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Analysis of Aroma Components in Five Strawberry Cultivars

草莓5个品种的果实香味成分分析



全 文 :园  艺  学  报  2008, 35 (3) : 433 - 437
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2007 - 08 - 13; 修回日期 : 2008 - 01 - 31
基金项目 : 北京市政府定向购买科技服务项目 (20060303)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: rschan@ cau1edu1cn)
草莓 5个品种的果实香味成分分析
张运涛 1, 2 , 王桂霞 2 , 董 静 2 , 崔凤芝 3 , 许雪峰 1 , 韩振海 13
(1 中国农业大学园艺植物研究所 , 北京 100094; 2 北京市农林科学院林业果树研究所 , 北京 100093; 3 北京农业职业
学院 , 北京 102442)
摘  要 : 以草莓品种红颜、章姬、枥乙女、甜查理和卡姆罗莎等 5个品种为试材 , 采用顶空固相微萃
取和气相色谱 —质谱联用技术 , 分析不同草莓品种挥发物种类中特征香味成分的异同 , 为草莓香味育种提
供依据。结果表明 , 5个品种中酯类均占了约一半的比例 (40% ~6215% ) , 酯类在草莓香味中起重要作
用。红颜的香味主要由香味醇 (沉香醇、橙花叔醇和 1 -辛醇 )、香味酯 (丁酸甲酯和丁酸乙酯、己酸甲酯
和己酸乙酯 ) 构成 ; 枥乙女主要由香味醇 (沉香醇和橙花叔醇 ) 和 5 - 辛基 - 二氢 - 2 (3H ) - 呋喃酮构
成 ; 章姬主要由香味醇 (沉香醇和 1 -辛醇 )、香味酯 (丁酸甲酯和异戊酸己酯、己酸甲酯和己酸乙酯、辛
酸甲酯和辛酸乙酯 )、4 -甲氧基 - 2, 5 -二甲基 - 3 (2H) -呋喃酮及青叶醛构成。甜查理和卡姆罗莎的酯
类类似 , 主要有丁酸辛酯、乙酸辛酯和己酸辛酯 , 辛基酯类含量非常多 , 前者达到 15126% , 后者高达
22149% , 而辛基酯类在 3个日本品种中没有发现。甜查理含有橙花叔醇、1 - 辛醇和 5 - 己基 - 二氢 - 2
(3H) -呋喃酮 , 而卡姆罗莎这 3种香味物质含量少 , 这可能是卡姆罗莎香味淡的主要原因。
关键词 : 草莓 ; 品种 ; 香气成分
中图分类号 : S 66814  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2008) 0320433205
Ana lysis of Aroma Com ponen ts in F ive Strawberry Cultivars
ZHANG Yun2tao1, 2 , WANG Gui2xia2 , DONG J ing2 , CU I Feng2zhi3 , XU Xue2feng1 , and HAN Zhen2hai13
(1 Institu te of Horticultural P lan ts, China A gricu ltura l U niversity, B eijing 100094, China; 2 Institu te of Forestry and Pom ology,
B eijing A cadem y of A gricu ltura l and Forestry Sciences, B eijing 100093, Ch ina; 3B eijing A griculture and Profession College, B ei2
jing 102442, China)
Abstract: The head space2solid phase m icroextraction and gas chromatography - mass spectrometry was
app lied to analyse aroma composition of five strawberry cultivars (Benihoppe, Tochiotome, Akihime, Sweet
Charlie and Camarosa). The results indicated 4010% - 6215% esters components exited in volatile compo2
nents in these five cultivars. The aroma p roperties in Benihoppe depend on linalool, nerolidol, 12octanol,
butanoic acid methyl ester, ethyl ester, hexanoic acid methyl ester and ethyl ester; The aroma p roperties in
Tochiotome depend on linalool, nerolidol, 2 ( 3H ) 2furanone and dihydro252octyl; The aroma p roperties in
Akihime depend on linalool, 12octanol, butanoic acid methyl ester, ethyl ester, hexanoic acid methyl ester,
ethyl ester, octanoic acid methyl ester, ethyl ester, 3 (2H) 2furanone, 42methoxy22, 52dimethyl and 22Hexe2
nal. H igh concentration of sim ilar octyl esters components including butanoic acid octyl ester, acetic acid octyl
ester and hexanoic acid octyl ester were found in both Sweet Charlie (15126% ) and Camarosa (22149% ) ,
which were not detected in three Japanese cultivars. Compared with Sweet Charlie, the concentration of nero2
lidol, 12octanol and furanone is very low in Camarosa, which p robably leads to weak flavor in Camarosa.
Key words: strawberry; cultivars; aroma components
园   艺   学   报 35卷
目前我国主栽的草莓品种主要是日本品种和欧美品种。日本品种甜度高 , 香气浓 , 但不耐贮运 ,
抗病性差。欧美品种的主要优点是果个大 , 产量高 , 硬度大 , 耐贮运 , 抗病性强 , 但酸度较高 , 香味
淡。红颜、章姬、枥乙女、卡姆罗莎和甜查理是我国草莓生产上正在推广或将要推广的新品种。红
颜、章姬和枥乙女均为日本品种 , 香味浓郁 , 红颜有茉莉和玫瑰香味 , 品质极优 ; 章姬口感细软 , 香
甜可口 , 有清香味 , 品质极好 ; 枥乙女风味浓郁 , 有浓浓的香橙和玫瑰香味。卡姆罗莎和甜查理为美
国品种 , 卡姆罗莎酸度高 , 香味淡。甜查理肉质细 , 味甜 , 清香味较浓。本试验中分析这 5个草莓品
种的特征香气成分差异 , 旨在为草莓生产和香味育种提供一定理论依据。
1 材料与方法
试验于 2007年 3—5月在北京市农林科学院林业果树研究所草莓温室大棚和农业部蔬菜种子质量
监督检验测试中心 (北京 ) 进行。
供试草莓品种为红颜、章姬、枥乙女、甜查理和卡姆罗莎。3月 26日 —4月 10日从草莓温室大
棚里随机选取具有该品种特征成熟度一致的果实 400~500 g作为试材 , 立即放入 - 40 ℃冰箱中速冻
待测。
取样前先将固相微萃取头在气相色谱进样口老化 2 h, 老化温度 250 ℃。用打浆机把速冻的草莓
果实匀浆 , 从中取 8 g左右样品迅速将其装入样品瓶中 , 上部留有约 2 cm左右的空间 , 加盖封口。
将老化好的萃取头插入样品瓶顶空部分 , 室温下萃取 40 m in, 然后将萃取头抽出插入气质联用仪 , 于
250 ℃解吸 1 m in, 进行 GC - MS检测分析。
采用岛津 GCMS2GC2010气质联用仪。毛细管柱 (DB25MS) : 30 m ×0125 mm; 膜厚度 0125μm;
载气为氦气 ; 流速为 1 mL·m in - 1 ; 进样量 015μL; 程序升温 : 60 ℃保持 2 m in, 以每分钟 8 ℃升温
到 220 ℃, 保持 20 m in。进样口温度 250 ℃, E I离子源电子能量 70 eV , 质量范围 30~550 aum。
未知化合物质谱图经计算机检索同时与 N IST library和 W iley library两个质谱库相匹配 , 并结合人
工图谱解析及资料分析对红颜、章姬、枥乙女、甜查理和卡姆罗莎 5个品种的总离子流图进行处理 ,
按峰面积归一化法测定各组分的百分含量。
2 结果与分析
211 5个草莓品种果实挥发性成分分析
试验结果表明 , 5个草莓品种的样品共检测到 126种化合物。品种红颜有 55种挥发物 , 其中酯
类化合物 (22种 ) 占 40% , 醛类 (10种 ) 占 18118% , 醇类 (7种 ) 占 12173% , 烃类 ( 7种 ) 占
12173% , 胺和酸类 (7种 ) 占 12173% , 酮类 (2种 ) 占 3164%。品种甜查理有 50种挥发物 , 其中
酯类 (29种 ) 占 58% , 醇类 (6种 ) 占 12% , 酮类 (6种 ) 占 12% , 烃类 (4种 ) 占 8% , 胺和酸
类 (4种 ) 占 8% , 醛类 ( 1 种 ) 占 2%。品种枥乙女有 22 种挥发物 , 其中酯类 ( 12 种 ) 占
54155% , 烃类 (4种 ) 占 18118% , 醇类 (3种 ) 占 13164% , 酮类 (2种 ) 占 9109% , 酸酐类 ( 1
种 ) 占 4155%。品种章姬有 34种挥发物 , 其中酯类 (19种 ) 占 55188% , 醛类 (6种 ) 占 17165% ,
酮类 (3种 ) 占 8182% , 醇类 ( 2种 ) 占 5188% , 烃类 ( 2种 ) 占 5188% , 胺和酸类 ( 2种 ) 占
5188%。品种卡姆罗莎有 40种挥发物 , 其中酯类 (25种 ) 占 6215% , 醇类 (6种 ) 占 15% , 烃类
(3种 ) 占 715% , 酮类 (3种 ) 占 715% , 胺和酸类 (2种 ) 占 5% , 醛类 (1种 ) 占 215%。
综上所述 , 这 5个草莓品种的共同特点是 , 在挥发物中酯类几乎占了一半的比例 , 这说明了酯类
在草莓香味中起重要作用。
212 5个草莓品种果实香味成分的比较
表 1仅列出了相对含量大于 1%的挥发物 , 从表 1可以看出 , 品种红颜挥发物含量大于 1%的成
434
 3期 张运涛等 : 草莓 5个品种的果实香味成分分析  
分共有 12种 , 其中酯类 5种、醇类 3种、酰胺类 3种、烯 1种。同前人在其它草莓品种上的研究结
果 ( Pérez et al. , 1992, 1997) 类似 , 本试验中己酸乙酯和己酸甲酯 , 丁酸乙酯和丁酸甲酯在红颜品
种的香味中同样起重要作用。由于沉香醇有百合花香气 , 橙花叔醇有苹果和玫瑰香气 , 1 - 辛醇有蔷
薇香气 (阚建全 , 2002) , 所以这 3种物质也是构成红颜品种特征香味的重要成分。一般认为乙酸乙
酯具有较高的味阈值 , 它对草莓香味没有重要影响 (张运涛和鲁韧强 , 2002) , 但在红颜品种的挥发
物中 , 乙酸乙酯的含量最高 , 对红颜草莓的香味可能也起一定作用。乙酰肼、肼和氨基脲等物质的含
量也较高 , 对草莓果实香味的贡献有待进一步研究。
表 1 5个草莓品种果实中挥发物质部分鉴定结果
Table 1 A part of ana lysis results of the vola tile com pounds in the f ive strawberry cultivar fru its
化合物类别
Categorie
化合物名称
Compound
相对含量 /% Relative content
红颜
Benihoppe
章姬
Akihime
枥乙女
Tochiotome
甜查理
Sweet Charlie
卡姆罗莎
Camarosa
醇类 1 -辛醇 12octanol 3119 1121 - 4103 -
A lcohol 3, 7 - 二甲基 - 1, 6 - 辛二烯 - 3 - 醇 (沉香醇 ) 2108 1172 1106 -
1, 62octadien232ol, 3, 72dimethyl
3, 7, 11 -三甲基 - 1, 6, 10 - 十二烷三烯 - 3 - 醇 (橙花叔醇 ) 2107 83186 16156 -
1, 6, 102dodecatrien232ol, 3, 7, 112trimethyl2
乙醇 Ethanol - - 2177 -
(R) 3, 7 -二甲基 - 6 - 辛烯 - 1 - 醇 - - - - 2186
62octen212ol, 3, 72dimethyl, (R)
醛类 ( E) - 2 - 己烯醛 (青叶醛 ) 22hexenal, ( E) - 1132 - -
A ldehyde 戊醛 Pentanal - 1163 - -
正己醛 Hexanal - 1148 - -
酯类 乙酸乙酯 Aceticacid, ethylester 21100 - 2178 -
Ester 丁酸甲酯 Butanoicacid, methylester 2192 1129 - 8125
丁酸异丙酯 Butanoicacid, isop ropylester - - - - 1103
丁酸乙酯 Butanoicacid, ethylester 2197 - - - 6179
丁酸 - 2 - 甲基乙酯 Butanoicacid, 22methyl, ethylester - - - - 1159
己酸甲酯 Hexanoicacid, methylester 1122 1199 - 1126 2181
己酸乙酯 Hexanoicacid, ethylester 6158 7165 - 2162 6121
乙酸己酯 Aceticacid, hexylester - - - - 2149
乙酸丁酯 Aceticacid, butylester - - - - 1147
辛酸甲酯 Octanoicacid, methylester - 1146 - 1128 -
辛酸乙酯 Octanoicacid, ethylester - 1130 - 1130 -
丁酸 - 2 - 甲基丙酯 Butanoicacid, 22methyl, p ropylester - - - - -
异戊酸己酯 Isopentylhexanoate - 1106 - -
乙酸辛酯 Aceticacid, octylester - - 2127 5148
乙酸 - 2 - 甲基丁酯 Aceticacid, 22methyl, butylester - - - - 1140
己酸己酯 Hexanoicacid, hexylester - - - - 2182
丁酸辛酯 Butanoicacid, octylester - - 4154 9129
丁酸 - 2 - 甲基辛酯 Butanoicacid, 22methyl2, octylester - - - - 5125
丁酸 - 3 - 甲基辛酯 Butanoicacid, 32methyl2, octylester - - 3126 2147
己酸辛酯 Hexanoicacid, octylester - - 5119 -
乙酸 - 1 - 甲基乙酯 Aceticacid, 12methyl, ethylester - 4139 - -
丙酸烯丙酯 Prop ionicacid, allylester - 1180 - -
酮类 丙酮 Acetone - - 10106 -
Ketone 1, 4 - 二氧杂环己烷 - 2, 6 - 二酮 1, 42dioxane22, 62dione - 1144 - -
5 -己基 -二氢 - 2 (3H) -呋喃酮 - - 7168 -
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园   艺   学   报 35卷
续表 1
化合物类别
Categories
化合物名称
Compounds
相对含量 /% Relative content
红颜
Benihoppe
章姬
Akihime
枥乙女
Tochiotome
甜查理
Sweet Charlie
卡姆罗莎
Camarosa
2 (3H) 2furanone, 52hexyldihydro2
5 -辛基 -二氢 - 2 (3H) -呋喃酮 - - 2107 - -
2 (3H) 2furanone, dihydro252octyl2
4 -甲氧基 - 2, 5 - 二甲基 - 3 (2H) -呋喃酮 - 1163 - -
3 (2H) 2furanone, 42methoxy22, 52dimethyl2
烃类 3 -溴 - 3, 3 -二氟 - 1 - 丙烯 12p ropene, 32bromo23, 32difluoro2 2190 - - - -
Hydrocarbons 3 -亚甲基 - 7, 11 -二甲基 - 1, 6, 10 - 十二碳三烯 - 6123 - - -
1, 6, 102dodecatriene, 7, 112dimethyl232methylene
1, 1 - 二氟乙烯 Ethene, 1, 12difluoro2 - - 2165 -
胺和酸 氨基脲 Hydrazinecarboxam ide 4145 - 2130 -
Am ineandAcid 肼 Hydrazine 5123 - - - -
乙酰肼 Aceticacid, hydrazide 19167 - - - -
1 -亚硝基 - 2, 5 - 二羟基 - 1H - 吡咯 - - 6163 -
1H2pyrrole, 2, 52dihydro212nitroso
乙酸 Aceticacid - 1144 - -
  注 : 仅列出相对含量大于 1%的挥发物。
Note: volatiles only listed relative content more than 1%.
枥乙女挥发物含量大于 1%的成分有橙花叔醇 (83186% )、5 - 辛基 - 二氢 - 2 - (3H ) - 呋喃酮
(2107% ) 和沉香醇 (1106% ) (表 1)。虽然枥乙女草莓品种挥发物中酯类有 12种 , 但相对含量均
低于 1% , 橙花叔醇、呋喃类和沉香醇可能是枥乙女草莓品种特征香味的重要成分。
章姬中挥发物含量大于 1%的成分共有 18种 , 其中酯类 8种 , 醛类 3种 , 醇类 2种 , 酮类 2种 ,
其它 3种 (表 1)。从中可以看出 , 己酸乙酯和己酸甲酯、沉香醇、呋喃类、辛酸甲酯和辛酸乙酯、
丁酸甲酯和 4 -甲氧基 - 2, 5 - 二甲基 - 3 ( 2H ) - 呋喃酮是构成章姬草莓特征香味的重要成分。此
外 , ( E) - 2 -己烯醛俗称青叶醛 , 具有新鲜的绿叶味 ; 异戊酸己酯具有很浓的苹果、香蕉和菠箩香
味 , 1 -辛醇有蔷薇香气 (阚建全 , 2002)。因此 , 这 3种物质在章姬草莓品种的香型中也起很重要
的作用。其他物质与章姬香味之间的关系尚待进一步研究。
甜查理中挥发物含量大于 1%的成分共有 16种 , 其中酯类 9种 , 醇类 3种 , 酮类 2种 , 其它 2种
(表 1)。由于呋喃类是构成草莓甜香味的重要物质 ( Forney & Jordan, 1995) , 5 - 己基 - 二氢 - 2
(3H) -呋喃酮俗称γ -癸内酯 , 是桃香气的主成分 (丁耐克 , 1996) , 丁酸辛酯有清香味 , 乙酸辛酯
有橘子、茉莉和桃子的香气 , 辛酸乙酯具有类似白兰地的甜香味 , 辛酸甲酯具有酒香和柑橘的香气 ,
1 -辛醇有蔷薇香气 (阚建全 , 2002) , 因此 , 橙花叔醇、1 - 辛醇、γ - 癸内酯、己酸乙酯和己酸甲
酯、辛酸乙酯和辛酸甲酯、辛基酯类 (丁酸辛酯和乙酸辛酯 ) 是构成甜查理草莓特征香味的重要成
分。其他物质与甜查理香味之间的关系尚待进一步研究。
卡姆罗莎中挥发物含量大于 1%的成分共有 15种 , 其中酯类 14种、醇类 1种 (表 1)。同前人在
其它草莓品种上的研究结果 ( Pérez et al. , 1992, 1997) 类似 , 丁酸甲酯和丁酸乙酯、己酸乙酯和己
酸甲酯也是构成卡姆罗莎草莓香味的重要成分 , 由于丁酸辛酯有清香味 , 乙酸辛酯有橘子、茉莉和桃
子的香气 , (阚建全 , 2002) , 所以 , 这两种物质也是构成卡姆罗莎草莓香味的主要成分。其它酯类
可能也有一定的作用。 (R) 3, 7 -二甲基 - 6 -辛烯 - 1 -醇与橙花醇 [ ( Z) 3, 7 -二甲基 - 2, 6 -
辛烯 - 1 -醇 ] 结构类似 , 它在香味中起什么作用还不清楚。
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 3期 张运涛等 : 草莓 5个品种的果实香味成分分析  
3 讨论
本试验结果表明 , 丁酸甲酯和丁酸乙酯、己酸甲酯和己酸乙酯、沉香醇、橙花叔醇和 1 - 辛醇可
能对红颜品种的香味起的作用最大 , 虽然 ( E) - 2 - 己烯醛 (青叶醛 ) 在红颜品种中含量仅有
0199% , 但它的青绿叶味对红颜品种形成特有的茉莉和玫瑰清爽香味也有作用。青叶醛只在红颜和章
姬两个品种上检测到。红颜和章姬具有类似的玫瑰清香味 , 可能与它们有类似的香味物质 (己酸甲
酯和己酸乙酯、丁酸甲酯、青叶醛、沉香醇和 1 -辛醇 ) 有关。而红颜品种含有橙花叔醇 , 章姬含有
辛酸甲酯和辛酸乙酯、异戊酸己酯 , 这些特征物质可能是导致两品种香味不同的主要原因。枥乙女草
莓品种香味的主成分是橙花叔醇 (83186% ) , 它对枥乙女草莓品种香味的贡献率最大 , 与有特殊甜
味的 5 -辛基 -二氢 - 2 - (3H ) - 呋喃酮和具有百合花香的沉香醇构成了这个品种的独特香味。红
颜、枥乙女和章姬均是日本品种 , 香味浓郁 , 从测定结果可以看出 , 红颜品种的香味主要由香味醇
(沉香醇、橙花叔醇和 1 - 辛醇 )、香味酯 (丁酸甲酯和丁酸乙酯 ; 己酸甲酯和己酸乙酯 ) 构成 ; 枥
乙女主要由香味醇 (沉香醇和橙花叔醇 ) 和甜味的呋喃类构成 ; 章姬主要由香味醇 (沉香醇和 1 -辛
醇 )、香味酯 (丁酸甲酯和异戊酸己酯、己酸甲酯和己酸乙酯、辛酸甲酯和辛酸乙酯 )、呋喃类及香
味醛 (青叶醛 ) 构成。甜查理和卡姆罗莎均为美国品种 , 前者香味浓 , 后者香味淡 , 二者的酯类类
似 , 主要有丁酸辛酯、乙酸辛酯和己酸辛酯。甜查理和卡姆罗莎的辛基酯类含量非常多 , 前者达到
15126% , 后者高达 22149% , 而辛基酯类在 3个日本品种中没有发现。甜查理含有橙花叔醇、1 - 辛
醇和γ -癸内酯 , 而卡姆罗莎相对含量超过 1%的醇类仅有 (R ) 3, 7 - 二甲基 - 6 - 辛烯 - 1 - 醇
(2186% ) , 橙花叔醇、1 -辛醇和沉香醇含量少 , 呋喃类含量也少 , 这可能是卡姆罗莎香味淡的主要
原因。
综上所述 , 草莓香味浓淡不但取决于酯的种类和含量 , 而且与香味醇 (特别是沉香醇、1 - 辛醇
和橙花叔醇 ) 和呋喃类有关 , 这与张运涛和雷家军 (2006) 报道在日本品种丰香和美国品种全明星
上所测结果 (丰香橙花叔醇、沉香醇和 1 - 辛醇的相对含量分别是 14128%、3168%和 11145% , 全
明星只有 0114%、0140%和 3143% ) 一致。
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