菠萝贮藏过程中香气成分的分布与变化1

1、菠萝贮藏过程中香气成分的分布与变化1论文导读:：菠萝。分别将果肉和中柱分开。贮藏过程中中柱部位香气成分变化。果实贮藏过程中。香气成分成为研究热点。论文关键词：菠萝，果肉，中柱，贮藏，香气成分菠萝，又名凤梨，其具有良好的风味、甜度和丰富的膳食纤维等，广泛用于鲜食、加工、榨汁等。目前全球约有90个国家和地区种植菠萝，其中泰国、菲律宾、中国、巴西、印度、尼日利亚、哥斯达黎加、墨西哥、印度尼西亚和肯尼亚为世界十大菠萝生产国。在世界热带水果贸易中，菠萝是最活泼的品种之一。我国菠萝栽培有近400年历史，因其具有较长的产业链，产品附加值高果肉，已成为我国热区最具特色和竞争优势的热带水果品种之一，为热区经济开

2、展、农民增收，做出了重要奉献。近年来，香气成分成为研究热点，很多水果的香气成分都有研究，有关菠萝的研究也不少，不同品种、不同成熟度【3】以及果实发育过程【4】的菠萝进行了有关研究，这些研究结果都证实了菠萝中主要香气成分以酯类为主。果实贮藏过程中，香气成分会发生一定变化，苹果、香梨等水果上已有报道，但尚未见有关菠萝贮藏期间香气成分变化的研究，为此本文选取风味较佳的台农6号菠萝品种进行贮藏期间香气成分的研究。1 材料与方法1.1 材料菠萝品种为台农6号，采自海南省万宁市龙滚镇，选取成熟度7-8成的果实，采收后经清洗、消毒后，贮藏于10 的冷库中。分别在贮藏后第1 d 和第9 d选取5个菠萝样品进行

3、相关指标的测定。1.2 方法硬度的测定将果实纵剖果肉，使用硬度计 Pulp 菠萝果实在10 贮藏条件下，果实的根本指标如表1所示，描述果实颜色变化的L*、a*、b*、C*、h*等均表现出增加或减少的变化。果肉的硬度变化较明显，呈现显著降低的趋势P2.2菠萝果实香气的变化我们的实验结果说明，菠萝果实不同部位果肉和中柱主要香气成分以酯类为主，另有少量的醇、醛、酮等。果肉部位的主要香气成分有己酸甲酯、己酸乙酯、辛酸甲酯、3-甲硫基丙酸甲酯、辛酸乙酯、2-甲基丁酸甲酯等，中柱部位的主要香气成分有己酸甲酯、己酸乙酯、3-甲硫基丙酸甲酯、3-甲硫基丙酸乙酯、辛酸甲酯、辛酸乙酯等见表2。菠萝贮藏过程中，香气

4、成分类别有一定变化，如图1可知，随着贮藏时间的延长，酯类含量略有减少，但占总香气挥发物的百分数始终在80%以上。贮藏过程中，萜烯类成分的含量也随贮藏时间的延长而相应的减少。图1 菠萝果肉中不同类别香气成分含量Fig. 1 The content of aroma volatile inpulp of pineapple我们的实验说明，菠萝贮藏过程中，果肉中香气成分数量从21种降低到15种果肉，而香气含量呈现有升有降的趋势，含量增加的主要有：2-甲基丁酸甲酯从3.65%到15.34%、己酸甲酯从17.48%到39.96%，还有丁酸甲酯、3-甲硫基丙酸甲酯、(Z)- 4-辛烯酸甲酯、壬酸甲酯、癸酸

5、甲酯等香气成分含量略有增加。香气成分含量减少的有：2-甲基丁酸乙酯5.16%到0.44%、己酸乙酯14.26%到0.89%，还有辛酸甲酯、-依兰油烯等香气成分含量略有减少。果肉中第1 d含有而第9d无的香气成分有：3-甲硫基丙酸乙酯4.45%、乙酸苏合香酯1.68%、辛酸乙酯7.76%、2-甲基苄基乙酯0.71%、癸酸乙酯1.51%等。第1d无而第9d含有的香气成分有：壬醛、1-壬醇、- 荜澄茄油烯。贮藏过程中，中柱部位香气类别含量也有不同程度减少，如图2所示。酯类在中柱部位是主要的香气类别，其香气含量从82.75%降到65.51%。萜类化合物在第1 d有少量，随着贮藏进城逐渐消失中国学术。菠

6、萝贮藏过程中，中柱部位香气成分数量从19种降低到13种，香气成分含量增加的有2-甲基丁酸甲酯从5.49%到14.06、己酸甲酯从14.29%到30.85%，还有丁酸甲酯、3-甲硫基丙酸甲酯等略有增加。香气成分含量减少的有2-甲基丁酸乙酯从6.48%到1.68%、己酸乙酯酯从13.12%到1.24%，还有辛酸甲酯、癸酸甲酯、癸醛、-依兰油烯等含量略有减少。中柱中第1d含有而第9d无的香气成分有：3-甲硫基丙酸乙酯6.77%、乙酸苏合香酯1.61%、辛酸乙酯8.39%、2-甲基苄基乙酯0.45%、癸酸乙酯1.78%等。图2 菠萝中柱中不同类别香气成分含量Fig. 2 The content of

7、aroma volatile incore of pineapple在贮藏的第1 d，酯类成分中除壬酸甲酯只存在于果肉部位外，其它酯类成分均同时存在于果肉和中柱中。1-壬醇、-依兰油烯、()-网翼藻烯A均出现在两个部位中。仅出现在果肉部位的有4,9-依兰油二烯、-杜松烯。仅出现在中柱部位的有癸醛。在贮藏后的第9 d，酯类成分中除2-己烯酸甲酯、壬酸甲酯仅出现在果肉部位，其它酯类成分均出现在果肉和中柱部位。其它类别香气成分中仅-依兰油烯出现在两个部位中。仅出现在果肉部位的香气成分还有壬醛、- 荜澄茄油烯果肉，仅出现在中柱部位的有癸醛、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-四氢吡喃酮和5-

8、(羟甲基)- 2-呋喃甲醛。2.3挥发性香气成分的主成分分析电子鼻是由电化学传感器阵列和一定的识别装置组成的，可以模拟生物鼻来进行快速全面识别气味的仪器。主成分分析Principal component analysis(PCA )是一种统计分析技术，通过变换观察的视角来寻找样品间差异的一种算法。利用电子鼻对菠萝果实挥发性成分的电信号变化来进行主成分分析，得到图1结果，说明同一贮藏时期的菠萝果实平行检测的数据构成独立组群，说明电子鼻分析检测重现性良好。1 main axis和2main axis上包含了在PCA转换中得到的第一主成分和第二主成分的奉献率。奉献率越大，区分越好，从图中可知主成分的

9、奉献率分别到达了47.69%和33.10%，总奉献率到达80.79%。从图3可知，电子鼻能很好的区分开贮藏过程第1 d和第9 d的菠萝果实，区别值到达了0.821。表2菠萝果实贮藏期间香气成分变化和分布Table 2 The changes and distribution of thearoma volatile compounds from pineapple during storage. 类别 category 化合物 Compounds 相对含量 relative content 1st d 9th d 果肉 pulp 中柱core 果肉 pulp 中柱core 酯Ester But

10、anoic acid, methyl ester 丁酸甲酯 1.28 2.14 2.68 2.72 Butanoic acid, 2-methyl-, methyl ester 2-甲基丁酸甲酯 3.65 5.49 15.34 14.06 Butanoic acid, ethyl ester 丁酸乙酯 2.96 4.05 - - Butanoic acid, 2-methyl-, ethyl ester 2-甲基丁酸乙酯 5.16 6.48 0.40 1.68 Hexanoic acid, methyl ester 己酸甲酯 17.48 14.29 39.96 30.85 2-Hexenoic

11、 acid, methyl ester 2-己烯酸甲酯 - - 0.23 - Hexanoic acid, ethyl ester 己酸乙酯 14.26 13.12 0.89 1.24 3-(Methylthio)propanoic acid methyl ester 3-甲硫基丙酸甲酯 6.17 6.96 6.33 7.68 3-(Methylthio)propanoic acid ethyl ester 3-甲硫基丙酸乙酯 4.45 6.77 - - (Z)- 4-Octenoic acid, methyl ester (Z)- 4-辛烯酸甲酯 1.08 1.02 1.99 1.73 Oc

12、tanoic acid, methyl ester 辛酸甲酯 12.72 8.81 12.22 5.00 Styralyl acetate 乙酸苏合香酯 1.68 1.61 - - Nonanoic acid, methyl ester 壬酸甲酯 0.29 - 0.36 - Octanoic acid, ethyl ester 辛酸乙酯 7.76 8.39 - - Decanoic acid, methyl ester 癸酸甲酯 2.62 1.39 2.85 0.55 2-Methylbenzyl acetate 2-甲基苄基乙酯 0.71 0.45 - - Decanoic acid, et

13、hyl ester 癸酸乙酯 1.51 1.78 - - 合计 Total 83.78 82.75 83.25 65.51 醛 Aldehyde Nonanal 壬醛 - - 0.19 - 5-(hydroxymethyl)-2-Furancarboxaldehyde 5-(羟甲基)- 2-呋喃甲醛 - - - 3.94 Decanal 癸醛 - 0.41 - 0.30 合计 Total - 0.41 0.19 4.24 酮 Ketone 2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-四氢-吡喃酮 - - - 0.51 合计Total - - - 0.51 醇 Alcohol 1-Nonanol 1

14、-壬醇 0.31 0.36 - - 合计 Total 0.31 0.36 - - 萜烯 Terpene ()-Dictyopterene A ()-网翼藻烯A 3.30 2.64 - - -Cubebene - 荜澄茄油烯 - - 0.57 - 4,9-Muuroladiene 4,9-依兰油二烯 0.20 - - - -Muurolene -依兰油烯 0.50 0.55 0.19 0.29 -Cadinene -杜松烯 0.21 - - - 合计 Total 4.21 3.19 0.76 0.29 总计 Grand total 88.3 86.71 84.2 70.55 -：未检出 Not

15、detected图3 菠萝果实贮藏条件下PCA分析结果Fig.3 Principal componentanalysis (PCA ) of pineapple fruits during postharvest storage3 讨论近年来国外菠萝香气研究较多，已发现超过280种香气成分，国内也有不少，他们的研究主要集中于不同品种、不同成熟度、果实发育过程等。迄今尚未见有关利用SPME-GC-MS技术对菠萝不同部位果实香气成分的研究。Pickenhagen等、Elss等、Takeoka等、Akioka和Taivini等研究说明菠萝果实香气成分主要是以酯类成分为主果肉，这与我们的研究一致，不管

16、是果肉还是中柱部位，酯类成分始终占香气成分的主要局部，只是在贮藏过程中，两部位香气成分的数量逐渐减少，酯类总含量有所减少。这些挥发性成分的变化与果实成熟后，其内部发生的一系列生理生化变化有关系，特别是酯类成分由于分解使其成分的数量和相对含量下降。Tokitomo等也指出菠萝中主要香气成分是4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮、2-甲基丙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、2-甲基丁酸甲酯、十一烷三烯，其中4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(HDMF)和2-甲基丁酸乙酯是果实特征香气成分中国学术。台农6号菠萝果实的香气主要以酯类化合物为主，主要成分有己酸甲酯、己酸乙酯、辛酸甲酯、辛酸乙酯、

17、2-甲基丁酸乙酯和3-甲硫基丙酸甲酯等。菠萝果实在贮藏过程中，不管果肉还是中柱中的酯类含量都略有减少，这与陈计峦等对五九香梨的研究结果正好相反，其认为酯类化合物含量随着贮藏期的延长而增加。与苹果上的研究相类似，在贮藏过程中酯类化合物含量降低。菠萝果实的果肉和中柱在贮藏过程中，香气成分的数量都有减少，而嘎拉苹果的香气数量在贮藏过程中增加。分析原因可能与果实种类有关果肉，菠萝与苹果、香梨的果肉组织特性和耐贮性方面有差异。菠萝的香气成分的形成受多种因素的影响。如品种、成熟度【3】等，贮藏条件也影响到果实香气成分的形成，本研究的结果只是利用台农6号菠萝在10贮藏下测定的香气成分，今后应进一步扩大研究范围，寻找不同品种菠萝的最正确贮藏条件和最正确贮藏时间，以便获得最正确香气品质性状。本研究首次使用电子鼻技术对贮藏过程中第1 d和第9 d的菠萝果实进行了主成分分析，能够很好的将两个时间的果实区分开，区别值到达了0.821，说明菠萝果实贮藏过程中第1 d和第9 d的挥发性香气成分有差异，这进一步验证了用GC-MS分析的不同贮藏时间的挥发性香气成分的差异性。这为进一步进行菠萝果实的香气品质研究提供了新方法。4 结论菠萝果实主要香气成分有2-甲基丁酸甲酯、己