绿色樱桃番茄果实挥发性风味物质分析

摘    要：为了研究不同绿色樱桃番茄品种果实挥发性风味物质种类及相对含量差异，利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术测定了翡翠和绿星2个绿色樱桃番茄品种果实的挥发性物质成分和相对含量。结果表明，翡翠和绿星分别含有58种和62种挥发性物质。翡翠和绿星具有49种相同成分。其中，醇类13种，酮类2种，酯类6种，醛类15种，烃类7种，其他6种；共包括14种主要风味成分，分别为3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-戊醇、苯乙醇、1-戊烯-3-酮、β-紫罗兰酮、E-2-戊烯醛、E-2-己烯醛、E-2-庚烯醛、苯甲醛、正壬醛、Z-4-癸烯醛、1-硝基-3-甲基丁烷、2-异丁基噻唑，这些共有的挥发性物质产生的香气，构成了绿色樱桃番茄主体风味。另外，翡翠和绿星挥发性风味物质种类和相对含量存在明显差异。翡翠含有9种特有成分，其中E，E-2，4-癸二烯醛为主要风味物质。绿星含有13种特有成分，其中乙酸丁酯和苯乙醛为主要风味物质。该研究结果可为番茄果实风味特征解析提供参考。

关键词：绿色樱桃番茄；顶空固相微萃取；气相色谱-质谱联用；挥发性物质

中图分类号：S641.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2022）01-037-05

Analysis of volatile flavor compounds in green cherry tomato fruit

LIU Ziji， LIU Weixia， NIU Yu， YANG Yan

（Tropical Crops Genetic Resources Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou 571101， Hainan， China）

Abstract： In order to study the differences of volatile flavor compounds and relative contents in different green cherry tomato varieties， the volatile compounds and relative contents of two green cherry tomato cultivars Feicui and Lüxing were determined by headspace solid phase micro-extraction with gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that there were 58 and 62 volatile compounds in Feicui and Lüxing， respectively. There were 49 common volatile compounds in the two cultivars， including 13 alcohols， 2 ketones， 6 esters， 15 aldehydes， 7 alkanes and 6 others， 14 of which were main flavor compounds， namely 3-methyl-1-butanol， 2-methyl-1-butanol， 1-pentanol， benzeneethanol， 1-penten-3-one， β-ionone， E-2-pentenal， E-2-hexenal， E-2-heptenal， benzaldehyde， nonanal， Z-4-decenal， 1-nitro-3-methylbutane， and 2-isobutylthiazole， special aroma produced by these common volatile compounds constituted the main flavor of green cherry tomato. In addition， there were differences in the categories and relative contents of volatile flavor compounds between Feicui and Lüxing. Feicui contained 9 unique volatile compounds， of which E，E-2，4-decadienal was the main flavor compound. Lüxing contained 13 unique volatile compounds， of which butyl acetate and phenylethanal were the main flavor compounds. These results could provide scientific basis for the flavor characteristic study of tomato fruit.

Key words： Green cherry tomato; Headspace solid phase micro-extraction （HS-SPME）; Gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）; Volatile compounds

绿色樱桃番茄，成熟果肉呈浅绿色，含有丰富的蛋白质、糖、锌元素和锰元素等，具有独特的风味品质[1]。随着生活水平的提高，市售番茄的风味和口感已不能满足消费者的需求[2-3]，番茄果实中风味物质的种类和含量引起了研究人员和育种家的关注[4]。挥发性芳香物质是番茄风味的主要决定因子，是由醇类、醛类、酮类、酯类以及含硫化合物等组成的混合物[5]，这些物质的气味强度存在显著差异，作为一个整体构成了番茄的风味特征。

挥发性风味物质的提取方法主要包括蒸馏法、有机溶剂萃取法、超临界CO2萃取法和固相微萃取法等[6]。顶空固相微萃取技术所需样品量少，操作简单，结合气相色谱-质谱技术，可有效对挥发性风味成分进行分析。目前，该方法已成功应用于洋葱[7]、梅花[8]、卷柏[9]、柑橘[10]、梨[11]、甜瓜[12]的挥发性风味成分分析。国外关于番茄果实芳香物质的研究始于20世纪50年代，随着研究的逐步深入，越来越多的芳香物质被发现。常培培等[13]分析了紫色番茄果实挥发性风味物质。Li等[14]研究发现番茄不同果实部位的挥发性物质存在显著不同。Zhu等[15]比较了不同番茄汁风味物质的差异。刘明池等[5]总结了番茄果实主要芳香物质的种类，不同芳香物质对番茄果实风味的贡献，阐述了不同成熟时期、不同栽培条件下番茄果实芳香物质的变化情况，对番茄果实挥发性芳香物质的形成途径、关键酶及影响番茄果实芳香物质变化的外界因素进行了分析。王欢欢等[16]总结了番茄果实呈香组分的组成及其代谢途径，归纳了呈香组分在脂肪酸代谢途径、氨基酸代谢途径和类胡萝卜素代谢途径中的形成过程。截至目前，有关绿色樱桃番茄果实挥发性风味物质的研究鲜有报道。笔者在本试验中拟利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术对2个绿色樱桃番茄品种成熟果实中挥发性物质的种类及相对含量进行比较分析，以期为绿色樱桃番茄品种的开发利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试绿色樱桃番茄品种为绿星和翡翠，分别由北京市农林科学院蔬菜研究中心和北京博收种子有限公司提供。材料于2018年10月底定植在中国热带农业科学院五队试验基地，采取相同的栽培管理措施，2019年3月中旬，每份材料采收自植株生长状况，成熟度和大小均匀一致5株上的5枚果实进行挥发性物质测定与分析，挥发性风味物质测定在贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室进行。

1.2 方法

1.2.1    仪器设备    HP6890/5975C气相-质谱联用仪购自美国安捷伦公司。手动固相微萃取装置购自美国Supelco公司，萃取纤维头为2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex。

1.2.2    挥发性风味物质检测    取混匀样品10 g置于10 mL固相微萃取仪采样瓶中，插入装有2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex纤维头的手动进样器，在60 ℃的平板加热条件下顶空萃取50 min后，移出萃取头并立即插入气相色谱仪进样口（温度250 ℃）中，热解析5 min进样。色谱柱为FLM FB-5MS （30 m×0.25 mm×0.25 μm）弹性石英毛细管柱，柱温37 ℃保持2 min，以3 ℃·min-1升温至160 ℃，再以6 ℃·min-1升温至202 ℃，运行时间为40 min，汽化室温度250 ℃，载气为高纯He（99.999%），柱前压47.5 KPa，载气流速为1.0 mL·min-1，不分流进样；溶剂延迟时间为1 min，离子源为EI源，离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃，电子能量70 eV，发射电流34.6 μA，倍增器电压1565Ｖ，接口温度280 ℃，质量范围29～500 amu。

1.2.3    数据处理    总离子流图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对Nist 14和Wiley275标准质谱图，确定挥发性化学成分，用峰面积归一化法测定各化学成分的相对质量分数。

2 结果与分析

翡翠和绿星共检测出挥发性物质71种。其中，醇类15种，酮类3种，酯类10种，醛类20种，烃类16种，其他7种（图1，表1）。

2.1 翡翠挥发性物质分析

翡翠含有58种挥发性物质，占色谱流出组分总含量的98.38%。其中，醇类13种，相对含量为40.73%，Z-3-已烯醇相对含量最高，其次为3-甲基-1-丁醇。酮类3种，相对含量为3.00%，1-戊烯-3-酮相对含量最高，其次为3-辛酮。酯类8种，相对含量为8.71%，乙酸乙酯相对含量最高。醛类19种，相对含量为31.51%，E-2-己烯醛相对含量最高，其次为2-辛烯醛。烃类9种，相对含量为2.84%，β-水芹烯相对含量最高。其他6种，相对含量为11.59%，2-异丁基噻唑相对含量最高，其次为2-戊基呋喃（表1，表2）。

2.2 绿星挥发性物质分析

绿星含有62种挥发性物质，占色谱流出组分总含量的98.84%。其中，醇类15种，相对含量为50.14%，Z-3-已烯醇相对含量最高，其次为2-甲基-1-丁醇。酮类2种，相对含量为0.50%，1-戊烯-3-酮相对含量最高。酯类8种，相对含量为8.53%，乙酸乙酯相对含量最高。醛类16种，相对含量为29.49%，正己醛相对含量最高，其次为E-2-己烯醛。烃类14种，相对含量为2.68%，β-水芹烯相对含量最高。其他7种，相对含量为7.50%，1-硝基-3-甲基丁烷相对含量最高，其次为2-戊基呋喃（表1，表2）。

2.3 翡翠和绿星共有挥发性成分分析

翡翠和绿星具有49种相同成分。其中，醇类13种，酮类2种，酯类6种，醛类15种，烃类7种，其他6种。醇类Z-3-已烯醇在翡翠和绿星中含量均最高。酮类1-戊烯-3-酮在翡翠和绿星中含量均最高。酯类乙酸乙酯在翡翠和绿星中含量均最高。醛类E-2-己烯醛在翡翠中含量最高，尽管在绿星中含量不是最高，但位居第二。烃类在翡翠和绿星中含量均不高。其他类物质2-异丁基噻唑在翡翠中含量最高，而1-硝基-3-甲基丁烷在绿星中含量最高。

2.4 翡翠和绿星独特挥发性成分分析