不同品種1-MCP處理濃度研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2011.
[4] HARKER F R, JAEGER S R, LAU K, et al. Consumer perceptions and preferences for kiwifruit: a review[J]. Acta Horticulturae (ISHS), 2007, 753: 81-88. DOI:10.17660/ActaHortic.2007.753.7.
[5] LURIE M L, PRE-AYMARD C, LARKOV O, et al. Effect of l-methylcyclopropene on volatile emission and aroma in cv. Anna apples[J]. Agricultural Food Chemistry, 2002, 50(15): 4251-4256. DOI:10.1021/jf0200873.
[6] FAN X, MATTHEIS J P. 1-Methylcyclopropene and storage temperature influence responses of ‘Gala’ apple fruit to gamma irradiation[J]. Postharvest Biolology Technology, 2001, 23(2): 143-151. DOI:10.1016/ S0925-5214(01)00119-3.
[7] DEFILIPPI B G, DANDEKAR A M, KADER A A. Impact of suppression of ethylene action or biosynthesis on flavormetabolites in apple (Malus domestica Borkh) fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52(18): 5694-5701. DOI:10.1105/tpc.012377.
[8] ARGENTA L C, FAN X T, MATTHEIS J P. Influence of 1-methylcyclopropene on ripening, storage life, and volatile production by d’Anjou cv. pear fruit[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003, 51(13): 3858-3864. DOI:10.1021/jf034028g.
[9] GOLDING J B, SHEARER D, WYLLIE S G, et al. Application of 1-MCP and propylene to identify ethylene-dependent ripening processes in mature banana fruit[J]. Postharvest Biolology Technology, 1998, 14(1): 87-98. DOI:10.1016/S0925-5214(98)00032-5.
[10] 李德英. 1-MCP對(duì)獼猴桃冷藏過(guò)程中采后生理及香氣的影響[D]. 西安: 陜西師范大學(xué), 2008.
[11] 李騰飛, 黃森, 張繼澍. 1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃果實(shí)采后生理和貯藏品質(zhì)的影響[J]. 北方園藝, 2011(16): 185-187.
[12] PENNAZZA G, FANALI C, SANTONICO M, et al. Electronic nose and GC-MS analysis of volatile compounds in tuber magnatum piro: evaluation of different storage conditions[J]. Food Chemistry, 2013, 136(2): 668-674. DOI:10.1016/j.foodchem.2012.08.086.
[13] REINHARD H, SAGER F, ZOLLER O. Citrus juice classification by SPME-GC-MS and electronic nose measurements[J]. LWT Food Science and Technology, 2008, 41(10): 1906-1912. DOI:10.1016/ j.lwt.2007.11.012.
[14] 任亞梅, 唐遠(yuǎn)冒, 李光輝, 等. 獼猴桃貯藏保鮮過(guò)程中1-MCP處理臨界濃度的研究[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2013, 13(1): 107-111.
[15] BALBONTIN C, GAETE-EASTMAN C, VERGARA M, et al. Treatment with 1-MCP and the role of ethylene in aroma development of mountain papaya fruit[J]. Postharvest Biology and Technology, 2007, 43(1): 67-77. DOI:10.1016/j.postharvbio.2006.08.005.
[16] GARCIA C V, QUEK S Y, STEVENSON R J, et al. Characterisation of bound volatile compounds of a low fl avor kiwifruit species: actinidia eriantha[J]. Food Chemistry, 2012, 134(2): 655-661. DOI:10.1016/ j.foodchem.2012.02.148.
[17] RIZZOLO A, BIANCHI G, VANOLI M, et al. Electronic nose to detect volatile compound profi le and quality changes in ‘Spring Belle’peach (Prunus persia L.) during cold storage in relation to fruit optical properties measured by time-resolved reflectance spectroscopy[J]. Agricultural and Food Chemistry, 2013, 61(8): 1671-1685. DOI:10.1021/jf302808g.
[18] FRANK D, O’RIORDAN P, VARELIS P, et al. Deconstruction and recreation of ‘Hayward’ volatile flavour using a trained sensory panel, olfactometry and a kiwifruit model matrix[J]. Proceedings of the 6th International Symposium on Kiwifruit, 2007, 753: 107-118. DOI:10.17660/ActaHortic.2007.753.11.
[19] WANG M Y, MACRAE E, WOHLERS M, et al. Changes in volatile production and sensory quality of kiwifruit during fruit maturation in Actinidia deliciosa ‘Hayward’ and A.chinensis ‘Hort16A’[J]. Postharvest Biology and Technology, 2011, 59(1): 16-24. DOI: 10.1016/j.postharvbio.2010.08.010.
[20] CATRIN S G, KEN B M, KEN B M, et al. The impact of cold storage and ethylene on volatile ester production and aroma perception in ‘Hort16A’ Kiwifruit[J]. Food Chemistry, 2015, 169: 5-12. DOI:10.1016/j.foodchem.2014.07.070.
[21] JENNIFER R, DENNIS P M. Influence of 1-MCP, DPA and CO2Concentration during storage on empire apple quality[J]. Postharvest Biology and Technology, 2005, 38(1): 1-8. DOI:10.1016/ j.postharvbio.2005.04.009.
[22] KONDO S, SETHA S, RUDELL D R, et al. Aroma volatile biosynthesis in apples affected by 1-MCP and methyl jasmonate[J]. Posthavest Biology and Technology, 2005, 36(1): 61-68. DOI:10.1016/ j.postharvbio.2004.11.005.
[23] 楊丹, 曾凱芳. 1-MCP處理對(duì)冷藏“紅陽(yáng)”獼猴桃果實(shí)香氣成分的影響[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(8): 323-329.
[24] 陳小燕, 王友升, 李麗萍, 等. 1-MCP對(duì)桃果實(shí)低溫貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)的影響[J]. 北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2010, 28(3): 48-54. DOI:10.3969/j.issn.1671-1513.2010.03.010.
[25] 張鵬, 李江闊, 陳紹慧. 氣質(zhì)聯(lián)用和電子鼻對(duì)1-MCP不同處理時(shí)期蘋(píng)果檢測(cè)分析[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2014, 40(9): 144-151.
[26] 樊麗, 向春燕, 周軻, 等. 利用GC-MS和電子鼻研究1-MCP對(duì)‘嘎啦’蘋(píng)果常溫貯藏期間芳香物質(zhì)的影響[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào), 2014, 31(5): 931-938. DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20140108.
[27] 紀(jì)淑娟, 張麗萍, 卜慶狀, 等. 基于電子鼻技術(shù)對(duì)冷藏后南國(guó)梨貨架期間氣味的變化分析[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(7): 123-126.
Effect of 1-MCP Treatment on the Aroma of ‘Yate’ Kiwifruit
MA Ting, REN Yamei*, ZHANG Yanyi, WANG Tao, ZHANG Shuang, FAN Mingtao
(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)
In order to understand the effects of 1-methylcyclopene (1-MCP) treatments at different concentrations (0.2, 0.6, and 1.0 μL/L) on the aroma components in ‘Yate’ kiwifruit, the aroma compounds were detected by solid phase microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS) and electronic nose (e-nose). A total of 45 aroma components were detected from ‘Yate’ kiwifruit, among which, hexanal, (E)-2-hexenal, ethyl butyrate, and 1-octene-3-alcohol made a larger contribution to the aroma. The total content of aroma compounds in kiwifruit was reduced by 1-MCP treatment. Among three concentrations tested, 0.6 μL/L 1-MCP treatment led to the highest total content of aroma compounds. The results of e-nose showed that there were differences in the aroma characteristics of the fruit between control and different concentrations of 1-MCP treatments, which could be completely discriminated using principal component analysis (PCA). In conclusion, while 1-MCP treatment is not recommended from the perspective of retaining aroma, given its weakest impact on the aroma and its effectiveness in prolonging the storage period and shelf life, 1-MCP at 0.6 μL/L is suggested to be used to treat ‘Yate’ kiwifruit.
‘Yate’ kiwifruit; 1-methylcyclopropene; solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry; electronic nose; aroma
10.7506/spkx1002-6630-201602049
S663.4
A
1002-6630(2016)02-0276-06
馬婷, 任亞梅, 張艷宜, 等. 1-MCP處理對(duì)‘亞特’獼猴桃果實(shí)香氣的影響[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(2): 276-281. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201602049. http://www.spkx.net.cn
MA Ting, REN Yamei, ZHANG Yanyi, et al. Effect of 1-MCP treatment on the aroma of ‘Yate’ kiwifruit[J]. Food Science, 2016, 37(2): 276-281. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201602049. http://www.spkx.net.cn
2015-05-06
西北農(nóng)林科技大學(xué)科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目(Z222021313);公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(1-042)
馬婷(1989—),女,碩士,研究方向?yàn)楣哔A藏與加工。E-mail:mattie1989@163.com
*通信作者:任亞梅(1970—),女,副教授,博士,研究方向?yàn)楣哔A藏與加工。E-mail:715189648@qq.com