不同類型芒果果肉類胡蘿卜素、香氣和糖酸品質(zhì)分析

馬玉華　馬小衛(wèi)　武紅霞　周毅剛　許文天　王松標

摘 要 為研究果肉色澤存在明顯差異的芒果果實品質(zhì)特征，分析了4個淺黃色果肉品種（低類胡蘿卜素含量）和4個深黃色果肉品種（高類胡蘿卜素含量）的果肉類胡蘿卜素、香氣、糖和酸含量及組成特征。結果表明：不同品種間類胡蘿卜素組分大致相同，其中β-胡蘿卜素是各品種中含量最豐富的類胡蘿卜素，約占總類胡蘿卜素的33%～79%。高類胡蘿卜素含量的品種糖含量高、酸含量低，果實香氣物質(zhì)均以單萜烯類為主；低類胡蘿卜素含量的品種糖含量較低、酸含量較高，其中‘鸚鵡芒和‘豐順無核果實香氣物質(zhì)分別以酯類和醛類為主，而‘大白玉和‘白象牙香氣物質(zhì)以單萜烯類為主。

關鍵詞 芒果；類胡蘿卜素；香氣；糖；有機酸

中圖分類號 S667.7 文獻標識碼 A

Analysis of Carotenoid， Volatile， Sugar and Organic Acid

in Different Types of Mango Flesh

MA Yuhua1， MA Xiaowei2 *， WU Hongxia2， ZHOU Yigang2，

XU Wentian2， WANG Songbiao2

1 Guizhou Fruit Institute， Guiyang， Guizhou 550006， China

2 South Subtropical Crops Research Institute， CATAS/ Key Laboratory of Tropical Fruit Biology，

Ministry of Agriculture， Zhanjiang， Guangdong 524091， China

Abstract In order to analyze the fruit quality of different mango（Mangifera indica L.）cultivars with different flesh color， four pale-yellow-fleshed（low carotenoid content）， four deep-yellow-fleshed（high carotenoid content）cultivars were used to analyze the differences in carotenoid， flavor， soluble sugar and organic acid. The results showed that the compositions of carotenoids in the flesh of different mango cultivars were similar， with β-carotene as the dominant carotenoid. β-carotene was accounted for 33%-79% of the total carotenoid content in the eight cultivars. Four cultivars with high concentration of carotenoid had higher sugar content and lower organic acid content， and the dominant volatiles were monoterpene hydrocarbons. Other cultivars with low concentration of carotenoid had lower sugar content and higher organic acid content. Esters and aldehydes were the dominant volatiles in‘Yingwuand‘Fengsunwuhe， respectively， but monoterpene hydrocarbons were the dominant volatiles in‘Dabaiyuand‘Baixiangya.

Key words Mango； Carotenoid； Volatile； Sugar； Organic acid

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.12.028

果實品質(zhì)包括以糖、有機酸為核心的食用品質(zhì)，色澤為核心的外觀品質(zhì)，芳香物質(zhì)和生物活性物質(zhì)為核心的外延品質(zhì)[1]。隨著果實的發(fā)育成熟，芒果（Mangifera indica L.）果實中糖、色素和香氣含量逐步增加。由于類胡蘿卜素含量的不同，成熟芒果果肉色澤呈深黃色、黃色、淺黃色，個別品種呈乳白色[2]。根據(jù)筆者所在單位多人口嘗鑒定試驗，果實成熟時果肉呈淺黃色的芒果品種‘鸚鵡芒和‘豐順無核，吃起來其果實香味與深黃色果肉的‘臺農(nóng)、‘紅芒等品種存在明顯差異。其他研究結果表明，西瓜和番茄果實香氣成分組成隨類胡蘿卜素含量的變化而不同[3-4]。是否果肉類胡蘿卜素含量不同的芒果品種所含香氣成分和含量也不同。然而，目前為止有關芒果果實香氣特點和類胡蘿卜素含量之間的關系未見報道。本研究的主要目的是分析果肉色澤差異（類胡蘿卜素含量不同）不同的芒果品種，其香氣成分、糖和酸含量的變化特點。

1 材料與方法

1.1 材料

8個芒果品種：淺黃色果肉品種（‘鸚鵡芒、‘豐順無核、‘大白玉、‘白象牙），深黃色果肉品種（‘紫花芒、‘Bambaroo、‘VanDyke、‘Tommy），均栽培于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院南亞熱帶作物研究所芒果種質(zhì)資源圃（廣東湛江），試驗品種的砧木均為土芒。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗和果實發(fā)育時間，于2014年在各品種果實生理成熟期（果實發(fā)育成熟，近果核處果肉開始變黃），每個品種隨機取5個大小一致，無病蟲害的果實運到實驗室，在室溫下保存。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗和果實發(fā)育時間，待果實完熟時（果實發(fā)育充分，有芒果固有的色香味）分析各指標。果實去果皮后，每個品種取8 g果肉用于香氣成分分析，其余果肉液氮研磨，置于-80 ℃保存待用。果肉香氣、類胡蘿卜素、糖和酸成分分析采用5個果的混合樣。

1.2 方法

1.2.1 香氣成分分析 果肉香氣成分分析參照Zhou等[5]的方法。

1.2.2 類胡蘿卜素含量分析 果肉類胡蘿卜素提取與分析參照Xu等[6]的方法略有改進。10 g果肉加入15 mL色素提取液（正己烷 ∶ 丙酮 ∶ 無水乙醇=7 ∶ 2 ∶ 1，V/V/V），超聲波振蕩30 min后，15 ℃、8 000 r/min離心15 min，吸取含色素的上層溶液至25 mL容量瓶，沉淀用15 mL色素提取液重復提取兩次至無色。上層溶液用飽和NaCl水溶液洗滌至中性，經(jīng)真空濃縮至干，然后加入2 mL甲基叔丁乙醚 （MTBE）溶解，12 000 r/min離心15 min后，取上清液進行HPLC分析。色譜分析采用美國Waters 2695型高效液相色譜儀，2996二級管陣列檢測器。色譜柱：YMC C30類胡蘿卜素分析專用色譜柱（Wilmington， NC， USA）。HPLC洗脫條件如下：流動相A為乙腈 ∶ 甲醇=3 ∶ 1（含0.01%的BHT）；B為100% MTBE（含0.01%的BHT）。流速為1 mL/min，進樣體積為20 μL。采用梯度洗脫：0～10 min，A-B（95 ∶ 5）；10～19 min，A-B（86 ∶ 14）；19～29 min，A-B（75 ∶ 25）；29～54 min，A-B（50 ∶ 50）；54～66 min，A-B（26 ∶ 74）；67～76 min，A-B（95 ∶ 5）。類胡蘿卜素標準品購自Sigma公司。

1.2.3 糖和酸含量分析 糖、酸含量分析采用HPLC法。糖含量分析：取0.5 g果肉加入5 mL 80%乙醇，80 ℃水浴20 min，取上清液，80 ℃水浴蒸干，加入2 mL超純水，取1 mL過濾進行HPLC分析。流動相：75%乙腈，流速：1 mL/min，柱溫箱：35 ℃，進樣量10 μL。酸含量分析：取1 g果肉加入2 mL蒸餾水，高頻超聲提取40 min，取上清液，過0.45 μm濾膜進行HPLC分析。色譜柱為Agilent-C18（4.6 mm×250 mm， 5 μm）；流動相為甲醇-0.01 mol/L K2HPO4（3 ∶ 97）溶液，流速為0.5 mL/min，進樣量為20 μL，檢測波長為210 nm，柱溫為25 ℃。

根據(jù)樣品峰面積和各種糖、酸的標準曲線計算含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS13.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析（One-way ANOVA）。

2 結果與分析

2.1 不同類型芒果果肉類胡蘿卜素含量

從表1可以看出，根據(jù)果肉類胡蘿卜素含量，8個芒果品種可以分為兩類，高含量品種‘紫花芒、‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy，類胡蘿卜素含量為50.38～90.46 μg/g FW；低含量品種‘鸚鵡芒、‘豐順無核，‘大白玉和‘白象牙，類胡蘿卜素含量為2.94～10.52 μg/g FW。在類胡蘿卜素組分方面，高含量品種和低含量品種間大致相同，但各組分在不同品種所占的比例不同。β-胡蘿卜素是各品種中含量最豐富的類胡蘿卜素，約占總類胡蘿卜素含量的33%～79%，其中‘Bambaroo的β-胡蘿卜素含量最高（45.16 μg/g）。其他各成分中，紫黃質(zhì)、9-順式紫黃質(zhì)、α-胡蘿卜素和反式β-胡蘿卜素，分別占類胡蘿卜素總量的12%～47%、6%～26%、0.1%～2.1%和0～1.6%。黃體黃質(zhì)在‘豐順無核、‘大白玉、‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy品種中少量存在，其中‘Bambaroo號含量最高（2.25μg/g），而在其他品種中檢測不出。

2.2 不同類型芒果果實糖、酸含量

從表2可以看出，低類胡蘿卜素含量的品種糖含量以蔗糖為主，果糖次之，葡萄糖含量最低；而高類胡蘿卜素含量的品種，‘紫花芒以果糖含量最高，‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy以蔗糖含量最高。高類胡蘿卜素含量的品種，‘VanDyke、‘紫花芒、‘Bambaroo和‘Tommy的果糖、葡萄糖、蔗糖和總糖含量均顯著高于低類胡蘿卜素含量品種。

8個品種均以蘋果酸含量最高。低類胡蘿卜素含量的品種不含酒石酸，高類胡蘿卜素含量的品種，除‘紫花芒外，‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy酒石酸含量分別為0.43、6.93和2.41 mg/g FW。低類胡蘿卜素含量的品種草酸和檸檬酸含量分別為4.07～11.69 mg/g FW和4.07～8.42 mg/g FW，高類胡蘿卜素含量的品種草酸和檸檬酸含量分別為3.59～5.40 mg/g FW和0.59～9.49 mg/g FW。低、高類胡蘿卜素含量的品種總酸分別為16.5～37.49 mg/g FW和13.66～38.54 mg/g FW。從整體上看低類胡蘿卜素含量的品種的酸含量略高于高類胡蘿卜素含量的品種。低類胡蘿卜素含量的品種糖酸比為1.85～3.91，明顯低于高類胡蘿卜素含量的品種（5.84～37.88）。

2.3 不同類型芒果果實香氣成分分析

由表3和表4可以看出，不同品種揮發(fā)性成分數(shù)具有較大差異，根據(jù)8個芒果品種果肉香氣成分的總離子色譜圖分析，共檢測到179種化合物，可以分為9大類。其中單萜烯類9種、倍半萜烯類11種、非萜烯烴類18種、醇類7種、醛類8種、酮類7種、酯類21種、酸類7種和其他成分17種。

低類胡蘿卜素含量品種：‘鸚鵡芒檢測出22種揮發(fā)性成分，其中酯類（9種成分）、酸類（2種成分）、醇類（1種成分）和其他物質(zhì)（3種成分）相對含量較高，各成分中含量最高的是異戊酸乙酯，相對含量為39.68%?！S順無核檢測出40種揮發(fā)性成分，其中醛類（2種成分）、其他物質(zhì)（10種成分）和單萜烯類（2種成分）相對含量較高，各成分中含量最高的是6-溴吲哚-3-甲醛，相對含量為33.64%?！蟀子駲z測出40種揮發(fā)性成分，其中單萜烯類（3種成分）、其他物質(zhì)（3種成分）和醛類（1種成分）相對含量較高，各成分中含量最高的是萜品油烯，相對含量為40.39%。‘白象牙檢測出25種揮發(fā)性成分，其中單萜烯類（6種成分）和非萜烯烴類（6種成分）相對含量較高，各成分中含量最高的是4-蒈烯，相對含量為52.63%。

高類胡蘿卜素含量品種：‘紫花芒檢測出22種揮發(fā)性成分，其中單萜烯類（4種成分）、其他物質(zhì)（2種成分）和酯類（4種成分）相對含量較高，各成分中含量最高的是萜品油烯，相對含量為56.88%?！瓸ambaroo、‘VanDyke和‘Tommy分別檢測出13、31和13種揮發(fā)性成分，單萜烯類相對含量最高，倍半萜烯類次之。3個品種中均以3-蒈烯含量最高，相對含量分別為37.62%、61.85%和56.42%。

3 討論與結論

果實的芳香化合物包括酯類、醛類、醇類、萜烯類、脫輔基類胡蘿卜素等。多種香氣物質(zhì)按照一定的比例和濃度混合，可使每一種果實呈現(xiàn)不同的香味，形成每種果實特有的“香氣指紋”。芒果品種資源豐富，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院南亞熱帶作物研究所芒果種質(zhì)資源圃收集保存200余個品種和類型，在色澤和果實風味等品質(zhì)性狀上變異很大，為研究果實色澤和風味提供了很好的材料。香氣是構成芒果果實風味的重要因子之一，但品種間香氣物質(zhì)的組成存在顯著差異[7]。目前已從不同芒果品種中分離出脂肪酸和酯、醇類、醛類、酮類、萜烯類等香氣物質(zhì)，其中萜烯類物質(zhì)尤其是單萜烯是芒果的特征香氣物質(zhì)[8-9]。類胡蘿卜素是芒果果實中常見的功能性成分，也是果肉呈色的主要物質(zhì)?，F(xiàn)有研究結果表明，成熟芒果果肉中除了含有大量的β-胡蘿卜素外，還含有紫黃質(zhì)、黃體黃質(zhì)和α-胡蘿卜素等多種類胡蘿卜素[10]。類胡蘿卜素不僅參與果實色澤形成，而且參與了果實香氣的形成。類胡蘿卜素在類胡蘿卜素裂解雙加氧酶（Carotenoid cleavage dioxygenases，CCDs）的作用下形成脫輔基類胡蘿卜素，是目前公認的果實香氣的主要成分[11-12]。如葡萄果實中玉米黃素在CCD1裂解下產(chǎn)生3-羥基-β-紫羅蘭酮和C14-二醛[13]。甜瓜CCD1可裂解八氫番茄紅素產(chǎn)生香葉基丙酮，裂解番茄紅素產(chǎn)生假紫羅蘭酮，裂解β-胡蘿卜素產(chǎn)生β-紫羅蘭酮，裂解δ-胡蘿卜素產(chǎn)生α-紫羅蘭酮和假紫羅蘭酮[11]。

生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)果肉色澤差異的不同芒果品種，其果實風味也有很大差異，為探討它們之間是否存在一定的關系，本研究分析了4個低類胡蘿卜素含量品種和4個高類胡蘿卜素含量品種果實香氣成分的組成及糖酸含量。研究結果表明，不同類型芒果果實中其香氣成分存在很大的差異，低類胡蘿卜素含量的品種間果實香氣成分也有很大不同。低類胡蘿卜素含量品種：‘鸚鵡芒果實香氣物質(zhì)以酯類為主，由于酯類化合物在果實成熟時散發(fā)出令人愉悅的“花香味”[14-15]，是典型的酯香型果實；‘豐順無核果實香氣物質(zhì)以醛類為主，為醛香型果實；‘大白玉以單萜烯類為主，還含有較高的醛類和酮類；‘白象牙以單萜烯類為主，主要成分是4-蒈烯。高類胡蘿卜素含量的品種（‘紫花芒、‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy）果實香氣物質(zhì)均以單萜烯類為主，表現(xiàn)出典型的芒果果實松香味。從本研究結果來看，萜烯類物質(zhì)是芒果果實的主要香氣成分，這與前人的研究結果相似，但不同品種的香氣成分組成和含量是由其基因型決定的，品種間果實香氣成分的差異并不是由于類胡蘿卜素含量差異造成的。酯香型‘鸚鵡芒和醛香型‘豐順無核果肉低類胡蘿卜素含量形成的分子機制還需進一步的研究。雖然類胡蘿卜素是香氣物質(zhì)脫輔基類胡蘿卜素形成的前體物質(zhì)，但本研究在所分析的8個芒果品種果肉中沒有檢測出脫輔基類胡蘿卜素，這與Pandit[8]的研究結果相似，可能原因是脫輔基類胡蘿卜素在果實中的含量很低，也可能是對頂空固相微萃取法不敏感。筆者還發(fā)現(xiàn)，與高類胡蘿卜素含量的品種相比，低類胡蘿卜素含量的品種果實中糖含量低、酸含量高、糖酸比比較低，類胡蘿卜素含量比較低的這4個品種果實風味偏酸。果實風味是由果實的糖酸絕對含量、糖酸比以及各種果實特有的香氣成分共同決定的，再輔以醛、酯、醇等，從而形成果實的酸、甜、苦及各種香氣[16]。由于特征香氣成分的不同以及糖、酸含量的不同，芒果品種間風味存在較大的差異，而這種差異在育種工作中具有較高的價值。低類胡蘿卜素含量的品種‘鸚鵡芒、‘豐順無核和‘大白玉具有較高含量的酯類、醛類和酮類，表現(xiàn)出濃郁的果香味或清香味，根據(jù)這些品種的獨特香氣與消費者對風味的要求，可以作為特殊的親本材料，利用傳統(tǒng)雜交和現(xiàn)代基因工程，培育風味豐富的新品種。

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