王丹，江芊，胡璇，范佐旺，趙海鵬，元超，陳曉鷺，于福來*

(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部中藥材生物學與栽培重點實驗室/海南省熱帶藥用植物工程研究中心，?？?571101；2.海南省熱帶藥用植物研究開發(fā)重點實驗室/海口市黎族醫(yī)藥重點實驗室，海口 571199；3.三明醫(yī)學科技職業(yè)學院，福建 三明 365000；4.濰坊市檢驗檢測中心，山東 濰坊 261200)

諾麗(Noni，MorindacitrifoliaL.)為茜草科巴戟天屬植物海濱木巴戟的干燥成熟果實，原產(chǎn)于南太平洋熱帶島嶼[1-2]，是一種生長在熱帶、亞熱帶地區(qū)的多年生常綠闊葉灌木或小喬木。諾麗果實有一種特殊的、濃烈的氣味，諾麗果營養(yǎng)成分豐富，具有較好的醫(yī)療保健功能和經(jīng)濟價值[3-6]。諾麗由于其獨特的功能特性和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，已成為全球暢銷的健康產(chǎn)品之一。海南是我國適宜大面積種植諾麗的地區(qū)[7]，目前海南銷售的諾麗粗加工品以諾麗發(fā)酵液為主，也有部分廠家銷售諾麗干果片和鮮果。但是，沒有統(tǒng)一的質(zhì)量標準。因此，從代表諾麗特殊風味物質(zhì)的揮發(fā)性成分來評價分析，諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液的揮發(fā)性成分的積累變化，有助于分析和評價諾麗產(chǎn)品質(zhì)量和制定標準，為諾麗的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支持。目前，有關(guān)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液的化學成分研究已有報道。張斌等[8]從諾麗發(fā)酵液的乙酸乙酯部位中分離鑒定出10種化合物。龔敏等[9]從諾麗鮮果中分離鑒定出4種化合物，從諾麗發(fā)酵汁中分離鑒定出3種化合物。龔敏等[10]研究發(fā)現(xiàn)，諾麗鮮果與諾麗發(fā)酵汁中的揮發(fā)性成分主要是脂肪酸和酯類。其中，諾麗鮮果中揮發(fā)性成分主要為脂肪酸，占總揮發(fā)性成分的43.34%，主要的脂肪酸為十八烯酸，占總揮發(fā)性成分的20.34%；諾麗發(fā)酵汁中揮發(fā)性成分主要為酯類，占總揮發(fā)性成分的74.92%，主要的酯類為2-羥基丙酸丁酯，占總揮發(fā)性成分的64.36%。羊青等[11]采用GC-MS方法從海南萬寧產(chǎn)諾麗果實中鑒定出19種揮發(fā)性成分，主要為脂肪酸，其中辛酸含量最高，為65.234%，此外，酯類、醇類和酚類物質(zhì)也是其主要揮發(fā)性成分。田亮等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在萬寧果中，整果的主要揮發(fā)性物質(zhì)為脂肪酸和酯類，其中脂肪酸主要是辛酸(19.66%)和己酸(17.20%)，酯類主要是辛酸甲酯(17.63%)、辛酸乙酯(17.90%)和3-甲基戊酸乙酯(13.90%)；碎果的主要揮發(fā)性物質(zhì)為辛酸甲酯(32.88%)、辛酸(21.56%)和己酸(17.45%)，而辛酸乙酯和3-甲基戊酸乙酯含量顯著降低。有關(guān)海南諾麗主產(chǎn)區(qū)萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果以及發(fā)酵液中揮發(fā)性成分的分析未見報道。本研究采用固相微萃取技術(shù)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測方法測定諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分，并采用峰面積歸一化法對其中的化合物種類和相對含量進行比較分析，確定三者共有和特有揮發(fā)性成分相對含量的差異，以期為后續(xù)諾麗質(zhì)量標準的制定奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

海南萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果、發(fā)酵液：購自萬寧綠美盈生物科技有限公司。諾麗發(fā)酵液發(fā)酵時間為2年。

1.2 實驗儀器

7890B-5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司；75 μm CAR/PDMS固相微萃取裝置和萃取頭 美國默克公司。

1.3 方法

采用HS-SPME-GC/MS檢測方法測定諾麗果實中揮發(fā)性化學成分。分別精確稱取諾麗鮮果樣品1.00 g裝入SPME樣品瓶中，進樣口老化，溫度為250 ℃，然后于45 ℃將萃取頭插入采樣瓶中吸附20 min，進行GC/MS檢測，色譜柱為DB-WAX色譜柱(30 m×250 μm×0.25 μm)，進樣口溫度250 ℃，升溫程序：初始溫度40 ℃，保持5 min，然后以3 ℃/min升溫至120 ℃，保持3 min，以6 ℃/min升溫至230 ℃，保持5 min，載氣(He)流量1.00 mL/min，柱前壓力7.0699 psi，分流比20∶1。離子源EI源，離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃，電子能量70 eV，全波長掃描，掃描范圍30～400 m/z?？傠x子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜計算機數(shù)據(jù)檢索和人工操作解析以及標準譜圖索引對照分析，對鑒定出的化學成分運用峰面積歸一化法確定各化學成分的相對含量，利用Pegasus軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分分析

萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流色譜圖見圖1，化學成分分析結(jié)果見表1。

圖1 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分GC-MS總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatograms of volatile components in fresh fruit, dried fruit and fermentation broth of Morinda citrifolia L. produced in Wanning

表1 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分及其相對含量Table 1 Volatile components and their relative content in fresh fruit, dried fruit and fermentation broth of Morinda citrifolia L. produced in Wanning

續(xù) 表

續(xù) 表

續(xù) 表

由表1可知，從萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中分別鑒定出揮發(fā)性成分52，36，71種，主要涉及酯類、酸類、醇類、醛類、酮類、酚類和含氮化合物共7種化合物。

表2 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液揮發(fā)性化合物種類及相對含量分析Table 2 Analysis of volatile compounds' types and relative content in fresh fruit, dried fruit and fermentation broth of Morinda citrifolia L. produced in Wanning

由表2可知，三者中均以酯類成分數(shù)量和相對含量較高，諾麗鮮果為33種，占65.746%，干果12種，占21.595%以及發(fā)酵液40種，占78.629%。主要是辛酸甲酯、辛酸乙酯、辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯、己酸甲酯、辛酸-2-丙烯酯、4-戊烯己酸酯。三者中酸類成分相對含量也較高，分別為干果>鮮果>發(fā)酵液，其中干果的酸類相對含量為56.946%，數(shù)量有7種。雖然醇類化合物數(shù)量較多，但是相對含量較低，其中發(fā)酵液中有12種醇類，僅占6.615%。而干果中醛類化合物僅有5種，卻占16.996%。以上研究說明，由于不同的處理方式和狀態(tài)情況，諾麗果實中化學成分種類和相對含量發(fā)生了較大的變化。三者中共有揮發(fā)性成分14種，主要包括辛酸甲酯、辛酸乙酯、辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯、己酸甲酯、4-戊烯己酸酯等酯類以及正己酸、正辛酸等酸類。

2.2 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和干果揮發(fā)性成分差異分析

由于諾麗干果是諾麗鮮果經(jīng)過高溫烘干而制成的，高溫烘干對其揮發(fā)性成分會造成一定的損失。由表1和表2可知，萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和干果中分別有揮發(fā)性成分52，36種，二者共有18種相同化合物，主要為己酸甲酯(10.081%、1.289%)、辛酸甲酯(18.751%、13.573%)、辛酸乙酯(16.966%、0.179%)、辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯(11.481%、4.714%)、正己酸(13.167%、23.334%)和正辛酸(14.337%、0.625%)。此外，由于加工制備方法不同，與鮮果相比，干果中含有其他特有的、含量較高的揮發(fā)性成分，如乙酸(19.446%)、呋喃甲醛(15.603%)、丁酸(9.223%)和2-甲基丁酸(2.476%)，這也是導致二者主要成分酯類、酸類、醇類和醛類化合物相對含量差異較大的原因。

2.3 萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分差異分析

諾麗發(fā)酵液是由諾麗鮮果發(fā)酵而得，由于各種微生物的作用，導致其化學成分的種類和相對含量發(fā)生一定的變化。由表1和表2可知，萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和發(fā)酵液中分別有揮發(fā)性成分52，71種，二者共有37種相同化合物，主要為辛酸甲酯(18.751%、8.349%)、辛酸乙酯(16.966%、7.754%)、辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯(11.481%、15.154%)、己酸甲酯(10.081%、8.988%)、4-戊烯己酸酯(1.843%、7.829%)、正己酸(13.167%、6.137%)、正辛酸(14.337%、1.501%)、己酸己酯(0.139%、5.009%)、己酸乙酯(0.453%、1.715%)。萬寧產(chǎn)諾麗鮮果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分的相對含量差異主要在二者共有的化合物中，此外，與鮮果相比，發(fā)酵液的特有成分主要為辛酸-2-丙烯酯(9.149%)、甲基乙酰甲醇(1.564%)、乙酸1-乙基-2-甲基丙酯(1.154%)和呋喃甲醛(1.094%)，其他化合物的含量均較低。

2.4 萬寧產(chǎn)諾麗干果和發(fā)酵液揮發(fā)性成分差異分析

諾麗干果和發(fā)酵液的加工制備方法不同，差異較大，導致二者揮發(fā)性成分種類和相對含量差異較大。由表1和表2可知，萬寧產(chǎn)諾麗干果和發(fā)酵液中分別有揮發(fā)性成分36，71種，二者共有21種相同化合物，主要為辛酸-3-甲基丁烯-2-烯基酯(4.714%、15.154%)、己酸甲酯(1.289%、8.988%)、辛酸甲酯(13.573%、8.349%)、辛酸乙酯(0.179%、7.754%)、4-戊烯己酸酯(0.335%、7.829%)、呋喃甲醛(15.603%、1.094%)、乙酸(19.446%、0.406%)、丁酸(9.223%、0.301%)、正己酸(23.334%、6.137%)。萬寧產(chǎn)諾麗干果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分的相對含量差異主要體現(xiàn)在二者共有的化合物中，此外，與干果相比，發(fā)酵液的特有成分主要為辛酸-2-丙烯酯(9.149%)、己酸己酯(5.009%)、辛酸正丁酯(3.805%)和乙酸-1-乙基-2-甲基丙酯(1.154%)，其他化合物的含量均較低。

3 討論與結(jié)論

本研究采用固相微萃取聯(lián)合GC-MS對海南萬寧產(chǎn)諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分進行了分析，本研究發(fā)現(xiàn)，諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中共鑒定出揮發(fā)性成分52，36，71種，主要涉及酯類、酸類、醇類、醛類等7類化合物，其中酯類成分數(shù)量和相對含量較高，諾麗鮮果為33種，占65.746%，干果12種，占21.595%以及發(fā)酵液40種，占78.629%。酯化反應(yīng)是植物發(fā)酵過程中的重要反應(yīng)[13]，且低分子量的酯類化合物香味濃郁，一般具有芳香氣和特定的水果香氣[14]，酯類也是發(fā)酵液中化合物種類最多、相對含量最高以及特有化合物最多的物質(zhì)，因此，酯類是構(gòu)成諾麗發(fā)酵液以及諾麗鮮果特殊風味的重要物質(zhì)，這與田亮、豆榮[15]的研究結(jié)果一致。而干果中酸類成分含量最高，為56.946%，顯著高于其他處理方式，是干果的特殊風味成分。以上研究說明，不同的處理方式和狀態(tài)情況導致諾麗果實中化學成分種類和相對含量發(fā)生了較大的變化。

本研究結(jié)果表明，諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中揮發(fā)性成分的種類和相對含量存在明顯差異。諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液中共鑒定出揮發(fā)性成分52，36，71種，三者共有化合物14種，分別占88.851%、45.761%和61.355%，這說明三者共有化合物為其主要揮發(fā)性物質(zhì)組分，這些化合物大多具有芳香氣味，常被應(yīng)用在食品和香料中，并且具有豐富的生物活性。據(jù)文獻報道，諾麗果中最主要的揮發(fā)性化合物為己酸和辛酸及其對應(yīng)的甲酯和乙酯，后者是諾麗成熟鮮果實中所謂“腐臭的奶酪”氣味的來源[16]，這與本文的研究結(jié)果相符。己酸在常溫下為無色油狀液體，是我國規(guī)定允許使用的食用香料，用于調(diào)配各類香精和作為原料合成其他食品香料，還對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有抑制作用[17]。由己酸衍生而來的各種酯類也常用于食品添加劑中，特別是己酸乙酯和己酸甲酯，有愉快的氣味，具有曲香、菠蘿香型的香氣，常應(yīng)用于食品調(diào)香、配制食用、煙草香精以及曲酒調(diào)香，以及化妝品、香料等日用品的香精中[18]。諾麗鮮果中己酸相對含量為13.167%，經(jīng)過烘干后其相對含量反而升高至23.334%，而經(jīng)過發(fā)酵后其含量卻降低到6.127%，鮮果中己酸甲酯為10.081%，經(jīng)過烘干和發(fā)酵后其降至1.289%和8.988%。正辛酸又名羊脂酸，屬于脂肪酸類，有汗臭氣味，略有令人不舒適的 氣味，可用于制造藥物、香精、香料以及染料等，此外，辛酸還能抗腫瘤[19]，抑制銅綠微囊藻[20]，改善小鼠膽固醇濃度，促進小鼠糞便中總膽固醇的排出[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，諾麗鮮果中辛酸相對含量達到14.337%，但是其干果和發(fā)酵液中辛酸含量急劇降低，分別降至0.625%和1.501%。辛酸甲酯是諾麗中含量最高的揮發(fā)性化合物，具有強烈酒香、蠟香、蔬菜香、藥草香、水果香和柑橘香氣，可用來配制菠蘿漿果和水果型食用香料和日化香精，以及合成化妝品和藥物[22-23]。辛酸乙酯具有白蘭地酒香味，主要用于調(diào)味品、香料制造。諾麗鮮果中辛酸甲酯和辛酸乙酯的相對含量分別為18.751%和16.966%，而經(jīng)過烘干和發(fā)酵后，其含量分別降至13.573%、0.179%和8.349%、7.754%。其他共有成分如4-戊烯己酸酯(1.843%、0.335%、7.829%)和辛酸3-甲基丁烯-2-烯基酯(11.481%、4.714%、15.154%)的相關(guān)含量差別也較大。同時，本研究還發(fā)現(xiàn)，諾麗干果中乙酸(19.446%)、呋喃甲醛(15.603%)和丁酸(9.223%)相對含量顯著高于發(fā)酵液中三者含量(0.406%、1.094%和0.301%)，且鮮果中不含有此成分。辛酸-2-丙烯酯為諾麗發(fā)酵液中特有的化合物，相對含量高達9.149%，這主要是由于諾麗鮮果、干果和發(fā)酵液的制備方式不同，果實的新鮮程度、處理溫度變化、微生物發(fā)酵等影響導致三者共有化合物的相對含量差異較大。