全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2002 , 29 (6) : 581～583
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2002 - 04 - 10 ; 修回日期 : 2002 - 05 - 16
基金项目 : 山东省三零工程资助项目
致谢 : 试验材料由山东农大孙小镭老师提供 ,色谱分析等得到江南大学袁身淑老师和王力平老师的热心帮助 ,在此表示衷心感谢。
黄瓜香气成分的顶空固相微萃取气质联用分析
刘春香1 　何启伟2 　刘扬岷3
(1 山东农业大学园艺学院 , 泰安 271018 ;　2 山东省农业科学院蔬菜研究所 , 济南 250100 ;　3 江南大学中央研究所 , 无
锡 214036)
摘 　要 : 在 OV21701 和 Supelcowax 10 毛细管色谱柱两种试验条件下采用顶空固相微萃取气质联用分析
新鲜黄瓜的挥发性成分 , 共分离到 36 种芳香物质 , 已准确鉴定的成分有 29 种 , 并对两种试验条件的优缺
点进行评价。
关键词 : 黄瓜 ; 香气 ; 固相微萃取 ; 色谱法
中图分类号 : S 642. 2 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2002) 0620581203
1 　目的、材料与方法
研究黄瓜香气成分对于品质育种及食品业、化妆品业等具有重要意义。以往由于分析技术和样品
制备技术的限制 , 黄瓜的挥发性物质只确定了 2 反 , 6 顺 - 壬二烯醛、2 - 反壬烯醛、1 - 壬醇、2 反
- 壬烯 - 1 - 醇、3 顺 - 壬烯 - 1 - 醇、6 顺 - 壬烯 - 1 - 醇、2 反 , 6 顺 - 壬二烯 - 1 - 醇、3 顺 , 6 顺
- 壬二烯 - 1 - 醇、6 顺 - 壬烯醇和 C10～C15饱和直链醛等〔1 ,2〕。近年来发展的固相微萃取 (SPME) 方
法特别适合萃取含量微小的挥发、半挥发性物质 , 具有费用低 , 操作容易 , 准确性高 , 节约样品制备
时间 , 安全等优点〔3〕。本研究采用此方法分析黄瓜的芳香成分 , 以期较为准确地反映黄瓜芳香物质的
组成。
手动 SPME进样器 , 75μm Carboxen/ PDMS 手动萃取头 , 使用前将固相微萃取头在气相色谱进样
口老化 2 h , 老化温度 250 ℃。取黄瓜新鲜商品果实做试材 , 去皮 , 用小型万能粉碎机制成糊状 , 迅
速将样品糊装入 15 mL 样品瓶内 , 至 10 mL 刻度线 , 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 , 在 30 ℃磁力搅拌器上萃取 45 min , 在进样口解吸 1. 5 min。
Finnigan Trace MS 气相色谱 —质谱联用仪 , 载气 He , 流速 0. 8 mL/ min , 解吸后分流 , 分流比 12∶1 , 分
流流速 10 mL/ min , 恒压 35 kPa , 柱长 30 m , 内径 0. 25μm , 液膜厚度 0. 25μm。质谱条件 : 离子源
温度 200 ℃, 电离方式 EI , 电子能量 70 eV。
条件 1 : OV21701 毛细管色谱柱 , 进样口温度 250 ℃, 接口温度 250 ℃, 起始温度 36 ℃, 保持
2 min , 12 ℃/ min 升至 60 ℃, 再以 6 ℃/ min 升至 140 ℃, 最后以 20 ℃/ min 升至 240 ℃, 保持 10 min。样
品为华北型黄瓜自交系 M13 , 秋季栽培 , 共试验 3 次。条件 2 : Supelcowax 10 毛细管色谱柱 , 进样口
温度 220 ℃, 接口温度 200 ℃, 起始温度 36 ℃, 保持 3 min , 25 ℃/ min 升至 60 ℃, 再以 5 ℃/ min 升至
150 ℃, 最后以 10 ℃/ min 升至 190 ℃, 保持 10 min。黄瓜为冬季日光温室栽培 , 共试验 5 次 , 其中华
北型 M13 自交系 3 次 , 华南型品种‘全早瓜’1 次 , 欧洲型 SW 1 次。
2 　结果与讨论
表 1 为两种条件下得到的结果。采用 SPME萃取新鲜黄瓜的香气成分得到的挥发性物质种类比较
多。两种条件共检测出 36 种化合物 , 其中黄瓜特征芳香物质〔1〕2 反 , 6 顺 - 壬二烯醛含量最高。本试
验检测出的己醛、2 - 己烯醛、己醇、壬醛、6 - 壬烯醛、2 - 壬烯醛、3 - 顺壬烯 - 1 - 醇、6 - 顺壬烯
醇、1 - 壬醇、3 ,6 - 壬二烯醇、2 ,6 - 壬二烯醇、C10～C14的醛已见报道〔1 ,2〕, 说明本试验得到的结果
与前人的报道具有一致性。同时 , 还发现了一些含量微小尚未见报道的物质 : (1) 烯醛类 : 2 ,4 己二
烯醛、2 ,4 - 壬二烯醛、2 ,4 - 庚二烯醛 ; (2) 醛类 : 戊醛、庚醛、癸醛 ; (3) 烯类 : 反式 - 石竹烯、
α
- 律草烯 ; (4) 醇类 : 环戊醇、沉香醇 ; (5) 呋喃类 : 2 ,3 ( H ) - 二氢呋喃酮、2 - 戊基呋喃、5 -
戊基 - 2 ,3 (H ) - 二氢呋喃酮 ; (6) 酸类 : 庚酸、壬酸 ; (7) 酯类 : 乙酸 - 2 - 乙基己酯、癸酸乙酯
等。
亚油酸、亚麻酸经脂氧合酶催化的途径只能生成 2 位、3 位和 6 位的双键 , 4 位的二烯醛可能是
亚油酸、亚麻酸自氧化、光氧化的产物。C10～C14的醛类是脂肪酸α- 氧化的系列产物。反式 - 石竹
烯 , α- 律草烯等烯类化合物的主要合成前体是羟基酸。黄瓜的芳香成分是否存在脂肪酸以外的其它
合成途径 , 尚需进一步研究探索。呋喃类化合物广泛存在于水果、蔬菜的芳香成分中 , 本试验共检测
出 3 种呋喃类化合物。
表 1 　黄瓜的香气成分分析
Table 1 　Fragrance compounds in cucumber
化合物名称
Compound name
条件 1 Condition 1
保留时间
Retention
time
(min)
峰高
大小 3
Size of
peaks
条件 2 Condition 2
保留时间
Retention
time
(min)
含量 3 3
Content
(μL/ L)
乙醛 Acetaldehyde 2. 11 S — —
戊醛 Pentanal 2. 85 S 2. 17 —
环戊醇 Cyclopentanol 4. 70 S — —
2 - 戊烯醛 22pentanenol — — 7. 64 17. 79
己醛 Hexanal 2 ,62nondienal 6. 44 M 6. 52 6. 52
1 ,3 壬二烯 1 ,32nonadiene ( E) 7. 96 S — —
2 - 己烯醛 22hexenal ( E) 8. 10 M 9. 83 72. 39
2 - 戊基呋喃 22pentyl2furan — — 10. 59 10. 4
1 - 己醇 12hexanol 8. 46 M — —
2 ,4 - 己二烯醛 9. 86 S 14. 74 4. 65
2 ,42hexadienal ( E. E)
6 - 辛烯 - 2 - 酮 10. 92 M — —
62octen222one (z) 2
2 ,3 - 二氢呋喃酮 11. 92 S 20. 3 2. 51
2 , (3H) 2Furanone , dihydro2
壬醛 Nonanal 13. 48 M 14. 28 8. 34
6 - 壬烯醛 62nonenal 13. 67 M 15. 8 34. 79
6 - 壬烯醛 62nonenal — — 17. 96 283. 56
2 ,4 - 庚二烯醛 2 ,42hepdienal — — 16. 25 3. 13
乙酸 - 2 - 乙基己酯 — — 16. 35 7. 29
Acetic acid , 22ethylhexyl ester
3 顺 - 壬烯醇 32none212ol ( E) 15. 24 M 21. 39 2. 09
2 - 壬烯醛 22nonenal ( E) 15. 42 L 17. 2 4. 56
1 - 壬醇 12none212ol ( E) 15. 49 VL — —
沉香醇 Linalool — — 18. 15 1. 98
6 - 壬烯醇 12nonen212ol ( E) 15. 72 VL — —
化合物名称
Compound name
条件 1 Condition 1
保留时间
Retention
time
(min)
峰高
大小 3
Size of
peaks
条件 2 Condition 2
保留时间
Retention
time
(min)
含量 3 3
Content
(μL/ L)
癸醛 Decanal 15. 86 S — —
2 ,6 - 壬二烯醛 2 ,62nondienal — — 18. 56 12. 03
2 ,6 - 壬二烯醛 2 ,62nondienal — — 18. 86 19. 97
2 ,反 ,6 顺 - 壬二烯醛 — — 19. 26 569. 43
(Z , E) 2 ,62nondienal
2 ,4 - 壬二烯醛 2 ,42nondienal 17. 06 S 20. 98 2. 38
2 ,4 - 壬二烯醛 2 ,42nondienal — — 21. 89 3. 57
十一醛 Undecanal 18. 03 S — —
癸酸乙酯 18. 97 S — —
Decanoic , acid , ethylester
反式 - 石竹烯 19. 10 M 19. 45 2. 61
Thans2caryophyllene
十二醛 Tetradecanal 19. 47 M — —
α
- 律草烯 Alpha ,2humulene 19. 58 S 21. 11 7. 14
十三醛 Tridecanal 20. 51 M — —
十四醛 Tetradecanal 22. 05 M — —
2 - 壬烯醇 22nonenol — — 22. 06 0. 85
3 ,6 - 壬二烯醇 3 ,62nondienol — — 22. 86 1. 56
2 ,6 - 壬二烯醇 2 ,62nondienol — — 23. 18 1. 71
庚酸 Heptylate acid — — 26. 33 2. 88
5 - 戊基 - 2 (3H)二氢呋喃酮 — — 27. 55 1. 68
2 (3H)2furanone ,dihydro ,52pentyl
壬酸 Nonane acid — — 30. 14 3. 52
辛醛 (内标) — — 11. 54 367. 9
Octanal ( Inner standard)
　　3 以含量最高的化合物为 100 % , 将峰高分为 4 类 , S : 峰高小于 5 % , M: 峰高在 5 %～25 % , L : 峰高 26 %～50 % , VL : 峰高大
于 50 % ; 3 3 相对于内标的含量。条件 1 : OV21701 毛细管色谱柱 ; 条件 2 : Supelcowax 10。3 The largest one is 100 % , it was divided by height , S : small < 5 % , M: medium , 5 %～25 % , L : large 26 %～50 % , VL : very large >
50 %. 3 3 Contents correspond with inner standard. Condition 1 : OV21701 , Condition 2 : Supelcowax 10.
285 　　　　　　　　　　　　　　　　　园 　　艺 　　学 　　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　29 卷
通过对华北、华南、欧洲 3 种类型黄瓜香气的分析发现 , 3 种类型间挥发物质种类相似 , 但含量
存在差异 , 华南型、华北型黄瓜呋喃类化合物比较多 , 欧洲型黄瓜则比较少。
两种试验条件各有优缺点。条件 1 , OV1701 毛细管色谱柱 , 由于极性比较弱 , 对于烷烃类及碳
链比较长的醛、醇等分离效果比较好 , 如 C10～C14醛。该条件对黄瓜的特征风味化合物 2 反 , 6 顺 -
壬二烯醛分离度不好 , 可能与柱极性和温度参数等有关。因此 , 有必要采用另一种极性较强的毛细管
色谱柱进一步分析。Supelwax 10 色谱柱配以适当的条件对于酸类等极性比较强的化合物分离度好 , 尤
其是对于不同顺反结构的化合物分离很好。条件 2 共发现 3 种 2 ,6 - 壬二烯醛 , 两种 6 - 壬烯醛、
2 ,4 - 壬二烯醛。根据前人的报道〔1 ,2〕推断 , 含量最高的一种 2 ,6 - 壬二烯醛为 2 反 , 6 顺 - 壬二烯醛。
Supelwax 10 色谱柱不能采用高温 , 经试验摸索 , 认为条件 2 的温度参数比较合适。检测不到长链高沸
点化合物可能与柱温较低有关。条件 2 将辛醛作为内标物 , 从而可以对芳香成分进行相对定量。比较
两种条件 , 我们认为条件 2 更适合做黄瓜芳香成分的分析。该条件能将大部分醛、醇、酸、酯等分
离。
参考文献 :
1 　Fross D A , Dunstone E A , Ramshaw E H , et al . The flavor of cucumber. Food. Sci . , 1962 , 27 : 90～93
2 　Thomase R K, Dean E K, Leanard P S. Identification of same volatile compounds from cucumber. J . Agr. Food Chem. , 1974 , 22 : 717～718
3 　Hiroyuki K, Heather L , Tanusz P. Application of solid2phase microextraction in food analysis. J . Chromatography A. , 2000 , 880 : 35～62
Head2space Solid Phase Microextraction and GC2MS Analysis of Fragrance of
Cucumber
Liu Chunxiang1 , He Qiwei2 , and Liu Yangmin3
(1 Horticulture Department of Shandong Agricultural University , Tai’an 271018 , China ;　2 Vegetable Insitute of Shandong Agricultural
Academy , Jinan 250100 , China ;　3 Central Research Institute of Jiangnan University , Wuxi 214036 , China)
Abstract : The volatile compounds of fresh cucumber were isolated by solid phase microextraction and analyzed
with GC2MS 36 kinds of compounds have been found from the two experiments in the GC profile , of them 29
compounds were identified. The advantage and disadvantage of the two experiments conditions were impersonally
evaluated.
Key words : Cucumber ; Volatile ; Solid phase microextraction ; Chromatography
欢迎订阅 2003 年下列期刊
《浙江农业学报》是浙江省农业科学院和浙江省农学会主办的农业学术期刊。双月刊 , 16 开本 , 单月 25 日出版。
国内每期定价 4 元 , 全年 6 期 24 元。请订户直接向“全国非邮发报刊联合征订服务部”订阅 , 地址 : 300385 天津市大
寺泉集北里别墅 17 号联合征订服务部 ; 电话 : (022) 23973378 , 23962479 ; E2mail : LHZD @public. tpt. tj . cn ; 网址 :
www.LHZD. com , 欢迎上网下载“电子订单”。漏订者请直接与编辑部联系 , 地址 : 310021 杭州石桥路 198 号 , 浙江省
农业科学院 , 电话 : (0571) 86404190 , 传真 : (0571) 86404065 , 86400481 　E2mail : zjnyxb @zaas. org。
《植物遗传资源学报》是中国农业科学院作物品种资源研究所和中国农学会遗传资源分会联合主办的学术期刊 ,
国内外公开发行。报道大田、园艺、药用、林用、草类及经济植物的遗传资源研究成果和高水平综述或评论。读者对
象为从事植物遗传资源科学研究的人员 , 有关大专院校师生 , 农业行政和推广人员。季刊 , 大 16 开本 , 96 页。定价
10 元 , 全年 40 元。自办发行 , 可直接向编辑部订阅 , 如需邮挂每期另加 2 元。地址 : 100081 北京市中关村南大街 12
号《植物遗传资源学报》编辑部 ; 电话 : 010262186657 , 62180257 ; 传真 : 010262180279。
3856 期 　　　　　　　　　　　刘春香等 : 黄瓜香气成分的顶空固相微萃取气质联用分析