1-MCP處理對(duì)南果梨20℃貯藏期間香氣成分的影響

董 萍，辛 廣,*，張 博，馮 帆，李鐵純

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；2.鞍山師范學(xué)院化學(xué)系，遼寧 鞍山 114005)

1-MCP處理對(duì)南果梨20℃貯藏期間香氣成分的影響

董 萍1,2，辛 廣1,2,*，張 博2，馮 帆1,2，李鐵純2

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；2.鞍山師范學(xué)院化學(xué)系，遼寧 鞍山 114005)

利用固相微萃取技術(shù)(solid phase micro extraction，SPME)與氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)相結(jié)合對(duì)1-methylcyclopropene(1-MCP)處理南果梨20℃貯藏香氣成分進(jìn)行研究。結(jié)果表明：南果梨香氣成分的釋放與果實(shí)的后熟程度有很大的關(guān)系，總體上呈現(xiàn)先上升后略下降的趨勢；1-MCP處理延長了南果梨20℃貯藏期，但減少了香氣成分種類；處理組檢出果實(shí)香氣的種類比對(duì)照組減少了27.8%，其中酯類香氣種類比對(duì)照果減少了31.3%。

南果梨；香氣成分；1-甲基環(huán)丙烯處理；固相微萃取(SPME)；氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)

南果梨為秋子梨(Pyrus ussriensis Maxim)優(yōu)良品種之一，色澤鮮艷，香氣誘人，肉質(zhì)細(xì)膩，酸甜適口，品質(zhì)極佳，深受消費(fèi)者青睞。香氣是果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良的重要特征，怡人的果實(shí)香氣能夠吸引消費(fèi)者并提升果品市場競爭力。研究表明一些保鮮措施盡管顯著延長果實(shí)的貯藏期，但對(duì)果實(shí)香氣品質(zhì)有一定影響[1-3]。香氣的缺失影響消費(fèi)者的購買欲，降低了果實(shí)的商品價(jià)值。

南果梨屬典型呼吸躍變型果實(shí)，常溫條件壽命較短，呼吸高峰過后果肉變軟，果心褐變，進(jìn)而腐爛、變質(zhì)。1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)是一種乙烯競爭性抑制劑，能阻斷乙烯與受體的正常結(jié)合，且l-MCP與乙烯受體的結(jié)合不可逆，致使乙烯信號(hào)傳導(dǎo)受阻，從而可以延緩果實(shí)的后熟衰老進(jìn)程[4]。研究表明1-MCP對(duì)南果梨具有顯著保鮮效果，但對(duì)南果梨貯藏過程中香氣成分的影響未見報(bào)道[5-8]。本實(shí)驗(yàn)利用固相微萃取技術(shù)(solid phase micro extraction，SPME)與氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)相結(jié)合對(duì)l-MCP處理南果梨20℃貯藏香氣成分進(jìn)行研究，為南果梨保鮮貯藏提供一定技術(shù)資料。

1 材料與方法

1.1 材料及其處理

南果梨產(chǎn)自遼寧鞍山唐家房鎮(zhèn)，摘取大小相對(duì)一致、無病蟲害、無機(jī)械傷的果實(shí)。分別使用質(zhì)量濃度

0(CK)、0.25mg/kg的1-MCP當(dāng)日進(jìn)行處理，處理24h后于20℃貯藏。每次處理25kg，3次重復(fù)。

使用 0.10mm厚的PVC(無毒聚氯乙烯)薄膜制作2個(gè)容積為lm3的塑料帳(含Φ=10cm風(fēng)扇一個(gè))，把需處理的果實(shí)放在塑料帳內(nèi)，除留有一個(gè)操作孔外，其他部分先密封好，再將配制好的1-MCP藥劑分別放入塑料帳內(nèi)，打開瓶蓋，然后迅速將塑料帳封閉。1-MCP氣體很快從瓶中釋放到密封的塑料帳內(nèi)，在常溫條件下處理24h。由于是摸索性實(shí)驗(yàn)，因此只處理了一個(gè)濃度，今后將對(duì)不同濃度1-MCP對(duì)南果梨香氣成分的影響展開進(jìn)一步的研究。

測定時(shí)每個(gè)重復(fù)取南果梨1kg(約10個(gè)左右)放入玻璃容器(d=20cm，h=20cm)中，20℃密閉24h，用固相微萃取裝置(SPME)萃取香氣成分，萃取30min。每個(gè)重復(fù)測定3次。每5d進(jìn)行一次測定，連續(xù)進(jìn)行9次。

1.2 試劑與儀器

1-MCP 西秦生物科技有限公司。6890-5973氣相色譜-質(zhì)譜-計(jì)算機(jī)聯(lián)用儀(GC-MS) 美國惠普公司；57330-U型固相微萃取(SPME)手柄、57300-U型100μmPDMS固相微萃取針 美國Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 色譜條件

氣相色譜條件：色譜柱為HP-5(25.0m×0.25mm，0.25μm)彈性石英毛細(xì)管柱；載氣為He氣，載氣流量1mL/min；進(jìn)樣口溫度230℃；無分流進(jìn)樣；程序升溫50～220℃(5℃/min)；解析5min。

1.3.2 質(zhì)譜條件

質(zhì)譜條件：離子源為EI源，離子源溫度為230℃；接口溫度為230℃；四級(jí)桿溫度為150℃；倍增器電壓為1988eV；電離電壓為70eV；發(fā)射電流為34.6A；掃描范圍20～500 m/z。

1.3.3 定性分析

取固相微萃取的香氣成分，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定。通過G1701BA化學(xué)站檢索NIST 98譜圖庫，再結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析，確認(rèn)其化學(xué)成分。

1.3.4 定量分析

通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，求得各化學(xué)成分在香氣成分中的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.11 -MCP處理對(duì)南果梨20℃貯藏香氣成分?jǐn)?shù)量的影響

按前述實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)照組南果梨在采后20℃貯藏的第5、10、 15、20、25天進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析(25d后腐爛或無食用意義)，分別檢出4、6、13、18、12種香氣成分。1-MCP處理果實(shí)在20℃貯藏第5、10、15、20、25、30、35、40、45天分別檢出0、0、2、4、7、9、1 3、1 2、1 0種香氣成分。由此可知，南果梨香氣成分的釋放與果實(shí)的后熟程度有很大的關(guān)系，總體上呈現(xiàn)先上升后略下降的趨勢(圖1)。

圖1 不同貯藏時(shí)間1-MCP處理南果梨檢出香氣成分?jǐn)?shù)量Fig.1 Quantity of aroma components in Nanguo pears treated by 1-MCP during different storage periods

2.21 -MCP處理對(duì)南果梨20℃貯藏香氣成分種類的影響

圖2 南果梨20℃貯藏時(shí)香氣成分總離子流圖(采后20d)Fig.2 Total ion current of fruit aroma component in Nanguo pears during storage at 20 ℃ ( 20 days after harvest)

圖3 1-MCP處理南果梨20℃貯藏時(shí)香氣成分總離子流圖(采后35d)Fig.3 Total ion current of fruit aroma component in Nanguo pears with 1-MCP treatment during storage at 20 ℃ ( 35 days after harvest)

1-MCP處理與對(duì)照果實(shí)香氣成分分析結(jié)果(表1，圖2、3)，對(duì)照組南果梨在采后20℃貯藏第20天時(shí)，測得香氣成分的種類最多達(dá)18種，其中酯類化合物16種、醇類1種、烴類1種，主要為乙酸乙酯(1.49%)、丁酸乙酯(7.48%)、2-甲基丁酸乙酯(1.43%)、己酸甲酯(1.46%)、己酸乙酯(41.76%)、乙酸己酯(11.78%)、2-辛烯酸乙酯(1.07%)、辛酸乙酯(6.73%)和α-法呢烯(21.6%)。1-MCP處理組在貯藏第35天時(shí)測得的香氣種類最多為13種，比對(duì)照組香氣成分總數(shù)減少了5種，其中酯類化合物11種、醇類1種、烴類1種。主要成分相對(duì)含量為：乙酸乙酯(1.86%)、丁酸乙酯(4.74%)、己酸甲酯(1.25%)、己酸乙酯(53.16%)、乙酸已酯(14.49%)、辛酸乙酯(8.67%)、α-法呢烯(11.22%)。

表1 1-MCP處理對(duì)20℃貯藏的南果梨香氣成分的影響Table1 Effect of 1-MCP treatment on fruit aroma components in Nanguo pears during storage at 20 ℃

經(jīng)過GC-MS分析，20℃貯藏期間1-MCP處理組檢出果實(shí)香氣的種類比對(duì)照組減少了27.8%，其中酯類香氣種類比對(duì)照果減少了31.3%。醇類香氣種類有所改變，對(duì)照組乙醇含量(0.46%)，1-MCP處理組1-已醇含量為(0.63%)。烴類物質(zhì)無明顯變化。由此可見，1-MCP對(duì)南果梨的香氣成分的形成有一定的影響，抑制了果實(shí)酯類香氣物質(zhì)的形成，對(duì)酯類和醇類香氣成分的影響顯著。

3 結(jié)論與討論

本實(shí)驗(yàn)利用固相微萃取技術(shù)(SPME)和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析測定了1-MCP處理后南果梨香氣成分。共測得酯類化合物16種，醇類2種，烴類1種，主要為乙酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸甲酯、己酸乙酯、乙酸己酯、2-辛烯酸乙酯、辛酸乙酯和α-法呢烯等。本實(shí)驗(yàn)所采用的固相微萃取技術(shù)與傳統(tǒng)香氣萃取方法相比，不僅操作簡便，同時(shí)還可以在不破壞樣品的情況下進(jìn)行準(zhǔn)確的萃取，真實(shí)地反映了果實(shí)整體香氣[9-11]。

有研究表明，1-MCP處理可以明顯抑制南果梨果實(shí)硬度的下降，保持可溶性固形物含量，推遲乙烯釋放峰值出現(xiàn)的時(shí)間，抑制果膠酶活性的劇烈變化，延緩南果梨的后熟，延長貯藏期[12-15]。本實(shí)驗(yàn)對(duì)1-MCP處理后果實(shí)香氣品質(zhì)的變化研究進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，結(jié)果表明1-MCP處理后南果梨20℃貯藏期延長，但同時(shí)果實(shí)香氣物質(zhì)的形成也受到了抑制，造成南果梨香氣釋放的種類減少。這種抑制作用可能與果實(shí)乙烯的釋放被抑制有關(guān)，具體的關(guān)系有待于進(jìn)一步研究。

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Effect of 1-MCP Treatment on Fruit Aroma Components in Nanguo Pears during Storage at 20 ℃

DONG Ping1,2，XIN Guang1,2,*，ZHANG Bo2，F(xiàn)ENG Fan1,2，LI Tie-chun2
(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China；2. Department of Chemistry, Anshan Normal University, Anshan 114005, China)

The fruit aroma components of Nanguo pears with 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatment during storage at 20℃ were determined by solid phase micro-extraction (SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Results showed that the release of fruit aroma components had close correlation with fruit post-ripening degree, which exhibited a trend of initial increase and final decrease. The 1-MCP treatment could extend the shelf life time of Nanguo pears during storage at 20℃, while reduced the quantity of fruit aroma components. Compared with the fruits without 1-MCP treatment, the quantity of total fruit aroma components and esters aroma components decreased by 27.8 % and 31.3%, respectively.

Nanguo pear；fruit aroma component；1-methylcyclopropene (1-MCP) treatment；solid phase microextraction (SPME)；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

TS255.3

A

1002-6630(2010)22-0477-03

2010-03-24

遼寧省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20051086)

董萍(1985—)，女，碩士研究生，主要從事食品生物技術(shù)研究。E-mail：yangguangzaiwu@163.com

*通信作者：辛廣(1966—)，男，教授，博士，主要從事食品生物技術(shù)研究。E-mail：xguang212@163.com