068 挥发组学辅助表征新鲜和热处理猕猴桃汁中的香气和异味贡献因素

在7种猕猴桃新鲜果汁中，共有62种挥发性化合物被鉴定，由23种酯类、16种醛类、13种醇类、4种酮类和6种其他化合物组成。其中以丁酸酯类、C6醛类和醇类最为丰富。CX中检测到的挥发物最多(占总挥发物的74.20%)，HY中检测到的挥发物最少(46.77%)。HY挥发物数量最少，但总挥发物含量较高；而HA即使含有最多43种挥发物，其总挥发物浓度也仅为523.01 μg/kg。这种不匹配表明HA的挥发物含量相对较低，这可能导致其在QDA中的感官评价得分很低。

在62种挥发物中，有13种为这七种猕猴桃所共有，分别是丁酸甲酯、丁酸乙酯、苯甲酸甲酯、2-糠酸甲酯、己醛、(E)-2-己醛、(E,E)-2,4-己二烯醛、(E)-2-庚烯醛、(E)-2-辛醛、壬醛、1-己醇、(E)-2-己醇-1-醇、(Z)-3-己醇-1-醇。对每个品种的特异性挥发性化合物进行了分析，以确定7个猕猴桃品种之间的差异，结果仅在HA中发现了水杨酸甲酯和2-(硫代甲基)乙酸乙酯；HY中唯一存在的挥发物是1-戊烯-3-醇、(Z)-2-戊烯-1-醇、α-蒎烯和d-柠檬烯，而柠檬醛和(E)-2-十一烯醛则只存在于QM中；2,3-辛二酮仅在YT中检出。

表S1 7个品种新鲜猕猴桃汁中挥发性成分的定性和定量分析

试验确定了21种化合物为芳香活性成分，包括9个酯类、5个醛类、6个醇类和1个酮类。8种芳香族化合物包括丁酸甲酯(DF，Detection Frequency≥7)、丁酸乙酯(DF = 8)、己醛(DF≥6)、(E)-2-己烯醛(DF≥7)、1-己醇(DF = 8)、(E)-2-己烯-1-醇(DF≥6)、(Z)-3-己烯-1-醇(DF≥7)和1-戊烯-3-酮(DF≥5)在所有样品中均表现出可观的DF。因此，这些挥发物被确定为猕猴桃香气概况的关键贡献成分。其他13种化合物由于它们的 DF≥2，也被认为是猕猴桃芳香特征的重要贡献成分。通过嗅觉感知获得的芳香活性成分的DF与其浓度密切相关。因此，作者进行了OAV分析，以验证它们对猕猴桃整体香气的贡献。在此基础上构建了聚类热图，并计算了7种芳香活性化合物的OAV。根据猕猴桃果汁的浓度得到标准曲线，OAV≥1的化合物被认为是香气剖面最有力的贡献者。芳香活性成分的丰度以不同大小的彩色圆圈表示。颜色强度归一化从最大值1.00(红色)到最小值0.20(蓝色)，表示从最高到最低对应的值。所有芳香族化合物在树状图中被划分为4个簇。其中簇1由1-辛烯-3-醇、(Z)-3-己烯-1-醇和1-戊烯-3-酮组成，在YT中含量最高。

表1 7个品种新鲜猕猴桃汁中芳香活性化合物检测频率分析特征

(Z)-3-己烯-1-醇和1-戊烯-3-酮由不饱和脂肪酸的脂氧合酶途径形成。在YT和HY中检测到的第2簇化合物丁酸丁酯、1-己醇和(E)-2-己醇-1-醇含量最高，此外，HW富含关键的芳香活性酯，表现出强烈的水果香气。图1显示，16种化合物的OAV大于或等于1，并被确定为负责猕猴桃独特香气的主要芳香化合物。在这些强效气味剂中，丁酸甲酯、丁酸乙酯、苯甲酸甲酯、己醛、(E)-2-己醛、1-己醇、1-戊烯-3-酮为7个品种所共有。此外，根据其较高的OAV，(E,Z)-2,6-壬二烯醛也被确定为猕猴桃黄瓜样香气的原因。

图1 不同品种新鲜猕猴桃汁中芳香活性化合物含量及OAV的可视化热图，空白部分(图左)和深色部分(图右)表示未检测到该化合物 

应用QDA，对7种新鲜猕猴桃汁和热处理猕猴桃汁之间感官上进行了初步判断。如图2所示，选择了7个描述词来描述猕猴桃样品的有益特征和香气缺陷:“果香”、“草香”、“甜”、“刺鼻”和“黄瓜”、“煮熟的卷心菜/土豆”和“整体”。“整体”是一个综合从样品的整体香气强度和香气协调程度中获得的指标。采用方差分析对感官评价得分的差异进行区分，结果表明，新鲜猕猴桃汁和热处理猕猴桃汁样品的8个属性强度差异显著(p <0.05)。总的来说，新鲜猕猴桃的主要属性是果味、草味和甜味，其次是辛辣味，黄瓜味最弱。

图2 QDA法从7个品种获得的新鲜猕猴桃(A)和热处理猕猴桃(B)果汁样品的感官特征(*:p < 0.05水平显著，**:p < 0.01水平显著，***:p <0.001水平显著)

在7个品种中，CX表现出最强烈的果味和甜味，中等程度的草味和黄瓜味，以及较弱的刺鼻味。酯类所赋予的果味和甜味香气对其他气味属性的呈现有遮蔽作用。此外，HW和HY的香气特征被认为与CX相对相似。YT的香气大多是“草香”、“刺鼻”和“黄瓜”的味道，而其他的味道则很低。这一结果可能与YT中含有大量的(E,Z)-2,6-壬二烯醛、1-戊烯-3-酮和C6醇有关，其主要表现为黄瓜味、刺鼻味和青草味。

对于XX，“果味”、“草味”和“黄瓜味”属性的强度强于“甜味”和“刺鼻”属性。QM对“甜”属性的感知强度相对较强，而对其他音符的感知强度非常弱。而HA对所有香气属性的感官评价得分都非常低。作为综合指标，“整体”属性表现出大约4个梯度，其中CX被认为是整体香气品质最好的品种，其次是HW, HA最弱。在所有7个品种中都能闻到煮熟的土豆/卷心菜气味，这表明它们是猕猴桃果汁经过热处理后的主要异味。XX和HY表现出的“熟土豆/卷心菜”气味强度最大，与其他品种差异显著，发酵/酸菜气味感官评价得分最高的品种为XX和QM。综上所述，结合“整体”属性的感官评分最低，XX在热处理过程中香气剖面的变化最明显，形成了最强的异味。

气味剂的DF被广泛用于气味密度的表征，DF≥2的化合物被认为是气味活性化合物。如表2所示，GC-O/DF在热处理猕猴桃汁中检测到31种挥发物，其中28、29、26、23、24、22、25种气味活性化合物分别对应XX、CX、HW、YT、QM、HY、HA。其中17种气味活性化合物为7个猕猴桃样品所共有。丁酸甲酯(DF: 8)、丁酸乙酯(DF: 8)、苯甲酸甲酯(DF: 6-8)、(E,Z)- 2,6-二烯醛(DF: 5-8)、(E)-2-癸醛(DF: 5-8)、1-己醇(DF: 4-8)、β-大马烯酮(DF: 7-8)、1-辛烯-3-酮(DF: 7-8)、DMHF (DF: 5-8)、DMMF (DF: 4-8)和二甲基硫化物(DF: 7-8)具有相对较高的气味活性，表明它们是热处理猕猴桃果汁香气特征中最强大的气味活性因子。

丁酸酯类、苯甲酸甲酯类、C6/9醛类和醇类是新鲜猕猴桃汁的关键芳香化合物，主要为猕猴桃汁带来愉悦的草香和果香。相比之下，在热处理过程中形成的癸醛、甲硫醚、β-大马烯酮、1-辛烯-3-酮、DMHF和二甲基硫化物则被认为具有不良气味。此外，鲜猕猴桃汁中少量存在的(E)-2-癸二醛也被鉴定出较高的DF (DF: 6-8)，并被检测出有强烈的泥土味。

从表2中可以看出，31种气味活性化合物中有24种OAV≥1。在这些化合物中，有17种是所有猕猴桃品种所共有的:丁酸甲酯、丁酸乙酯、苯甲酸甲酯、己醛、壬醛、癸醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-癸醛、(E)-2-癸醛、甲醛、1-己醇、β-大马烯酮、1-辛烯- 3-酮、DMHF、DMMF和二甲基硫化物。该结果与GC-O/DF的筛选结果高度一致。丁酸甲酯、丁酸乙酯、(E)-2-己烯醛、1-己醇的OAV经过热处理后显著降低，原因是它们的浓度显著下降。这些化合物的损失会导致猕猴桃果汁独特的“果味”和“草味”特性大大减弱。与此相反，热反应产物中含有的癸醛味、甲烷味、β-大马烯酮味、1-辛烯-3-酮味、二甲基硫醚味、蘑菇味等气味则具有较高的OAV。其中，β-大马烯酮和二甲基硫化物的气味阈值较低，其OAV值最高。热处理猕猴桃汁中所形成的蒸煮异味可能是这7种化合物共同作用的结果。

表2 7个品种猕猴桃果汁经热处理后气味活性物质的DFs和OAVs

表3 7个猕猴桃果汁热处理后中气味活性物质的含量