張婉珍，李敏波，劉啟輝，胡小松,2，易俊潔,

（1.昆明理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，云南昆明 650500；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）

近年來，非濃縮還原（not from concentrate，NFC）果汁，即鮮榨果汁，因其最大程度地保留了果汁原有的風(fēng)味和口感，符合人們對(duì)健康、天然、安全食品的追求而受到廣泛關(guān)注[1]。對(duì)于蘋果加工來說，NFC 果汁能很好地保持蘋果風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期，深受消費(fèi)者喜愛[2?4]。風(fēng)味作為NFC 蘋果汁最重要的品質(zhì)屬性之一，直接影響消費(fèi)者對(duì)蘋果汁的喜愛程度[5?6]。目前，已有學(xué)者開展了蘋果汁的風(fēng)味特性相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)蘋果品種、加工方式和貯藏條件都會(huì)對(duì)果汁的風(fēng)味造成顯著影響[7?9]。蘋果果實(shí)本身的香氣物質(zhì)組成是影響蘋果汁香氣的重要因素，不同品種蘋果制成的蘋果汁具有各自獨(dú)特的風(fēng)味特征，例如富士蘋果具有濃郁的甜香味和果香味，而澳洲青蘋青草味較重[7]。另外，加工方式也會(huì)對(duì)蘋果汁產(chǎn)品的風(fēng)味造成不同程度的影響。Aguilar-rosas 等[9]對(duì)比探究了高壓脈沖電場(chǎng)和高溫短時(shí)滅菌處理對(duì)金冠蘋果汁香氣成分的影響，結(jié)果表明前者能顯著增加乙酸乙酯的損失，后者則造成乙酸含量的顯著降低。蘋果汁在不同貯藏條件下，揮發(fā)性香氣成分也會(huì)發(fā)生變化，丑述睿等[8]研究發(fā)現(xiàn)鮮榨果汁經(jīng)室溫放置12 h 后，鮮榨蘋果汁中的醇類、酯類、酮類物質(zhì)增加，而醛類和萜烯類物質(zhì)的種類和含量都有所減少。Kebede 等[3]的研究表明，貯藏期間蘋果汁中與新鮮蘋果氣味相關(guān)的醛類含量減少，果汁香氣減弱。

除蘋果汁之外，用于加工蘋果汁的原料，在采摘之后也需要貯藏相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，以滿足更長(zhǎng)時(shí)間的產(chǎn)品加工需求，但蘋果原料在冷庫(kù)貯藏過程中，會(huì)不斷發(fā)生后熟，不同品種后熟過程中可能呈現(xiàn)出不同的特性，從而對(duì)蘋果汁的品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。在前期研究中，本團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)后熟過程對(duì)不同品種蘋果的不溶性淀粉、總酚、可溶性蛋白質(zhì)和果膠等含量均存在顯著影響[10]，這些變化都可能影響蘋果汁的揮發(fā)性香氣成分。然而，目前針對(duì)原料后熟與品種對(duì)NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分的綜合影響研究仍未見報(bào)道。因此，本研究以富士、嘎啦、華碩、金冠、澳洲青蘋5 個(gè)品種的蘋果作為研究對(duì)象，采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，探究不同品種和后成熟度對(duì)NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分的影響，以期從原料角度為蘋果汁揮發(fā)性香氣特性研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蘋果原料 均產(chǎn)自云南昭通，由昭通超越農(nóng)業(yè)有限公司提供，于2019 年9 月收獲，共采收了色澤、質(zhì)構(gòu)差異較大的5 個(gè)商業(yè)品種作為研究對(duì)象，分別為華碩、富士、嘎啦、金冠和澳洲青蘋，采收果實(shí)均無機(jī)械損傷和病蟲害。蘋果采摘后于4 ℃冷庫(kù)貯藏，未進(jìn)行氣調(diào)處理，根據(jù)貯藏時(shí)間分為三個(gè)后成熟階段，分別為剛采摘（階段Ⅰ）、冷藏30 d（階段Ⅱ）和冷藏60 d（階段Ⅲ）。

抗壞血酸 食品級(jí)，麥克林生化科技有限公司；氯化鈉 分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；正構(gòu)烷烴混標(biāo)（C3～C25） 美國(guó)O2Si 公司；己醛、乙酸丁酯、（E）-2-己烯醛、1-己醇、2-甲基乙酸丁酯、丁酸丙酯、丙酸丁酯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、乙酸己酯、己酸丙酯、丁酸己酯、己酸己酯、α-法呢烯、水楊酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品，上海阿拉丁生化科技有限公司；2-甲基丁酸己酯、2-甲基丁酸丁酯 標(biāo)準(zhǔn)品，上海麥克林生化科技有限公司。

Vortex 2 渦旋儀 德國(guó)IKA 公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取探針 青島貞正分析儀器有限公司；HP-5 柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm） 美國(guó)Agilent 公司；QP 2010 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本Shimadzu 公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 蘋果汁的制備 將蘋果清洗后去核、切塊，用螺旋榨汁機(jī)進(jìn)行榨汁，按食品級(jí)抗壞血酸：蘋果汁=0.5:1（g/L）的比例加入果汁，用以實(shí)現(xiàn)加工過程的護(hù)色[11]，依次經(jīng)過膠體磨和高壓均質(zhì)（20 MPa）。全部過程在4 ℃低溫環(huán)境下進(jìn)行。

1.2.2 揮發(fā)性香氣成分的提取 參照Yi 等[11]的方法采用頂空固相微萃取提取NFC 蘋果汁中的揮發(fā)性香氣成分，稍作改動(dòng)。將50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取探針在GC 進(jìn)樣口老化60 min 后備用。取5 mL果汁勻漿于10 mL 頂空瓶中，加入1.8 g 氯化鈉和直徑1 cm 的轉(zhuǎn)子，立即密封，渦旋1 min 后置于恒溫磁力攪拌器中，于40 ℃，750 r/min 下平衡15 min。將老化后的萃取探針插入樣品瓶頂空部分，于40 ℃，750 r/min 吸附20 min，然后將萃取探針插入GC 進(jìn)樣口，于250 ℃解吸5 min。每個(gè)樣品重復(fù)六次提取。

1.2.3 揮發(fā)性香氣成分的檢測(cè) 儀器參數(shù)[11?12]：色譜柱HP-5；通過方法優(yōu)化，設(shè)置初始溫度35 ℃保持2 min；以4 ℃/min 升到120 ℃；再以7 ℃/min 升到200 ℃，由于揮發(fā)性物質(zhì)出峰時(shí)間主要位于前34.68 min，因此最后采取快速升溫方式，以50 ℃/min升到250 ℃，將色譜柱中殘留的高沸點(diǎn)化合物盡快揮發(fā)出去，保護(hù)色譜柱的同時(shí)避免殘留物質(zhì)對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。進(jìn)樣口溫度250 ℃，高純度（純度＞99.999%）載氣（He）流速1.5 mL/min，分流比為20:1。電子轟擊（Electronic ionization，EI）離子源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，傳輸管線溫度280 ℃，四極桿溫度150 ℃，質(zhì)量掃描范圍m/z 35～400。每個(gè)樣品重復(fù)六次檢測(cè)。

總離子流色譜圖（Total ion chromatogram，TIC）積分后，通過與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比進(jìn)行揮發(fā)性香氣成分的鑒定，根據(jù)相同色譜條件下正構(gòu)烷烴混標(biāo)（C3～C25）的保留時(shí)間計(jì)算檢測(cè)物質(zhì)的保留指數(shù)以進(jìn)一步對(duì)各香氣成分定性，TIC 中的部分可見峰通過與標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間對(duì)比進(jìn)行完全定性。

1.3 數(shù)據(jù)處理

本研究采用Solo 6.5（Eigenvector Research，USA）軟件，通過多元數(shù)據(jù)分析技術(shù)探究品種和后成熟度對(duì)蘋果汁揮發(fā)性香氣成分的綜合影響。分別采用最小二乘判別分析（partial least squares discriminant analysis，PLS-DA）和偏最小二乘分析（partial least-squares regression，PLS）模型分別對(duì)品種和后熟度對(duì)蘋果濁汁揮發(fā)性香氣成分的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，并計(jì)算變量標(biāo)識(shí)系數(shù)（variable identification，VID），以|VID|＞0.800 作為篩選標(biāo)準(zhǔn)半定量的篩選出關(guān)鍵香氣物質(zhì)[13]，采用Origin 2021 進(jìn)行制圖。VID值是兩個(gè)數(shù)列的相關(guān)系數(shù)，具體計(jì)算公式為：

其中，xj是蘋果汁揮發(fā)性香氣物質(zhì)變量的數(shù)列；是通過PLS-DA 或者PLS 模型計(jì)算獲得的蘋果汁原料品種變量的數(shù)列（PLS-DA）或蘋果汁原料成熟度變量的數(shù)列（PLS）。

2 結(jié)果與分析

2.1 NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣種類和特性分析

圖1 為不同品種和后成熟度NFC 蘋果汁的氣質(zhì)色譜圖。來自5 個(gè)品種、3 個(gè)后成熟度的15 個(gè)NFC 蘋果汁樣品中，共檢測(cè)到62 種揮發(fā)性化合物，包括20 種酯類、17 種醇類、17 種醛類、1 種芳香烴類、1 種雜環(huán)類、2 種萜烯類、3 種酮類和1 種醚類化合物。酯類、醇類和醛類是NFC 蘋果汁主要的揮發(fā)性香氣成分，這與張鵬[14]、Braga 等[15]的研究結(jié)論一致。蘋果香氣成分主要分為水果甜香型和青香型，其中，酯類化合物主要表現(xiàn)出甜香特征[16]，而醛類、醇類、酮類、烯烴類主要表現(xiàn)青香特征[17?18]。

NFC 蘋果汁總離子流色譜圖中，可見峰對(duì)應(yīng)揮發(fā)性化合物信息如表1 所示。由圖1 和表1 可知，5 個(gè)品種的揮發(fā)性香氣成分的組成和濃度不同，進(jìn)而造成每個(gè)品種NFC 蘋果汁香氣特性不同。采摘初期（即后熟階段Ⅰ），5 種蘋果汁均含有2-甲基-1-丁醇、1-己醇、己醛和（E）-2-己烯醛，這些醇類和醛類物質(zhì)使蘋果呈現(xiàn)出典型的蘋果味和強(qiáng)烈清快的生青味[17?18]。除了共有的4 種物質(zhì)以外，不同品種蘋果呈現(xiàn)出不同的揮發(fā)性香氣組分特點(diǎn)。富士和嘎啦蘋果汁中揮發(fā)性香氣成分相對(duì)多樣，含有豐富的酯類，其中，乙酸丁酯、2-甲基乙酸丁酯、丁酸丙酯、丙酸丁酯、乙酸戊酯和乙酸己酯等酯類物質(zhì)可以為蘋果汁提供豐富的果香味和甜味[16]。金冠果汁中也富含4 種酯類（乙酸丁酯、2-甲基乙酸丁酯、乙酸戊酯和乙酸己酯）和1 種醇類（1-丁醇），這賦予了金冠蘋果汁濃郁的果香味。相對(duì)于富士、嘎啦等品種，華碩和澳洲青蘋果汁的香氣組分種類較少。華碩蘋果汁中主要有2 種醛類（戊醛、（E）-2-庚烯醛）和2 種醇類（1-丁醇、1-戊醇），這些物質(zhì)賦予果汁青草味[16,18]。澳洲青蘋果汁中主要香氣化合物有（Z）-2-庚烯醛和（E）-2-壬烯醛，蘋果汁味淡且以青草味為主，這一結(jié)論與吳繼紅等[18]的研究結(jié)果一致。

表1 不同品種和后成熟度NFC 蘋果汁TIC 可見峰對(duì)應(yīng)揮發(fā)性香氣成分Table 1 Volatile components corresponding to the visible peaks of NFC apple juice TIC from different varieties and late ripening stages

圖1 不同品種和后成熟度NFC 蘋果汁香氣成分的GC-MS 總離子圖譜Fig.1 Total ion chromatogram of volatiles components in NFC apple juice of different varieties and late ripening stages analyzed by GC-MS

隨著成熟度的增加，各品種蘋果汁的揮發(fā)性香氣成分發(fā)生了變化。2-甲基-1-丁醇、1-己醇、己醛在所有果汁中都被檢測(cè)到，且各品種蘋果汁中，1-己醇含量都有所上升。華碩中己醛和（E）-2-己烯醛含量減少，揮發(fā)性香氣成分變少，果汁生青味減弱。富士中新增了2 種物質(zhì)（6-甲基-5-庚烯-2-酮和丁酸丁酯），乙酸己酯含量也較階段Ⅰ升高，它們?cè)黾恿烁皇刻O果汁的果香味，而具有生青味的（E）-2-己烯醛含量在這個(gè)階段則有所減少。嘎啦中新增了（E）-2-辛烯醛這一物質(zhì)，有3 種醇類含量升高（1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-己醇）的同時(shí)也有3 種物質(zhì)含量降低（乙酸丁酯、2-甲基乙酸丁酯和（E）-2-己烯醛）。金冠果汁新增了4 種揮發(fā)性香氣物質(zhì)（丙酸丁酯、（Z）-2-庚烯醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮和丁酸丁酯），1-丁醇含量也有所上升，而己醛、（E）-2-己烯醛和2-甲基乙酸丁酯的含量則降低。澳洲青蘋沒有檢測(cè)出新增香氣物質(zhì)。

在階段Ⅲ，蘋果貯藏了60 d 后，果實(shí)內(nèi)多種生化反應(yīng)發(fā)生，揮發(fā)性香氣物質(zhì)發(fā)生進(jìn)一步變化。2-甲基-1-丁醇、1-己醇、己醛、（E）-2-己烯醛在所有果汁中都存在，且各組果汁中己醛和（E）-2-己烯醛的含量都升高。華碩蘋果汁中（E）-2-庚烯醛和戊醛含量降低，不穩(wěn)定的醛類在氧化還原反應(yīng)中生成醇或酸[19]，從而使華碩果汁中醛含量降低。富士蘋果汁中新增了戊醛、（Z）-2-庚烯醛和（E）-2-壬烯醛這3 種醛類物質(zhì)，能賦予果汁生青味，醇氧化后可能增加醛類含量，為果汁帶來青香味。嘎啦蘋果汁中檢測(cè)到2 種醛類和1 種酯類的含量明顯增加（己醛、（E）-2-己烯醛、乙酸丁酯），有3 種醇類（1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-己醇）和1 種醛類（戊醛）含量下降，可能是后熟過程中葡萄糖脫羧脫氫產(chǎn)生[20]，這減弱了果汁的生青味。金冠蘋果汁新增了戊醛這一物質(zhì)，且有3 種酯類（乙酸戊酯、丙酸丁酯、丁酸丁酯）、3 種醛類（（E）-2-己烯醛、己醛、（Z）-2-庚烯醛）和1 種酮類（6-甲基-5-庚基-2-酮）含量明顯增加，而2-甲基乙酸丁酯含量卻有降低，蘋果汁香氣變得豐富。這些酯類大多以脂肪酸為前體物質(zhì)，經(jīng)氧化代謝產(chǎn)生[21]，蘋果香氣物質(zhì)中的支鏈酸酯主要來源于氨基酸骨架碳源，氨基酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用形成支鏈酮酸，再經(jīng)脫羧或脫氫反應(yīng)形成支鏈醇，最后通過相關(guān)酶的催化而形成支鏈酯類物質(zhì)[22]。澳洲青蘋新增了6-甲基-5 庚烯-2-醇、6-甲基-5 庚烯-2-酮兩種物質(zhì)，并有6 種香氣物質(zhì)明顯增加，分別是2 種醇類（2-甲基-1-丁醇、1-己醇）和4 種醛類（戊醛、（E）-2-己烯醛、（Z）-2-庚烯醛、（E）-2-壬烯醛）），甲基庚烯酮是合成芳樟醇的中間體，具有檸檬草般的香氣[23]，在整個(gè)后熟階段，蘋果糖代謝合成氨基酸的過程中，氮源不足可能產(chǎn)生過量的酮酸，酮酸經(jīng)過系列反應(yīng)生成新的醇類[24]，豐富的醇類讓澳洲青蘋果汁具有清新的橘子香和淡雅的果香[25?26]，而己醛等醛類的增加則加重了澳洲青蘋果汁的綠色青草味。

2.2 品種和后熟度對(duì)NFC 蘋果濁汁揮發(fā)性香氣成分影響綜合分析

考慮到品種和后熟度對(duì)NFC 蘋果濁汁揮發(fā)性香氣成分的影響復(fù)雜且數(shù)據(jù)量大，本研究采用多元數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)不同品種蘋果濁汁的揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行綜合分析（圖2A），同時(shí)，還采用PLS 模型綜合分析了在不考慮品種的前提下，后成熟度對(duì)蘋果濁汁揮發(fā)性香氣的影響（圖2B）。

由圖2A 可以看出，LV1 和LV2 的Y 變量總和為89%，表明PLS-DA 模型可以較好地描述不同品種蘋果汁的揮發(fā)性香氣成分圖譜的差異。蘋果中香氣物質(zhì)成分種類繁多，香氣物質(zhì)組成各異，從而形成各自獨(dú)特的風(fēng)味，不同栽培條件下產(chǎn)出的不同品種果實(shí)間香氣物質(zhì)成分的含量和種類差異較大[27?29]。從樣品分布可以看出，金冠和嘎啦蘋果汁分布相近，表明這2 種果汁的香氣輪廓相似，而富士、華碩和澳洲青蘋樣品組間分布間隔較大，說明3 個(gè)品種的蘋果濁汁揮發(fā)性香氣成分組成差異較大。值得注意的是，富士蘋果汁組的樣品分散度大，表明原料后熟對(duì)富士蘋果汁揮發(fā)性香氣成分的影響顯著，甚至比品種的影響更突出。另外，通過計(jì)算VID 系數(shù)，富士品種中共篩選出6 種揮發(fā)性化合物，包括1 種酯類（丁酸異丙酯）、1 種醇類（1-辛醇）和4 種醛類（壬醛、癸醛、（E,E）-2,4-壬二醛和（E,E）-2-癸二醛），分別呈現(xiàn)果香味、香甜味和青草味[17,25,30]。華碩蘋果汁的特征香氣成分為4 種醇類，包括1-戊醇、異丁醇、（Z）-5-辛烯-1-醇和1,3-辛二醇。嘎啦和金冠蘋果汁分布十分接近，且分布遠(yuǎn)離另外3 個(gè)品種，表明在整個(gè)蘋果果汁采后成熟的過程中，這2 個(gè)品種的蘋果具有相似的香氣特性且區(qū)別于富士、華碩和澳洲青蘋。乙酸異丁酯作為嘎啦的特征成分被篩出，乙酸己酯和乙酸戊酯則是金冠的特征芳香物質(zhì)，酯類化合物賦予嘎啦和金冠更多的果香味。澳洲青蘋果汁揮發(fā)性香氣成分較少，香味不明顯[7]，而且這些物質(zhì)并非澳洲青蘋果汁獨(dú)有，在富士、金冠果汁中也存在，澳洲青蘋果汁中的這些香氣物質(zhì)含量相較于其他品種而言較低，因此沒有特征性風(fēng)味物質(zhì)被篩出。

圖2 不同后熟階段和品種NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分綜合分析Fig.2 Comprehensive analysis of volatile aroma components of NFC apple juice in different late ripening stages and varieties

如圖2B 所示，主要的趨勢(shì)體現(xiàn)在LV1 上（Y=63%），表明不同后成熟階段NFC 蘋果汁的揮發(fā)性香氣成分存在差異。另外，3 個(gè)后成熟度的樣品組間分布從左至右依次排列，表明揮發(fā)性香氣成分隨后成熟度增加發(fā)生了顯著變化。第Ⅰ階段與第Ⅲ階段的樣品距離較遠(yuǎn)，表明分別以剛采摘（Ⅰ階段）和庫(kù)存60 d（Ⅲ階段）的蘋果為原料制得的蘋果濁汁揮發(fā)性香氣成分差異較大。從揮發(fā)性香氣組分分布來看，香氣物質(zhì)主要分布在后熟第Ⅱ階段和第Ⅲ階段的樣品周圍，表明隨著后成熟度增加，NFC 蘋果汁中的揮發(fā)性香氣成分顯著增加，富士、金冠、澳洲青蘋組果汁的揮發(fā)性香氣物質(zhì)變化很明顯地體現(xiàn)了這一趨勢(shì)。蘋果是一種躍變型果實(shí)，在后熟過程中發(fā)生的系列代謝反應(yīng)會(huì)積累較多香味物質(zhì)，從而影響果汁的香氣[31?32]。

綜上所述，品種對(duì)蘋果汁揮發(fā)性香氣成分的影響顯著高于后熟度。但比較不同品種，相對(duì)而言，后熟度對(duì)富士蘋果的影響較其他品種更顯著。

2.3 品種對(duì)NFC 蘋果濁汁揮發(fā)性香氣成分影響分析

為了進(jìn)一步探索每個(gè)品種后成熟階段NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分的組間差異，以揮發(fā)性香氣成分作為X 變量，不同品種作為Y 變量，通過PLSDA 模型分別對(duì)比每個(gè)成熟度5 種NFC 蘋果汁的香氣特性，如圖3 所示。

圖3A 為第Ⅰ個(gè)后熟階段各個(gè)品種蘋果濁汁揮發(fā)性香氣特性分析。從樣品分布可以看出，代表不同品種的符號(hào)分布兩兩間隔較遠(yuǎn)，5 種NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分在原料采摘初期差異顯著，不同品種的蘋果汁具有不一樣的特征香氣成分。與采摘初期不同，庫(kù)存30 d 的5 種蘋果原料制得的NFC 蘋果汁在第Ⅱ階段的樣品分布出現(xiàn)兩兩接近的現(xiàn)象（圖3B）。澳洲青蘋和華碩兩組樣品香氣成分接近，特征揮發(fā)性物質(zhì)主要包括醛類和醇類，其中，2-乙基-1-己醇、2-庚醇和戊醛是澳洲青蘋NFC 蘋果汁的特征性香氣物質(zhì)，而1,3-辛二醇、3-辛醇、（E）-5-辛烯-1-醇和3-甲基苯甲醛是華碩蘋果汁的特征性香氣物質(zhì)。富士蘋果汁和嘎啦蘋果汁的分布也很靠近，說明香氣成分組成較為相似，且分布在富士和嘎啦蘋果汁周圍的特征揮發(fā)性化合物以酯類為主，其中，丁酸乙酯、己酸丙酯、己酸乙酯和丁酸異丙酯為富士蘋果濁汁的特征性香氣物質(zhì)，乙酸異丁酯、乙酸正丙酯和丙酸丙酯則是嘎啦NFC 蘋果汁中的特征揮發(fā)性香氣成分，這些酯類化合物使富士和嘎啦蘋果濁汁在第二階段保持豐富的果香味[30]。金冠蘋果濁汁樣品香氣則區(qū)別于其他4 個(gè)品種，獨(dú)立分布。這一階段，金冠的特征揮發(fā)性化合物仍是5 個(gè)品種中最多的，共12 種，其中，酯類、醛類和醇類作為特征性揮發(fā)性香氣成分被VID 篩選出來，為果汁提供青果、蜜香、花果香和香甜水果氣味[16]。

圖3 各成熟階段不同品種NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分組間差異分析Fig.3 Analysis on the difference of volatile aroma components in NFC apple juice of different varieties at each late ripening stages

如圖3C 所示，5 種蘋果汁樣品符號(hào)分布兩兩間隔且距離較遠(yuǎn)，表明以采后冷藏60 d 的蘋果為原料制汁，所得不同品種NFC 蘋果汁的揮發(fā)性香氣成分組間差異顯著。其中，金冠蘋果汁的特征香氣成分種類降低，共5 種，醛類的消失削弱了金冠蘋果汁的葉香和木香，酯類的減少則影響了果汁的花果香[17,30]。富士NFC 蘋果汁的特征揮發(fā)性化合物種類最豐富，共13 種，香氣種類越多，蘋果香氣越豐富濃郁[33]。酯類（丁酸乙酯、丙酸丙酯、2-甲基丁酸丙酯、丁酸丙酯和丁酸異丙酯）、醛類（（E）-2-辛烯醛、癸醛、（E,E）-2,4-壬二醛、壬醛和辛醛）、醇類（1-辛醇）、萜烯類（（E,E）-2,4-癸二烯醛）和呋喃類（2-戊基呋喃）為這個(gè)成熟度的富士蘋果汁提供更加豐富的蘋果香和成熟花果香。張敏[34]也在研究中發(fā)現(xiàn)，富士蘋果在冰溫保鮮庫(kù)（?0.5～0.2 ℃）貯藏10 個(gè)月后，酯類物質(zhì)的含量明顯增加。嘎啦蘋果汁在第Ⅲ個(gè)后熟度的特征香氣成分，包括2 種酯類、2 種醛類和1 種酮類，其中，2-甲基丁酸己酯具有典型的蘋果香味和未成熟草莓香，被認(rèn)為是蘋果的重要芳香物質(zhì)之一，醛類則賦予嘎啦蘋果汁青草味和綠蘋果味[14,16,23,35]。華碩蘋果汁的特征揮發(fā)性化合物為3 種醇類（異丁醇、1,3-辛二醇和1-戊醇）。高級(jí)醇的存在不僅使果汁呈現(xiàn)成熟的果香，還可以溶解其他香氣物質(zhì)，有助于果汁整體的香氣品質(zhì)[16,36]。階段III 中的澳洲青蘋果汁相對(duì)于富士等其他品種，揮發(fā)性香氣成分較少，盡管2-甲基-1 丁醇、1-己醇、6-甲基-5 庚基-2-醇和6-甲基-5 庚基-2-酮的含量上升，有助于澳洲青蘋呈現(xiàn)出清快的酸果味[16]，但這些物質(zhì)并非澳洲青蘋果汁獨(dú)有，在富士、金冠品種果汁中也檢測(cè)到了這些物質(zhì)，且含量顯著高于澳洲青蘋果汁，因此，這些物質(zhì)并沒有被篩選為澳洲青蘋果汁的特征性香氣成分，導(dǎo)致圖3C 中的澳洲青蘋果汁無特征性香氣成分，該結(jié)果與圖1 的總離子圖所示趨勢(shì)一致。

2.4 后熟度對(duì)NFC 蘋果濁汁揮發(fā)性香氣成分影響分析

為了更加準(zhǔn)確地了解后成熟度對(duì)每個(gè)品種NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分的影響，以揮發(fā)性香氣成分作為X 變量，后成熟度作為Y 變量，構(gòu)建了基于PLS 模型的NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分圖，如表2 所示，在得分圖中選取|VID|＞0.800 的香氣成分作為判別化合物，這些香氣成分在存儲(chǔ)過程中變化明顯。VID 值為正，代表該揮發(fā)性化合物含量增加，反之減少[37]。

表2 不同品種NFC 蘋果汁中篩選的揮發(fā)性香氣成分（|VID|＞0.800）Table 2 Volatile components of NFC apple juice selected from different varieties (|VID|＞0.800)

富士蘋果汁香氣成分隨成熟度變化而變化，共篩選出32 種含量變化明顯的揮發(fā)性香氣成分（圖4A）。在第Ⅰ、Ⅱ階段被篩選出的特征性香氣成分較少，到第Ⅲ后熟階段有28 種揮發(fā)性化合物VID 為正值，以酯類、醛類和醇類為主，及少量酮類和呋喃類化合物。酯類物質(zhì)增加了蘋果的甜味和水果味[30]，與酮類物質(zhì)作用，可以起到香氣的協(xié)同促進(jìn)作用[25]。隨著成熟度的增加，富士蘋果濁汁的揮發(fā)性化合物含量和種類逐漸增多，原料后熟賦予富士蘋果濁汁更加豐富的風(fēng)味，香氣成分總量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這與其他研究報(bào)道結(jié)果相似[38]。富士蘋果采后代謝較慢，耐貯藏性較好[39]，揮發(fā)性香氣化合物的變化可能也與之有關(guān)。澳洲青蘋果汁中，7 種醇類（6-甲基-5-庚烯-2-醇等）、4 種酯類（丁酸甲酯等）、2 種醛類（戊醛等）、1 種酮類（6-甲基-5-庚烯-2-酮）和1 種呋喃類物質(zhì)（（E）-芳樟醇氧化物）在后熟過程中顯著增加，少數(shù)香氣成分（1-戊烯-3-酮和（E,E）-2,4-己二醛）含量下降，這與圖1 所示結(jié)果一致。雖然這些香氣物質(zhì)隨成熟度增加，含量發(fā)生顯著變化，但是這些物質(zhì)也同樣存在于富士、金冠等蘋果汁中，且澳洲青蘋果汁中這些物質(zhì)的含量低于富士等其他品種果汁，因此，在對(duì)比不同品種蘋果在后熟III 階段的揮發(fā)性香氣成分時(shí)，澳洲青蘋果汁并無特征性香氣物質(zhì)被篩選出（圖3C），而在探究后熟過程中澳洲蘋果汁揮發(fā)性香氣物質(zhì)變化時(shí)，有不少物質(zhì)被篩選為特征性香氣物質(zhì)（圖4B）。澳洲青蘋是一種醛類淡青香型蘋果[40]，原料采后成熟過程中，葡萄糖降解和氨基酸分解代謝可促進(jìn)醇類等化合物累積[41]，至后熟階段Ⅲ，澳洲青蘋的香氣特性轉(zhuǎn)變?yōu)椤按枷阈汀?。醇類的積累使貯藏后的澳洲青蘋水果香甜氣味增強(qiáng)，作為其他香氣成分良好的溶劑，少量的高級(jí)醇可以賦予蘋果汁淡雅的香氣，對(duì)整體香氣品質(zhì)有較大貢獻(xiàn)[23]。與醛類酯類相比，醇類通常具有更高的氣味閾值[42]，因此，醇類被認(rèn)為是蘋果香氣的第二大貢獻(xiàn)者。

圖4 各品種NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分隨后成熟度變化分析Fig.4 Analysis of volatile aroma components in NFC apple juice of different varieties during late ripening

嘎啦NFC 蘋果汁的揮發(fā)性香氣成分變化如圖4C所示，有9 種揮發(fā)性香氣物質(zhì)增加和5 種揮發(fā)性化香氣物質(zhì)顯著減少。2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯等4 種酯類和少量醛類、酮類在后熟過程中不斷累積。酯類物質(zhì)在果實(shí)中的含量與成熟度有關(guān)[43]，2-甲基乙酸丁酯具有紅蘋果香味，乙酸己酯則賦予嘎啦蘋果汁甜味和花香味[30,44]，丙酸丙酯等4 種酯類隨蘋果的貯藏時(shí)間延長(zhǎng)被消耗，這可能與酯酶催化的水解反應(yīng)有關(guān)[45]。結(jié)合嘎啦蘋果汁特征揮發(fā)性香氣成分在各成熟度中的分布，嘎啦蘋果汁在前兩個(gè)成熟度富含酯類物質(zhì)，果香味濃郁，至第Ⅲ階段，相比于富士在后熟階段香氣物質(zhì)的大量積累，嘎啦果汁整體呈現(xiàn)香氣物質(zhì)種類減少的趨勢(shì)（丙酸丁酯消失）。張麗娜等[38]的研究結(jié)果表明，嘎啦蘋果的醇、醛、酯三種物質(zhì)的總相對(duì)含量隨成熟度的延長(zhǎng)逐漸下降，說明過熟不利于嘎啦蘋果成熟果香的累積。這一現(xiàn)象在金冠蘋果濁汁（圖4D）中更為明顯，根據(jù)前面的結(jié)果可得知，金冠NFC 蘋果汁在Ⅰ和Ⅱ兩個(gè)后熟階段分別含有10 種和12 種特征揮發(fā)性香氣成分，但在第Ⅲ階段僅有5 種特征性揮發(fā)性香氣成分，即揮發(fā)性物質(zhì)含量先增加后減少。草蒿腦、2-甲基乙酸丁酯、庚醛、1-辛醇和3-羥基丁酸丁酯分布在第Ⅰ個(gè)后熟度周圍且VID 值為負(fù)，表明這5 種揮發(fā)性化合物含量隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)顯著下降，說明果品貯藏早期，香氣物質(zhì)可能在一定程度上有所增加，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，果品香氣會(huì)變淡[46]。

華碩NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣成分變化如圖4E所示，2-甲基乙酸丁酯、（E）-2-庚烯醛和戊醛隨著后熟，含量不斷減少，說明從采摘初期到第Ⅲ個(gè)后成熟階段，華碩的成熟果香味和清新的植物香減弱[36]。華碩蘋果淀粉含量、可溶性糖含量、糖酸比等與蘋果果實(shí)成熟相關(guān)的指標(biāo)在成熟早期和晚期都有明顯差異，這些均可影響到果實(shí)中揮發(fā)性香氣成分的變化[47]。

3 結(jié)論

揮發(fā)性香氣成分是NFC 蘋果汁重要的品質(zhì)屬性，本研究基于頂空-固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，全面對(duì)比分析了蘋果原料品種和后熟對(duì)NFC 蘋果汁揮發(fā)性香氣組成的影響，并通過多元數(shù)據(jù)分析篩選了各組果汁的特征性香氣物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，NFC 蘋果汁中共檢測(cè)到62 種揮發(fā)性香氣成分，主要為酯類、醇類和醛類物質(zhì)。原料品種對(duì)加工產(chǎn)品的風(fēng)味影響最為顯著，且不同品種蘋果風(fēng)味隨后熟的變化趨勢(shì)存在明顯差異。金冠在貯藏30 d 內(nèi)，揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量和種類最豐富，具有甜美的果香和青香。富士蘋果汁香氣最為豐富，且隨著不斷后熟，酯類、醛類、醇類和呋喃類物質(zhì)含量不斷增加，為蘋果汁提供了馥郁的花果香。澳洲青蘋果汁香氣物質(zhì)種類少且含量低，但是隨著不斷后熟，酯類、醇類等香氣物質(zhì)含量增加。嘎啦蘋果汁在后熟過程中，香氣成分呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。華碩蘋果汁在采摘初期風(fēng)味最好，采后貯藏過程中揮發(fā)性香氣逐漸減弱。本研究結(jié)果可以為NFC 蘋果汁原料的選擇提供理論支撐，對(duì)果汁行業(yè)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。