全 文 ：第 29 卷 第 4 期
2011 年 7 月
北京工商大学学报(自然科学版)
Journal of Beijing Technology and Business University(Natural Science Edition)
Vol. 29 No. 4
Jul． 2011
文章编号:1671-1513(2011)04-0033-06
锦橙机械榨汁和手工榨汁香气成分的比较
乔 宇1， 范 刚2， 程 薇1， 王少华1， 熊光权1， 廖 李1，
汪 兰1， 杜 欣1， 潘思轶2
(1．湖北省农业科技创新中心 农产品加工分中心 /湖北省农业科学院 农产品加工与核农技术研究所，
湖北 武汉 430064;2．华中农业大学 食品科技学院，湖北 武汉 430070)
摘 要:采用固相微萃取－气质联用方法对手工榨汁和机械榨汁的挥发性成分进行分析，分别检测
出 51 和 54 种挥发性成分，机械榨汁中挥发性物质的总峰面积高于手工榨汁． 通过气相色谱－嗅觉
检测法(GC-O)分析，发现两种橙汁中呈现气味的化合物分别有 31 种和 29 种，机械榨汁中香气强
度较高的是丁酸乙酯、辛醛、芳樟醇和癸醛，手工榨汁中香气强度最高的是柠檬烯和芳樟醇． 气味
轮廓分析发现机械榨汁的橘香最强． 手工榨汁的花香最强． 机械榨汁除脂肪味外，其他类香气均
高于手工榨汁． 榨汁这一工艺过程对橙汁的香气有所改变，辛醛和橙香醛这些具有橘香气味的物
质含量增加．
关键词:锦橙;香气;手工榨汁;机械榨汁
中图分类号:TS255 文献标志码:A
收稿日期:2011 － 01 － 26
基金项目:农业部 948 项目(2006－Z25) ;农业部公益性行业科研专项资助项目(200903043－3)．
作者简介:乔 宇，女，助理研究员，博士，主要从事食品风味化学方面的研究;
潘思轶，男，教授，博士，主要从事农产品加工方面的研究． 通讯作者．
甜橙是柑橘汁的主要原料来源，95%左右的柑
橘汁由甜橙制作，其主要香气成分是由 200 多种挥
发性和半挥发性物质共同作用形成的［1 － 2］，包括醇、
醛、酯、酮和挥发性酸类物质，他们以一定浓度和比
例构成了甜橙特有的香气．
加工方式会对橙汁的香气产生重要影响． 橙汁
加工的一些工艺过程如均质、离心、灭菌等过程会使
柑橘原料中小分子芳香物质逸散、热敏性的芳香物
质分解，失去天然柑橘的自然风味，一些物质发生反
应形成某些异味，橙汁营养成分与外观也会发生变
化，从而严重影响了橙汁的品质［3 － 10］． 因此，在加工
过程中最大限度地保持天然果汁原有的风味是提高
产品质量的关键．
现在大多数市售橙汁都是全果榨汁，工业化生
产常采用 Brown 和 FMC 榨汁机进行榨汁． 在全果
榨汁过程中，一些来自果皮油的脂溶性萜类化合物
会进入果汁，导致其香气成分要高于鲜榨橙汁．
Buettner和 Schieberle［7］对比了机械榨汁与新鲜橙汁
挥发性成分的差异，在机械榨汁中乙醛和顺式-3-己
烯醛的降低和香芹酮的产生导致两种橙汁的差异．
本研究以锦橙为原料，对手工鲜榨汁和机械榨
汁的挥发性成分以及特征香气成分进行了分析，比
较了榨汁方式这一加工工艺对锦橙汁香气品质的影
响，初步探讨了不同类型橙汁香气成分的差异．
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
锦橙(Citrus sinensis Osbeck． cv． Jinchen)来自
湖北松滋，果实平均重量 131. 7 g，横径大小 63 mm，
固酸比为 8. 30;C8 － C20正构烷烃标准品，德国 Fluca
公司．
1. 2 仪器与设备
固相微萃取装置和 DVB /CAR /PDMS 50 /30 μm
涂层纤维，美国 Supelco 公司;6890N －5975B 型气－
33
质联用仪，美国安捷伦科技公司;ODP2 型嗅闻装
置，德国 Gerstel公司．
1. 3 方法
1. 3. 1 样品制备
手工榨汁:将锦橙果实用清水清洗，手工剥去外
皮后，使用飞利浦榨汁机榨汁，并过 200 目滤布，过
滤后的果汁分装在 250 mL的玻璃瓶中，储藏在 － 18
℃的冰柜中待用．
机械榨汁:取自湖北望春花果汁有限公司生产
线，榨汁设备为意大利 Polycitrus，全果榨汁，取头道
汁分装在 250 mL 的玻璃瓶中，储藏在 － 18 ℃的冰
柜中待用．
1. 3. 2 挥发性物质的提取分离
分别称取 10 mL 果汁于 20 mL 螺口样品瓶中，
加入 3. 6 g NaCl，用聚四氟乙烯隔垫密封，于 40 ℃磁
力搅拌器上加热平衡 15 min 后，使用 DVB /CAR /
PDMS 50 /30 μm(二乙烯基苯 /碳分子筛 /聚二甲基
硅氧烷)萃取头，顶空吸附 40 min 后，将萃取头插入
GC进样口，解吸 5 min．
1. 3. 3 GC-MS分析条件
色谱条件:弹性石英毛细管柱 HP -5(30 m ×
0. 25 mm ×0. 25 μm) ;升温程序:起始柱温 40 ℃保
持 3 min，然后以 3 ℃ /min 的升温速率升至 160 ℃，
保持 2 min，再以 8 ℃ /min 升至 220 ℃，保持 3 min;
He 流量 1. 2 mL /min，不分流进样;进样口温度
250 ℃ ．
质谱条件:电子轰击(EI)离子源;电子能量 70
eV;传输线温度 275 ℃;离子源温度 200 ℃;四极杆
温度 150 ℃;质量扫描范围 m/z 35 ～ 500．
1. 3. 4 定性分析与定量分析
在相同的色谱条件下，通过标准化合物的质谱，
保留指数值(Retention Index，RI)和气味比较来鉴
定，在没有标准化合物时，借助质谱检索，结合文献
报导的 RI 值［6，11 － 12］和气味来完成鉴定．
保留指数 RI的计算［13］:采用相同的升温程序，
以 C8 － C20的正构烷烃作为标准品，以其保留时间计
算样品测试得到的化合物的保留指数［7］． 公式:RIx
= 100n +(Rtx － Rtn)× 100 /(Rt(n + 1)－ Rtn)． 式
中 RIx为待测化合物的保留指数;Rtx为待测化合物
的保留时间;Rt(n + 1) )为碳原子数为 n + 1 的正构
烷烃的保留时间;Rtn 为碳原子数为 n 的正构烷烃
的保留时间，其中 Rt(n + 1)＞ Rtx ＞ Rtn．
采用峰面积归一化法对 HP－5 柱所得的色谱峰
进行相对定量，得到各组分的相对百分含量．
1. 3. 5 GC-O分析
色谱柱流出物以 1∶ 2的比例分别进入质谱检测
器和 ODP2，ODP加热温度为 180 ℃，尾吹气流量 60
mL /min，加湿器在嗅闻出口处对尾吹气进行加湿，
以减少干燥气体对鼻粘膜的伤害．
本实验选择 3 人进行嗅觉分析，3 人为 2 名女
性和 1 名男性，每人都熟悉待测柑橘样品，而且经过
单体嗅闻训练． SPME萃取完成以后，将萃取头插入
GC进样口，进行热解析． 嗅觉分析员开始嗅觉分
析，使用 ODP2 配套的可控制手柄记录香气的强度
和嗅闻时间，并描述气味． 强度最强记为 4 分，中等
强度记为 3 分，强度较弱为 2 分，很弱为 1 分． 每位
嗅闻员对同一样品作 3 次平行测定，共 9 份数据用
于统计分析． 每位嗅闻员的 3 次数据中，有 2 次重
复时才被记录用来分析．
2 结果与讨论
2. 1 挥发性成分的比较
通过分析图谱与标准谱库及相关文献对照，两
种主要香气成分及其色谱峰面积如表 1． 在机械榨
汁中检测到 51 种物质，手工榨汁检测到 54 种物
质． 机械榨汁和手工榨汁中共有 37 种组分相同，
机械榨汁后新发现 了 13 种物质． 机械榨汁中峰
面积较高的是 D-柠檬烯、巴伦西亚桔烯、丁酸乙
酯、反式-2-己烯醛、芳樟醇、β-月桂烯和 α-蒎烯．
手工榨汁中峰面积较高的是 D-柠檬烯、丁酸乙酯、
巴伦西亚桔烯、反式-2-己烯醛、3-羟基己酸乙酯、
β-月桂烯． 两种果汁含量较高的主要挥发性成分
基本没有差异．
机械榨汁的挥发性物质的总峰面积要高于手工
榨汁，烃类、醇类和醛类物质的峰面积在机械榨汁中
最高，酯类和酮类在手工榨汁中最高． Moshonas 和
Shaw［14］对比了伏令夏橙和凤梨橙经手工榨汁和工
业加工后挥发性成分的区别，结果表明 17 种油溶性
成分在工业加工的橙汁中含量较高，主要包括 α-蒎
烯、月桂烯、柠檬烯、芳樟醇、癸醛、辛醛、橙花醛、香
叶醛． 本研究中 α-蒎烯、柠檬烯、芳樟醇、癸醛、辛醛
和香叶醛在工业机械榨汁时从果皮油中释放出来，
因此他们的含量要高于手工榨汁．
43 北京工商大学学报(自然科学版) 2011 年 7 月
表 1 不同处理的锦橙汁的挥发性成分
Tab． 1 Volatile components of Jinchen juice with different treatments
序号 化合物
检出的各挥发性物质的峰面积 /108
机械榨汁 手工榨汁
序
号
化合物
检出的各挥发性物质的峰面积 /108
机械榨汁 手工榨汁
1 乙酸乙酯 0. 002 7 0. 107 5 36 辛酸乙酯 － 0. 114 3
2 丙酸乙酯 0. 001 0 0. 063 3 37 对-孟烯-9-醛 － －
3 丁酸甲酯 0. 000 7 0. 112 2 38 反式－香芹醇 0. 811 9 0. 147 3
4 反式-2-戊烯醛 － 0. 099 7 39 橙花醇 0. 065 5 －
5 己醛 0. 028 5 － 40 橙花醛 0. 150 5 0. 056 2
6 丁酸乙酯 5. 528 5 5. 591 3 41 香芹酮 0. 133 3 0. 154 0
7 反式-2-己烯醛 4. 337 4 4. 240 3 42 香叶醇 0. 027 7 0. 035 1
8 顺式 3-己烯-1-醇 － 0. 205 0 43 香叶醛 0. 044 0 0. 061 3
9 反式-2-己烯-1-醇 1. 077 8 1. 066 8 44 紫苏醛 0. 091 9 0. 082 0
10 丁酸丙酯 － 0. 015 0 45 对－孟烯-9-醇 － 0. 011 3
11 庚醛 0. 005 8 0. 050 2 46 麝香草酚 0. 010 8 －
12 (2 反，4 反)-己二烯醛 － 0. 269 8 47 十一醛 0. 018 0 －
13 α-侧柏烯 0. 010 6 0. 124 1 48 乙酸香芹酯 0. 011 5 0. 014 6
14 α-蒎烯 1. 520 5 0. 473 8 49 α-毕澄茄烯 0. 013 2 0. 039 0
15 反式-2-庚烯醛 － 0. 051 0 50 乙酸香茅酯 0. 019 0 －
16 桧烯 0. 216 6 0. 099 8 51 乙酸橙花酯 0. 026 8 0. 037 4
17 β-蒎烯 0. 044 5 － 52 古巴烯 0. 044 4 0. 074 3
18 苯甲醛 0. 007 4 0. 011 2 53 乙酸香叶酯 0. 063 2 0. 038 9
19 β-月桂烯 1. 548 8 2. 195 6 54 β-Cubebene 0. 003 7 －
20 己酸乙酯 － 0. 522 7 55 β-榄香烯 0. 022 4 0. 069 8
21 α-松油烯 － 0. 076 4 56 β-石竹烯 － 0. 074
22 辛醛 0. 511 2 － 57 乙酸紫苏酯 － 0. 016 8
23 D-柠檬烯 232. 891 208. 117 6 58 β-紫罗兰酮 － 0. 009 9
24 顺式罗勒烯 0. 184 5 － 59 别香橙烯 0. 004 4 0. 082 8
25 γ-松油烯 0. 053 8 0. 201 3 60
6，10-二甲基-5，9-十一
碳烯酮
－ 0. 070 2
26 1-辛醇 0. 031 3 － 61 α-石竹烯 0. 014 0 －
27 异松油烯 0. 126 3 0. 122 8 62 大根香叶烯 D 0. 015 8 －
28 芳樟醇 1. 572 7 0. 292 5 63 γ-依兰油烯 － 0. 0126
29 3-羟基己酸乙酯 0. 016 3 2. 979 6 64
2-异丙基-4a，8-二甲基-
1，2，3，4，4a，5，6，7-
八氢萘
－ 0. 220 2
30 4-乙酰-1-甲基环己烯 0. 012 1 － 65 α-芹子烯 － 0. 066 4
31 β-松油醇 0. 071 8 0. 055 9 66 艾莫芬烯 － 0. 038 0
32 松油烯-4-醇 0. 512 7 0. 028 5 67 巴伦西亚桔烯 7. 189 1 4. 292 4
33 α-松油醇 0. 248 4 － 68 α-人参烯 0. 405 0 0. 209 9
34 癸醛 0. 5235 － 69 δ-紫穗槐烯 0. 086 6 0. 136 4
35 对－孟烯-8-醇 － 0. 155 3 70 努特卡酮 0. 012 1 0. 037 7
53第 29 卷 第 4 期 乔 宇等:锦橙机械榨汁和手工榨汁香气成分的比较
2. 2 香气活性物质的比较
表 2 列出了机械榨汁和手工榨汁两种处理的果
汁中的香气活性成分，分别检测到了 31 和 30 种香
气活性物质． 机械榨汁中香气强度最高的是丁酸乙
酯、辛醛、芳樟醇和癸醛，手工榨汁中香气强度最高
的是柠檬烯和芳樟醇． 其中丁酸乙酯、柠檬烯、反
式-2-己烯醛、反式-2-己烯-1-醇、α-蒎烯、β-月桂烯、
柠檬烯、芳樟醇、3-羟基己酸乙酯、香芹酮、松油烯-4-
醇、香叶醇、香叶醛、紫苏醛、α-毕澄茄烯、巴伦西亚
桔烯、δ-紫穗槐烯和 RI = 1 038(No. 22)的未知化合
物是两种果汁中共有的香气活性物质．
表 2 机械榨汁和手工榨汁中的香气活性成分
Tab． 2 Identification of aroma active compounds in mechanically extracted juice and hand extracted juice
序号 保留指数 RI 化合物 气味描述
气味强度
机械榨汁 手工榨汁
1 ＜ 800 未知 橡胶 0 1
2 ＜ 800 未知 甜香 0 2
3 ＜ 800 己醛 青味，青草 2 0
4 ＜ 800 丁酸乙酯 果香，苹果 4 3
5 849 反式-2-己烯醛 青味 2 2
6 855 顺式 3-己烯-1-醇 青草 0 3
7 869 反式-2-己烯-1-醇 橡胶，脂肪 3 3
8 919 未知 (3-甲硫基丙醛) 煮土豆 0 3
9 939 α-蒎烯 松油 3 3
10 959 苯甲醛 花香，苹果，焦糖 0 2
11 972 β-蒎烯 e 松香 3 0
12 982 未知 蘑菇 0 1
13 986 未知 青草 3 0
14 993 β-月桂烯 泥土，树叶，金属 3 3
15 1 004 辛醛 橘香，果香 4 0
16 1 038 柠檬烯 橙皮，花香，薄荷 3 4
17 1 074 γ-松油烯 青草，茄香 0 3
18 1 103 芳樟醇 花香 4 4
19 1 138 3-羟基己酸乙酯 橘香 1 2
20 1 143 未知 青草，药草 3 0
21 1 155 未知(2，6-(反，顺)-壬二烯醛) 黄瓜 0 2
22 1 161 未知 米香，樟脑，薄荷 3 2
23 1 169 未知 药味 3 0
24 1 182 松油烯-4-醇 橡胶 2 2
25 1 199 α-松油醇 花香，橘香 3 0
26 1 204 辛酸乙酯 花香 Floral 0 1
27 1 208 癸醛 果香，肥皂，香膏 4 0
28 1 213 未知 金属 2 0
29 1 222 反式－香芹醇 香菜 3 0
30 1 232 橙花醇 柠檬 3 0
31 1 244 橙花醛 橘香 1 0
32 1 248 (－)-香芹酮 薄荷 1 1
33 1 258 香叶醇 花香，橙皮，薄荷 3 2
34 1 273 香叶醛 花香 1 3
35 1 281 紫苏醛 青味，油味，甜味 2 2
36 1 295 麝香草酚 甜味，金属 1 0
37 1 337 未知 柠檬，木头，酒香 0 2
38 1 352 α-毕澄茄烯 药草 1 2
39 1 365 乙酸橙花酯 甜味 0 1
40 1 377 古巴烯 橙皮，甜味 0 1
41 1 388 乙酸香叶酯 花香 1 0
42 1 404 未知 红糖 0 2
43 1 510 巴伦西亚桔烯 橘香，木香 3 2
44 1 524 δ-紫穗槐烯 橘香 2 2
63 北京工商大学学报(自然科学版) 2011 年 7 月
锦橙果汁经机械压榨后产生了一些新的气味物
质，比如 β-蒎烯、辛醛、癸醛、橙花醇和 4 种未知化
合物． 机械榨汁中丁酸乙酯、香叶醇和巴伦西亚桔
烯 3 种化合物的气味强度高于手工榨汁． 手工榨汁
中具有气味的顺式 3-己烯-1-醇、苯甲醛、γ-松油烯、
乙酸橙花酯、古巴烯和 6 种未知化合物在机械榨汁
中未检出有气味，柠檬烯、香叶醛和 α-毕澄茄烯的
强度高于机械榨汁．
有许多化合物在质谱上无响应或者响应值很
低，但是其仍具有气味． RI 值为 919(煮土豆味)和
RI值为 1 155(黄瓜味)这两种未知化合物在手工榨
汁中被检出，依据其气味和 RI 值，结合文献报
道［11］，初步推断它们为 3-甲硫基丙醛和 2，6-(反，
顺)-壬二烯醛．
将机械榨汁和手工榨汁的香气活性成分归属为
七大类，进行气味轮廓分析(见图 1)．
图 1 机械榨汁和手工榨汁的嗅味层次
Fig． 1 Odor profiles of mechanically extracted juice
and hand extracted juice
机械榨汁和手工榨汁的气味轮廓图相似，机械
榨汁的橘香最强，手工榨汁的花香最强． 机械榨汁
除脂肪味外其他类香气均高于手工榨汁． Bylaite
等［15］的研究也表明机械榨汁的总挥发成分大于手
工榨汁，机械榨汁中高含量的柠檬烯和其他萜烯表
明，加工过程中果皮油溶进了机械榨汁中． 这与本
试验结果一致，此研究还指出手工榨汁比机械榨汁
含有更多的与橙汁香气有关的醛类和酯类，机械榨
汁的香气组成则以柠檬烯等萜烯类物质为主． 本试
验手工榨汁也检测到 4 种对橙汁水溶性酯类(乙酸
乙酯，丙酸乙酯，丁酸甲酯，丁酸乙酯)的含量要高
于机械榨汁． 对两种橙汁进行 GC-O 分析发现机械
榨汁的整体香气强度高于手工榨汁，主要是由于癸
醛和辛醛这样的具有香气活性的一些物质对机械榨
汁的香气有重要的贡献，使其果香和橘香要高于手
工榨汁．
3 结 论
采用固相微萃取结合气质联用技术，对比了机
械榨汁和手工榨汁两种榨汁方式的橙汁挥发性成分
的差异． 在机械榨汁和手工榨汁中分别检测到 51
和 54 种挥发性成分，相同的成分有 37 种． 机械榨
汁中挥发性物质的总峰面积高于手工榨汁，而手工
榨汁的酯类和酮类物质要高于机械榨汁． 使用
GC-O鉴定出两种橙汁各有 31 种和 29 种香气活性
物质． 机械榨汁中香气强度最高的是丁酸乙酯、辛
醛、芳樟醇和癸醛，手工榨汁中香气强度最高的是柠
檬烯和芳樟醇． 通过气味轮廓分析，机械榨汁的橘
香最强，手工榨汁的花香最强，机械榨汁除脂肪味外
其他类香气均高于手工榨汁． 在工业机械榨汁时，
从果皮油中释放出来的一些脂溶性化合物比如辛
醛、癸醛导致了工业生产的橙汁的橘香和果香高于
手工榨汁．
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Analysis of Aroma Compounds of Mechanically Extracted
Juice and Hand Extracted Juice From Jinchen
QIAO Yu1， FAN Gang2， CHENG Wei1， WANG Shao-hua1， XIONG Guang-quan1，
LIAO Li1， WANG Lan1， DU Xin1， PAN Si-yi2
(1． Agricultural Products Processing Subcenter of Hubei Agricultural Science ＆ Technology Innovation
Center /Research Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology，
Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430064，China;
2． College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China)
Abstract:Total of 51and 54 volatile compounds of mechanically extracted juice and hand extracted juice
were analyzed by solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry． The
total peak area of mechanically extracted juice was higher than that of hand extracted juice． Total of 31
and 29 odor compounds were deteced by GC – Olfactometry． Ethyl butanoate，octanal，linalool，and de-
canal were the major aroma compounds in mechanically extracted juice． The compounds with strong aro-
ma intensity of hand extracted juice were limonene and linalool． The odor profiles showed that the me-
chanically extracted juice and hand extracted juice mainly presented citrus odor and flowery odor，respec-
tively． Major group odor of mechanically extracted juice presented higher than that of hand extracted juice
except fatty note． The results indicated that the process of extraction could change the orange juice aro-
ma，and the contents of octanal and neral with citrus odor could be increased by mechanical extraction．
Key words:Jinchen;aroma;hand extracted juice;mechanically extracted juice
(责任编辑:檀彩莲)
83 北京工商大学学报(自然科学版) 2011 年 7 月