gc-ms用于花果香气成分研究进展

DOI院10.12161/j.issn.1005-6521.2020.05.035

云oodResearchAndDevelopment食品研究与开发圆园20年3月

第41卷第5期

213GC-MS用于花果香气成分研究进展

张会袁郭磊袁王军民袁谭大聪袁华燕*渊西南林业大学云南森林资源培育与利用协同创新中心袁云南昆明650224冤

摘

要院香气是衡量花果品质的重要感官指标袁决定着花果制品的风味和加工特性遥不同的花果具有特殊的香气成

分袁通常由挥发性有机化合物渊volatileorganiccompounds袁VOCs冤组成袁VOCs是一类分子量较小的次生代谢产物遥VOCs可由气相色谱-质谱渊gaschromatography-massspectrometer袁GC-MS冤联用技术进行检测与分析遥目前袁国内外学者对不同种类花果的香气成分研究有很多报道袁但对其香气成分的检测方法及成分对比未进行归纳总结遥该文综述目前国内外花果香气成分的检测方法尧香气成分的主要组成和功能特性袁以期对花果香气成分研究的未来发展趋势进行预测袁为花果香气成分的研究提供参考遥

关键词院花果曰花香曰果香曰香气成分曰气相色谱质谱联用曰研究进展

ResearchProgressofFlowerandFruitAromaComponentsbyGC-MS

ZHANGHui袁GUOLei袁WANGJun-min袁TANDa-cong袁HUAYan*渊YunnanForestResourcesCultivationandUtilizationCollaborativeInnovationCenter袁SouthwestForesty

University袁Kunming650224袁Yunnan袁China冤

粤遭泽贼则葬糟贼院Aromaplaysanimportantroleinthesensoryqualityofflowersandfruits袁whichdeterminesthe

flavorandprocessingcharacteristicsoffabricatedfoodproduct.Specialaromacomponentsofflowersandfruitsusuallyaremainlymadeupofvolatileorganiccompounds渊VOCs冤.VOCsareakindofsecondarymetaboliteswithsmallmolecularcompounds袁whichcanbedetectedbygaschromatography-massspectrometer渊GC-MS冤.Uptodate袁scholarsathomeandabroadhadreportedmanystudiesonthearomacomponentsofdifferentflowersandfruits袁however袁thereviewofthedetectionmethodsandthearomacomponentshavenotbeenreported.Inthispaper袁thedetectionmethods袁maincompositionsandfunctionalcharacteristicsofthearomacomponentsweresummarized袁whichcouldprovidereferencefortheresearchofthearomacomponents袁andpredictthefuturedevelopmenttrendofstudyonthearomacomponents.

运藻赠憎燥则凿泽院flowerandfruit曰floralscent曰fruityodour曰aroma曰gaschromatography-massspectrometer渊GC-MS冤曰researchadvances

引文格式院

张会袁郭磊袁王军民袁等.GC-MS用于花果香气成分研究进展[J].食品研究与开发袁2020袁41渊5冤院213-219

ZHANGHui袁GUOLei袁WANGJunmin袁etal.ResearchProgressofFlowerandFruitAromaComponentsbyGC-MS[J].FoodResearchandDevelopment袁2020袁41渊5冤院213-219

花果香气成分与花果的质量尧加工及营养价值密切相关遥香气成分是其能否博得消费者的喜欢尧是否

是市场主力的主要考察因素遥植物香气成分袁是一类分子量较小的次生代谢物袁在植物学界也称之为精油遥目前已知含精油较多的植物有龙脑香科尧芸香科尧禾本科尧樟科尧姜科尧桃金娘科尧木兰科尧柏科等遥植物的营养器官和生殖器官均有香气成分分布袁不同部位含量有所不同[1]遥有些植物的根尧茎尧叶尧皮尧花或果等可作为天然香料袁但花果的香气最为突出袁也是最具

作者简介院张会渊1994要冤袁女渊汉冤袁在读硕士研究生袁主要从事植物化学相关研究遥

*通信作者院华燕渊1968要冤袁女袁教授袁博士袁主要从事天然药化相关研究遥

张会袁等院GC-MS用于花果香气成分研究进展

214经济价值的部位袁香气成分是其主要特征遥研究香气成分袁有利于优化品种特性袁提高经济效益遥

近年来袁国内外有许多关于香气成分的研究方法尧各种花果的香气成分及其不同品种之间的成分差异的研究[2-4]遥香气成分的前处理方法有同时蒸馏萃取法渊simultaneousdistillationandsolventextraction袁

1

花果香气成分的研究方法关研究提供依据遥

专题论述

花果香气成分的研究流程主要包括以下5个方面袁样品采集与制备尧样品前处理尧采集数据尧数据处理与分析以及生物学解释遥根据研究目的和对象不同采取合适的存放条件袁分析含水量较高的挥发性组分时袁取样后袁先用液氮研磨粉末袁低温保存袁如黄瓜尧番茄尧草莓等遥挥发性植物代谢谱的采集常采用固相微萃取的前处理方法袁非挥发性植物代谢物谱需进行衍生化处理遥运用气质联用检测其中代谢物的种类尧含量袁得到代谢图谱袁对原始数据进行处理分析袁找出差异代谢物袁进行生物学解释遥花果香气成分的研究流程可归纳如图1所示遥

SDE冤尧超临界流体萃取法渊supercriticalfluidextraction袁SFE冤尧顶空法渊headspace袁HS冤尧固相微萃取法渊solid-phasemicroextraction袁SPME冤袁通常使用气相色谱-质谱渊gaschromatography-massspectrometer袁GC-MS冤联用技术对其进行检测遥本文对香气成分的主要研究方法进行对比分析袁阐述其用于香气成分的研究特点遥同时袁总结常见花果及其加工制品的香气成分差异袁介绍花香的生物功能袁为香气成分的基因分析及其相

样品采集与制备均质液氮研磨提取顶空法前处理固相微萃取数据采集靶标分析LC-QQQLC-QTOF非靶标分析GC-QQQGC-QTOF数据分析数据预处理峰提取峰匹配归一化模式识别特征提取LoadingplotVIPANOVA生物学解释生物学功能验证HCAPCAPLS-DALC-QQQ院液相色谱-三重四级杆质谱曰LC-QTOF院液相色谱-四极杆飞行时间质谱曰GC-QQQ院气相色谱-三重四级杆质谱曰GC-QTOF院气相色谱-四极杆飞行时间质谱曰HCA院聚类分析曰PCA院主成分分析曰PLS-DA院偏最小二乘法判别分析曰VIP院联合变量重要性因子曰ANOVA院方差分析曰

loadingplot院因子载荷图遥图1花果香气成分的研究流程

Fig.1Theanalysisflowofaromacomponents

1.1前处理方法

同时蒸馏萃取法尧超临界流体萃取法尧顶空法尧固

相微萃取法等几种方法均可用于提取香气成分遥SDE[2]是Nickerson和Likens在1964年设计的一种将水蒸

专题论述

张会袁等院GC-MS用于花果香气成分研究进展

215GC-TOF冤结合袁使用非靶向分析可获得大量的化学信息袁这主要是因为其具有分析物检测速度快和反卷积处理效率高等优点[10]遥评价花果品质还有一种感官分析方法袁但是感官分析受人的主观意识影响较大袁对产品的最终评价将造成不可避免的误差遥基于哺乳动物嗅觉和味觉机理的人工电子鼻和电子舌正好能够弥补此不足之处遥电子鼻系统由气敏传感器尧信号处理模块和模式识别三大部分组成袁具有识别气体的能力[11]遥与电子鼻结构类似袁电子舌的组成也同样分为这三部分遥与电子鼻不同的是袁电子舌检测的对象是液体袁其工作原理与电子鼻类似遥电子舌的工作原理是院味觉传感器感受到样品中的不同呈味物质袁从而产生电信号曰信号调节电路袁电信号放大电路曰进行模数转换袁将这些信号发送至电脑曰软件分析袁进行模式识别分析曰最后做出判断并输出结果[12]遥GC-MS与电子舌结合对花果品质的检测研究较少遥Escriche等[13]采用伏安型电子舌检测不同处理的蜂蜜袁经过主成分分析和人工神经网络分析后袁对来自不同产地的蜂蜜具有很好的区分度遥2

花果香气成分的物质种类

花香是观赏植物所具有的重要性状特征袁人们不仅仅只在意花的观赏价值给人带来的视觉美感袁同时也期望其芳香性状越来越好遥随着分析仪器和样品前处理技术的迅速发展袁花香研究也进行地比较顺利遥桂花尧丁香花尧白兰花尧茉莉花尧栀子花等常见园林树木花的挥发性物质已初步鉴定遥现将常见植物花香的主要香气成分归纳如表1遥

目前袁从桂花渊OsmanthusfrsgransLou.冤中鉴定到

气蒸馏和溶剂萃取结合起来的分析方法遥SDE的优点是操作简便袁香气的回收率和提取率均较高遥但由于整个分析过程是在高温密闭的环境下进行袁热敏感的香气组分会受到影响袁从而导致分析不完全袁不能反映原料的完整香气特征遥SFE是指当温度和压力均超过临界点时袁作为溶剂的超临界流体将从样品中萃取目标物遥该方法的优点是有效保护挥发性物质中的热敏性成分不被破坏袁缺点则是工艺要求高袁费用大遥SPME和HS是香气成分研究中最常使用的方法遥ArthurCL等[5]在1990年首次应用SPME袁萃取尧浓缩同时进行且无需溶剂袁使样品的制备变得更加简单遥SPME萃取效率主要取决于几个可优化的因素袁如要提取的化合物性质尧提取温度尧提取时间尧纤维的涂层材料以及盐析效果等[6]遥SPME提取技术快速尧简便袁适用于从水溶液中提取和浓缩挥发性和半挥发性化合样顶部空间的挥发性气体袁不足之处则在于没有富集的过程袁同样的检测条件袁HS检测到的化合物相对少于SPME遥HS和SPME的主要区别在于院HS没有富集样品的过程袁而SPME使用了萃取头富集袁检测到的化合物更多遥Zhong等[7]使用SPME的前处理方法袁GC-MS联用技术检测到紫苏中所含挥发性成分单萜尧倍半萜尧脂肪酸等56个遥1.2检测方法

GC-MS联用技术主要分析易挥发尧热稳定尧能气化或衍生化后具有挥发性的小分子代谢物[8]遥它因其具有较高的灵敏度尧分辨率和大量标准谱库而成为目前挥发性成分的主要分析平台之一袁常被用于分析农产品中的挥发性和半挥发性代谢物[9]遥此外袁气相色谱与飞行时间质谱渊gaschromatography-timeofflight袁物遥相对SPME来说袁HS不使用昂贵的萃取头袁直接进

2.1花香

表1植物花香的主要香气成分Table1Themainaromaofplantfragrance

植物植物花香

主要香气成分类别

主要香气成分种类

文献[14][15][16][17][18][19]

萜烯类尧苯型烃类尧含硫氮的渊E冤-茁-罗勒烯尧芳樟醇尧琢-蒎烯尧茁-蒎烯尧柠檬烯尧倍半萜石竹烯尧化合物尧脂肪酸及其衍生物6-甲基-5-庚烯-2-酮尧苯甲醛尧水杨酸甲酯尧苯甲醇和2-苯乙醇

琢原紫罗兰酮尧茁原紫罗兰酮及酌原癸内酯

芳樟醇

吲哚尧芳樟醇尧顺式-苯甲酸-3-己烯酯尧反式-金合欢烯和乙酸苄酯苯甲酸甲酯尧金合欢烯尧惕各酸顺式叶醇酯尧芳樟醇和罗勒烯喋呤-6-羧酸尧9袁12袁17-十八碳三烯酸尧壬醛尧2-甲基丁酸乙基酯尧

4-环丙基羰基氧基十三烷尧苯甲酸乙酯尧6-罗勒烯尧E-2-苯甲酸乙烯酯尧反肉桂酸乙酯尧2-丁基环丙烷十四酸甲基酯尧1袁4-苯二甲酸

甲酯茁-月桂烯尧茁-蒎烯尧琢-蒎烯尧桉叶油素尧邻伞花烃尧d-柠檬烯尧酌-松油

烯尧香桧烯尧琢-松油烯

桂花OsmanthusfrsgransLou.萜烯类尧醛类尧醇类尧酯类尧酮

类和烷烃类白兰花MicheliaalbaDC.茉莉JasminumsambacL.

栀子花Gardenia枣花ZiziphusjujubaMill.

萜类尧醇类尧烷烃类

酯类尧醇类烯烃类尧酯类酯类尧烷烃类尧醛尧酮类

白玉兰MagnoliaChampaca

萜类尧酯类尧苯丙类/苯类化

合物

[20-21]

张会袁等院GC-MS用于花果香气成分研究进展

60多种香气物质[15]遥使用GC-MS联用技术检测白兰花渊MicheliaalbaDC.冤所含的香气成分袁芳樟醇是其主要香气成分[16]遥李丽华等[17]采用HS-SPME/GC-MS联分别采用3种萃取头型号DVB尧PDMS尧PA袁分离出100多种香气成分袁所得主成分基本一致遥分别使用动态顶空法和固相微萃取法分离栀子花渊Gardenia冤的香气成分袁用GC-MS技术分析检测到54种香气物质[18]遥渊ZiziphusjujubaMill.冤的陈奇奇[19]利用顶空进样对枣花

品种的枣花共鉴定出60个化合物袁蜜蜂罐枣花的4个器官共鉴定出59个化合物袁不同样品挥发性物质有所差异袁但主要成分都是酯类尧醛类尧酮类尧烷烃类遥

快速的科技发展将花香成分的研究推向了新高度袁使得代谢组学与基因组学整合起来遥白玉兰渊MagnoliaChampaca冤袁是一种因花香而出名的树遥这些花香广泛应用于香精和香料行业遥尽管具有重要的商业意义袁但这些花卉中的VOCs生物合成途径鲜为人渊RNA-seq冤知遥Savitha团队[20]结合代谢物和RNA序列对完全开放的白玉兰进行分析袁用顶空法和气相色谱-质谱法联合分析遥共鉴定出43种挥发性有机物袁其中46.9%为萜类化合物袁38.9%为挥发性酯类袁5.2%为苯丙类/苯类化合物遥VOCs详细轮廓谱使得从RNA-seq数据中发现了与花香味生物合成有关的通路和基因遥对花和叶中许多与花香合成相关的单基因表达水平的分析表明袁大多数基因在花中的表达量高于在叶片香气成分进行分析遥经系统谱库检索尧谱图分析袁9个用技术分析茉莉花渊JasminumsambacL.冤的香气成分袁

216专题论述

组织中的表达量遥

虽然国内学者对花香的研究取得了一些进展袁但大多仍徘徊于不同品种之间的香气成分区别研究袁不同种类植物花香组分的分析袁其代谢与合成途径研究很少遥近20年来袁国内外研究人员开始研究花香物质的代谢路径及其基因和相关酶的作用机理袁了解香气的形成机制袁为培育新品种提供理论依据[22]遥由于复杂的植物代谢和种属特异性袁花香物质代谢机理还有许多问题遥例如袁一些目标基因的过表达或抑制袁并没有对目标代谢产物产生影响遥在不同的植物体或转化体中袁仍然存在目标基因表达差异大袁酶活性高低与目标产物合成及限速酶基因表达有时不一致等问题遥因此袁植物花香成分代谢途径的基因工程仍然面临着很多具有挑战性的任务袁应用基因工程技术对植物花香物质代谢途径进行改良时袁应与常规育种技术相结合袁稳定花香性状的同时袁有效整合优良性状袁培育新品种遥随着对植物花香物质代谢途径的全面解析尧克隆相关基因以及现代生物技术的不断进步袁现有植物性状将更加有效地改造袁培育出色香型俱佳的观赏植物袁构建芳香幽幽的园林袁带来可观的经济效益和社会效益遥2.2果香

随着食品工业对天然风味成分需求的增加以及国际市场对果品品质的要求越来越高袁果品香气受到大众的日益关注遥果实的挥发性香气化合物多达2000余种袁主要香气成分类别见表2遥

表2常见果实的主要香气成分

Table2Mainaromacomponentsofcommonfruits

植物果香

樱桃PrunusaviumL.杏Armeniacavulgaris木瓜Chaenomelescathayensis

渊cf.WhiteFlower冤杨桃AverrhoacarambolaL.

主要香气成分类别萜类尧酯类尧醛类尧醇类和挥发性

酚类

醛类尧醇类尧酯类醛类尧醇类尧酮类尧内酯类醛类尧醇类尧烷烃类尧酸类尧酯类尧

杂环类尧和烯烃类

酯类尧酮类尧烯烃类酯类尧萜烯类

醛类尧酯类尧酮类尧醇类尧呋喃酮类

和萜类化合物

主要香气成分种类

己酸甲酯尧正己酸乙酯尧丁酸乙酯尧丁酸甲酯尧3袁7-二甲

基-1袁6-辛二烯-3-醇尧丙位癸内酯己酸乙酯尧己醛尧乙酸乙酯尧2-己烯醛尧2-己烯醇尧苯甲醛

己烯醇尧紫罗酮尧己醇尧己醛

4-癸烯酸甲酯尧琢-松油尧癸酸尧苯甲醛尧十六烷酸尧芳樟醇

和顺-呋喃型芳樟醇氧化物丁酸-反-2-己烯酯尧乙酸-反-2-己烯酯尧茁-紫罗兰酮尧

4袁6袁8-大柱三烯丁酸乙酯尧顺式茁-罗勒烯尧乙酸乙酯尧己酸甲酯尧乙酸乙酯尧己酸乙酯尧异戊酸乙酯尧辛酸乙酯尧异戊酸甲酯尧酌-癸内酯尧渊E冤-2-己烯醛尧丁酸甲酯尧DMMF尧丁酸乙酯尧

沉香醇尧己酸甲酯尧己酸乙酯尧丁酸乙酯

文献[23][24][25][26][27][28][29]

菠萝Ananascomosus渊L.冤Merill草莓FragariaananassaDuch.

香气成分种类及其含量客观地反映出不同果品所具有的风味特点袁是评价其风味的重要指标之一遥香气成分会在一定程度上指示食品的营养价值和健康状况[30]袁草莓因其具有令人愉悦的香味和营养而世

界闻名遥研究表明袁甜味和复杂风味是野理想冶草莓体验的一贯优点[31]遥调查研究表明袁在草莓中鉴定出300多种香气成分[29]遥不同果实的香气由不同的挥发性成分组成袁这体现出品种之间的差异性遥研究香气成分

专题论述

张会袁等院GC-MS用于花果香气成分研究进展

对提高果实质量尧育种及其深加工等均具有重要意义遥20世纪60年代开始研究果实香气成分袁起初多研究葡萄尧草莓等常见水果[32]质对水果的感官贡献遥然而遥袁80由于年仪器设代重点备研究落后香气袁测定

物结果不准确袁限制了其发展遥进入90年代后袁随着GC-MS技术的发展袁以及开发了新型香气成分提取方法SPME[5]得了一些阶遥国段内外性的在成不同果袁香气果实成分香气的成分研究的也测定进行方面地取更加广泛更加深入遥在果实的不同发育阶段袁香气成分及含量差异较大遥张序等[24]研究野红灯冶甜樱桃发育过程中香气成分的组分及积累过程袁樱桃成熟时袁其成熟特征性香气成分见表2遥研究野新世纪冶尧野红丰冶两个杏品种所含香气成分袁分别鉴定出74种和72种[25]胜辉等[27]采用HS-SPME/GC-MS分析3个不同品种的遥刘杨桃成熟果实遥不同沙果品种袁香气成分种类及含量不尽相同袁野大花红冶与野泰山花红冶果实香气物质以醇类为主袁分别占总含量的79.27%和67.24%曰野秋风蜜冶尧野一窝蜂冶尧野小花红冶和野莱芜花红冶的果实香气成分以酯类为主袁其含量分别占总含量的98.86%尧94.62%尧81.35%和73.56%

[33]6个菠萝品种挥发物遥种研究类遥台结果表明农21尧Phuket院MD尧-2Josapi尧MacGner等

e原gor尧台农21尧Phuket以酯类为主袁而Josapine以萜烯类为主遥引自马来西亚的Josapine与其他5个品种的挥发性物质差异较大[28]主要香气物质有相同遥也综有上不同所述袁不袁同能一一果概品而袁论不同遥品种袁

结合感官评价和仪器分析袁对食品的风味和口感进行研究遥采用多元统计分析方法袁水果中存在的许多VOCs对香气和风味有积极的促进作用袁能给人留下愉快的印象[34]主要目标是提高遥农在艺过表去现的袁从30而年生里产袁草出莓鲜育艳种的大计划型的果实遥但研究发现其香味才是影响消费者的主要品质性状[31袁35]有贡献遥[36-38]但只有少数被报道对人类感知到的草莓和挥发性化遥合与物其积他累水果的调作物控在一草样莓袁生物属中合成也得到途径香气了尧酶部

分阐明遥Goff[30]研究发现果实的挥发性特征取决于遗传

渊术水果种遥Sam类ykanno和品[种39]使冤尧用发育GC阶伊G段C和-M采S后检因素以测两个及澳分大析利技亚生长的草莓品种袁从中鉴定了94个化合物遥

利用GC-MS技术袁结合HS尧SPME或者HS-SPME等前处理方法进行挥发性成分的研究现已广泛开展遥Colinacoca等[3]建立一种新方法袁使用HS-GC-MS检测方法分析洋葱中的挥发性物质袁鉴定到18种挥发性成分并定量分析其中9种遥至今袁最为成功的分析技术是HS-SPME/GC-MS[40-41]出了一种简单可靠的聚二甲遥基2014硅氧烷年渊袁polAllywooddimet等[42]提hyl

217siloxane袁PDMS冤分析方法遥通过主成分分析袁在香瓜中检测到58种VOCs遥通过与传统的SPME-GC-MS分析数据比较袁表明高通量PDMS分析方法对香瓜香气和品质的评价具有很大的潜力遥Vrhovsek等[43]开发并验证一种通用的GC-MS/MS方法袁利用该技术分析苹果尧覆盆子和葡萄中的挥发性化合物遥主要类别是酯类尧醇尧单萜类尧醛尧酮尧酸尧去甲异丙烯酮尧倍半萜尧吡嗪和醚袁苹果中的69种化合物尧葡萄中的122种和覆盆子中的42种遥该方法易于推广到其他水果中的挥发性化合物袁因此可广泛应用于水果香气领域的定性或定量研究遥

2.3加工制品的香气成分

由植物花和果制成的加工品尤其之多袁最常见的莫过于葡萄酒遥葡萄酒的香气成分研究较早遥早在上世纪五十年代袁Bayer等[44]首次采用气相色谱技术对葡萄酒的挥发性组分进行了研究袁并成功鉴定出了一些酯类和高级醇物质遥色谱质谱等现代分析方法的发展袁为挥发性物质的研究提供了重要的分析手段遥目前袁从葡萄酒中鉴定出的挥发性成分大约有800多种袁主要包括萜烯类尧酯类尧内酯类尧醇类尧有机酸类尧挥发性酚类和杂环类化合物等[45]气成分研究主要集中于不同遥制作方法近年来袁对和于不同葡萄采酒摘的期香袁区分葡萄酒香气成分遥李娜娜等[46]研究表明袁3个采收期袁蒸馏酒品种最好的是采于8月18日的葡萄制成曰葡萄酒质量最好的是9月5日采收的遥因此袁制作不同的加工品袁需研究其最佳采收原料时间袁使得香气质量最好遥除了葡萄酒还有人用草莓酿造草莓酒袁HS-SPME/GC-MS分析草莓酒的香气成分袁共鉴定出32种成分袁主成分为乙醇尧异戊醇尧正丙醇尧十六酸2-甲基丙酯等袁主要为醇类和酯类[47]质量的重要指标袁其香气成分遥苹是果影酒响香气苹果是评价酒品苹质果的主酒要影响因素遥苹果酒的香气成分主要是一些高级醇类尧酯类尧内酯尧缩醛尧萜烯和低级脂肪酸等微量成分[48]遥3

花香的功能

植物花朵的芳香来源于花瓣或花被释放的多种挥发性香气成分遥花香挥发物的释放不仅是植物引诱昆虫授粉尧受精的重要表达信号袁也是植物对食草生物主动防御的适应机制遥而且袁植物的花香能使人心情愉悦袁是表征观赏植物的重要指标遥大自然中的许多植物花朵都能散发出香气袁许多香气成分混合在一起形成了花香袁不同的香气成分及其含量差异构成了其独特的显著特征遥普遍认为花香有两种功能院吸引昆虫授粉以及抵御昆虫侵害[49]进行自花授粉袁需要吸引昆虫进行遥许授多种粉类从的而植繁物殖不遥能花

张会袁等院GC-MS用于花果香气成分研究进展

专题论述

218朵漂亮的外形和艳丽的色彩与花香一起作用吸引昆虫[50]物花遥朵根遥据另花外香一特些性花袁昆朵虫通访过问其具有它挥发出感来兴的趣气花味香抵的御植或避免昆虫对自己的伤害袁或者当植物被细菌真菌感染后袁花香作为信号激起免疫反应进行自愈遥

植物花朵所具有的挥发性物质是其次生代谢产物袁在植物的传粉过程中担任着至关重要的角色遥开花过程中袁香气成分的种类尧含量及其比例对引诱传粉者觅食影响较大[51]依据[52]遥赵印泉等[53]以袁野并三为轮花玉香蝶代谢冶梅与花调为控材提料供袁使理用论

HS-SPME/GC-MS联用技术袁研究梅花香气物质的时空动态变化袁对5个不同阶段的花朵及不同花器官释放的香气成分进行检测遥推测袁在开花的第4阶段袁花萼尧雌蕊群和花盘释放乙酸己酯含量较高袁丁子香酚含量较低袁这或许是引诱蜜蜂觅食的重要信号遥4小结与展望

有综述表明[29]香气成分袁重现性较袁不同差遥在其的前整处理的理方法25袁项研究中提取草莓袁没中有的

一种物质在所有的研究中均被检测到遥而且袁有67%的物质只在一项研究中所检测到遥前期总结花果香气成分的前处理方法袁例如同时蒸馏萃取法尧超临界流体萃取法尧顶空法尧固相微萃取法袁每个方法各有优缺点遥综合比较袁SPME萃取效果最佳袁能检测到较多香气成分袁但由于其萃取头的纤维材料制作不尽完全相同袁且随着时间的推移袁使用程度对其纤维有所损伤袁因而袁同一处理之间的数据重复性较差袁且不能对香气成分进行完全定量遥所以袁在今后的研究中袁为减少试验误差袁找到一种重现性稳定性较好的研究方法至关重要遥分析花果香气成分的研究很多袁但迄今为止袁仍然不存在一种方法能够适用于多种材料遥目前袁对高复杂混合物的大规模分析采用了一系列的综合技术和方法遥近年来袁有报道称袁利用基因工程的方法可以改良植物花果香气袁比如倍半萜合成酶基因[54]基焦磷酸合成酶基因[55]等花香基因遥目前袁对花果尧法香气呢成分的研究已取得一些进展遥但大多只研究不同花果种类尧不同品种之间的香气物质及含量差异袁而对香气的形成过程及相关酶的作用机制研究很少遥应加大对改善花果的香气及提高花果质量的研究遥此外袁香气是通过人体嗅觉器官感知而评价的遥因此袁香气物质的鉴定须结合感官评价袁才会使香气成分的研究更有意义遥在未来袁应该越来越重视气相色谱与感官分析相结合遥参考文献院

[1]包秀霞,廉勇,包秀平.植物花香气成分提取方法的比较研究进

展[J].北方农业学报,2016,44(5):126-130

[2]陈悦娇,王冬梅,邓炜强,等.SDRP和SDE法提取乌龙茶香气成

分的比较研究[J].中山大学学报:自然科学版,2005(S1):275-278

[3]ColinacocaC,Gonz佗lezpe觡aD,VegaE,etal.Novelapproachforthe

determinationofvolatilecompoundsinprocessedonionbyheadspacegaschromatography-massspectrometry(HSGC-MS)[J].Talanta,2013,103(21):137-144

[4]王娟,孙瑞,王桂霞,等.8个草莓品种(系)果实特征香气成分比

较分析[J].果树学报,2018,35(8):65-74

[5]ArthurCL,PawliszynJ.Solidphasemicroextractionwiththermal

desorptionusingfusedsilicaopticalfibers[J].AnalyticalChemistry,1990,62(19):2145-2148

[6]Souza-Silva魪A,PawliszynJ.DirectImmersionSolid-PhaseMi原

croextractionwithMatrix-CompatibleFiberCoatingforMul原tiresiduePesticideAnalysisofGrapesbyGasChromatography-Time-of-FlightMassSpectrometry(DI-SPME-GC-ToFMS)[J].JournalofAgriculturalFoodChemistry,2015,63(18):4464-4477[7]ZhongL,FenFU.AnalysisofComponentsinPerillaFrutescensby

SPME-GC-MS[J].LishizhenMedicineMateriaMedicaResearch,2010,21(7):1735-1737

[8]段礼新,漆小泉.基于GC-MS的植物代谢组学研究[J].生命科学,

2015,27(8):971-977

[9]ZhangCY,ZhangaQ,ZhongaCH,etal.Analysisofvolatilecom原

poundsresponsibleforkiwifruitaromabydesiccatedheadspacegaschromatography-massspectrometry[J].JournalofChromatographyA,2016(1440):255-259

[10]ChangKL,HoPC.Gaschromatographytime-of-flightmassspec原

trometry(GC-TOF-MS)-basedmetabolomicsforcomparisonofcaf原feinatedanddecaffeinatedcoffeeanditsimplicationsforAlzheimer'sdisease[J].PLoSOne,2014,9(8):e104621

[11]WeiZ,WangJ,ZhangW.Detectinginternalqualityofpeanutsdur原

ingstorageusingelectronicnoseresponsescombinedwithphysico原chemicalmethods[J].FoodChemistry,2015,177:89-96[12]鲁小利.基于电子舌的黄酒品质检测[D].杭州:浙江大学,2007[13]EscricheI,KadarM,DomenechE,etal.Apotentiometricelectronic

tongueforthediscriminationofhoneyaccordingtothebotanicalo原rigin.Comparisonwithtraditionalmethodologies:Physicochemicalparametersandvolatileprofile[J].JournalofFoodEngineering,2012,109(3):449-456

[14]PicherskyE,NoelJP,DudarevaN.BiosynthesisofPlantVolatiles:

Nature爷sDiversityandIngenuity[J].ScienceandTechnologyofNu原clearInstallations,2006,311(5762):808-811

[15]施婷婷,杨秀莲,王良桂.桂花花朵香气成分的研究进展[J].化

学与生物工程袁2014(10):1-5

[16]侯冠雄,王永江,张周鑫,等.白兰花挥发油化学成分及其抑菌拒

食活性研究[J].天然产物研究与开发,2018,30(12):35-41[17]李丽华,郑玲,刘晓松.固相微萃取气质联用分析茉莉花的香气

成分[J].化学分析计量,2006,15(2):37-39

[18]刘百战,高芸.固相微萃取-气相色谱/质谱分析栀子花的头香成

分[J].色谱,2000,18(5):452-455

[19]陈奇奇.枣花香气成分及主要化学组分的分析[D].保定:河北农

专题论述

张会袁等院GC-MS用于花果香气成分研究进展

业大学,2015

[20]DhandapaniS,JinJ,SridharV,etal.Integratedmetabolomeand

transcriptomeanalysisofMagnoliachampacaidentifiesbiosyntheticpathwaysforfloralvolatileorganiccompounds[J].BmcGenomics,2017,18(1):463

[21]李晓颍,曹翠玲,武军凯,等.顶空气相色谱-质谱联用法分析两

种玉兰花挥发性成分[J].食品科学技术学报,2017,35(5):53-60[22]李海燕,李火根,杨秀莲,等.植物花香物质合成与调控研究进

展[J].分子植物育种,2018,16(1):123-129

[23]DixonJ,HewettEW.Factorsaffectingapplearoma/flavourvolatile

concentration:areview[J].NewZealandJournalofExperimentalA原griculture,2000,28(3):155-173

[24]张序,姜远茂,彭福田,等耶.红灯爷甜樱桃果实发育进程中香气成

分的组成及其变化[J].中国农业科学,2007,40(6):1222-1228[25]陈美霞,陈学森,冯宝春.两个杏品种果实香气成分的气相色

谱要质谱分析[J].园艺学报,2004,31(5):663-665

[26]张訸,姜力,姜永新,等.白花木瓜果实香气成分GC-MS分析[J].

中国南方果树,2017,46(4):117-120

[27]刘胜辉,魏长宾,李伟才,等.3个杨桃品种的果实香气成分分析

[J].果树学报,2008,25(1):119-121

[28]刘胜辉.6个菠萝品种成熟果实香气成分分析[J].热带作物学报,

2015,36(6):1179-1185

[29]UlrichD,KeckeS,OlbrichtK.WhatDoWeKnowabouttheChem原

istryofStrawberryAroma?[J].JAgricFoodChem,2018,66(13):3291-3301

[30]GoffSA,KleeHJ.PlantVolatileCompounds:SensoryCuesfor

HealthandNutritionalValue?[J].Science,2006,311(5762):815-819

[31]SchwietermanML,ColquhounTA,JaworskiEA,etal.Strawberry

Flavor:DiverseChemicalCompositions,aSeasonalInfluence,andEffectsonSensoryPerception[J].2014,9(2):e88446

[32]贾惠娟.水果香气物质研究进展[J].福建果树,2007,141(2):31-34

[33]李慧峰,吕德国,王海波,等.6个沙果品种果实香气成分分析[J].

山西农业大学学报,2012,32(2):136-139

[34]Noguerol-PatoR,Gonz佗lez-BarreiroC,Cancho-GrandeB,etal.

AromapotentialofBrancellaograpesfromdifferentclusterposi原tions[J].FoodChemistry,2012,132(1):112-124

[35]BruhnCM,FeldmanN,GarlitzC,etal.Consumerperceptionsof

quality:apricots,cantaloupes,peaches,pears,strawberries,andtomatoes[J].JournalofFoodQuality,1991,14(3):187-195[36]UlrichD,KomesD,OlbrichtK,etal.Diversityofaromapatternsin

wildandcultivatedFragariaaccessions[J].GeneticResourcesCropEvolution,2007,54(6):1185-1196

[37]UlrichD,HobergE,RappA,etal.Analysisofstrawberryflavour–

discriminationofaromatypesbyquantificationofvolatilecom原pounds[J].Zeitschriftf俟rLebensmitteluntersuchungund-ForschungA,1997,205(3):218-223

[38]SchieberleP,TH.EvaluationoftheCharacterImpactOdorantsin

FreshStrawberryJuicebyQuantitativeMeasurementsandSensoryStudiesonModelMixtures[J].Agric.foodChem,1997,45(1):227-

219232

[39]SamykannoK,PangE,MarriottPJ.Chemicalcharacterisationof

twoAustralian-grownstrawberryvarietiesbyusingcomprehensivetwo-dimensionalgaschromatography-massspectrometry[J].FoodChemistry,2013,141(3):1997-2005

[40]SilvaCL,PassosM,C覾maraJS.Solidphasemicroextraction,mass

spectrometryandmetabolomicapproachesfordetectionofpotentialurinarycancerbiomarkers-apowerfulstrategyforbreastcancerdi原agnosis[J].Talanta,2012,89(2):360-368

[41]Ma'rciaM,Ma'rciaC,RuiH,etal.Analysisofvolatilehumanuri原

narymetabolomebysolid-phasemicroextractionincombinationwithgaschromatography-massspectrometryforbiomarkerdiscov原ery:applicationinapilotstudytodiscriminatepatientswithrenalcellcarcinoma[J].EuropeanJournalofCancer,2014,50(11):1993-2002

[42]AllwoodJW,CheungW,XuY,etal.Metabolomicsinmelon:anew

opportunityforaromaanalysis[J].Phytochemistry,2014,99(1):61-72

[43]VrhovsekU,LottiC,MasueroD,etal.Quantitativemetabolicprofil原

ingofgrape,appleandraspberryvolatilecompounds(VOCs)usingaGC/MS/MSmethod[J].JournalofChromatographyB,2014(966):132-139

[44]BayerE.QualityandFlavorbyGasChromatography[J].Journalof

ChromatographicScience,1966,4(2):67-73

[45]李华,陶永胜,康文怀,等.葡萄酒香气成分的气相色谱分析研究

进展[J].食品与生物技术学报,2006,25(1):99-104

[46]李娜娜,束廷廷,梁艳英,等.不同采收期对爱格丽葡萄酒及蒸馏

酒香气成分的影响[J].食品科学,2018,39(2):215-221

[47]叶文斌,樊亮,宫峥嵘,等.东方草莓酒酿造工艺及香味成分分

析[J].酿酒科技,2015(12):50-52

[48]杨颖迪,李闽,彭帮柱.苹果酒香气成分代谢研究进展[J].食品工

业科技,2018,39(19):320-326

[49]孔滢,孙明,潘会堂,等.花香代谢与调控研究进展[J].北京林业

大学学报,2012,34(2):146-154

[50]缪旻珉,陈建春,张宗东.花朵香味的生理尧遗传及调控[J].分子

植物育种,2007,5(s1):67-74

[51]WrightGA,AmyL,NataliaD,etal.Intensityandtheratiosofcom原

poundsinthescentofsnapdragonflowersaffectscentdiscrimina原tionbyhoneybees(Apismellifera)[J].JournalofComparativePhys原iologyA,2005,191(2):105-114

[52]HoballahME,StuurmanJ,TurlingsTCJ,etal.Thecomposition

andtimingofflowerodouremissionbywildPetuniaaxillariscoin原cidewiththeantennalperceptionandnocturnalactivityofthepol原linatorManducasexta[J].Planta,2005,222(1):141-150

[53]赵印泉,潘会堂,张启翔,等.梅花花朵香气成分时空动态变化的

研究[J].北京林业大学学报,2010,32(4):201-206

[54]李瑞红,范燕萍,余让才,等.白姜花倍半萜合成酶基因的克隆及

表达[J].园艺学报,2008,35(10):1527-1532

[55]蒙姣荣,陈本勇,黎起秦,等.罗汉果法呢基焦磷酸合成酶基因的

克隆及其序列分析[J].中草药,2011,42(12):2512-2517

收稿日期院2019-09-19