柑橘是我国第一大水果，种植面积和产量均居世界第一。柑橘果肉多汁，营养价值丰富，深受消费者喜爱。但柑橘在采后贮藏期间，易感染青霉病、绿霉病和酸腐病等病害，引起腐烂变质，其腐损率高达20%～30%，造成巨大的经济损失，且污染环境。目前，国内外研究者开发了许多柑橘采后保鲜技术，如化学防腐、物理保鲜和生物保鲜等，都可以降低柑橘果实腐烂，延长货架期。

热处理（HT）是目前公认的绿色环保型保鲜处理手段，可抑制病原菌的生长，降低果蔬病害发生率。湖南大学研究生院隆平分院的李 湘、江 靖、朱向荣*等人采用HT和臭氧熏蒸（OF）对柑橘进行采后处理，利用GC-IMS技术快速检测柑橘果皮中挥发性化合物，并结合主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）法，分析处理前后柑橘果皮挥发性化合物的变化，鉴定与诱导抗性相关的化合物，以期为柑橘采后绿色保鲜技术的使用提供参考依据。

1、不同处理柑橘果皮中挥发性化合物GC-IMS分析

如图1所示，左侧红色竖线为反应离子峰（RIP），整个背景图为蓝色，反应离子峰右侧每一点代表一种挥发性化合物，颜色深浅程度代表挥发性化合物含量，白色区域代表化合物含量低，红色区域代表化合物含量高。如图1所示，大部分信号出现在迁移时间1.0～1.8 ms和保留时间100～700 s的区域，不同处理组与CK组中A、B区域相比较，红点区域变大、颜色变深，说明HT和OF能使柑橘果皮挥发性化合物含量增加。

2、不同处理柑橘果皮中挥发性化合物定性分析

利用离子迁移时间和保留指数对挥发性化合物进行定性鉴别，柑橘果皮挥发性部分化合物会产生二聚体甚至三聚体，它们保留时间相近，但迁移时间不同。柑橘果皮挥发性化合物定性分析如图2所示，CK、HT和OF样品中挥发性化合物图谱基本一致，但化合物含量存在差异。实验结果显示，柑橘果皮中挥发性化合物包括13 种醇类、12 种醛类、9 种萜烯类、7 种酯类、4 种酮类、3 种呋喃类和1 种酸类。

3、不同处理柑橘果皮中挥发性成分的指纹图谱分析

如图3所示，对照组与两个处理组样品差异显著，如CK样品中丙醛、3-甲基丁醛、丁醛、乙缩醛、3-羟基丁酮、2-丁酮、丙酮和乙酸等含量较高，但总体而言，从图3可知，处理组样品中许多挥发性化合物含量高于对照组，OF处理样品中α-松油醇、β-松油醇、苯甲醛、2-乙酰基呋喃、2-乙基呋喃、1-戊醇、甲酸乙酯、2-己酮等含量较高，HT处理样品中丁酸丙酯、正己醇、丙酸乙酯等含量较高。

4、不同处理柑橘果皮挥发性化合物的PCA

本实验对不同处理的柑橘果皮挥发性化合物含量进行PCA，对数据进行可视化处理，并给出前2 个PC的分布图。一般来说，累计方差贡献率达到80%以上的前几个PC，都可以选作最后的PC，实现对数据的区分。结果表明，前2 个PC方差贡献率分别为66.4%和14.2%。如图4所示，基于挥发性化合物含量的差异，PCA可以将CK、HT、OF不同组样品进行有效区分。

5、不同处理样品挥发性化合物的PLS-DA

图5是PLS-DA置换检验结果，右侧是原始值，左侧是模拟值，所有左侧的R 2 和Q 2 均比右侧低，R 2 和Q 2 的回归线斜率大于1，且Q 2 的回归线截距为负值，说明该模型稳定性较好，未出现过拟合现象，具有较好的预测能力。

6、不同处理柑橘果皮标志挥发性化合物分析

变量投影重要性（VIP）通过PLS-DA载荷图判别所得，一般VIP＞1表示在判别过程中具有重要作用。VIP值越大，说明在不同处理下该挥发性化合物的差异越显著。共筛选出17 种标志挥发性化合物，在图6中以红色显示。为了分析不同处理下柑橘果皮标志挥发性化合物变化，根据标志挥发性化合物的峰值强度进行热图聚类分析。如图7所示，HT与OF柑橘果皮中标志挥发性化合物较为相似，其中I区域中挥发性化合物经HT和OF处理，其含量增加；II区域中挥发性化合物含量经过HT和OF处理呈下降趋势。

结 论

本研究采用HT和OF对柑橘进行采后处理，使用 GC-IMS技术对柑橘果皮中挥发性化合物进行有效的分离、检测，共鉴定出49 种化合物，包括13 种醇类、12 种醛类、9 种萜烯类、7 种酯类、4 种酮类、3 种呋喃类、1 种酸类。结合PCA和PLS-DA研究处理前后柑橘果皮挥发性化合物的变化，筛选出17 个标志挥发性化合物，并对其进行分析，结果发现，经HT和OF处理样品，醇类、醛类、酯类和萜烯类化合物含量增加，并具有抗菌活性。因此，采用HT和OF技术能增强果实抗病性，延缓采后腐烂，延长果实货架期，在柑橘贮藏保鲜中具有重要的意义。

本文《GC-IMS结合化学计量学分析不同采后处理对柑橘果皮挥发性化合物的影响》来源于《食品科学》2021年42卷20期128-134页，作者：李湘，江靖，李高阳，单杨，朱向荣。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200808-110。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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