Analysis and Comparison of Aroma Components in Different Mango Varieties by Headspace-solid-phase Microextraction-Gas Chromatograph-Mass Spectrometer
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摘要: 比较广西百色地区台农、贵妃、红象牙、金煌、桂七芒的果实、果皮和果叶香气成分种类及其含量的差异，采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术对5种芒果的果实、果皮和果叶的香气成分进行测定，并对香气成分进行主成分分析。结果表明：从5个不同芒果品种的15个样品中共检测出66种主要香气成分，以烯类为主，烯烃和酯类为辅，共同作用形成芒果独特香气，其中烯类又以单萜烯为主；5个品种共含香气成分β-蒎烯、莰烯、α-蒎烯、β-罗勒烯、γ-松油烯、β-月桂烯、萜品油烯和石竹烯，但含量各不相同，同品种不同部位成分的种类和相对含量也有明显差异；对品种共含的8种香气物质进行主成分分析，得出3个主成分，累计贡献率达84.175%，8种香气物质的不同含量构成了芒果的典型香气。Abstract: To compare the types and contents of aroma components in fruits, peels and leaves of Tainong, Guifei, Hongxiangya, Jinhuang, Guiqi mangoes in Baise, Guangxi, headspace solid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry were used to determine the aroma components of five kinds of mango fruits, peels and leaves, and principal component analysis was performed.The results showed that 66 kinds aroma components were detected from 15 samples of 5 different mango varieties, mainly olefins, supplemented by olefins and esters, which together form the unique aroma of mangoes. Among which olefins are mainly monoterpenes.The aroma components contained in the five varieties were β-pinene, camphene, α-pinene, β-ocirene, γ-terpinene, β-myrcene, terpinolene and caryophyllene, but the content was different.There were also obvious differences in the types and relative contents of components in different parts of the same species.The main component analysis of 8 kinds of aroma substances contained in the variety resulted in 3 main components with a cumulative contribution rate of 84.175%, the different contents of 8 aroma substances constitute the typical aroma of mango.
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芒果是忙果的通俗名（Mangifera indica L.），属于漆树科（Anacardiaceae）芒果属（Mangifera），是著名的热带水果[1]，因其色、香、味俱全，深受人们喜爱，有“热带果王”之美称[2]。百色芒果是国家地理标志产品，当前百色共有30余个芒果品种，其中主栽芒果品种有台农1号芒、桂热芒82号（桂七芒）、金煌芒、红象牙芒、贵妃芒等。在右江河谷优越的自然条件培育出的芒果外观靓丽，核小肉厚嫩滑，香气浓郁纤维少，口感甘甜爽口，营养丰富，品质上乘，深受广大消费者青睐[3]。芒果品种及不同部位之间香气成分研究分析对于芒果香气系统认识和废弃物资源综合开发利用具有指导性的意义。
顶空固相微萃取（headspace solid phase micro-extraction，HS-SPME）技术是利用固相萃取吸附几何微区效应，通过萃取、解析两个过程，再结合气相色谱 -质谱联用仪的一种快速采样分析技术[4]，简单快速、灵敏度高、重现性及线性好，所需样品量少且无需有机溶剂，成本低、环境污染小及其温和的操作条件使其迅速在环境、医药及食品分析中得以应用[5-6]。目前，对芒果香气（主要为挥发性化合物）的研究成为国内外学者的研究热点之一，且分析技术趋于成熟，对挥发性组分的鉴定结果更全面。魏长宾等[7-8]、Li等[9]研究了不同品种芒果挥发性组分的鉴定；Pino等[10]、Pandit等[11]对比不同地区芒果品种香气成分种类和含量的差异；郑华等[12]、魏长宾等[13]探究芒果在不同成熟阶段中的香气物质种类和含量的变化。
主成分分析是食品风味物质多元统计方法中常用的一种数学手段[14-16]，是一种降维或者把多个指标转化为少数几个综合指标的一种方法，其目的是简化数据和揭示变量间的关系[17]。本实验采用HS-SPME与GC-MS技术联用，对5种芒果的果肉、果皮和叶片的挥发性物质进行检测，比较其成分差异性，结合主成分分析方法，探讨芒果香气成分的主要影响因子，旨在为芒果的提取及加工利用提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
新鲜芒果 包括台农1号芒（Tainong monte I No.，用A表示）、贵妃芒（regiis hominem，用B表示）、红象牙芒（red dentes eburneos，用C表示）、金煌芒（Jin Huangmang，用D表示）和桂七芒（Sekimori shichi，用E表示），及其各品种相应果皮和果叶,均来源于百色国家农业科技园基地；果实于果皮青黄时采摘，于自然条件下放置，每个品种选取3个完熟果实备用；叶片均采集于果园相应果实的枝条，选取浅绿色幼嫩叶片，纯水清洗晾干备用。
PL3002电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司；100 μm PDMS SPME萃取头、SPME手动进样手柄 上海安谱实验科技股份有限公司；ISQ QD气相色谱质谱联用仪 赛默飞世尔科技有限公司；DF-II集热式磁力加热搅拌器 江苏金坛市环宇科学仪器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 芒果果肉、果皮和果叶挥发性成分的提取
1.2.1.1 芒果果肉挥发性成分的提取
参考左俊等[18]和黄丽等[19]的方法，略做改动。将果实去皮、去核取肉，果肉挤压出清汁，得到的芒果汁采用顶空固相微萃取法收集香气。在20 mL顶空瓶中加入10 g芒果果汁（约占1/2容积质量），混匀后盖上瓶盖，将SPME手动进样器的萃取头插入样品瓶的上部顶空中，然后推出纤维萃取头，不要碰到芒果果汁，保持45 ℃恒温，吸附30 min。萃取结束后，缩回纤维萃取头，迅速将手动进样器插入气相色谱仪的进样口，推出纤维萃取头在250 ℃下热解析6 min，启动气质仪采集。
1.2.1.2 果皮挥发性成分的提取
新鲜果皮清洗干净晾干备用，剪碎混匀，称取1.0 g放入顶空瓶，加入9 mL超纯水，插入萃取头于45 ℃下进行萃取，萃取时间30 min，在色谱仪进样口250 ℃下热解析6 min，启动气质仪采集。
1.2.1.3 果叶挥发性成分的提取
新鲜果叶清洗干净晾干备用，剪碎混匀，称取1.0 g放入顶空瓶，加入9 mL超纯水，插入萃取头于45 ℃下进行萃取，萃取时间30 min，在色谱仪进样口250 ℃下热解析6 min，启动气质仪采集。
1.2.2 色谱条件
采用TG-5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），进样口温度250 ℃。柱温采用程序升温，初温40 ℃保持2 min，然后以20 ℃/min升至250 ℃，保持5 min。载气：He，流速：1.0 mL/min，采用不分流进样（分流流速为50 mL/min，不分流时间设1 min）；萃取头在进样品下脱附6 min。
1.2.3 质谱条件
电子轰击离子源（EI）；离子源温度280 ℃；传输线温度250 ℃；扫描质量范围 35～450 amu，扫描间隔0.5 s。
1.2.4 挥发性成分的定性定量方法
定性分析：将样品在MS上采集到的扫描质量图谱中的每个色谱峰，在NIST中进行谱库检索定性化合物。定量分析：各组分峰采用峰面积归一化法计算各个挥发性成分的相对含量。
1.3 数据处理
运用Excel 2010与SPSS 22.0对实验中香气成分进行数据处理与PCA，作图采用OriginPro 2018软件。
2. 结果与分析
2.1 五个芒果品种香气成分的种类和数量
采用气相色谱-质谱联用仪分析15个样品中的主要香气成分，结果见表1。共检测出66种主要成分，其中烯类55种（单萜烯19种，倍半萜烯28种），芳香烃类9种，2种酯类。不同芒果品种中香气成分的种类和相对含量差异明显，其中台农34种，贵妃29种，最多则是红象牙40种，金煌35种，而桂七17种占比最少。相同芒果品种中不同部位香气成分的种类和相对含量也有明显差异，单一种类最多的是红象牙果叶29种，最少的是贵妃皮未检测到。
表 1 不同芒果品种主要香气成分及相对含量Table 1. Main aroma components and relative contents of different mango varieties化合物 相对含量（%） A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 α-蒎烯 − − 3.93±0.90 0.40±0.14 − 3.20±0.29 4.00±0.19 13.26±0.12 21.27±0.48 − − 1.50±0.20 2.98±0.37 6.46±0.14 44.85±0.19 莰烯 − − 0.33±0.05 − − 0.31±0.09 0.13±0.07 − 0.61±0.04 − − 0.13±0.01 − − 1.42±0.15 β-蒎烯 0.79±0.08 − 1.74±0.14 − − 2.67±0.09 1.72±0.28 2.00±0.48 4.50±0.72 − − 0.60±0.08 − − 5.66±0.40 β-月桂烯 − − 0.86±0.01 0.65±0.02 − − − 1.40±0.03 − − − 0.47±0.02 − − 0.93±0.04 3-蒈烯 5.36±0.10 6.43±0.90 2.86±0.52 − − − 3.66±0.30 16.61±0.29 2.72±0.12 14.18±0.79 5.24±0.44 − − − − (1S,3R)-顺式-4-蒈烯 0.22±0.04 − − − − − − 0.27±0.001 − − − − − − − α-水芹烯 0.66±0.08 − − 0.94±0.07 − − − − − − − − − − − β-罗勒烯 − − 0.18±0.07 13.29±1.68 − 20.81±2.31 − − 0.07±0.01 − − 12.46±1.73 78.88±3.57 46.87±1.14 − D-柠檬烯 − − 1.82±0.60 1.79±0.49 − 2.65±0.27 − 6.93±0.53 − − − 1.28±0.50 − − − γ-松油烯 − − 0.30±0.08 − − 0.34±0.05 0.45±0.04 − 0.48±0.02 − − 0.14±0.05 − − 0.46±0.12 罗勒烯 异构体混合物 0.46±0.11 − − − − − 0.10±0.02 − − − − − − − − 桧烯 − − − − − − − − 0.16±0.07 − − − − − − 萜品油烯 82.98±0.35 9.23±0.42 − 1.13±0.36 − 48.63±0.35 77.27±0.14 27.42±0.30 31.67±0.41 34.27±0.22 1.38±0.31 23.50±0.38 0.70±0.14 − 0.24±0.08 异松油烯 − − 45.62±0.35 30.93±0.25 − − − − − − − − − − − （+）-西尔维烯 2.14±0.25 − − − − − 2.65±0.37 − 2.25±0.18 − − − − − 1.89±0.21 α-萜品烯 0.42±0.08 − 1.40±0.15 − − − 2.38±0.12 − − − − − − − − γ-Pyronene − − − − − − 0.03±0.01 − 0.07±0.02 − − − − − − α-thujene − − − − − − 0.52±0.06 − − − − − − − − 丁苯烯 − − 0.11±0.03 − − 0.08±0.01 − − − − − 0.02±0.01 − − − 单萜烯（19种） α-荜澄茄油烯 − − 0.06±0.03 − − − − − 0.06±0.01 − − 0.19±0.03 − − − Alpha-蒎烯 0.18±0.02 − 0.92±0.26 − − − 0.17±0.05 0.36±0.08 0.74±0.04 − 0.53±0.04 − − − 蛇麻烯 − − 0.39±0.01 − − 1.49±0.07 1.42±0.68 0.84±0.03 6.83±0.38 − − − 0.71±0.04 − 0.32±0.08 α-愈创木烯 − − − − − − 0.29±0.02 − 1.38±0.21 − − − − − − 香树烯 − − − − − − − − 0.15±0.04 − − − − − 0.64±0.02 荜澄茄油烯 − − − − − − 0.05±0.01 − 0.11±0.04 − − − − − − 雪松烯 − − − − − − − 0.90±0.05 − − − − − − − α-衣兰油烯 − − − − − − − 0.85±0.01 − − − − − − − 愈创木烯 − − − − − − 0.29±0.03 − − − − − − − − 绿叶烯 − − − 0.40±0.12 − − 0.23±0.04 − − 0.47±0.02 − − − 0.42±0.15 1.17±0.01 长叶松萜烯 − − − − − 0.63±0.11 − − − − − − − − − (-)-α-人参烯 − − − − − 0.23±0.08 − − − − 1.12±0.12 − − − − (Z)-α-红没药烯 − − − 0.63±0.06 − − − − − − − − − 1.03±0.15 − 衣兰烯 − 1.14±0.21 − − − − − − − − − 1.11±0.09 − − − 石竹烯 − − 0.68±0.03 1.53±0.21 − 9.89±0.32 2.43±0.18 1.80±0.07 12.68±0.34 − 1.37±0.23 0.86±0.06 1.13±0.13 2.22±0.18 0.67±0.04 α-马榄烯 − − − − − − − − − − − 1.06±0.04 − − − 大根香叶烯D − − 12.00±1.31 − − − 0.43±0.02 − 2.51±0.05 − 1.48±0.09 5.75±0.31 − − − (-)-Germacrene-D − − 0.09±0.03 0.39±0.08 − − − − 0.27±0.02 − − − − − − 古芸烯 − − 13.13±0.71 0.49±0.11 − − − − − − − 18.55±3.21 − − − （+）-马兜铃烯 − − − 1.25±0.14 − − − − − − − 3.06±0.37 − − − 6,9-愈创木二烯 − − − − − − − − − − 6.48±0.19 − − − 6.27±0.79 (+)-β-芹子烯 − − − 12.32±0.32 − 0.91±0.05 − − 0.34±0.08 − 53.68±3.2 16.92±3.26 − − − 双环[7.2.0]十一碳-3-烯 − − − − − − − − − − 0.87±0.05 − − − − Bicyclogermacren − − − − − − − − 5.01±0.12 − − − − − − 二甲基-1,5-
环癸二烯− − − 2.13±0.09 − − − − − − − − − − − β-榄香烯 − − 3.02±0.35 − − 0.23±0.04 − − 0.37±0.01 − − 1.70±0.05 − − − Z，Z，Z-4,6,9-
壬三烯0.37±0.02 − − − − − − − − − − − − − − 香橙烯氧化物-(1) − − − − − − − − − − − 0.02±0.01 − − − 顺-Z-α-环氧化
红没药烯− − − − − − − − 0.16±0.03 − − − − − − 邻伞花烃 0.23±0.04 − − − − − − 4.85±0.12 0.15±0.07 − − 0.11±0.09 − − − 巴伦西亚橘烯 − − − − − − − − − − 0.84±0.03 0.19±0.04 − − − α-芹子烯 − − − − − − − − − − 5.43±0.17 − − − − 十氢-4a-亚甲
基-7-萘− − − − − − − − − 9.85±0.23 − − − − − (+)-delta-amorphene − 3.77±0.27 0.64±0.11 − − − 0.37±0.09 1.06±0.12 0.72±0.14 − 0.49±0.04 − − − 0.21 ±0.04 六氢-1,6-二甲基
-4-萘− − 0.06±0.02 − − − − − − − − − − − − 4,4a-二甲基-6-八氢萘 − − − − − − − − − − 5.81±0.69 − − − − Aromadendren − − − − − − − − 0.24±0.08 − − − − − − A-布藜烯 − − − − − 0.06±0.01 0.72±0.11 − 1.21±0.18 − − − − − − （E）-3-己烯-1-
醇乙酸酯− − − − − 4.60±0.79 − − − − − 4.47±0.96 − − − 乙酸叶醇酯 − − 2.16±0.54 − − − − − 2.26±0.24 − − − − − 21.59±3.48 β-石竹烯 − − 2.38±0.11 − − 0.61±0.04 − − − − 0.66±0.21 1.89±0.02 − − − Germacrene B − − 3.65±0.28 − − − − − − − − 1.95±0.06 − − − 倍半萜烯（28种） 7-表-顺-水合倍
半香桧烯− − − 0.38±0.07 − − 0.05±0.01 − − − − − − − − 2,6-二甲基-1,3,
5,7-辛烯0.32±0.04 − − − − 0.04±0.01 − − − − − − − − − 柠檬烯氧化物 − − − − − − − − 0.23±0.05 − − − − − − 3-甲氧基甲氧基-
环己烯− − − − − − − − − − − 0.02±0.01 − − − Z，Z，Z-1,4,6,9-
壬二烯0.10±0.07 − − 0.44±0.03 − − − − − − − − − − − 注：A、B、C、D、E分别表示台农1号、贵妃、红象牙、金煌、桂七芒。1、2、3分别代表果实、果皮、果叶；“−”表示未检出该物质。 2.2 不同芒果品种果实香气成分分析
在相同的分析条件下，应用峰面积归一化法对成分进行定量。5个品种的种类检出数由大到小为红象牙（22种）>贵妃（17种）>台农（13种）>桂七（5种）>金煌（4种），相对含量为红象牙（99.36%）>台农（94.23%）>桂七（84.40%）>贵妃（69.09%）>金煌（58.77%）。红象牙果实单萜烯和倍半萜烯占到了总含量的98.27%，烯类主要以单萜烯为主，其中萜品油烯77.27%最多，其次是α-蒎烯和3-蒈烯的4.00%和3.66%。台农果实烯类含量占总含量的94.00%，其中单萜烯萜品油烯（82.98%）是含量最高的，3-蒈烯也有5.36%。桂七果实种类虽少，但有84.40%的含量都是烯类，分别是β-罗勒烯（78.88%）、α-蒎烯（2.98%）、石竹烯（1.13%）、蛇麻烯（0.71%）、萜品油烯（0.70%）。贵妃果实烯类含量占总含量的69.09%，含量最多的有异松油烯（30.93%）、β-罗勒烯（13.29%）（+）-β-芹子烯（12.32%）。金煌果实烯类含量则是五个里面最少的，只占总量的48.92%，有萜品油烯（34.27%）、3-蒈烯（14.18%）、绿叶烯（0.47%）三种，不过芳香烃类十氢-4a-亚甲基-7-（1-甲基乙烯基）-萘（9.85%）的含量是五个品种里最多的。由此可知，萜品油烯是共有的香气成分，萜烯类化合物具有特殊香气及生理活性，赋予作用较大[20]，是芒果肉主要的特征香气，这些挥发物质对香味贡献值较大，同时也是芒果果实分离鉴定出种类多且相对含量高的挥发性成分，广泛存在于植物体内[21]。据报道，印度著名品种Alphonso[22]和斯里兰卡所产的 Jaffa 品种[23]中含量最丰富的香气成分是罗勒烯，罗勒烯具有柠檬清新香气[24]，并带有花果香和木香香韵[25]，β-罗勒烯也是桂七的主要香气成分，且桂七芒近几年越来越受国内消费者的欢迎，与此同时越来越多的果农改种桂七芒果，桂七芒的种植面积在百色逐年上升。国外优良的芒果品种大多以蒎烯、罗勒烯、蒈烯为主要香气成分，其香气特征是消费者所喜好[25]，间接说明了这五个芒果品种之所以能成为当前百色的主栽品种。
2.3 不同芒果品种果皮香气成分分析
由表1可知，相比于果实，果皮的香气成分含量有明显变化。单萜烯总含量在果皮中比果肉少，贵妃皮没有检出烯类，但金煌果皮的烯类含量比果肉多，主要多了（+）-β-芹子烯（53.68%）、6,9-愈创木二烯（6.48%）等倍半萜烯，且金煌果皮芳香烃在种类和含量上均比果肉多。红象牙和台农的果皮芳香烃含量比果肉均有明显的增加；贵妃和桂七芒皮芳香烃含量与果肉相同，均未检出。
2.4 不同芒果品种果叶香气成分分析
芒果叶片的香气成分不管是种类还是数量总体上都比果肉和果皮要丰富。由表1可知，烯类除了桂七芒叶子的相对含量64.52%低于90.00%，红象牙94.64%、台农95.47%、金煌93.18%、贵妃叶子92.72%均高于90.00%，共同含有α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、γ-松油烯、石竹烯5种成分。主要成分有相同但也存在一定的差异，这也能体现不同品种间有各自香气突出点，如红象牙以α-蒎烯、萜品油烯、石竹烯为主，台农是异松油烯、大根香叶烯D、古芸烯，金煌则是萜品油烯、β-罗勒烯、古芸烯、（+）-β-芹子烯，而贵妃是萜品油烯、β-罗勒烯、石竹烯，桂七是α-蒎烯、β-蒎烯、6,9-愈创木二烯等。酯类化合物在香料中占有特别重要的地位，大多具有花香、果香、酒香或蜜香香气，广泛存在于自然界中，在调配各种香型的香精时，不能赋予决定性的香气，但可以起增强与润和作用[26]。桂七芒叶子的酯类含量较高，其中乙酸叶醇酯贡献了总量的21.59%。
2.5 同品种果实、果皮及果叶间香气成分差异分析
五个品种的样品中，每个品种不同部位香气成分既有共同的成分但也有其独特成分。以红象牙各部位间香气成分差异为例，α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯、萜品油烯、Alpha-蒎烯、蛇麻烯、石竹烯、（+）-delta-amorphene 8种烯烃是红象牙共含成分，罗勒烯（异构体混合物）、α-萜品烯、α-thujene、愈创木烯、绿叶烯、7-表-顺-水合倍半香桧烯构成红象牙果肉独特香气；β-月桂烯、（1S,3R）-顺式-4-蒈烯、D-柠檬烯、雪松烯、α-衣兰油烯共同组成红象牙果皮独有成分；β-罗勒烯、桧烯、α-荜澄茄油烯、香树烯、（−）-Germacrene-D、（+）-β-芹子烯、Bicyclogermacren、β-榄香烯、柠檬烯氧化物、顺-Z-α-环氧化红没药烯、Aromadendren、乙酸叶醇酯则是合成红象牙叶子单独组分。
对5个品种共15个芒果样品特有香气成分分析，将每个样品与其他14个样品香气成分进行对比，得到特有的成分累计达20种，结果见表2。
表 2 不同样品间特有香气成分Table 2. Unique aroma components between different samples样品 特有成分 台农果肉 Z，Z，Z-4,6,9-壬三烯 台农果皮 − 台农叶片 六氢-1,6-二甲基-4-萘 贵妃果肉 二甲基-1,5-环癸二烯 贵妃果皮 − 贵妃叶片 长叶松萜烯 红象牙果肉 α-thujene、愈创木烯 红象牙果皮 雪松烯、α-衣兰油烯 红象牙叶片 桧烯、Bicyclogermacren、Aromadendren、柠檬烯氧化物、
顺-Z-α-环氧化红没药烯金煌果肉 十氢-4a-亚甲基-7-萘 金煌果皮 双环[7.2.0]十一碳-3-烯、α-芹子烯、4,4a-二甲基-6-八氢萘 金煌叶片 α-马榄烯、3-甲氧基甲氧基-环己烯、香橙烯氧化物-(1) 桂七果肉 − 桂七果皮 − 桂七叶片 − 注：“−”表示未发现特有成分。 2.6 五个品种共含香气物质主成分分析
由表1可知，五个芒果品种共有香气成分有8种，分别是α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、β-月桂烯、β-罗勒烯、γ-松油烯、萜品油烯、石竹烯。为了找出能够反映芒果的代表性指标，对8种共同含有成分的相对含量采用软件SPSS22.0做主成分分析，主成分确定一般根据因子的特征值、累计贡献率以及碎石图拐点的变化趋势等因素来确定[27]。根据特征值大于1的原则，由表3和图1分析，得出3个主成分，贡献率分别为48.837%、20.948%、14.391%，累积贡献率为84.175%。通常，主成分贡献率累计超过80%时，可以用主成分代表绝大部分信息[28-29]。所以这三个主成分能够基本反映原变量的信息。
表 3 主成分特征值及其贡献率Table 3. Characteristic values and their contribution rate of principal component主因子 特征值 方差贡献率(%) 累积贡献率(%) 1 3.907 48.837 48.837 2 1.676 20.948 69.785 3 1.151 14.391 84.175 4 0.511 6.385 90.560 表4反映了旋转后的主成分载荷矩阵。主成分分析比较贡献率，旋转是一种运算过程，旋转后更准确[30]。载荷系数（绝对值）越大，说明该物质和对应主成分的相关性越高。β-蒎烯、莰烯、α-蒎烯、γ-松油烯在第1主成分有较高的载荷系数，则说明第1主成分反映了这些物质的信息；第2主成分在β-月桂烯和石竹烯有较高的载荷系数；β-罗勒烯与萜品油烯则是在第3主成分上反映。因此可以初步判断以上挥发性物质为芒果的主要香气贡献物。
表 4 主成分载荷矩阵Table 4. Principal component load matrix香气成分 主成分 1 2 3 α-蒎烯 0.907 −0.281 −0.070 莰烯 0.940 −0.175 −0.010 β-蒎烯 0.974 0.009 0.186 β-月桂烯 0.335 −0.784 0.116 β-罗勒烯 −0.159 0.265 −0.855 γ-松油烯 0.848 0.279 0.243 萜品油烯 −0.032 0.516 0.710 石竹烯 0.538 0.663 0.067 2.7 不同芒果品种香气物质的CA分析
CA分析指将通过物理或抽象对象的集合，分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程。CA常用于植物的分类以获取对种群固有结构的认识。本实验采用的是系统聚类方法，平方Euclidean距离为度量标准，通过组之间的链接方式，以66种芒果的香气物质作为变量，对5个不同芒果品种的3个部位的香气物质进行CA，分析结果见图2。
由图2可知，当横坐标为距离25时，15个芒果样品可分为2个类群，分别是桂七肉和桂七皮（E1、E2）2个样品归为1个类群；剩下的13个样品归为1个类群。距离20时，13个样品又可分为2个类群，分别是台农果肉和红象牙果肉（A1、C1）、贵妃叶（B3）3个样品为1个类群；再剩下的10个样品为另1个类群。距离15时，10个样品可分为2个类群，其中1个类群为单个样品，即金煌皮（D2）；余下的9个样品又可归为1个类群。距离10时，15个样品被分为6个类群，样品A1、C1、B3为1个类群，样品A3、B1为1个类群，样品A2、B2、C2、D1、C3、D3为1个类群，样品E1、E2为1个类群，样品E3、D2各为1个类群。CA根据刻度不同可获得多种分类结果，而PCA根据主成分得分仅获得一种分类结果，通过这样的技术手段可为后期的提取选择提供理论依据，即选择同一类群内的芒果，加工得到的产品的香型相似，从而可以指导生产。
3. 结论
利用HS-SPME-GC-MS技术对5种不同芒果品种的果实、果皮和果叶挥发性成分进行定性定量分析，共检出主要成分66种，其中烯类在种类和相对含量都是最多的，特有的成分累计达20种。5种芒果共同含有的8种香气成分β-蒎烯、莰烯、α-蒎烯、β-罗勒烯、γ-松油烯、β-月桂烯、萜品油烯和石竹烯是最主要的香气贡献物，这与国内外研究得出的芒果香气成分大体上是一致的[10,24]，但成分含量各有不同，可能是由于种植地区、品种和环境等原因造成的差异。相同品种不同部位香气成分的种类和相对含量也有明显差异。萜品油烯是5个品种果实共有的香气成分，芒果叶的香气成分在种类和数量上要比果实和果皮丰富。芒果叶的挥发性物质的研究报道比较少，可为芒果资源的开发利用、精油提取选材提供了参考。
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表 1 不同芒果品种主要香气成分及相对含量
Table 1 Main aroma components and relative contents of different mango varieties
化合物 相对含量（%） A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 α-蒎烯 − − 3.93±0.90 0.40±0.14 − 3.20±0.29 4.00±0.19 13.26±0.12 21.27±0.48 − − 1.50±0.20 2.98±0.37 6.46±0.14 44.85±0.19 莰烯 − − 0.33±0.05 − − 0.31±0.09 0.13±0.07 − 0.61±0.04 − − 0.13±0.01 − − 1.42±0.15 β-蒎烯 0.79±0.08 − 1.74±0.14 − − 2.67±0.09 1.72±0.28 2.00±0.48 4.50±0.72 − − 0.60±0.08 − − 5.66±0.40 β-月桂烯 − − 0.86±0.01 0.65±0.02 − − − 1.40±0.03 − − − 0.47±0.02 − − 0.93±0.04 3-蒈烯 5.36±0.10 6.43±0.90 2.86±0.52 − − − 3.66±0.30 16.61±0.29 2.72±0.12 14.18±0.79 5.24±0.44 − − − − (1S,3R)-顺式-4-蒈烯 0.22±0.04 − − − − − − 0.27±0.001 − − − − − − − α-水芹烯 0.66±0.08 − − 0.94±0.07 − − − − − − − − − − − β-罗勒烯 − − 0.18±0.07 13.29±1.68 − 20.81±2.31 − − 0.07±0.01 − − 12.46±1.73 78.88±3.57 46.87±1.14 − D-柠檬烯 − − 1.82±0.60 1.79±0.49 − 2.65±0.27 − 6.93±0.53 − − − 1.28±0.50 − − − γ-松油烯 − − 0.30±0.08 − − 0.34±0.05 0.45±0.04 − 0.48±0.02 − − 0.14±0.05 − − 0.46±0.12 罗勒烯 异构体混合物 0.46±0.11 − − − − − 0.10±0.02 − − − − − − − − 桧烯 − − − − − − − − 0.16±0.07 − − − − − − 萜品油烯 82.98±0.35 9.23±0.42 − 1.13±0.36 − 48.63±0.35 77.27±0.14 27.42±0.30 31.67±0.41 34.27±0.22 1.38±0.31 23.50±0.38 0.70±0.14 − 0.24±0.08 异松油烯 − − 45.62±0.35 30.93±0.25 − − − − − − − − − − − （+）-西尔维烯 2.14±0.25 − − − − − 2.65±0.37 − 2.25±0.18 − − − − − 1.89±0.21 α-萜品烯 0.42±0.08 − 1.40±0.15 − − − 2.38±0.12 − − − − − − − − γ-Pyronene − − − − − − 0.03±0.01 − 0.07±0.02 − − − − − − α-thujene − − − − − − 0.52±0.06 − − − − − − − − 丁苯烯 − − 0.11±0.03 − − 0.08±0.01 − − − − − 0.02±0.01 − − − 单萜烯（19种） α-荜澄茄油烯 − − 0.06±0.03 − − − − − 0.06±0.01 − − 0.19±0.03 − − − Alpha-蒎烯 0.18±0.02 − 0.92±0.26 − − − 0.17±0.05 0.36±0.08 0.74±0.04 − 0.53±0.04 − − − 蛇麻烯 − − 0.39±0.01 − − 1.49±0.07 1.42±0.68 0.84±0.03 6.83±0.38 − − − 0.71±0.04 − 0.32±0.08 α-愈创木烯 − − − − − − 0.29±0.02 − 1.38±0.21 − − − − − − 香树烯 − − − − − − − − 0.15±0.04 − − − − − 0.64±0.02 荜澄茄油烯 − − − − − − 0.05±0.01 − 0.11±0.04 − − − − − − 雪松烯 − − − − − − − 0.90±0.05 − − − − − − − α-衣兰油烯 − − − − − − − 0.85±0.01 − − − − − − − 愈创木烯 − − − − − − 0.29±0.03 − − − − − − − − 绿叶烯 − − − 0.40±0.12 − − 0.23±0.04 − − 0.47±0.02 − − − 0.42±0.15 1.17±0.01 长叶松萜烯 − − − − − 0.63±0.11 − − − − − − − − − (-)-α-人参烯 − − − − − 0.23±0.08 − − − − 1.12±0.12 − − − − (Z)-α-红没药烯 − − − 0.63±0.06 − − − − − − − − − 1.03±0.15 − 衣兰烯 − 1.14±0.21 − − − − − − − − − 1.11±0.09 − − − 石竹烯 − − 0.68±0.03 1.53±0.21 − 9.89±0.32 2.43±0.18 1.80±0.07 12.68±0.34 − 1.37±0.23 0.86±0.06 1.13±0.13 2.22±0.18 0.67±0.04 α-马榄烯 − − − − − − − − − − − 1.06±0.04 − − − 大根香叶烯D − − 12.00±1.31 − − − 0.43±0.02 − 2.51±0.05 − 1.48±0.09 5.75±0.31 − − − (-)-Germacrene-D − − 0.09±0.03 0.39±0.08 − − − − 0.27±0.02 − − − − − − 古芸烯 − − 13.13±0.71 0.49±0.11 − − − − − − − 18.55±3.21 − − − （+）-马兜铃烯 − − − 1.25±0.14 − − − − − − − 3.06±0.37 − − − 6,9-愈创木二烯 − − − − − − − − − − 6.48±0.19 − − − 6.27±0.79 (+)-β-芹子烯 − − − 12.32±0.32 − 0.91±0.05 − − 0.34±0.08 − 53.68±3.2 16.92±3.26 − − − 双环[7.2.0]十一碳-3-烯 − − − − − − − − − − 0.87±0.05 − − − − Bicyclogermacren − − − − − − − − 5.01±0.12 − − − − − − 二甲基-1,5-
环癸二烯− − − 2.13±0.09 − − − − − − − − − − − β-榄香烯 − − 3.02±0.35 − − 0.23±0.04 − − 0.37±0.01 − − 1.70±0.05 − − − Z，Z，Z-4,6,9-
壬三烯0.37±0.02 − − − − − − − − − − − − − − 香橙烯氧化物-(1) − − − − − − − − − − − 0.02±0.01 − − − 顺-Z-α-环氧化
红没药烯− − − − − − − − 0.16±0.03 − − − − − − 邻伞花烃 0.23±0.04 − − − − − − 4.85±0.12 0.15±0.07 − − 0.11±0.09 − − − 巴伦西亚橘烯 − − − − − − − − − − 0.84±0.03 0.19±0.04 − − − α-芹子烯 − − − − − − − − − − 5.43±0.17 − − − − 十氢-4a-亚甲
基-7-萘− − − − − − − − − 9.85±0.23 − − − − − (+)-delta-amorphene − 3.77±0.27 0.64±0.11 − − − 0.37±0.09 1.06±0.12 0.72±0.14 − 0.49±0.04 − − − 0.21 ±0.04 六氢-1,6-二甲基
-4-萘− − 0.06±0.02 − − − − − − − − − − − − 4,4a-二甲基-6-八氢萘 − − − − − − − − − − 5.81±0.69 − − − − Aromadendren − − − − − − − − 0.24±0.08 − − − − − − A-布藜烯 − − − − − 0.06±0.01 0.72±0.11 − 1.21±0.18 − − − − − − （E）-3-己烯-1-
醇乙酸酯− − − − − 4.60±0.79 − − − − − 4.47±0.96 − − − 乙酸叶醇酯 − − 2.16±0.54 − − − − − 2.26±0.24 − − − − − 21.59±3.48 β-石竹烯 − − 2.38±0.11 − − 0.61±0.04 − − − − 0.66±0.21 1.89±0.02 − − − Germacrene B − − 3.65±0.28 − − − − − − − − 1.95±0.06 − − − 倍半萜烯（28种） 7-表-顺-水合倍
半香桧烯− − − 0.38±0.07 − − 0.05±0.01 − − − − − − − − 2,6-二甲基-1,3,
5,7-辛烯0.32±0.04 − − − − 0.04±0.01 − − − − − − − − − 柠檬烯氧化物 − − − − − − − − 0.23±0.05 − − − − − − 3-甲氧基甲氧基-
环己烯− − − − − − − − − − − 0.02±0.01 − − − Z，Z，Z-1,4,6,9-
壬二烯0.10±0.07 − − 0.44±0.03 − − − − − − − − − − − 注：A、B、C、D、E分别表示台农1号、贵妃、红象牙、金煌、桂七芒。1、2、3分别代表果实、果皮、果叶；“−”表示未检出该物质。 
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表 2 不同样品间特有香气成分
Table 2 Unique aroma components between different samples
样品 特有成分 台农果肉 Z，Z，Z-4,6,9-壬三烯 台农果皮 − 台农叶片 六氢-1,6-二甲基-4-萘 贵妃果肉 二甲基-1,5-环癸二烯 贵妃果皮 − 贵妃叶片 长叶松萜烯 红象牙果肉 α-thujene、愈创木烯 红象牙果皮 雪松烯、α-衣兰油烯 红象牙叶片 桧烯、Bicyclogermacren、Aromadendren、柠檬烯氧化物、
顺-Z-α-环氧化红没药烯金煌果肉 十氢-4a-亚甲基-7-萘 金煌果皮 双环[7.2.0]十一碳-3-烯、α-芹子烯、4,4a-二甲基-6-八氢萘 金煌叶片 α-马榄烯、3-甲氧基甲氧基-环己烯、香橙烯氧化物-(1) 桂七果肉 − 桂七果皮 − 桂七叶片 − 注：“−”表示未发现特有成分。
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表 3 主成分特征值及其贡献率
Table 3 Characteristic values and their contribution rate of principal component
主因子 特征值 方差贡献率(%) 累积贡献率(%) 1 3.907 48.837 48.837 2 1.676 20.948 69.785 3 1.151 14.391 84.175 4 0.511 6.385 90.560
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表 4 主成分载荷矩阵
Table 4 Principal component load matrix
香气成分 主成分 1 2 3 α-蒎烯 0.907 −0.281 −0.070 莰烯 0.940 −0.175 −0.010 β-蒎烯 0.974 0.009 0.186 β-月桂烯 0.335 −0.784 0.116 β-罗勒烯 −0.159 0.265 −0.855 γ-松油烯 0.848 0.279 0.243 萜品油烯 −0.032 0.516 0.710 石竹烯 0.538 0.663 0.067
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