樱桃果实挥发性成分特征分析：电子鼻与HS-SPME-GC–MS联用技术的整合研究

为解决樱桃果实风味品质评价中挥发性成分检测方法效率低、成本高的问题，研究人员采用电子鼻(E-nose)结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC–MS)技术，对37份樱桃种质资源的挥发性成分进行系统分析。研究发现Cao5品种具有独特气味特征，鉴定出363种挥发性物质，其中51种为关键呈香成分(如1-壬烯-3-酮、2-壬烯醛等)，为樱桃风味育种和快速评价提供了重要理论依据。

　　

樱桃作为最早成熟的核果类果树，其鲜艳色泽和独特风味深受消费者喜爱。中国作为全球最大的樱桃种植区，栽培面积达25.64万公顷。然而，樱桃风味品质的评价长期面临两大挑战：传统HS-SPME-GC–MS技术耗时耗力，难以满足大规模筛选需求；现有电子鼻系统多针对加工食品开发，对新鲜水果香气特异性识别能力不足。

北京市农林科学院林业果树研究所的研究团队创新性地整合电子鼻快速筛查和HS-SPME-GC–MS精准分析的优势，对37份樱桃种质资源（36个甜樱桃品种和1个草原樱桃）进行系统研究。通过电子鼻雷达图谱和主成分分析(PCA)发现Cao5品种具有显著差异的传感器响应值，特别是对W2W、W2S和W1S传感器（分别对应芳香化合物和氮氧化物检测）。进一步选取7个代表性品种进行挥发性成分解析，鉴定出14类363种化合物，其中萜烯类(21.21%)、酯类(17.08%)和醇类(9.64%)含量最为丰富。

研究采用电子鼻建立气味指纹图谱，通过HS-SPME-GC–MS检测冻存于-80°C的果实样本，使用DB-5MS毛细管柱分离，结合相对香气活性值(rOAV)评估关键呈香物质。结果显示：

1. 电子鼻分析：传感器W2W(均值3.64)和W1W(均值3.60)响应最显著，PCA总贡献率达84.4%，有效区分Cao5与其他品种。

2. 挥发性成分鉴定：Saylor品种总挥发性含量最高(76.98 μg?g^-1
   )，主要成分为(6Z)-壬烯-1-醇(8.43 μg?g^-1
   )和2-己烯醛(5.05 μg?g^-1
   )。Bingtangcui与Cao5比较显示25种差异挥发物，其中苯乙醛(与花香相关)上调1.25倍。

3. 关键呈香物质：51种rOAV>1的化合物中，1-壬烯-3-酮(阈值0.000001 μg?g^-1
   )因极低阈值成为贡献最大的物质，其rOAV值超50万。2,6-壬二烯醛(黄瓜香)和香叶醇(玫瑰香)等也被确认为特征香气组分。

4. 传感器-成分关联：W1W传感器与萜烯类(如冰片)呈强正相关，而W2W传感器对芳香族化合物响应显著。发现5-壬酮等物质对不同传感器存在拮抗效应，提示需优化传感器配置。

该研究首次系统揭示了樱桃果实挥发性成分的种质差异特征，建立电子鼻快速筛查与精密仪器分析相结合的新范式。发现的51种关键呈香物质为风味育种提供了分子靶标，其中1-壬烯-3-酮等超高活性物质的鉴定为樱桃品质评价开辟了新视角。技术层面提出的传感器优化方案，为开发水果专用电子鼻提供了理论支撑。研究成果发表于《Food Chemistry: X》，对推动樱桃产业提质增效和品种改良具有重要实践意义。