Effect of Growth Promoting Agents on Flavor of Netted Melon
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摘要: 研究促生菌剂处理对网纹甜瓜风味的影响。在网纹甜瓜定植过程中，分别在根部追施枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌4次，每次0.1 g/m2。采收后以未施用促生菌剂果实为对照组，采用SPME-GC-MS和电子鼻方法比较果实挥发性组分的数量和含量。结果显示：促生菌剂处理影响网纹甜瓜挥发性组分数量和含量。哈茨木霉组共检出54种挥发性组分，其总含量为294.46 μg/kg，比对照组提高22.66%；其挥发性组分中，呈香组分达到13种，分别为反-6-壬烯醛、顺-6-壬烯醇、辛醛、反-2-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、β-紫罗酮、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、1-辛烯-3-醇、庚醛、2-甲基丁醛、顺-3-己烯醛和丁酸乙酯，这些呈香组分数量比对照组呈香组分数量提高33.33%，香气活力值之和比对照组提高82.53%。因此，在种植过程中施用哈茨木霉菌剂可提高网纹甜瓜风味丰富度和强度。Abstract: The effect of growth promoting agents on the flavor of netted melon was evaluated. During the planting, Bacillus subtilis, Trichoderma harzianum and Streptomyces were applied to the roots for 4 times at a dosage of 0.1 g/m2 respectively. After harvest, volatile components of fruits were evaluated and compared with the untreated ones as the control based on the SPME-GC-MS and electric nose analysis. The results showed that the growth promoting agents affected the composition and concentration of volatile components in netted melon. A total of 54 volatile components were detected in Trichoderma harzianum group, whose content was 294.46 μg/kg being 22.66% higher than that of the control. A total of 13 aroma components was determined in Trichoderma harzianum group including trans-6-nonenal, cis-6-nonenol, octanal, trans-2-nonenal, trans,cis-2,6-nonenal, β-Violone, 3,6-nonyl-1-alcohol, nonanal, 1-octene-3-alcohol, heptanaldehyde, 2-methylbutyraldehyde, cis-3-hexenal and ethyl butyrate. The number and aroma activity value of the aroma components in the Trichoderma harzianum group was 33.33% and 82.53% higher than those of the control, respectively. Therefore, Trichoderma harzianum could improve the flavor richness and intensity of netted melon.
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网纹甜瓜（Cucumis melo L. var. reticulatus Naud.）是葫芦科甜瓜属的一个变种，具有香、甜、糯等特点，深受消费者喜爱。网纹甜瓜气味清新香甜，并随着成熟度提高逐渐增强，是影响消费者选购的重要因素[1]。目前，在甜瓜中共检测出500多种挥发性组分[2]，其呈香组分主要源于酯类、醇类和醛类等[3]，也有少量酮类、萜烯、呋喃或硫化物[4]，其中乙酸乙酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯等赋予果实甜香和水果香气，顺-6-壬烯醛、反-2-己烯醛、顺-3-壬烯醇、顺-3-己烯醇、反,顺-2,6-壬二烯醇、1-辛烯-3-醇等赋予果实新鲜、清香、香甜或青草香气[4-7]。
甜瓜果实香气受品种、产地、栽培方式、肥料和成熟度等影响[7-10]。促生菌剂作为一类促进植物生长的微生物，在植物根部定殖后促进植物营养吸收，促进植物生长发育[11]；降低化肥和农药带来的负面影响[12]。常用的促生菌主要是细菌和真菌，根据菌种形态可以分为杆菌、霉菌和放线菌。研究发现施用促生菌剂提高了库尔勒香梨香气组分含量，其果实挥发性组分9-癸烯醇、2,6,10-三甲基-9-十一烯醛和壬癸烷的含量显著性提高[13]；促生菌剂提高水稻香气强度[14]。在甜瓜方面，研究发现促生菌剂可提高甜瓜可溶性糖含量28.99%~58.46%，提高维生素C含量10.86%~28.34%[15]。但是，促生菌剂对网纹甜瓜风味影响的研究还未见报道。
本项目组前期研究发现，施用促生菌剂提高网纹甜瓜大小和甜味均一性，提高果实可溶性固形物含量15.2%[16]。因此，本文选择枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌分别作为杆菌、霉菌和放线菌的代表，评价上述3种促生菌剂对网纹甜瓜风味的影响。研究在甜瓜定植过程中，分别施用枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌4次，采收后使用SPME-GC-MS和电子鼻检测网纹甜瓜的挥发性组分种类和含量，比较促生菌剂对网纹甜瓜呈香组分影响，以期为高品质网纹甜瓜生产提供技术支撑。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
“阿鲁斯”网纹甜瓜 上海惠和种业有限公司；枯草芽孢杆菌（BIOWORKS） 美国拜沃股份有限公司（有效活菌数：100亿个/g）；哈茨木霉（T22） 荷兰科伯特有限公司（有效活菌数：6亿个/g）；链霉菌 河南好美特生物科技有限公司（有效活菌数：10亿个/g）；乙醇、氯化钾、酒石酸、氢氧化钾、氯化银、氯化钠 分析纯，北京化工有限公司；1-辛醇 分析纯，美国Sigma公司。
ATAGO手持式折光仪 广州爱宕科学仪器有限公司；HR1882型飞利浦打浆机 飞利浦公司；ZDJ-5B-D型自动滴定仪 上海雷磁公司；AL204电子天平 瑞士Mettler Toledo公司；SA402B型味觉分析系统 日本INSENT果蔬；PEN 3型电子鼻 德国Airsense分析仪器有限公司；6890-5973气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent Technologies公司；57329-U PDMS/DVB/CAR三相萃取纤维头 美国Sigma-Aldrich公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品处理
试验品种为“阿鲁斯”的网纹甜瓜，试验地点在北京市通州国际种业科技园，试验时间为2021年，试验共设置4个处理组，分别为对照组、枯草芽孢杆菌组、哈茨木霉组和链霉菌组。促生菌剂的使用方法：将4个处理组安排在4个相邻的大棚，每棚作为一个处理，设3次重复，每个大棚面积约150 m2。网纹甜瓜于2021年2月5日定植，定植行距和株距分别为1 m和0.4 m。定植当天和第7 d分别施用清水、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌1次，每次剂量为0.1 g/m2，具体是将菌剂溶解于水中，通过灌水施加于植株根部；2021年4月2日采用熊蜂授粉，在授粉后第7和25 d，分别施用清水、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌1次，每次剂量为0.1 g/m2，方法同上。各组其它田间农事管理保持一致，果实在授粉第58 d采收，采收后立刻运输至实验室，评价产品的风味品质特征。
1.2.2 SPME-GC-MS测定方法
使用SPME-GC-MS方法测定样品中挥发性组分，测定方法参考吴忠红等[6]测定方法，并进行改进。挥发性组分萃取：纵向切取甜瓜果肉1片，厚度约为0.5 cm，使用打浆机将果肉匀浆，准确取6 g匀浆果汁，将果汁与2 g NaCl和10 μL浓度为30 μg/mL 1-辛醇溶液混合均匀，置于20 mL顶空萃取瓶，样品置于振摇器内，在50 ℃，100 r/min下振摇30 min，然后SPME纤维头萃取30 min，然后萃取头进入气相色谱仪进样口，在250 ℃下热解析3 min。
GC条件：DB-5MS石英毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气（氦气）流速1.0 mL/min，压力12.8 psi，采用不分流进样模式；升温程序：起始温度35 ℃，保持5 min，4 ℃/min升温至150 ℃，保持3 min，8 ℃/min升温至190 ℃，保持1 min，再以30 ℃/min升温至250 ℃，保持5 min。
MS条件：采用全扫描（SCAN）模式采集信号；扫描速度1562 u/s；电子电离源；离子源温度230 ℃；传输线温度250 ℃；四极杆温度150 ℃；电子轰击能量70 eV；扫描质量范围m/z 35～550。
GC-MS检测的挥发性化合物由NIST17质谱数据库对比鉴定。根据已知浓度的内标物1-辛醇的峰面积计算网纹瓜样品中各挥发性物质的含量（公式1）。
(1) 式中Ci为内标化合物的质量浓度，单位为μg/mL；Vi为内标在样品中的添加量，10 μL；ms为样品质量，6 g；Ax和Ai分别为目标化合物的峰面积和内标化合物的峰面积；mx为目标化合物的含量，单位为μg/kg鲜重表示。
1.2.3 香气活力值（OAV）计算方法
挥发性组分香气活力值（Odor activity value）计算见公式2[17]。
(2) 式中Ci是挥发性组分i的浓度（μg/kg）；OTi是挥发性组分i的香味阈值（μg/kg）。
1.2.4 电子鼻测定方法
研究使用电子鼻分析法比较样品之间风味的区别，测定方法参考吴忠红等[6]测定方法。测定分别称取5 g样品置于顶空进样瓶中，室温25 ℃下，平衡5 min后直接将进样针头插入样品瓶，采用顶空吸气法进行电子鼻分析实验。测定条件：传感器清洗时间100 s、传感器归零时间5 s、样品准备时间5 s、进样流量300 mL/min，检测时间200 s。完成1次检测后系统进行清零和标准化，然后再进行第2次顶空采样。统计分析10个不同选择性传感器的G/G0值。采用主成分分析表征样品之间的差别。
1.3 数据处理
试验结果数据为三次试验的平均值，采用平均值±标准偏差的方式表示，采用Origin 9.0进行数据统计和绘图；样品风味主成分分析采用SIMCA 14.1软件分析和绘图；挥发性组分的香气贡献度（VIP）值使用SIMCA 14.1软件计算，在数组中输入挥发性组分含量，运行变量重要性分析方法，获得挥发性组分的VIP值；挥发性组分的主成分分析和投影变量重要性分析法使用SIMCA 14.1软件进行。
2. 结果与分析
2.1 促生菌剂预处理对网纹甜瓜挥发性组分含量的影响
研究采用SPME-GC-MS方法分析样品中挥发性组分组成和含量，样品总离子流图见图1，各挥发性组分分离良好。对照组、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌处理组分别鉴定出63、49、54和39种挥发性组分，总计80种挥发性组分（表1），其中，醇类25种，包括壬醇、顺-6-壬烯醇、3,6-亚壬基-1-醇等；醛类19种，包括辛醛、反-6-壬烯醛、壬醛等；酯类12种，包括乙酸己酯、丁酸乙酯、棕榈酸乙酯等；酮类6种，包括β-紫罗酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮等；其它类18种，包括2-正戊基呋喃、3,3-二甲基-1,6-庚二烯等。对照组、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌处理组中酯类、醇类和醛类化合物含量之和分别占总挥发物含量的86.39%、97.47%、95.93%和89.55%。Gonda等[4]和Shi等[18]研究发现酯类、醇类和醛类是甜瓜中主要挥发性组分，其含量占总挥发性组分含量90%左右，与本文研究结果相近。
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图 1 网纹甜瓜挥发性组分总离子色谱图Figure 1. Total ion chromatogram of volatile components of netted melons表 1 促生菌剂处理对网纹甜瓜挥发性组分的影响Table 1. Effect of growth promoting agent treatments on volatile components of netted melons编号 挥发性组分名称 特征性风味[18, 21−22] 对照组
（μg/kg）枯草芽孢杆菌
（μg/kg）哈茨木霉
（μg/kg）链霉菌
（μg/kg）1 乙缩醛二乙醇 芳香气味 4.98 nd 2.32 2.85 2 3-甲基-1-丁醇 不愉快的气味 0.76 nd nd 0.69 3 2-甲基-1-丁醇 特殊气味，清快的杂醇油气味 2.35 2.02 nd 3.17 4 3-己烯-1-醇 − 0.61 nd nd nd 5 己醇 特殊香味 2.38 2.60 2.13 2.47 6 庚醇 强烈芳香气味 1.22 0.70 0.68 1.49 7 1-辛烯-3-醇 蘑菇、薰衣草、玫瑰和干草香 1.58 1.40 11.52 3.13 8 2-乙基己醇 刺激性气味 16.39 9.58 11.30 16.12 9 苯甲醇 芳香味 1.46 nd 2.49 2.86 10 6-甲基庚醇 − 0.93 0.56 0.67 nd 11 2,7-二甲基-1-辛醇 − 0.44 0.36 0.45 nd 12 反-2-癸烯-1-醇 − nd nd nd 0.67 13 反-2-壬烯-1-醇 脂肪和紫罗兰香气 0.46 nd 0.40 nd 14 2-丙基-1-庚醇 − 0.30 nd nd nd 15 苯乙醇 清甜的玫瑰样花香 0.49 nd 1.44 0.70 16 反,顺-2,6-壬二烯-1-醇 甜瓜、黄瓜青香 0.32 0.65 0.55 nd 17 3-癸炔-2-醇 − 0.34 0.37 nd nd 18 3,6-亚壬基-1-醇 强烈的脂香、清香、黄瓜香 17.43 21.91 20.95 29.32 19 2-壬炔-1-醇 − 0.97 0.66 nd nd 20 顺-6-壬烯醇 瓜香、清香香气 54.59 70.75 39.92 nd 21 壬醇 玫瑰和橙子香 22.16 25.22 19.32 112.25 22 L-薄荷醇 清凉的薄荷香气 0.36 nd nd nd 23 2,2,4-三甲基-5-己烯-3-醇 − nd 0.45 nd nd 24 正癸醇 略有玫瑰和橙花气味，并有油脂和蜡、甜花香气 0.48 nd nd nd 25 香叶醇 温和的、甜的玫瑰花香 0.55 1.04 0.63 0.91 醇类含量之和 131.55 138.28 114.77 176.64 26 反-2-丁烯醛 刺激性气味 10.86 1.45 1.23 1.63 27 3-羟基丁醛 麦芽香杏仁香 nd 0.38 2.58 2.08 28 2-甲基丁醛 麦芽香杏仁香 1.43 1.17 4.49 2.06 29 己醛 青草香 0.84 3.18 2.33 1.28 30 反-2-己烯醛 新鲜的绿叶香 0.33 6.99 2.09 1.28 31 顺-3-己烯醛 强烈青草气味 nd nd 0.84 nd 32 庚醛 有水果香味 0.95 0.84 1.71 1.11 33 反-2-庚烯醛 青草香气及刺激臭味 1.83 2.22 2.36 2.64 34 苯甲醛 苦杏仁味 2.05 4.82 3.47 2.27 35 辛醛 强水果香味 10.14 10.80 17.73 10.04 36 苯乙醛 类似风信子的香气，水果甜香 nd 0.43 nd nd 37 反-2-辛烯醛 绿色坚果香、清香 0.46 0.37 0.99 nd 38 反-6-壬烯醛 甜瓜味 30.94 61.12 72.16 51.21 39 壬醛 玫瑰、柑橘等香气，脂味 5.92 5.94 11.67 7.16 40 反,顺-2,6-壬二烯醛 强烈的紫罗兰和黄瓜香气 nd 39.17 27.28 nd 41 反-2-壬烯醛 甜瓜味、清香 5.24 8.80 6.45 4.04 42 癸醛 甜香、柑橘香、蜡香、花香 0.62 nd 0.56 nd 43 β-环柠檬醛 果香、清香 0.30 nd 0.44 nd 44 反-2-癸烯醛 类似甜橙香气，略带油脂、花香及青香 nd 0.57 nd nd 醛类含量之和 71.90 148.24 158.36 86.79 45 碳酸甲乙酯 − nd 1.49 nd nd 46 丁酸乙酯 甜果香，菠萝、香蕉、苹果香 0.66 nd 1.51 1.22 47 丁酸异丁酯 苹果和菠萝香气，朗姆酒甜味 nd 1.55 nd nd 48 异烟酸-2-苯乙基乙酸酯 − 0.39 0.46 0.74 1.83 49 甲酸三甲基硅基酯 − 0.30 nd nd nd 50 甲酸庚酯 呈梨、苹果似果香、花香、鸢尾和玫瑰香气，略有脂香 0.34 nd 0.79 nd 51 己酸乙酯 具有愉快的气味，呈曲香、菠萝香 nd nd 0.94 0.64 52 乙酸己酯 青香及水果清甜的气味 0.98 0.90 2.81 2.64 53 壬酸烯丙酯 呈水果白兰地和菠萝香气 nd nd 0.39 nd 54 9-十六碳烯酸乙酯 − 0.57 2.01 1.25 1.59 55 棕榈酸乙酯 呈微弱蜡香、果香和奶油香气 0.69 1.54 0.81 1.35 56 亚麻酸甲酯 − nd 0.47 nd nd 酯类含量之和 3.92 8.43 9.23 9.27 57 3-羟基-2-丁酮 令人愉快的奶油香味 0.46 nd nd nd 58 2-甲基-3-庚酮 − 0.66 nd nd 0.75 59 6-甲基-5-庚烯-2-酮 柠檬草香 2.20 1.22 2.95 2.71 60 4-甲基-2,4,6-环庚烯-1-酮 − nd nd 0.79 nd 61 橙花基丙酮 青甜香、微玫瑰香 0.91 0.65 0.44 nd 62 β-紫罗酮 柏木、覆盆子等香气 0.51 nd 0.41 nd 酮类含量之和 4.74 1.87 4.59 3.46 63 2-正戊基呋喃 豆香、果香、泥土、青香、蔬菜香 0.41 0.95 1.74 0.93 64 反-2-（2-戊烯基）呋喃 − nd 0.39 0.91 nd 65 2,4,6-三甲基辛烷 − 0.28 nd nd nd 66 2,5,6-三甲基癸烷 − 0.45 nd nd nd 67 十二烷 − 0.35 nd nd nd 68 十四烷 − 0.65 0.66 0.57 nd 69 十五烷 − 0.56 0.58 0.39 nd 70 十六烷 − 0.50 0.48 0.39 nd 71 对二甲苯 有类似甲苯的气味 0.45 nd nd 0.65 72 甲氧基苯肟 − 0.66 1.41 1.50 2.46 73 三甲苯 有特殊气味 0.28 nd nd nd 74 2,6-二叔丁基对甲酚 − nd nd 0.65 0.80 75 甘菊环 有萘气味 nd nd 0.38 nd 76 2-甲基萘 − 0.31 0.50 0.58 0.65 77 （3顺,5顺）-1,3,5-辛三烯 − 0.44 nd nd nd 78 3-乙基环己烯 − 0.37 0.38 0.41 nd 79 3,3-二甲基-1,6-庚二烯 − 22.23 nd nd 22.83 80 棕榈油酸 − nd 0.44 nd nd 其它含量之和 27.94 5.80 7.51 28.33 总和 240.06 302.62 294.46 304.48 注：nd表示未检出。 对照组、枯草芽孢杆菌组、哈茨木霉组和链霉菌组总挥发性组分含量分别为240.06、302.62、294.46和304.48 μg/kg，枯草芽孢杆菌、哈茨木霉和链霉菌组总挥发性组分含量分别比对照组提高26.06%、22.66%和26.83%。在挥发性组分组成方面，链霉菌组挥发性组分种类与对照组相似，醇类占比较高，为58.01%、醛类占28.50%、酯类占3.04%、酮类占1.13%，其它类占9.30%。而枯草芽孢杆菌和哈茨木霉组挥发性组分变化较大，其中枯草芽孢杆菌组醇类占45.69%、醛类占48.99%、酯类占2.78%、酮类占0.61%，其它类占1.92%；哈茨木霉处理组醛类占比较高，为53.78%、醇类占38.98%、酯类占3.13%、酮类占1.56%，其它类占2.55%。胡国智等[19]在施用不同剂量的肥料后，发现甜瓜挥发性组分种类和含量均有所变化，与本文结论一致。引起该现象的原因在于促生菌剂改变养分的供应形式，改变挥发性组分的前体物质积累，从而影响香气形成[15, 20]。
研究显示，3,6-亚壬基-1-醇（强烈的脂香、清香、黄瓜香）、顺-6-壬烯醇（具有瓜香、清香香气）、壬醇（玫瑰和橙子香）、反-6-壬烯醛（甜瓜味）和反,顺-2,6-壬二烯醛（强烈的紫罗兰和黄瓜似香气）、苯乙醇（清甜的玫瑰花香）、乙酸己酯（青香及水果清甜的气味）是甜瓜主要的呈香组分[18, 21-22]。本研究中，壬醇、3,6-亚壬基-1-醇、辛醛、反-6-壬烯醛、壬醛共存于各个样品中，且含量较高，其中链霉菌处理壬醇和3,6-亚壬基-1-醇含量远高于其它处理组，哈茨木霉菌处理的壬醛、辛醛和反-6-壬烯醛含量较高。因此，促生菌剂处理改变网纹甜瓜的挥发性组分组成及其含量。
2.2 促生菌剂处理对网纹甜瓜呈香组分的影响
促生菌剂处理影响网纹甜瓜呈香组分的数量。挥发性组分对果实香气贡献不仅和该组分浓度有关，还取决于其香气阈值[17]。香气活力值（OAV）是挥发性组分浓度与其香气阈值之比，当该数值大于等于1，表明该挥发性组分呈现其特征性香气，可以称为该果实呈香组分，反之，则该挥发性组分不呈现香气[23]。根据SPME-GC-MS方法测定结果（表1）计算样品挥发性组分的OAV值，可以发现哈茨木霉组、链霉菌组、对照组和枯草芽孢杆菌组分别有13、10、10和9种OAV值大于1的呈香组分，总计为16种呈香组分。这些呈香组分为反-6-壬烯醛、顺-6-壬烯醇、辛醛、反-2-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、β-紫罗酮、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、己醛、壬醇、1-辛烯-3-醇、乙缩醛二乙醇、庚醛、2-甲基丁醛、顺-3-己烯醛和丁酸乙酯，其香气阈值分别为0.00014、0.001、0.0008、0.00019、0.0008、0.000007、0.003、0.0011、0.0024、0.0455、0.0015、0.0049、0.00058、0.0015、0.00025和0.00076 mg/kg[24-31]。其中，反-6-壬烯醛、3,6-亚壬基-1-醇、反,顺-2,6-壬二烯醛、反-2-壬烯醛、顺-6-壬烯醇和顺-3-己烯醛呈现“清香和瓜香”；辛醛、己醛、壬醛、庚醛、壬醇、β-紫罗酮和丁酸乙酯呈现“花香和果香”；而1-辛烯-3-醇呈现蘑菇、薰衣草、玫瑰和干草香；2-甲基丁醛呈麦芽杏仁香；乙缩醛二乙醇呈现芳香气味。
哈茨木霉组中呈香组分的数量最多（图2）。反-6-壬烯醛在各处理组中OAV值最高，达到220.97~515.45，对网纹甜瓜香气贡献最大，其中哈茨木霉组、枯草芽孢杆菌组、链霉菌组反-6-壬烯醛OAV值分别比对照组提高133.33%、97.64%和65.57%，哈茨木霉组瓜香高于其它各组。此外，对照组中有2种组分（乙缩醛二乙醇和β-紫罗酮）OAV值最高，枯草芽孢杆菌组中有4种组分（顺-6-壬烯醇、己醛、反,顺-2,6-壬二烯醛和反-2-壬烯醛）OAV值最高，链霉菌组中有2种组分（3,6-亚壬基-1-醇和壬醇）OAV值最高，而哈茨木霉组中有8种组分（顺-3-己烯醛、庚醛、辛醛、反-6-壬烯醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、2-甲基丁醛和丁酸乙酯）OAV值最高。同时，16种呈香组分在哈茨木霉组中均有检出，且OAV大于1的组分最多。以OAV值大于10为标准，对照组中有5种呈香组分（顺-6-壬烯醇、辛醛、反-6-壬烯醛、反-2-壬烯醛和β-紫罗酮）；枯草芽孢杆菌组中有5种呈香组分（顺-6-壬烯醇、辛醛、反-6-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛和反-2-壬烯醛），哈茨木霉组中有7种呈香组分（顺-6-壬烯醇、辛醛、反-6-壬烯醛、壬醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、反-2-壬烯醛和β-紫罗酮），链霉菌组中有3种呈香组分（辛醛、反-6-壬烯醛和反-2-壬烯醛）。因此，哈茨木霉组果实呈香组分种类多，香气更丰富。
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图 2 促生菌剂处理对网纹甜瓜呈香组分香气活力值影响Figure 2. Effect of growth promoting agent treatments on odoractivity value of aroma components in netted melons哈茨木霉组中呈香组分的香气活力值最高。促生菌剂处理提高了网纹甜瓜的香气浓度及其活力值，哈茨木霉组、枯草芽孢杆菌组和链霉菌组呈香组分OAV值之和分别比对照组提高82.53%、55.92%和4.91%。因此，哈茨木霉处理不仅提高网纹甜瓜主要呈香组分数量，还提高其总香气活力。
2.3 促生菌剂处理对网纹甜瓜风味差异的影响
采用投影变量重要性分析法和主成分分析法分析4个处理组间果实风味差异，并比较上述两种分析方法结果差异。投影变量重要性分析法以SPME-GC-MS测定结果中样品挥发性组分含量为依据，计算样品中每种挥发性组分对样品香气贡献度（VIP）值，当VIP值>1时，该挥发性组分即定义为关键呈香组分[32]。结果显示4个处理组中有15种挥发性组分VIP>1（图3），分别为壬醇、顺-6-壬烯醇、反-6-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、3,3-二甲基-1,6-庚二烯、1-辛烯-3-醇、辛醛、反-2-丁烯醛、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、反-2-己烯醛、二甲基硅烷二醇、2-甲基丁醛、乙缩醛二乙醇和2-乙基己醇。具体来说，对照组中的关键呈香组分14种为：壬醇、顺-6-壬烯醇、反-6-壬烯醛、3,3-二甲基-1,6-庚二烯、1-辛烯-3-醇、辛醛、反-2-丁烯醛、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、反-2-己烯醛、二甲基硅烷二醇、2-甲基丁醛、乙缩醛二乙醇和2-乙基己醇；枯草芽孢杆菌组中的关键呈香组分13种为：壬醇、顺-6-壬烯醇、反-6-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、1-辛烯-3-醇、辛醛、反-2-丁烯醛、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、反-2-己烯醛、二甲基硅烷二醇、2-甲基丁醛和2-乙基己醇；哈茨木霉组中的关键呈香组分14种为：壬醇、顺-6-壬烯醇、反-6-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、1-辛烯-3-醇、辛醛、反-2-丁烯醛、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、反-2-己烯醛、二甲基硅烷二醇、2-甲基丁醛、乙缩醛二乙醇和2-乙基己醇；链霉菌组中的关键呈香组分12种为：反-6-壬烯醛、3,3-二甲基-1,6-庚二烯、1-辛烯-3-醇、辛醛、反-2-丁烯醛、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、反-2-己烯醛、二甲基硅烷二醇、2-甲基丁醛、乙缩醛二乙醇和2-乙基己醇。因此，促生菌剂影响网纹甜瓜关键呈香组分数量。
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图 3 网纹甜瓜挥发性组分VIP值分布图Figure 3. Distribution of VIP value of volatile components in netted melons进一步使用电子鼻分析的结果区分样品间差异。采用主成分分析法对电子鼻10个传感器响应值进行降维分析，以区分4个处理组果实风味差异。结果显示主成分分析有效区分4个处理组样品风味（图4），主成分1方差为99.4%，主成分2方差为0.45%，二者方差和为99.85%，表明主成分1和主成分2涵盖了样品风味绝大部分信息。主成分1方差为99.4%，包含了样品风味大部分信息。在主成分1中，促生菌剂处理组与对照组具有显著性差异，其中链霉菌组与对照组之间的距离最大，哈茨木霉组的距离次之，枯草芽孢杆菌组的距离最小；主成分2的方差为0.45%，对样品间区分贡献较小，不再进行分析。进一步分析主成分1和主成分2的载荷（图5），可以发现W1W、W1S、W2W、W2S和W5S是影响主成分1主要因素，而W6S、W3S、W5C、W1C和W3C对主成分1影响较小。W1W、W1S、W2W、W2S和W5S分别是对无机硫化物类、甲基类、芳香类、醇醛酮类、氮氧类化合物较敏感。因此，样品中无机硫化物类、甲基类、芳香类、醇醛酮类、氮氧类化合物是影响果实风味的主要挥发性组分。类似研究中，研究者在种植过程中施用不同浓度氯吡脲，甜瓜果实的香气差异主要表现在W5S、W1S、W1W、W2S和W2W电极上[33]，与本研究结果一致。
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图 4 促生菌剂处理后网纹甜瓜风味差异Figure 4. Flavor difference of growth promoting agent treated netted melon![]()
图 5 电子鼻10个电极主成分分析载荷图Figure 5. Principal component analysis loading diagram of 10 poles of the electric nose研究进一步将VIP>1关键呈香组分和OAV>1呈香组分按照电极特性进行分类和对比，挖掘各组香气主要差异（图5）。在W1W、W1S、W2W、W2S和W5S电极中，W1W、W1S和W2S对主成分1贡献较大，而W2W和W5S对主成分1的贡献较小。在W1W、W1S和W2S中，W1W对无机硫化物具有很高的灵敏度，但是在GC-MS的检测中未检测到该类化合物，不再讨论该电极。因而W1S和W2S成为引起组间香气差异主要原因，其中W1S对主成分1贡献大于W2S。因此，对W1S敏感的组分对组间香气差异贡献大。根据电极特性分类显示，VIP>1的15种关键呈香组分中，3种（3,3-二甲基-1,6-庚二烯、2-甲基丁醛、二甲基硅烷二醇）对W1S敏感；12种（壬醇、顺-6-壬烯醇、反-6-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、1-辛烯-3-醇、辛醛、反-2-丁烯醛、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、反-2-己烯醛、乙缩醛二乙醇和2-乙基己醇）对W2S敏感。OAV>1的16种呈香组分中，2种（β-紫罗酮和2-甲基丁醛）对W1S敏感；14种（反-6-壬烯醛、顺-6-壬烯醇、辛醛、反-2-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、己醛、壬醇、1-辛烯-3-醇、乙缩醛二乙醇、庚醛、顺-3-己烯醛、丁酸乙酯）对W2S敏感。由此可见，3,3-二甲基-1,6-庚二烯、2-甲基丁醛、二甲基硅烷二醇和β-紫罗酮是对W1S电极具有主要贡献的呈香组分。因此，3,3-二甲基-1,6-庚二烯、2-甲基丁醛、二甲基硅烷二醇和β-紫罗酮的含量差异是引起4个处理组香气差异的主要因素。
3. 结论
促生菌剂处理影响网纹甜瓜香气组分和浓度。其中，哈茨木霉组共检出54种挥发性组分，其浓度比对照组提高了22.66%。哈茨木霉组检出呈香组分13种，包括反-6-壬烯醛、顺-6-壬烯醇、辛醛、反-2-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、β-紫罗酮、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、1-辛烯-3-醇、庚醛、2-甲基丁醛、顺-3-己烯醛和丁酸乙酯，该数量比对照组呈香组分数量提高33.33%。哈茨木霉组呈香组分总香气活力值比对照组高82.53%，其中香气活力值最高的反-6-壬烯醛分别比对照组、链霉菌组和枯草芽孢杆菌组分别高133.33%、40.92%和18.16%。因此，哈茨木霉组果实香气丰富性和强度更高。投影变量重要性和主成分分析法证实3,3-二甲基-1,6-庚二烯、2-甲基丁醛、二甲基硅烷二醇和β-紫罗酮的含量差异是引起4个处理组香气差异的主要因素。因此，在种植过程中施用哈茨木霉菌剂可提高网纹甜瓜风味丰富度和强度。
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图 1 网纹甜瓜挥发性组分总离子色谱图
Figure 1. Total ion chromatogram of volatile components of netted melons
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图 2 促生菌剂处理对网纹甜瓜呈香组分香气活力值影响
Figure 2. Effect of growth promoting agent treatments on odoractivity value of aroma components in netted melons
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图 3 网纹甜瓜挥发性组分VIP值分布图
Figure 3. Distribution of VIP value of volatile components in netted melons
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图 4 促生菌剂处理后网纹甜瓜风味差异
Figure 4. Flavor difference of growth promoting agent treated netted melon
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图 5 电子鼻10个电极主成分分析载荷图
Figure 5. Principal component analysis loading diagram of 10 poles of the electric nose
表 1 促生菌剂处理对网纹甜瓜挥发性组分的影响
Table 1 Effect of growth promoting agent treatments on volatile components of netted melons
编号 挥发性组分名称 特征性风味[18, 21−22] 对照组
（μg/kg）枯草芽孢杆菌
（μg/kg）哈茨木霉
（μg/kg）链霉菌
（μg/kg）1 乙缩醛二乙醇 芳香气味 4.98 nd 2.32 2.85 2 3-甲基-1-丁醇 不愉快的气味 0.76 nd nd 0.69 3 2-甲基-1-丁醇 特殊气味，清快的杂醇油气味 2.35 2.02 nd 3.17 4 3-己烯-1-醇 − 0.61 nd nd nd 5 己醇 特殊香味 2.38 2.60 2.13 2.47 6 庚醇 强烈芳香气味 1.22 0.70 0.68 1.49 7 1-辛烯-3-醇 蘑菇、薰衣草、玫瑰和干草香 1.58 1.40 11.52 3.13 8 2-乙基己醇 刺激性气味 16.39 9.58 11.30 16.12 9 苯甲醇 芳香味 1.46 nd 2.49 2.86 10 6-甲基庚醇 − 0.93 0.56 0.67 nd 11 2,7-二甲基-1-辛醇 − 0.44 0.36 0.45 nd 12 反-2-癸烯-1-醇 − nd nd nd 0.67 13 反-2-壬烯-1-醇 脂肪和紫罗兰香气 0.46 nd 0.40 nd 14 2-丙基-1-庚醇 − 0.30 nd nd nd 15 苯乙醇 清甜的玫瑰样花香 0.49 nd 1.44 0.70 16 反,顺-2,6-壬二烯-1-醇 甜瓜、黄瓜青香 0.32 0.65 0.55 nd 17 3-癸炔-2-醇 − 0.34 0.37 nd nd 18 3,6-亚壬基-1-醇 强烈的脂香、清香、黄瓜香 17.43 21.91 20.95 29.32 19 2-壬炔-1-醇 − 0.97 0.66 nd nd 20 顺-6-壬烯醇 瓜香、清香香气 54.59 70.75 39.92 nd 21 壬醇 玫瑰和橙子香 22.16 25.22 19.32 112.25 22 L-薄荷醇 清凉的薄荷香气 0.36 nd nd nd 23 2,2,4-三甲基-5-己烯-3-醇 − nd 0.45 nd nd 24 正癸醇 略有玫瑰和橙花气味，并有油脂和蜡、甜花香气 0.48 nd nd nd 25 香叶醇 温和的、甜的玫瑰花香 0.55 1.04 0.63 0.91 醇类含量之和 131.55 138.28 114.77 176.64 26 反-2-丁烯醛 刺激性气味 10.86 1.45 1.23 1.63 27 3-羟基丁醛 麦芽香杏仁香 nd 0.38 2.58 2.08 28 2-甲基丁醛 麦芽香杏仁香 1.43 1.17 4.49 2.06 29 己醛 青草香 0.84 3.18 2.33 1.28 30 反-2-己烯醛 新鲜的绿叶香 0.33 6.99 2.09 1.28 31 顺-3-己烯醛 强烈青草气味 nd nd 0.84 nd 32 庚醛 有水果香味 0.95 0.84 1.71 1.11 33 反-2-庚烯醛 青草香气及刺激臭味 1.83 2.22 2.36 2.64 34 苯甲醛 苦杏仁味 2.05 4.82 3.47 2.27 35 辛醛 强水果香味 10.14 10.80 17.73 10.04 36 苯乙醛 类似风信子的香气，水果甜香 nd 0.43 nd nd 37 反-2-辛烯醛 绿色坚果香、清香 0.46 0.37 0.99 nd 38 反-6-壬烯醛 甜瓜味 30.94 61.12 72.16 51.21 39 壬醛 玫瑰、柑橘等香气，脂味 5.92 5.94 11.67 7.16 40 反,顺-2,6-壬二烯醛 强烈的紫罗兰和黄瓜香气 nd 39.17 27.28 nd 41 反-2-壬烯醛 甜瓜味、清香 5.24 8.80 6.45 4.04 42 癸醛 甜香、柑橘香、蜡香、花香 0.62 nd 0.56 nd 43 β-环柠檬醛 果香、清香 0.30 nd 0.44 nd 44 反-2-癸烯醛 类似甜橙香气，略带油脂、花香及青香 nd 0.57 nd nd 醛类含量之和 71.90 148.24 158.36 86.79 45 碳酸甲乙酯 − nd 1.49 nd nd 46 丁酸乙酯 甜果香，菠萝、香蕉、苹果香 0.66 nd 1.51 1.22 47 丁酸异丁酯 苹果和菠萝香气，朗姆酒甜味 nd 1.55 nd nd 48 异烟酸-2-苯乙基乙酸酯 − 0.39 0.46 0.74 1.83 49 甲酸三甲基硅基酯 − 0.30 nd nd nd 50 甲酸庚酯 呈梨、苹果似果香、花香、鸢尾和玫瑰香气，略有脂香 0.34 nd 0.79 nd 51 己酸乙酯 具有愉快的气味，呈曲香、菠萝香 nd nd 0.94 0.64 52 乙酸己酯 青香及水果清甜的气味 0.98 0.90 2.81 2.64 53 壬酸烯丙酯 呈水果白兰地和菠萝香气 nd nd 0.39 nd 54 9-十六碳烯酸乙酯 − 0.57 2.01 1.25 1.59 55 棕榈酸乙酯 呈微弱蜡香、果香和奶油香气 0.69 1.54 0.81 1.35 56 亚麻酸甲酯 − nd 0.47 nd nd 酯类含量之和 3.92 8.43 9.23 9.27 57 3-羟基-2-丁酮 令人愉快的奶油香味 0.46 nd nd nd 58 2-甲基-3-庚酮 − 0.66 nd nd 0.75 59 6-甲基-5-庚烯-2-酮 柠檬草香 2.20 1.22 2.95 2.71 60 4-甲基-2,4,6-环庚烯-1-酮 − nd nd 0.79 nd 61 橙花基丙酮 青甜香、微玫瑰香 0.91 0.65 0.44 nd 62 β-紫罗酮 柏木、覆盆子等香气 0.51 nd 0.41 nd 酮类含量之和 4.74 1.87 4.59 3.46 63 2-正戊基呋喃 豆香、果香、泥土、青香、蔬菜香 0.41 0.95 1.74 0.93 64 反-2-（2-戊烯基）呋喃 − nd 0.39 0.91 nd 65 2,4,6-三甲基辛烷 − 0.28 nd nd nd 66 2,5,6-三甲基癸烷 − 0.45 nd nd nd 67 十二烷 − 0.35 nd nd nd 68 十四烷 − 0.65 0.66 0.57 nd 69 十五烷 − 0.56 0.58 0.39 nd 70 十六烷 − 0.50 0.48 0.39 nd 71 对二甲苯 有类似甲苯的气味 0.45 nd nd 0.65 72 甲氧基苯肟 − 0.66 1.41 1.50 2.46 73 三甲苯 有特殊气味 0.28 nd nd nd 74 2,6-二叔丁基对甲酚 − nd nd 0.65 0.80 75 甘菊环 有萘气味 nd nd 0.38 nd 76 2-甲基萘 − 0.31 0.50 0.58 0.65 77 （3顺,5顺）-1,3,5-辛三烯 − 0.44 nd nd nd 78 3-乙基环己烯 − 0.37 0.38 0.41 nd 79 3,3-二甲基-1,6-庚二烯 − 22.23 nd nd 22.83 80 棕榈油酸 − nd 0.44 nd nd 其它含量之和 27.94 5.80 7.51 28.33 总和 240.06 302.62 294.46 304.48 注：nd表示未检出。 
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