不同种类柑橘果实香气物质组成差异及其特征性组分鉴别

柑橘是世界第一大水果,不同种类品种果实具有各自独特的香气品质,是开展果实香气特征性组分鉴别研究的良好材料。虽然有关柑橘果实香气组分的研究较多,但以往报道的研究材料、香气物质萃取与分析技术、数据统计方法等差异较大,难以系统比较不同种类果实的香气组分。 本研究以6个种类的11个品种柑橘果实为材料,主要包括宽皮柑橘(温州蜜柑、椪柑),甜橙(‘纽荷尔’、‘奉节’),酸橙(枸头橙),柚(玉环柚、早香柚),杂柑(胡柚、红柿柑),枸橼(柠檬、佛手),采用电子鼻(E-nose)的香气品质模糊评价技术、顶空固相微萃取气质联用(HS SPME GC-MS)的精细检测技术,并结合聚类分析(HCA)和归一化等代谢组学数据分析技术,开展了果实香气特征性组分的鉴别研究；同时,分析了外源乙烯对发育柑橘果实‘纽荷尔’香气物质合成的影响。主要研究结果如下所述： 1. E-nose可用于不同种类柑橘果实香气品质的快速评判。分析结果显示,不同种类柑橘果实的香气‘印迹分析’存在差异,宽皮柑橘和甜橙果实相似,枸橼类果实则与其他柑橘果实不同；判别因子分析(DFA)模型可有效区分不同种类的柑橘果实,其中宽皮柑橘、橙、柚、枸橼分布在坐标轴的四个区域,而甜橙与酸橙果实相对聚类。电子鼻的数据表明不同种类柑橘果实的香气品质存在差异,为进一步鉴别果实香气特征性组分提供了参考依据。 2.鉴别出不同种类柑橘果实香气的15种特征性组分。在E-nose模糊评价的基础上,采用HS SPME GC-MS技术检测出柑橘果实的119种香气物质,其中以单萜、倍半萜及其衍生物为主。利用HCA和数据归一等方法对GC-MS数据进行了进一步的挖掘和分析,发现甜橙果实香气的特征性组分为瓦伦烯,酸橙为环异酒剔烯、古巴烯,杂柑为乙酸辛酯,柚为α-人参烯、金合欢醇、瓦伦烯,枸橼的特征性组分包括大根香叶烯B、顺式-a-没药烯、a-没药醇、甘香烯、p-没药烯、樟脑、α-香柠檬烯、(E)-香叶醛和柠檬醛等。发育阶段‘纽荷尔’果实的乙烯处理结果进一步支持了瓦伦烯为甜橙果实香气特征性组分的观点,也表明了数据分析方法的可靠性。上述结果为研究柑橘果实香气物质的代谢途径与调控积累了基础。 3.外源乙烯处理可调控发育阶段甜橙果实香气物质的合成。乙烯处理可有效改变150DAB(果实转色期)‘纽荷尔’果实的香气组分,其中单萜烯衍生物、倍半萜烯、倍半萜烯衍生物含量增加,醛和醇变化不明显,而单萜烯物质则趋于减少；甜橙果实香气特征性组分瓦伦烯在乙烯处理果实中的含量显著高于对照。研究还显示,乙烯处理对柑橘果实香气物质含量的调控受果实发育阶段影响。不同于150DAB结果,对于幼果阶段60DAB和完熟阶段210DAB的‘纽荷尔’甜橙果实而言,乙烯处理对香气物质组分的影响并不明显。