章秋平，劉威生，劉家成

（遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所，遼寧 熊岳 115009）

杏（Prunus armeniaca L.）果實(shí)成熟早、營(yíng)養(yǎng)豐富，一直是人們喜愛(ài)的夏初水果。在長(zhǎng)期的栽培馴化中，由于人類選擇形成各種各樣的類型。我國(guó)大多數(shù)地方品種香氣濃郁，但果實(shí)成熟時(shí)果實(shí)硬度較低，不適宜長(zhǎng)距離運(yùn)輸。近年來(lái)，在規(guī)模化栽培中，這些地方品種逐漸被國(guó)外引進(jìn)的果實(shí)硬度較大的‘金太陽(yáng)’和‘凱特’等品種替代，但這些引進(jìn)品種缺乏我國(guó)地方品種特有的果實(shí)香氣[1]。

目前，在杏果實(shí)中已經(jīng)鑒定出200 種以上不同的揮發(fā)性物質(zhì)[2]。通過(guò)分析不同生態(tài)群的杏品種間的揮發(fā)性組分后，認(rèn)為我國(guó)華北生態(tài)群中杏種質(zhì)的主要揮發(fā)性成分是乙酸丁酯、順式-3-乙酸己酯和反式-2-乙酸己酯等酯類與萜烯類物質(zhì)[3]；中亞生態(tài)群鮮食杏的主要特征香氣物質(zhì)為芳樟醇、γ–癸內(nèi)酯、δ–十二內(nèi)酯以及部分醛、酮類物質(zhì)[4]，而制干杏品種則包含了醛類、醇類、酯類和萜烯類等多種揮發(fā)性物質(zhì)[5]。一般認(rèn)為，歐洲生態(tài)群的杏品種果實(shí)香氣差。在6 份該生態(tài)群的杏品種中，僅檢測(cè)到45 種不同種質(zhì)的揮發(fā)性化合物，其中順式-2-己烯醇、2-甲基丁基乙酸酯、2-甲基丁酸丁酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯乙酮和γ-辛內(nèi)酯隨著果實(shí)成熟度增高而積累[6]。Xi 等[7]認(rèn)為，在新疆杏果實(shí)成熟過(guò)程中己醛類（順式-3-已烯醛和反順-3-已醛）和萜烯類物質(zhì)含量在整個(gè)果實(shí)成熟過(guò)程中迅速下降，而β-紫羅酮、酮類（γ-十二酮）和酯類（乙酸己酯）含量不斷增加。從以上分析可以看出，不同基因型杏果實(shí)的揮發(fā)性化合物積累存在明顯差異，并且在果實(shí)發(fā)育的成熟后期，果實(shí)內(nèi)揮發(fā)性化合物組成比例也產(chǎn)生顯著變化。

因此，本文有針對(duì)性地分析了淡香型黃肉品種、濃香型黃肉品種與濃香型白肉品種3 種不同基因型杏品種在果實(shí)發(fā)育成熟后期揮發(fā)性物質(zhì)的變化，旨在深入了解不同基因型間果實(shí)香氣形成的差異，為調(diào)控杏果實(shí)香氣形成和培育新品種提供借鑒意義。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2019年在遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所國(guó)家果樹(shù)種質(zhì)熊岳李杏圃進(jìn)行，供試品種為淡香型黃肉品種‘金太陽(yáng)’、濃香型黃肉品種‘煙黃2 號(hào)’與濃香型白肉品種‘銀香白’，均為20年生左右大樹(shù)，株行距為5 m×5 m，樹(shù)勢(shì)一致，生長(zhǎng)結(jié)果良好，正常田間管理。果實(shí)采集分別于褪綠期（果皮開(kāi)始褪綠）、商熟期（果實(shí)九成熟，有一定彈性）和完熟期（果實(shí)達(dá)到完全成熟，產(chǎn)生該品種固有的風(fēng)味）進(jìn)行。每次從樹(shù)冠外圍隨機(jī)采集成熟一致果實(shí)10 個(gè)，并各取部分果肉混均后，取50 g 混合果肉用錫泊紙封閉保存，做好標(biāo)記，液氮速凍后超低溫冰箱（-80 ℃）保存。

1.2 樣品前處理及GC-MS 上機(jī)檢測(cè)

稱取-80 ℃冷凍果肉樣品10 g 左右，切碎后迅速將其裝入15 mL 樣品瓶?jī)?nèi)，再向瓶中加入3 g NaCl，上部留約2 cm 左右的空隙，加蓋封口。將其用45 ℃水浴預(yù)熱10 min 后，插入萃取頭，恒溫萃取30 min，然后上樣。

采用Agilent 公司生產(chǎn)的7890-5975C GC-MS 聯(lián)用儀進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)的GC-MS 檢測(cè)。固相微萃取頭和50/30 μm DVB/CAR/PDMS 吸附劑購(gòu)買自美國(guó)Supelco公司。首次使用萃取頭時(shí)應(yīng)在250 ℃溫度下老化2.5 h；頂空上樣時(shí)，250 ℃解吸附萃取頭3 min。色譜條件、質(zhì)譜條件與具體操作步驟詳見(jiàn)羅靜等[8]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算

將采集到的質(zhì)譜圖用質(zhì)譜儀自帶的NIST標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)搜索，確定不同基因型所含有的揮發(fā)性化合物。定量計(jì)算按照峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基因型果實(shí)中揮發(fā)性化合物的種類差異

試驗(yàn)結(jié)果（表1）表明，在3 種不同基因型果實(shí)中共檢測(cè)到111 種揮發(fā)性化合物，‘金太陽(yáng)’‘煙黃2 號(hào)’和‘銀香白’依次為67、73 和35 種。白肉型‘銀香白’果實(shí)中檢測(cè)到的揮發(fā)性化合物明顯少于黃肉型杏品種。

表1 3 種不同基因型果實(shí)發(fā)育過(guò)程中揮發(fā)性物質(zhì)的組分變化

在黃肉型果實(shí)中含有酮類和內(nèi)酯類化合物，而白肉型果實(shí)中則無(wú)此類揮發(fā)性物質(zhì)。在所有基因型果實(shí)中檢測(cè)到最多的揮發(fā)性物質(zhì)為萜烯類化合物，其余依次為酯類、醇類和醛類化合物。隨著果實(shí)成熟度不斷增加，果實(shí)中檢測(cè)到的揮發(fā)性化合物種類越來(lái)越多，并且在果實(shí)完全成熟時(shí)，濃香型品種‘煙黃2 號(hào)’和‘銀香白’的揮發(fā)性化合物種類以萜烯類、酯類與醇類為主。

2.2 不同基因型果實(shí)成熟后期的揮發(fā)性化合物比例的變化

試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，杏果實(shí)成熟早期揮發(fā)性化合物含量以醛類物質(zhì)為主，即褪綠期‘金太陽(yáng)’與‘煙黃2號(hào)’的醛類物質(zhì)占比分別為44.65%和60.20%，而‘銀香白’則高達(dá)88.51%。隨著果實(shí)成熟度增加，進(jìn)入商熟期后，‘煙黃2 號(hào)’和‘銀香白’的醛類物質(zhì)占比分別下降至33.25%和41.96%。酯類化合物占比，‘煙黃2 號(hào)’從早期的2.62%上升至商熟期的57.09%，‘銀香白’從早熟期的5.47%上升至商熟期的55.70%。果實(shí)發(fā)育至完全成熟，由于醇類、萜烯類和醛類等其他新的化合物成分產(chǎn)生，酯類占比有所下降，‘煙黃2 號(hào)’和‘銀香白’分別降至24.94%和31.51%，明顯高于淡香型品種‘金太陽(yáng)’的16.39%。從不同基因型比較中可看出，完全成熟期黃肉型‘金太陽(yáng)’和‘煙黃2 號(hào)’果實(shí)中的萜烯類占比分別為13.78%和17.49%，明顯高于白肉品種‘銀香白’的2.81%。

表2 3 種不同基因型果實(shí)發(fā)育過(guò)程中揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)含量變化%

2.3 不同基因型完全成熟時(shí)主要呈香物質(zhì)間的差異

經(jīng)化學(xué)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索發(fā)現(xiàn)，本文中檢測(cè)到的下列揮發(fā)性化合物具有明顯的呈香風(fēng)味（表3）。從表3可以看出，這些呈香物質(zhì)含量均占該品種所有檢測(cè)到揮發(fā)性物質(zhì)含量的75%以上。盡管3 種不同基因型的果實(shí)呈香物質(zhì)均以醛類物質(zhì)為主，但具體化合物間卻存在著明顯差異。濃香型果實(shí)主要呈香物質(zhì)以反-2-己烯醛為主，而淡香型則以β-環(huán)檸檬醛為主。對(duì)于同一種化合物，不同構(gòu)象的化學(xué)結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生不同的呈香效果。例如，在濃香型果實(shí)中水果香氣主要是反式-2-己烯醛，而在淡香型果實(shí)則以順式形成存在，且呈香特征為特殊的青葉香味。

一般情況下，將果實(shí)中檢測(cè)到的全部揮發(fā)性物質(zhì)均可看作為果實(shí)的香氣物質(zhì)，但是，只有那些香氣值高的、呈香性強(qiáng)的物質(zhì)，才能對(duì)人的嗅覺(jué)器官起作用。閾值低的香氣物質(zhì)更容易被人們嗅學(xué)器官感覺(jué)到，而這些物質(zhì)只需要少量含量即可產(chǎn)生濃郁香氣[9]。例如，盡管白肉型果實(shí)中萜烯類物質(zhì)含量很少，但是‘銀香白’果實(shí)中卻含有呈香閾值較低的β-紫羅酮（3.5 μg.L-1）、β-紫羅蘭醇（5.0 μg.L-1）與芳樟醇（6.0 μg.L-1）。從表3也可以看出，反-2-己烯醛、壬醛、芳樟醇、β-紫羅酮、β-紫羅蘭醇、乙酸己酯和乙酸-3-己烯酯等化合物是這3 種杏果實(shí)的特征香氣物質(zhì)。但是，在黃肉型‘煙黃2號(hào)’果實(shí)中檢測(cè)到γ-十一碳內(nèi)酯、γ-葵內(nèi)酯 和δ-葵內(nèi)酯等桃果實(shí)的特征香氣化合物，這與其具有特殊香味有關(guān)。

表3 3 種不同基因型果實(shí)完全成熟時(shí)主要呈香物質(zhì)的比較%

（續(xù)前表）

3 討論與結(jié)論

隨著果品市場(chǎng)對(duì)杏果實(shí)品質(zhì)要求的不斷提高，帶有芳香味的杏品種具有很強(qiáng)的吸引力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)本文對(duì)3 種不同基因型的揮發(fā)性香氣物質(zhì)比較后，表明黃肉型品種果實(shí)中含有的揮發(fā)性化合物顯著高于白肉型杏品種，并且在果實(shí)成熟早期均以青香型醛類揮發(fā)性物質(zhì)為主，在接近果實(shí)成熟后期才能夠產(chǎn)生具有濃香風(fēng)味的特征性香氣物質(zhì)。因此，在杏果實(shí)生產(chǎn)與運(yùn)輸中，確定合適的采摘成熟度或銷售成熟度是最大程度呈現(xiàn)杏品種特有香氣風(fēng)味的關(guān)鍵。

果實(shí)中的香氣物質(zhì)屬于次生代謝產(chǎn)物，主要有脂肪酸代謝途徑、類異戊二烯代謝途徑和氨基酸代謝途徑[10]。脂肪酸代謝中的脂氧合酶（LOX）分支形成C6 和C9 直鏈的醇類、醛類和酯類揮發(fā)性化合物；β-氧化分支形成內(nèi)酯類化合物；氨基酸代謝途徑形成芳香族或低碳鏈醇、酸和酯類化合物；類異戊二烯途徑則以類β-胡蘿卜素等為底物合成為萜烯類化合物。結(jié)合本文研究結(jié)果可以看出，在成熟早期杏果實(shí)的主要揮發(fā)性物質(zhì)是通過(guò)脂肪酸代謝中LOX 分支形成的，在成熟后期則有類異戊二烯代謝途徑和氨基酸代謝途徑參與。另外，黃肉型杏品種以豐富的β-胡蘿卜素為底物產(chǎn)生大量的萜烯類揮發(fā)性物質(zhì)，但是不同品種間產(chǎn)生的萜烯類化合物卻存在著較大差異，這是不同黃肉杏品種產(chǎn)生香氣差異的主要原因。

‘煙黃2 號(hào)’杏是遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所上世紀(jì)80年代在杏種質(zhì)資源考察時(shí)從山東煙臺(tái)地區(qū)發(fā)現(xiàn)的1 份農(nóng)家品種，其果實(shí)成熟期較早、香氣濃郁。通過(guò)本文檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，‘煙黃2 號(hào)’含有另外兩種基因型沒(méi)有的γ-十一碳內(nèi)酯、γ-葵內(nèi)酯和δ-葵內(nèi)酯，這表明該品種能夠通過(guò)脂肪酸途徑中的β-氧化分支形成內(nèi)酯類化合物。這一結(jié)論也將為深入發(fā)掘該特異種質(zhì)資源的果實(shí)香氣形成機(jī)制提供重要依據(jù)。

杏果實(shí)香氣物質(zhì)是多種揮發(fā)性化合物混合形成的，它不僅受某種化合物的嗅覺(jué)閾值影響，而且還受到揮發(fā)性物質(zhì)的種類與混合比例影響。不同杏品種間香揮發(fā)性物質(zhì)的種類與混合比例影響。不同杏品種間香氣物質(zhì)的種類和含量均不相同，使得不同杏品種形成了獨(dú)一無(wú)二的香氣風(fēng)味。