不同种类穗醋栗果实挥发性成分分析
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摘要：以黑穗醋栗品种布劳德和红穗醋栗品种红十字成熟果实为试材，采用固相微萃取、气相色谱一质谱联机技术系统研究了2种穗醋栗果实中的挥发性成分。结果表明，红穗醋栗品种红十字果实中检测出20种挥发性成分，黑穗醋栗品种布劳德果实中检测出44种挥发性成分，2种穗醋栗果实中挥发性成分在组成和种类上存在明显差异。
关键词：黑穗醋栗 红穗醋栗 果实 挥发性成分 检测 分析
穗醋栗是茶藤子科(Ribesiaceae)醋栗属(Ribes)多年生落叶小灌木，果实为浆果，营养价值较高，含有丰富的糖、有机酸、维生素c、花青苷、矿质元素和16种氨基酸(其中7种是人体必需的氨基酸)。穗醋栗按照果实的颜色可以分为黑穗醋栗、红穗醋栗和白穗醋栗等。穗醋栗果实可以加工成果汁、果酒、果酱等，是果品加工的重要原料。通常，果实中的各种挥发性成分以一定比例存在且构成特有的香味。尽管挥发性成分在果实中的含量很低，却是区别各种果实风味的重要特征之一，也是判断其加工品质的一个决定性因素。目前，国内外对黑穗醋栗果实中挥发性成分组成的研究报道较多，而关于红穗醋栗果实中挥发性成分的研究尚未见报道。我们以黑穗醋栗和红穗醋栗成熟果实为研究对象，分析2种穗醋栗果实中挥发性成分组成的差异，以期为穗醋栗果品加工中香气成分控制提供理论依据。
1、材料与方法
1.1 试验材料
供试黑穗醋栗(RibesnigrumL)品种为布劳德，红穗醋栗品种为红十字。穗醋栗成熟果实于2007年7月采自东北农业大学园艺实验站，采摘后液氮速冻，带回实验室贮于低温冰箱中备用。
1.2 试验仪器
固相微萃取器(sPME)为美国Supelco公司生产，萃取头为100μmPDMS、65IxmPDMS/DVB和85μmPA。GC/MS-QP2010气相色谱一质谱联用仪(GC/MS)为日本岛津公司生产。
1.3 试验方法
分别称取1.00g黑穗醋栗和红穗醋栗果实，用固相微萃取器进行挥发性成分萃取，萃取温度55℃，萃取时间20min，萃取后用气相色谱－质谱联用仪进行测定。重复2次，取2次重复的平均值作为测定结果。
气相色谱(GC)条件：毛细管柱，SE－54(30m×0.32mm×0.5p,m)；程序升温，起始温度90℃，保留2min，以10℃/min升到160℃，保留2min，再以1℃/min升到165℃，保留2min，最后以10℃/min升到200℃，保留15min；进样口240cC，检测器200℃，载气为高纯氦气，柱前压49kPa。
质谱(MS)条件：电离方式EI，电离电压70eV，连接杆温度240℃，离子源温度200℃，灯丝电流为0.25mA，电子倍增器电压为1500V，扫描范围为33－450AMU。
各种组分经过计算机NIST05及NIST05s图谱库检索及资料分析，对相似指数在80％以上的化合物通过面积归一化法计算。
2、结果与分析
2.1 红穗醋栗和黑穗醋栗果实挥发性成分组成
2种穗醋栗果实中主要的挥发性成分为萜烯类、醇类、酯类、烷烃类等。
由表1可知，红穗醋栗果实中共检测出20种挥发性成分，占检测总峰面积的59.98％。其中相对含量较高的成分有：石竹烯(21.85％)、乙酸龙脑酯(8.49％)、苯甲酸苄酯(7.36％)、柠檬烯(4.09％)、2，3，7－三甲基癸烷(3.73％)、3，7－二甲基癸烷(3.67％)、橙花基酮(3.30％)、2，6，11－三甲基十二烷(3.11％)、4－异亚丙基－1－乙烯基－氧－薄荷8－烯(2.38％)。
由表2可知，黑穗醋栗果实中共检测出44种挥发性成分，占检测总峰面积的94.92％。相对含量较高的成分有：α－蒎烯(16.32％)、△3－蒈烯(15.24％)、石竹烯(12.96％)、乙酸龙脑酉自(6.94％)、(－)－β－蒎烯(6.44％)、顺式B－罗勒烯(3.67％)。
2.2 红穗醋栗和黑穗醋栗果实主要挥发性成分比较
2种穗醋栗果实中各类挥发性成分的含量和种类不同。
红穗醋栗品种红十字果实中萜烯类成分有4种，相对含量为29.81％，具体成分有：石竹烯(21.85％)、柠檬烯(4.09％)、4－异亚丙基－1－乙烯基－氧－薄荷－8－烯(2.38％)、罗勒烯(1.49％)；黑穗醋栗品种布劳德果实中萜烯类成分有15种，种类最多，相对含量最高，为63.07％，具体成分有：α－蒎烯(16.32％)、△3－蒈烯(15.24％)、石竹烯(12.96％)、(－)－B－蒎烯(6.44％)、顺式β－罗勒烯(3.67％)、β－水芹烯(2.69％)、4－异亚丙基－1－乙烯基－氧－薄荷－8－烯(1.57％)、(＋)－4－蒈烯(1.07％)、莰烯(0.82％)、β－侧柏烯(O.68％)、γ－萜品烯(O.52％)、别罗勒烯(0.45％)、α－侧柏烯(O.32％)、4－甲基－2，7－辛二烯(0.22％)、α－水芹烯(O.10％)。
红穗醋栗品种红十字果实中酯类成分有4种，相对含量为16.60％，具体成分有：乙酸龙脑酯(8.49％)、苯甲酸苄酯(7.36％)、碳酸乙酯(0.43％)、丁酸烯丙酯(0.32％)；黑穗醋栗品种布劳德果实中酯类成分有10种，相对含量为8.03％，具体成分有：乙酸龙脑酯(6.94％)、丙酸香茅酯(0.43％)、丙烯酸氢糠酯(O.21％)、炔丙基丙酸酯(0.15％)、异丁酸烯丙基酯(O.10％)、顺式乙酸－3－己烯－1－醇酯(O.08％)、甲酸乙烯酯(0.04％)、丁酰基乳酸丁酯(O.03％)、乙酸烯丙基酯(0.03％)、丙酸烯丙基酯(O.02％)。此外，值得注意的是黑穗醋栗果实中虽然酯类物质种类多，但相对含量(8.03％)较低，而红穗醋栗果实中虽然酯类种类较少，但相对含量(16.69％)较高。
2种穗醋栗果实中醇类物质种类和相对含量均较少，红穗醋栗品种红十字果实中醇类成分有3种，相对含量为0.82％，具体成分有：丙炔醇(O.34％)、3－丁烯－2－醇(0.28％)、异戊醇(O.20％)；黑穗醋栗品种布劳德果实中醇类成分有4种，相对含量为O.72％，具体成分有：(－)4－萜品醇(O.48％)、1，5－庚二烯－3，4－二醇(O.11％)、环丁醇(0.07％)、3－丁烯－2－醇(O.06％)。
红穗醋栗品种红十字果实中烷烃类成分有4种，相对含量为10.64％，具体成分有：2，3，7－三甲基癸烷(3.73％)、3，7－二甲基癸烷(3.67％)、2，6，11－三甲基十二烷(3.11％)、丙烷(0.13％)；黑穗醋栗品种布劳德果实中烷烃类成分有6种，相对含量为3.24％，具体成分
有：4，6－二甲基十二烷(1.02％)、2，6，10，15－四甲基十七烷(0.82％)、3，8－二甲基十一烷(O.64％)、十三烷(O.48％)、3，7－二甲基壬烷(0.18％)、十七烷(0.10％)。
醛类物质在2种穗醋栗果实中皆检出，红穗醋栗品种红十字果实中醛类成分有2种，相对含量为2.52％，具体成分有：2－己烯醛(2.15％)、苯甲醛(0.37％)；黑穗醋栗品种布劳德果实中醛类成分有3种，相对含量为O.80％，具体成分有：2－己烯醛(0.42％)、丙酮醛(0.28％)、乙醛(O.10％)。酮类在红穗醋栗品种红十字果实中检测出1种成分，为橙花基酮，相对含量为3.30％；在黑穗醋栗品种布劳德果实中酮类成分有3种，相对含量为0.90％，具体成分有：顺式香叶基酮(O.51％)、2，2－Z.甲基－3－己酮(0.35％)、2，3－庚二酮(0.04％)。其他成分如醚类、酸类等相对含量和种类与上述物质相比更少，醚类只在红穗醋栗果实中检出(叔丁基甲醚)，酸类和苯类只在黑穗醋栗果实中检出(乙酸、异丁酸和对异丙基甲苯)。
由于上述挥发性成分(尤其萜烯类、酯类、醇类)种类和含量的差异，可能是造成红穗醋栗和黑穗醋栗果实风味不同的重要原因。
3、结论与讨论
红穗醋栗果实中共检测出20种挥发性成分，黑穗醋栗果实中共检测出44种挥发性成分。2种穗醋栗果实中主要的挥发性成分为萜烯类、酯类、醇类、烷烃类、醛类。红穗醋栗品种红十字果实中检测出的主要成分为：萜烯类4种，相对含量为29.81％；酯类4种，相对含量为16.60％；醇类3种，相对含量为0.82％；烷烃类4种，相对含量为10.64％；醛类2种，相对含量为2.52％。黑穗醋栗品种布劳德果实中检测出的主要成分为：萜烯类15种，相对含量为63.07％；酯类10种，相对含量为8.03％；醇类4种，相对含量为0.72％；烷烃类6种，相对含量为3.24％；醛类3种，相对含量为O.80％。
从现有报道来看，在黑穗醋栗果实中检测到的挥发性物质，其组成以萜烯类、脂族酯、醇类为主，还含有烃类、醛类、酮类、酸类、醚类、酚类、呋喃类、含硫化合物、含氧化合物等成分，其中单烯萜和倍半萜占芳香物质总量的80％，对黑穗醋栗的特征香味有重要影响的化合物是：丁酸甲酯、丁酸乙酯、桉树脑、丁二酮和一种具有特殊香气的微量成分，即4－甲氧基－2－甲基－2－巯基丁酮，该化合物具有强烈的猫韵气味。本试验仅从黑穗醋栗品种布劳德果实中检测出44种挥发性成分，这44种挥发性成分包括萜烯类、烷烃类、醛类、酮类、酯类等，这与前人的报道基本一致，但检测出的成分较少，可能与黑穗醋栗的品种和产地环境有关，具体的原因有待进一步探索。
与黑穗醋栗相比红穗醋栗研究报道较少，本研究发现红穗醋栗果实中挥发性成分的种类明显少于黑穗醋栗。红穗醋栗所含萜烯类物质的种类仅为4种，明显少于黑穗醋栗，但萜烯类是红穗醋栗果实中相对含量最高的挥发性成分；另外，值得注意的是酯类、醇类、烷烃类以及其他挥发性物质在红穗醋栗果实中虽然种类也较少，但其相对含量均明显高于黑穗醋栗。这些结果初步阐明了红穗醋栗和黑穗醋栗果实间挥发性成分的差异。
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