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中国秋子梨品种果实香气成分比较分析



全 文 : 2015年 第44卷 第3期 中 国 南 方 果 树
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毦毦

研究简报 ·落叶果树·
中 国 秋 子 梨 品 种 果 实 香 气 成 分 比 较 分 析
乌云塔娜1,3,蒋贺喜格2,康 秀3
(1中国林业科学研究院经济林研究开发中心,郑州,450003;2内蒙古自治区通辽市科尔沁左翼
中旗林业局,内蒙古通辽,029300;3中南林业科技大学林学院,长沙,410004)
 收稿日期:2012-12-30;修回日期:2015-05-09
基金项目:引进国际先进农业科学技术计划项目(20110447)资助。
作者简介:乌云塔娜(1975—),女,内蒙古通辽人,博士,教授,主要从事经济林育种与栽培的研究。
E-mail:tanatanan@163.com
DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.20120494
摘 要 秋子梨不同地方品种中香气种类及含量存在明显差异。烯烃类含量最高的“小香水”比
最低的“大香水”高431倍;醇类含量最高的“假直把子”比最低的“小香水”高547倍;酚类含量最高
的“假直把子”比最低的“五香”高296倍;芳烃类只有在西洋梨“安乔”和新疆梨“兰州长把”中检测
到。不同秋子梨地方品种中单个香气成分含量存在差异。单个香气成分中α-法呢烯、已酸乙酯、
(E,Z)-2,4-癸二烯酸乙酯、丁酸乙酯、苯乙醇乙酸酯、乙酸辛酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、(E,Z)-2,4-癸
二烯酸甲酯、已酸已酯等上下线范围分别为73.59~0.84、7.13~0.04、5.01~0.15、3.6~0.23、
3.33~0.003、2.82~0.01、2.28~0.03、1.15~0.01、0.55~0.01、1.32~0.01μg·g
-1之间,含量
最高的品种比最低的分别高出87倍、177倍、32倍、15倍、1 109倍、281倍、75倍、14倍、54倍、131
倍。该研究为梨香气品质遗传改良及香精香料等深加工方面的开发利用提供了重要的理论依据。
关键词 秋子梨;果实;地方品种;香气成分
  芳香物质已成为食品、烟草、日用化工、
医药卫生等产业不可缺少的重要组成部分。
香气成分的综合效果能客观地反映不同水果
的风味特点和果实成熟的程度,是评价果实
风味品质的重要指标,也是水果特性中与健
康和营养最密切的品质之一[1-5]。梨栽培系
统中秋子梨Pyrus ussuriensis Maxim.和西
洋梨P.communis Linn.具有香气,但秋子梨
品种的香气浓郁,不同于西洋梨品种[6-8]。秋
子梨系统内不同品种的香气也存在很大差
异,而香气是影响果品的重要性状之一。但
我国梨利用方式较单一,90%以上是鲜食品
种,缺少加工品种,无论在鲜食品种和加工专
用品种的改良上还是在香精香料等加工产品
的开发利用上,尚未将香气性状作为育种目
标和研究对象加以充分利用,甚至尚未系统
的研究秋子梨的香气成分。本研究通过对
16个中国秋子梨地方品种的香气成分组成
和含量检测,评价秋子梨地方品种的香气多
样性,为利用香气成分进行品种识别、品质评
价、果实的深加工等方面提供可以借鉴的依
据,还有助于帮助我国遗传育种工作者培育
更好的梨品种,以提高梨的品质,增强我国
梨产品的市场竞争力。
1 材料与方法
1.1 植物材料
供试材料为中国秋子梨的“八里香”“满
园香”“五香”“大香水”“小香水”“软儿”“花
盖”“南果”“假直把子”“鸭广”“尖把”“白花
罐”“甜秋子”“绥中谢花甜”“面酸梨”“鸭蛋
青”等16个品种果实,对照品种为“京白梨”
(白梨)“兰州长把”(新疆梨)“雪花”(沙梨)和
“安乔”(西洋梨)等4个梨地方品种果实,分
301
中 国 南 方 果 树 2015年 第44卷 第3期
别于2009年9月5日、20日采自辽宁兴城
中国农科院果树研究所。试材均选自生长良
好的植株,随机采摘大小相近、无任何损伤、
无病虫害、生长一致的梨果实,按不同品种分
别装袋,做好标记,然后装入果箱内,于采收
当天运抵中南林业科技大学经济林栽培与育
种国家林业局重点试验室和中国热带农业科
学院南亚热带作物研究所试验中心,4℃贮
藏待用;立即进行相关品质的测定。
1.2 试验方法
采用顶空固相微萃取(Head Space Solid
Phase Microextraction,HS SPME)和气质联
用(Gas Chromatography-Mass Spectrome-
try,GC-MS)技术,参照 Herianus[9]方法,略
有改进。
GC-MS分析试验条件:气相色谱条件,
分流方式为不分流,色谱柱为DB-5型30m
×0.25mm×0.25μm,程序升温采用三阶
升温程序,即初温为40℃,然后以3℃/min
升到120℃,再以5℃/min升到150℃,最
后以10℃/min升到250℃,保持1min,程
序总运行时间为43.67min。载气为高纯氦
气,柱流量为1μL/min,进样口温度为250
℃。质谱条件,电离方式EI,流量为1mL/
min,恒流电离电压70eV,恒压10psi,检测
器280℃,传输线温度250℃,离子源温度
200℃,质量扫描范围33~350m/z(AMU),
灯丝电流为0.25mA,电子倍增器电压
为1 500V。
香气成分定性方法:未知化合物质谱图
经计算机检索同时与 NIST library 2005质
谱库相匹配,并结合人工图谱解析及相关资
料分析,对梨果实和果皮香气组分中各化学
成分进行鉴定。
香气成分定量分析方法:以2-辛酮(浓
度:1.0μg/μL)为内标,采用内标法求取各
成分中的质量含量,总共重复3次,求其平均
值。计算公式参照陈美霞等[8]的方法,香味
各组分的含量(μg/g)=[各组分的峰面积/
内标的峰面积]×[内标浓度(μg/μL)/样品
量(g)]。
统计分析:数据采用Excel 2003、Origin
8.0和NIST library2005质谱库进行分析。
2 结果与分析
2.1 香气成分组成及含量比较
20个梨品种主要香气成分种类数及质
量分数均存在明显差异,主要香气成分为烯
烃类、酯类、烷类、醛类、醇类、酚类、酮类以及
芳烃类等物质,其中烯烃类和酯类为最多,芳
烃类只在安乔(西洋梨)和兰州长把(新疆梨)
中有检出,而秋子梨中未检出。研究表明,秋
子梨地方品种的香气成分的主要组成是烯烃
类和酯类,而且多数品种中烯烃类和酯类含
量成反比。
烯烃类:各品种中小香水的烯烃类最高,
达86.35%,大香水为最低(0.2%),小香水
中烯烃类所占峰面积比例比大香水高出
431倍。
酯类:鸭广的酯类含量最高,为72.31%,
而绥中谢花甜(3.38%)最低,鸭广中酯类所
占峰面积比例比绥中谢花甜高出20倍。
烷类:甜 秋 子 的 烷 类 含 量 最 高,为
1.22%,安乔(0.04%)为最低,京白梨未检
出,甜秋子中烷类所占峰面积比例比安乔高
出30倍。
醛类:白花罐的醛类含量为最高,达
13.4%,八里香(0.09%)为最低,五香中未检
出,白花罐中醛类所占峰面积比例比八里香
高出148倍。
醇类:雪花的醇类含量最高,为7.65%,
小香水最低,为0.01%,南果、白花罐、京白
梨、甜秋子、绥中谢花甜和面酸中未检出,雪
花中醇类所占峰面积比例比小香水高出
764倍。
酚类:假直把子中酚类含量最高,为
5.94%,五香最低,为0.02%,除了鸭广外其
他梨品种中未检出,假直把子中酚类所占峰
面积比例比五香高出296倍。
酮类:兰州长把中酮类含量最高,为
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 2015年 第44卷 第3期 中 国 南 方 果 树
1.75%,假直把子最低,为0.13%,除了五
香、京白梨和雪花品种外其他梨品种中未检
出,兰州长把中酮类所占峰面积比例比假直
把子高出12倍。
芳烃类:安乔 (0.28%)> 兰州长把
(0.06%),其他梨品种中未检出。
其他未确定成分:大香水含量最高,为
48.8% ,南果中含量最低,为3.48%,大香水
中未确定成分所占峰面积比例比南果高出
13倍(见表1)。
表1 不同梨品种中香气成分含量比较         %
品 种 烷类 醛类 烯烃类 酯类 醇类 酚类 酮类 芳烃类 其他
甜秋子 1.22  0.63  21.10  20.00  0  0  0  0  8.05
软儿 0.80  0.14  22.17  22.25  0.52  0  0  0  15.16
绥中谢花甜 0.70  1.06  83.48  3.38  0  0  0  0  10.27
兰州长把 0.56  0.45  31.56  32.57  7.13  0  1.75  0.06  23.97
五香 0.53  0.00  65.99  20.00  1.75  0.02  1.26  0  11.61
花盖 0.52  1.25  83.72  4.17  0.32  0  0  0  8.54
大香水 0.48  0.22  0.20  50.06  0.52  0  0  0  48.80
尖把 0.40  0.31  58.56  23.05  1.50  0  0  0  18.07
雪花 0.40  0.65  59.56  10.00  7.65  0  0.14  0  19.18
八里香 0.36  0.09  54.80  20.00  0.52  0  0  0  4.44
面酸梨 0.26  0.22  53.94  9.97  0  0  0  0  0
小香水 0.22  0.10  86.35  6.18  0.01  0  0  0  6.68
白花罐 0.22  3.40  10.89  10.00  0  0  0  0  7.60
假直把子 0.15  0.20  3.28  68.17  5.48  5.94  0.13  0  18.51
南果 0.12  0.65  27.34  28.54  0  0  0  0  3.48
满园香 0.10  0.13  30.73  31.73  0.52  0  0  0  9.42
鸭广 0.05  0.25  8.87  72.31  0.60  0.06  0  0  17.46
鸭蛋青 0.05  0.89  22.20  23.66  1.15  0  0  0  11.88
安乔 0.04  1.12  37.02  39.13  0.84  0  0  0.28  29.77
京白梨 0.00  1.88  48.58  16.58  0  0  0.36  0  8.11
注:兰州长把属于新疆梨;雪花梨属于沙梨;安乔属于西洋梨;京白梨属于白梨;其余16种属于秋子梨。表2同。
2.2 果实单个香气成分的含量分析
α-法呢烯:花盖的α-法呢烯含量在所有
品种中最高,达 73.59μg·g
-1,白花罐
(0.84μg·g
-1)为最低,大香水和假直把子
未检出。秋子梨中花盖的α-法呢烯含量比白
花罐高出87倍(见表2)。
己酸乙酯:八里香的己酸乙酯含量最高,
为7.13μg·g
-1,秋子梨中的绥中谢花甜
(0.04μg·g
-1)最低,安乔中未检出。秋子
梨中八里香的己酸乙酯含量比绥中谢花甜高
出177倍(见表2)。
(E,Z)-2,4-癸二烯酸乙酯(以下括号中
单位为 μg·g
-1):安乔(7.29)>八里香
(5.01)>鸭广(2.63)>面酸梨(1.756)>大
香水(1.42)>满园香(1.13)>假直把子
(1.06)>软儿(1.04)>五香(0.84)>小香水
(0.46)>兰州长把(0.45)>南果(0.15),其
他品种未检出。秋子梨中八里香的(E,Z)-2,
4-癸二烯酸乙酯含量比南果高出32倍。
丁酸乙酯:八里香(3.6)>满园香(1.32)
>鸭广(1.27)>鸭蛋青(1.27)>面酸梨
(1.21)>南果(1.18)>大香水(0.99)>甜秋
子(0.82)>五香(0.78)>软儿(0.72)>小香
水(0.56)>尖把(0.26)>假直把子(0.23)>
雪花(0.07),其他品种未检出。秋子梨中八
里香的丁酸乙酯含量比假直把子高出15倍。
苯乙醇乙酸酯:苯乙醇乙酸酯的含量大
小顺序分别为八里香(3.33)>满园香(0.84)
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中 国 南 方 果 树 2015年 第44卷 第3期
>假直把子(0.58)>软儿(0.43)>鸭广(0.
1)>大香水(0.08)>花盖(0.08)>白花罐
(0.08)>五香(0.07)>小香水(0.05)>面酸
梨(0.04)>兰州长把(0.04)>南果(0.03)>
尖把(0.02)>京白梨(0.02)>绥中谢花甜
(0.01)>甜秋子(0.003),其他品种未检出。
秋子梨中八里香的苯乙醇乙酸酯含量比甜秋
子高出1 109倍。
乙酸己酯:南果中乙酸己酯含量最高(3.
07μg·g
-1),兰州长把(0.08μg·g
-1)最
低,秋子梨中南果的乙酸己酯含量比绥中谢
花甜高出19倍(见表2)。
乙酸辛酯:假直把子含量最高,达2.82
μg·g
-1,白花罐和鸭蛋青(0.01μg·g
-1)最
低,安乔中未检出。秋子梨中假直把子的乙
酸辛酯含量比白花罐和鸭蛋青高出281倍
(见表2)。
乙酸乙酯(以下括号中单位为μg·g
-1):
大香水(2.28)> 面酸梨(2.13)>八里香
(2.04)>鸭广(1.92)> 满园香(1.39)> 尖
把(0.85)> 假直把子(0.75)> 软儿(0.71)
>兰州长把(0.51)> 小香水(0.33)>五香
(0.29)>甜秋子(0.14)>南果(0.10)>白花
罐(0.03),其他品种未检出。秋子梨中大香
水的乙酸乙酯含量比白花罐高出75倍。
己酸甲酯:京白梨 (1.66)> 白花罐
(1.15)>软儿(0.64)>大香水(0.14)>小香
水(0.1)>面酸梨(0.1)>鸭广(0.06)>八里
香(0.05)>满园香(0.05)>花盖(0.04)>尖
把(0.03)>五香(0.02)>假直把子(0.02)>
甜秋子(0.01)>南果(0.01),其他品种未检
出。秋子梨中白花罐的己酸甲酯含量比南果
高出114倍。
(E,Z)-2,4-癸二烯酸甲酯:(E,Z)-2,4-
癸二烯酸甲酯含量的大小顺序为京白梨
(1.07)>安乔(0.58)>软儿(0.55)>面酸梨
(0.5)>白花罐(0.46)>大香水(0.35)>满
园香(0.28)>八里香(0.27)>尖把(0.26)>
假直把子(0.25)>鸭广(0.23)>小香水
(0.18)>绥中谢花甜(0.09)>花盖(0.05)>
五香(0.03)甜秋子(0.01),其他品种未检出。
秋子梨中软儿的(E,Z)-2,4-癸二烯酸甲酯含
量比甜秋子高出54倍。
己酸己酯:软儿(1.32)>鸭蛋青(0.54)
>安乔(0.49)>南果(0.25)>小香水(0.07)
>大香水(0.06)>面酸梨(0.05)>满园香
(0.03)>尖把(0.03)>甜秋子(0.01)>绥中
谢花甜(0.01)>雪花(0.01),其他品种未检
出。秋子梨中软儿的己酸己酯含量比绥中谢
花甜高出131倍。
3-羟基十二烷酸乙酯:鸭广(1.46)>甜
秋子(0.3)>软儿(0.27)>尖把(0.07)>鸭
蛋青(0.01),其他品种未检出。秋子梨中鸭
广的3-羟基十二烷酸乙酯含量比鸭蛋青高出
145倍。
乙酸丁酯:南果(1.09)>小香水(0.38)
>假直把子(0.33)>安乔(0.18),其他品种
未检出。秋子梨中南果的乙酸丁酯含量比假
直把子高出2.3倍。
表2 不同梨品种中果实单个香气
成分含量比较  μg·g
-1
品 种 α-法呢烯 己酸乙酯 乙酸己酯 乙酸辛酯
甜秋子 1.48  1.73  0.31  0.02
软儿 5.61  4.30  2.62  0.47
绥中谢花甜 7.83  0.04  0.15
兰州长把 1.29  0.03  0.08  0.13
五香 23.37  2.55  0.57  0.43
花盖 73.59  0.42  2.32  1.38
大香水 0  3.24  2.28  0.3
尖把 14.22  0.74  1.30  0.26
雪花 3.18  0.07  0.24  0.06
八里香 38.96  7.13  1.98  0.77
面酸梨 38.79  3.28  1.15  0.02
小香水 52.87  0.56  0.98  0.08
白花罐 0.84  0.41  0.55  0.01
假直把子 0  0.63  1.15  2.82
南果 5.30  6.00  3.07  0.04
满园香 6.01  2.14  1.69  0.18
鸭广 1.23  3.85  1.27  0.1
鸭蛋青 3.23  4.59  0.16  0.01
安乔 12.48  0  0.85  0
京白梨 7.58  0.39  0.91  0.13
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3 结论与讨论
酚类化合物是对人体健康具有积极作用
的物质,近几年来在部分水果中已得到了较
深入的研究,但对其组成的研究目前还比较
少。本试验中所检测到的酚类化合物主要为
2,4-二叔丁基苯酚。13个梨品种成熟果实所
检测成分与国内外报道梨的主要成分相
似[10],不同之处是本试验沙梨中的雪花以及
秋子梨中的八里香、五香、小香水、花盖、尖
把、绥中谢花甜等6个品种含量最高的不是
酯类[11]和醛类[12],最高的是烯烃类,其次才
是酯类。
α-法呢烯是存在于植物体内的次生代谢
物,α-法呢烯与昆虫的诱导性有关,是苹果蠹
蛾幼虫与成虫的引诱剂;α-法呢烯含量与植
物的冷害程度呈正相关;α-法呢烯是诱导虎
皮病发生的重要因素[11]。在本试验中有些
品种检测到高含量的α-法呢烯,应进一步深
入研究该成分与梨抗逆性之间的关系,以期
为梨抗性育种提供重要依据。
本研究采用固相微萃取法对中国秋子梨
地方品种果实香气成分进行了提取,并经气
相色谱-质谱联用系统(GC-MS)对所提取的
香气成分进行了检测。GC-MS分析精确度
高、准确性好、重现性佳。但是,GC-MS检测
技术在香气研究中也有其自身的不足。如在
香气成分定量检测中,分析相对含量时虽有
相当准确、快速的联机自动检测能力,但在绝
对含量检测分析中,必须有与所检测成分相
匹配的已知含量的物质做标样,参与同时测
定(内标法、外标法),这在种类多达几十乃至
上百种、各成分含量差别极大的果实香气成
分定量检测时极难做到。这也是本研究只能
测出相对含量的原因。另外,运用GC-MS检
测技术对香气成分的分析,严格地说,仅是对
挥发性成分而不是香气成分的检测分析,只
不过挥发性成分绝大部分都具有气味,而香、
臭气味是人为的主观相对概念。因此,一般
意义上,可将挥发性成分称之为气味物质,而
将具有气味的物质统称为香气成分或香味物
质。本研究正是在此含义上将所检测的挥发
性成分称之为香气成分。香气的感官分析是
仪器分析的开端和起因,也是仪器分析的持
续和结果;同时,仪器分析是感官分析的有效
补充,是香气研究科学化、理论化的必备手
段,而两者的结合则是使香气研究具有一定
的实际意义和富于科学内涵的必由之路。本
文系统地对20个梨品种的香气成分进行了
详细的比较研究,对梨香气育种提供了重要
的理论依据。
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(责任编辑:王新娟)
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