尚明月，吴 燕，陈劲枫，娄群峰

(南京农业大学 作物遗传与种质创新国家重点实验室/园艺学院，南京 210095)

园艺作物果实中芳香物质的种类和含量是影响风味品质的主要因素，果实风味的差异主要取决于特征芳香物质的种类和含量。同一果实不同部位的芳香物质种类有所不同，李瑞等[1]和靳兰等[2]对苹果果皮、果肉芳香物质的研究中均表明果皮中芳香物质种类多于果肉，且酯类物质是苹果的主要芳香物质。此外，石榴[3]、蓝莓[4]等果实的果皮、果肉和果汁中的芳香物质也存在明显 差异。

目前对黄瓜果实芳香物质的研究主要集中在果实内风味物质的鉴定、不同时期芳香物质动态变化研究以及影响果实风味品质的主要因素等方面，如郝丽宁等[5]在11个不同基因型黄瓜果实中共检测到78种芳香物质，并根据香气值确定16种特征芳香物质；刘春香等[6]通过研究黄瓜果实发育过程中特征芳香物质的变化发现，随着果实的发育，乙醛、丙醛等逐渐减少，而(E)-2-壬烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛含量迅速增加；董邵云等[7]、赵丽丽[8]的相关研究表明，利用适当的嫁接砧木可以有效改善黄瓜果实中芳香物质的分布及含量变化。有关黄瓜果实不同品种、不同部位芳香物质差异性研究的相关报道较少。本研究利用气相色谱-质谱联用技术，对6个黄瓜品种的果皮、果肉进行芳香物质含量的测定，分析不同品种黄瓜不同部位的芳香物质差异性，旨在了解黄瓜果皮、果肉间芳香物质差异及不同品种黄瓜果实香气风味特点，为黄瓜风味品质综合评价及育种改良提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取6个黄瓜品种为试验材料，分别为华北型黄瓜‘津优35’，华南型黄瓜‘曼蒂露’，温室水果型黄瓜‘南水2号’ ‘南水8号’和‘碧玉黄瓜’，美国型黄瓜‘宁运3号’。2020年8月-11月种植于南京农业大学白马教学科研基地，所有试验材料进行相同的栽培管理，选择自然授粉花后 10 d左右长势一致的商品瓜，在采后24 h内进行果皮、果肉芳香物质含量的测定。

1.2 主要仪器和试剂

三重四级杆气质联用仪(Trace1310/TSQ 9000, Thermo Scientific)；固相萃取纤维头(65 μm PDMS/DVB, Supelco)；TG-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm I.D., 0.25 μm film, Thermo Scientific)。氯化钠购于上海Macklin公司；内标物3-壬酮购于Sigma-Aldrich公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备与芳香物质的萃取 每个黄瓜品种摘取外观长势一致的商品瓜各3个，洗净晾干，分离果皮、果肉并切成小块，混匀；称取黄瓜果皮、果肉各3 g，置于灭菌后的研钵中进行冰浴研磨，研磨成匀浆后置于15 mL样品瓶中，加入3 mL饱和氯化钠溶液助挥发，再加入3 μL内标物3-壬酮溶液(16.4 μg/μL)，密封后混合均匀备用。将制备好的样品瓶放入Thermo RSH自动进样器中等待萃取，萃取过程由进样器的SPME模块自动完成，程序为：设定炉温箱40 ℃，样品先平衡20 min，固相微萃取纤维头250 ℃老化3 min后，在样品瓶上空吸附20 min，插入进样口(250 ℃)解析3 min，启动仪器采集数据。

1.3.2 气相色谱与质谱条件 芳香物质的分离与检测在气质联用仪上完成。色谱条件：分离用TG-5MS毛细管色谱柱；载气为He气(99.999%)，流量1.0 mL/min，分流比3.5∶1；程序升温，进样口250 ℃，柱温起始温度50 ℃保持4 min，以5 ℃/min 升温至95 ℃保持1min，而后以1 ℃/min 升温至100 ℃保持2 min，再以 5 ℃/min 升温至180 ℃保持1 min，最后以15 ℃/min 升温至260 ℃保持2 min。质谱条件：GC-MS 接口温度270 ℃；离子源温度280 ℃，电离方式EI，电子能量70 eV；扫描质量范围33～400 amu。

1.3.3 定性定量分析 化合物鉴定基于标准谱库NIST library(2017)的自动检索、各化合物在谱库中的保留指数信息。最终筛选得分80以上，且正反比对值大于700的化合物作为定性结果。各芳香物质的定量计算参考田长平等[9]的方法。

芳香物质含量=(该组分的峰面积/内标的峰面积×内标浓度×内标体积/样品重量

1.3.4 特征芳香物质的确定 基于芳香化合物香气值大于1的原则，选择特征芳香物质[10]。香气值按照如下公式计算：香气值=芳香化合物含量/该芳香化合物的香气阈值。

2 结果与分析

2.1 黄瓜果皮和果肉芳香物质比较

6份黄瓜材料果皮、果肉中各化合物成分经与标准谱库比对，共检测出66种芳香物质(表1)，其中醛类23种，醇类18种，酮类8种，酯类5种，烃类10种，呋喃类2种。果皮、果肉中分别含有60种和47种芳香物质。6份黄瓜材料均表现为果皮中的芳香物质种类多于果肉，其中‘津优35’果皮和果肉芳香物质种类最多，分别有47种和32种。

2.1.1 醛类物质 醛类是黄瓜果实的主要芳香物质[11]。由图1可知，醛类物质在所有芳香物质中占比最大，果皮中醛类物质含量占所检测总芳香物质含量的57.87%～83.29%，果肉中醛类物质含量所占比重为83.78%～96.31%，果肉中醛类物质含量显著高于果皮。6个品种中果皮醛类物质含量最高的为‘南水8号’，最低的为‘宁运3号’；果肉醛类物质含量最多的品种为‘宁运3号’，最低的为‘南水2号’。

由表1可见，果皮和果肉中醛类物质分别有22和18种，两者共有的醛类物质为17种，含量较高的有(E,Z)-2,6-壬二烯醛、(E)-2-壬烯醛和壬醛等。果皮中含有的丙醛、丁醛、苯甲醛等未在果肉中检测出，而果肉中也检测到果皮中未发现的(Z,Z)-3,6-壬二烯醛。

2.1.2 醇类物质 黄瓜果实中醇类物质含量在6类芳香化合物中所占比排名第二。6个黄瓜品种中，果皮的醇类物质含量占总芳香物质含量的占比为8.27%～22.79%，含量最高品种为‘宁运3号’，最低为‘南水8号’；果肉中的醇类物质含量占比为2.35%～11.95%，低于果皮中醇类物质含量，含量最高品种为‘南水2号’，最低为‘宁运3号’。

由表1可知，果皮、果肉中醇类物质分别有16和12种。果皮中特有的醇类物质有(E)-2-己烯醇、正庚醇、1-辛醇等，共6种；果肉中特有的醇类物质是2,6-壬二烯醇和(E,Z)-2,6-壬二烯醇。

2.1.3 烃类物质 黄瓜果实中烃类物质含量仅次于醇类，6个黄瓜品种果皮烃类物质含量占总芳香物质含量的5.39%～16.32%，含量最高的品种为‘津优35’，最低的是‘南水8号’；果肉中烃类物质所占比较少，仅占总芳香物质的 0.44%～1.43%，含量最高的品种是‘南水2号’，最低为‘曼蒂露’。

检测出的10种烃类物质主要分布在果皮中，正壬烷、正癸烷和十四烷只在果皮中检测到，1-辛烯和十五烷只在果肉中检测到，其余5种烃类物质为果皮、果肉所共有。

2.1.4 酮类物质 黄瓜果实中的酮类物质与醛类、醇类、烃类相比，种类和含量均明显减少。在供试黄瓜材料中检测出的8种酮类物质在果皮中均存在，而果肉中只含有3种。酮类物质在果皮和果肉中占总芳香物质含量的比重分别为 1.66%～7.11%和0.09%～0.65%，果皮中酮类物质含量显著高于果肉。6个黄瓜品种中，果皮酮类物质含量最多的是‘津优35’，最少的是‘南水8号’；果肉酮类物质含量最多的是‘南水2号’，最少的为‘曼蒂露’。

2.1.5 酯类物质 黄瓜果实中酯类物质含量相对较少，在6个黄瓜品种果皮中所检测出的酯类物质含量占总芳香物质含量的比重为0.82%～3.19%，含量最高品种为‘曼蒂露’，最低为‘南水8号’；果肉中酯类物质含量占比仅为0.16%～0.44%，含量最高品种为‘津优35’，最低为‘南水8号’。果皮中酮类物质含量显著高于果肉。果皮含有的5种酮类物质中，二氢猕猴桃内酯未在果肉中检测到，果皮酯类物质的种类多于果肉。

2.1.6 呋喃类物质 除了以上5类主要芳香物质外，在6个黄瓜品种果实中又检测到少量呋喃类物质，分别为2-乙基呋喃和2-戊基呋喃。果皮和果肉中呋喃类物质的含量、种类差异较小。

2.2 黄瓜果皮和果肉特征芳香物质比较

黄瓜果实的特征芳香物质种类和含量决定果实特征香气的浓郁程度，特征芳香物质是由该化合物的香气值决定[12]。从6份黄瓜材料中共检测出12种特征芳香物质，主要来自醛类、醇类和呋喃类物质。黄瓜不同品种、不同部位间特征芳香物质的分布存在较大差异，各品种黄瓜果皮、果肉特征芳香物质的种类和含量如表2所示。

2.3 黄瓜果皮和果肉特征芳香物质差异性比较

黄瓜果实的特征芳香物质种类和含量决定果实特征香气的浓郁程度，特征芳香物质是由该化合物的香气值决定[12]。从6份黄瓜材料中共检测出12种特征芳香物质，主要来自醛类、醇类和呋喃类物质。黄瓜不同品种、不同部位间特征芳香物质的分布存在较大差异，各品种黄瓜果皮、果肉特征芳香物质的种类和含量如表2所示。

表2 黄瓜果皮和果肉特征芳香物质成分及含量

12种特征芳香物质中含量最高的是(E,Z)-2-6-壬二烯醛，具有独特的黄瓜香味，在果肉中的含量为42.75～99.81 μg/g，显著高于果皮；戊醛、(Z)-2-庚烯醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛等具有清香味的芳香物质主要分布于果皮中，因此果实中浓郁的黄瓜味主要来自果肉，独特的清香风味来自果皮。

黄瓜果实中的主要特征芳香物质(E,Z)-2-6-壬二烯醛在‘南水8号’果皮和果肉中的含量最高，分别为14.63 μg/g和99.81 μg/g，显著高于其他品种，因此‘南水8号’黄瓜味道最为浓郁。‘宁运3号’果皮中含有较多的2-己烯醛和正己醇，两种芳香物质分别具有苹果味和草莓清香味。温室水果型黄瓜‘南水2号’‘南水8号’和‘碧玉黄瓜’果皮中具有较多的(E)-6-壬烯醛和壬醛，其含量显著高于其他品种，而两种芳香物质分别具有浓郁的水果香味和橙子香味，因此与其他3个黄瓜品种相比具有独特的水果香甜味道。丙醛具有刺激性气味，正己醛具有青草味，影响果实香气风味，而两者在‘津优35’黄瓜果皮中的含量分别为1.38 μg/g和14.34 μg/g，显著高于其他品种，且‘津优35’果皮和果肉中(E,Z)-2-6-壬二烯醛含量仅为0.25 μg/g和42.75 μg/g，显著低于其他品种，因此‘津优35’的黄瓜风味较清淡。

3 讨 论

黄瓜的香味是许多挥发性芳香物质共同作用的结果，但其风味特征往往只取决于特征芳香物质的种类和含量[12]。本研究中检测出的12种特征芳香物质与郝丽宁等[5]的研究结果基本一致。津优35果实中总芳香物质种类最多，但特征芳香物质表现不突出，使其整体风味并不浓郁。

在苹果[1]、蓝莓[4]等研究中发现果实不同部位的芳香物质含量与种类存在明显差异，本研究也得到相似结论，在黄瓜果皮和果肉中分别检测出60种和47种芳香化合物，其中，醛类物质主要分布在果肉中，而醇类、酯类、烃类和酮类物质在果皮中含量更高。有研究表明，果实不同部位的酶活性差异及代谢反应的不同，可能是果实不同部位芳香物质含量和种类存在差异性的主要原因[2,19]。

6个黄瓜品种特征芳香物质种类、含量的差异性，导致各品种具有不同的香气风味特点。其中，温室水果型品种‘南水2号’、‘南水8号’和‘碧玉黄瓜’与其他华北、华南、美国型品种相比具有独特的水果香甜味道，这表明果实香味特点可能与生态类型有关。有研究显示，黄瓜果实风味的差异还可能与果型有关，大果型较小果型有较多的十八碳三烯醛和十五醇[20]。在番茄、西瓜等果实中也存在不同品种间风味特点有差异的现象[21-22]。

影响黄瓜果实芳香物质的因素诸多，例如：基因遗传、成熟度、生长环境和栽培方式以及采后贮藏条件等[23-24]。在今后的研究中可加大对黄瓜果实芳香物质调控技术与应用的探索与研究，提高果实风味，改善黄瓜果实的食用和加工品质。

4 结 论

利用气相色谱-质谱联用技术在6个品种黄瓜果皮、果肉中共检测出66种芳香物质，包括醛类、醇类、酮类、酯类、烃类和呋喃类物质。醛类是黄瓜果实的主要芳香物质，在果肉中含量较高，其他类物质在果皮中含量较高。综合比较黄瓜不同品种、不同部位的特征芳香物质差异性可知：果实的黄瓜味主要来源于果肉，清香味来源于果皮；温室水果型黄瓜‘南水2号’ ‘南水8号’和‘碧玉黄瓜’相较于其他供试品种含有较多的(E)-6-壬烯醛和壬醛，具有独特的水果香甜风味，其中‘南水8号’(E,Z)-2-6-壬二烯醛含量最高，黄瓜风味最为浓郁。