劉子記，劉維俠，牛 玉，楊 衍

（中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南海口 571101）

0 引言

番茄是設(shè)施栽培的主要蔬菜作物之一。彩色櫻桃番茄，成熟果實(shí)果皮顏色呈條紋狀，果肉呈現(xiàn)棕色，其番茄紅素含量幾乎是普通番茄的2 倍，番茄紅素具有極強(qiáng)的自由基清除能力，是一種強(qiáng)有力的抗氧化劑，具有預(yù)防和抑制惡性腫瘤的作用[1-2]。另外，番茄紅素還有抗血管硬化、保護(hù)皮膚、預(yù)防白內(nèi)障等功效[3]，具有極其重要的研究?jī)r(jià)值。

隨著生活水平的提高，人們追求番茄風(fēng)味多樣化已成為一種必然趨勢(shì)。固相微萃取技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、樣品需求量少、無(wú)需溶劑萃取等優(yōu)點(diǎn)[4]，已被成功用于甜瓜[5]、橄欖[6]、柑橘[7]、梨[8]、楊梅[9]、蘋果[10]揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析。常培培等人[11]分析了紫色番茄果實(shí)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。Zhu Y 等人[12]比較了不同番茄汁風(fēng)味物質(zhì)的差異。Li J 等人[13]研究發(fā)現(xiàn)番茄果實(shí)不同部位的揮發(fā)性物質(zhì)存在顯著不同。Da Silva Souza M A 等人[14]研究發(fā)現(xiàn)基因?qū)胂悼梢愿纳品压麑?shí)花青素和類胡蘿卜素的含量，但同時(shí)也顯著改變了揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量。截至目前，有關(guān)彩色櫻桃番茄果實(shí)風(fēng)味物質(zhì)的研究鮮有報(bào)道。試驗(yàn)擬采用頂空固相微萃取- 氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)鑒定彩色櫻桃番茄果實(shí)揮發(fā)性成分，并采用峰面積歸一化法進(jìn)行相對(duì)含量分析，比較不同彩色番茄品種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的差異，以期為彩色櫻桃番茄品種的高效利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試彩色櫻桃番茄品種為海棠黑彩和彩星，分別由北京博收種子有限公司和北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心提供。材料于2018 年10 月底定植于中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院五隊(duì)試驗(yàn)基地，采取相同的栽培管理措施，每份材料于2019 年3 月中旬采收成熟度和大小均一致的5 枚果實(shí)進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)測(cè)定與分析。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 儀器設(shè)備

HP6890/5975C 型氣相- 質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)安捷倫公司產(chǎn)品；手動(dòng)固相微萃取裝置，美國(guó)Supelco 公司產(chǎn)品；萃取纖維頭為2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex。

1.2.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)

取混勻樣品10 g 置于10 mL 固相微萃取儀采樣瓶中，插入裝有 2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex 纖維頭的手動(dòng)進(jìn)樣器，在60 ℃的平板加熱條件下頂空萃取50 min 后，移出萃取頭并立即插入氣相色譜儀進(jìn)樣口（溫度250 ℃） 中，熱解析5 min進(jìn)樣。

色譜柱為 FLM FB-5MS （30 m×0.25 mm×0.25 μm） 彈性石英毛細(xì)管柱，柱溫37 ℃保持2 min，以 3 ℃/min 升溫至 160 ℃，再以 6 ℃/min 升溫至202 ℃，運(yùn)行時(shí)間為40 min，汽化室溫度250 ℃，載氣為高純He（99.999%），柱前壓6.89 psi，載氣流速為1.0 mL/min，不分流進(jìn)樣；溶劑延遲時(shí)間為1 min，離子源為EI 源，離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃，電子能量70 eV，發(fā)射電流34.6 μA，倍增器電壓1 565 V，接口溫度280 ℃，質(zhì)量范圍29～500 amu。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

總離子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索及核對(duì)Nist 14 和Wiley275 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖，確定揮發(fā)性化學(xué)成分，用峰面積歸一化法測(cè)定各化學(xué)成分的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與分析

海棠黑彩和彩星共含有揮發(fā)性物質(zhì)77 種，其中醇類15 種，酮類6 種，酯類7 種，醛類24 種，烴類12 種，其他13 種。

揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖見圖1。

圖1 揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖

2.1 海棠黑彩揮發(fā)性成分分析

海棠黑彩含有72 種揮發(fā)性物質(zhì)，占色譜流出組分總含量的97.69%。其中，醇類15 種，相對(duì)含量為23.12%；Z - 3 - 已烯醇相對(duì)含量最高，其次為1 -己醇。酮類5 種，相對(duì)含量為12.55%，6- 甲基- 5-庚烯- 2 - 酮相對(duì)含量最高，其次為1 - 戊烯- 3 -酮；酯類5 種，相對(duì)含量為4.14%，水楊酸甲酯相對(duì)含量最高；醛類24 種，相對(duì)含量為34.47%，2- 辛烯醛相對(duì)含量最高，其次為E - 2 - 己烯醛；烴類11 種，相對(duì)含量為1.17%，(+)-2- 蒈烯相對(duì)含量最高；其他12 種，相對(duì)含量為22.24%，2 - 異丁基噻唑相對(duì)含量最高，其次為1 - 硝基- 3 - 甲基丁烷（表1，表2）。

2.2 彩星揮發(fā)性成分分析

彩星含有58 種揮發(fā)性物質(zhì)，占色譜流出組分總含量的98.85%。其中，醇類14 種，相對(duì)含量為24.77%， Z- 3 - 已烯醇相對(duì)含量最高，其次為1 -己醇；酮類5 種，相對(duì)含量為24.70%，6- 甲基- 5-庚烯- 2 - 酮相對(duì)含量最高；酯類4 種，相對(duì)含量為0.34%，Z- 乙酸- 3 - 己烯醇酯相對(duì)含量最高；醛類20 種，相對(duì)含量為31.23%，E - 2 - 己烯醛相對(duì)含量最高，其次為正己醛；烴類5 種，相對(duì)含量為0.27%，(+)- 2 - 蒈烯相對(duì)含量最高；其他10 種，相對(duì)含量為 17.53%，2 - 異丁基噻唑相對(duì)含量最高，其次為1 - 硝基- 3 - 甲基丁烷（表1，表2）。

2.3 海棠黑彩和彩星共有揮發(fā)性成分分析

海棠黑彩和彩星具有53 種相同成分，其中醇類14 種，酮類4 種，酯類2 種，醛類20 種，烴類4 種，其他9 種；醇類Z- 3 - 已烯醇在海棠黑彩和彩星中含量均表現(xiàn)最高；酮類6 - 甲基- 5 - 庚烯- 2 - 酮在海棠黑彩和彩星中含量均表現(xiàn)最高；酯類水楊酸甲酯在海棠黑彩中含量最高，在彩星中含量相對(duì)較低；醛類2 - 辛烯醛在海棠黑彩中含量表現(xiàn)最高，而E - 2 - 己烯醛在彩星中含量表現(xiàn)最高；烴類的含量在海棠黑彩和彩星中均表現(xiàn)較低；其他類2 - 異丁基噻唑在海棠黑彩和彩星中含量均表現(xiàn)最高。

2.4 海棠黑彩和彩星獨(dú)特?fù)]發(fā)性成分分析

彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質(zhì)及相對(duì)含量見表1，彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質(zhì)類別及相對(duì)含量見表2。

表1 彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質(zhì)及相對(duì)含量

（續(xù)表1）

表2 彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質(zhì)類別及相對(duì)含量

由表1、表2 可知，海棠黑彩和彩星揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類和含量存在顯著性差異。海棠黑彩醛類含量最高，其次為醇類、其他類、酮類、酯類和烴類。彩星醛類含量最高，其次為醇類、酮類、其他類、酯類和烴類。海棠黑彩含有19 種特有香氣成分，分別為1 - 壬醇、2 - 丁酮、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯、E,E-2,4- 庚二烯醛、E - 2 - 壬烯醛、β -環(huán)高檸檬醛、E,E-2,4- 癸二烯醛、正戊烷、2,4 - 二甲基庚烷、乙基環(huán)己烷、壬烷、β - 蒎烯、1,2,4- 三甲基苯、正十四烷、2 - 正丙基呋喃、愈創(chuàng)木酚、苯乙腈。彩星含有5 種特有香氣成分，分別為丙酮、Z-乙酸- 3 - 己烯醇酯、乙酸己酯、己烷、紫蘇烯。

3 結(jié)論

芳香物質(zhì)包括醇類、醛類、酮類、萜類、酯類、烴類和含硫化合物，番茄果實(shí)中的芳香物質(zhì)構(gòu)成了番茄的風(fēng)味。Tieman D 等人[15]研究確定了番茄36 種主要的揮發(fā)性芳香成分，采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析了不同彩色櫻桃番茄品種揮發(fā)性物質(zhì)的組成及含量差異。

海棠黑彩含有72 種揮發(fā)性物質(zhì)，彩星含有58 種揮發(fā)性物質(zhì)，海棠黑彩和彩星具有53 種相同的揮發(fā)性成分，包括18 種主要的風(fēng)味成分，分別為3 - 甲基- 1 - 丁醇、2 - 甲基- 1 - 丁醇、1 - 戊醇、6 -甲基- 5 - 庚烯- 2 - 醇、苯乙醇、1 - 戊烯- 3 -酮、6- 甲基- 5- 庚烯- 2- 酮、β- 紫羅蘭酮、E -2 - 戊烯醛、E- 2 - 己烯醛、E - 2- 庚烯醛、苯甲醛、苯乙醛、正壬醛、Z- 4- 癸烯醛、1- 硝基- 3-甲基丁烷、2 - 異丁基噻唑、1 - 硝基- 2 - 苯乙烷，這些共有的揮發(fā)性物質(zhì)構(gòu)成了彩色櫻桃番茄的主體風(fēng)味，而未檢測(cè)到的主要揮發(fā)性物質(zhì)可能是由于品種和栽培措施不同所致[16-17]。

海棠黑彩含有19 種特有香氣成分，其中E,E-2,4- 癸二烯醛、愈創(chuàng)木酚、苯乙腈為主要風(fēng)味物質(zhì)。彩星含有5 種特有香氣成分，其中乙酸己酯為主要風(fēng)味物質(zhì)。該結(jié)果說(shuō)明不同彩色櫻桃番茄品種果實(shí)的揮發(fā)性物質(zhì)組成存在一定差異，進(jìn)而導(dǎo)致果實(shí)風(fēng)味的不同。

6 - 甲基- 5 - 庚烯- 2 - 酮通過(guò)類胡蘿卜素代謝途徑形成，具有果香味[18]，番茄紅素是主要風(fēng)味成分6 - 甲基- 5 - 庚烯- 2 - 酮的前體物質(zhì)[19]，海棠黑彩和彩星6 - 甲基- 5 - 庚烯- 2 - 酮的相對(duì)含量分別為10.22%和23.44%，該結(jié)果間接說(shuō)明彩星番茄紅素的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于海棠黑彩。2 - 異丁基噻唑通過(guò)氨基酸代謝途徑形成[20]，呈強(qiáng)烈番茄香氣[21]，是番茄主要的風(fēng)味成分，在海棠黑彩和彩星中的含量分別為10.38%和9.63%，該結(jié)果說(shuō)明海棠黑彩的番茄香味強(qiáng)于彩星。

β - 紫羅蘭酮[22]、乙酸己酯、苯乙腈[23]等主要風(fēng)味成分盡管含量很低，但對(duì)番茄果實(shí)的風(fēng)味具有非常重要的影響。其他化合物作為背景香氣物質(zhì)對(duì)番茄果實(shí)綜合風(fēng)味也具有顯著效應(yīng)[24]。在未來(lái)的研究中應(yīng)針對(duì)市場(chǎng)需求不同，選育風(fēng)味多樣的番茄品種。