不同品种白葡萄成熟果实香气成分分析

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不同品种白葡萄成熟果实香气成分分析
秦欢;陈得文;尹克林
【摘要】[目的]对比不同品种白葡萄果实香气成分及含量差异.[方法]运用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对水晶葡萄、白香蕉葡萄和阳光玫瑰3个品种成熟果实香气物质进行检测,分析不同品种白葡萄果实香气成分及含量差异.[结果]水晶葡萄和
白香蕉葡萄分别检查出36、33种香气物质,包括醇类、醛类、酮类、酯类、烯烃、烷烃及少量其他化合物,酯类物质含量最多,所占比重较大,水晶葡萄中氨茴酸甲酯和β-紫罗兰酮为特殊致香物质,白香蕉葡萄则以大马酮为主.阳光玫瑰仅含有醇类、醛类、酯类、烷烃和烯烃5类,共29种香气物质,其主要致香成分除主要几种单萜醇类,还有月桂烯、罗勒烯和柠檬烯.[结论]不同品种白葡萄果实香气成分及含量差异
明显,特征香气存在一定差异.
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2019(047)013
【总页数】5页(P195-199)
【关键词】水晶葡萄;白香蕉葡萄;阳光玫瑰;白葡萄;香气成分;GC-MS
【作者】秦欢;陈得文;尹克林
【作者单位】西南大学同艺园林学院,重庆400716;西南大学同艺园林学院,重庆400716;西南大学同艺园林学院,重庆400716;南方山地园艺学教育部重点实验室,
重庆400715
【正文语种】中文
【中图分类】TS207.3
葡萄(Vitis vinifera L.)为葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis L.)落叶藤本植物,是营养
价值较高、深受人们喜爱的水果。

白葡萄是葡萄中的重要种类,目前重庆地区市场上常见的白葡萄品种有水晶葡萄、白香蕉葡萄、阳光玫瑰3个品种,其完全成熟
时均为黄绿色。

水晶葡萄为欧美杂交种,由法国传教士带入中国,植株适应性、抗逆性强,是酿制优质葡萄酒的品种之一,也可鲜食[1]。

白香蕉葡萄为欧美杂交种,原产美国,适应性强,抗湿、抗病力较强,适于南方种植[2]。

阳光玫瑰为欧美杂
交种,于1988年杂交培育,亲本为“安芸津21号”和“白南”,二倍体葡萄品
种[3],具有浓郁玫瑰香味,表现为适应性强,抗旱、抗涝能力以及抗病性较强。

葡萄的外观和风味是影响果实品质的最直观因素[4],并通过果实的色泽和香味反馈。

葡萄的香味是衡量葡萄品质的重要感官因素之一,直接影响栽培者和消费者对葡萄品质的评价。

不同品种的葡萄所含有的香气物质的种类和含量不同,导致葡萄及葡萄酒的风味和典型特征也出现很大差异[5]。

随着国内外检测技术的不断发展,葡萄香气物质成分的相关研究取得不少成果,尤其在葡萄酒的香气成分分析方面[6]。

葡萄果实中香气物质主要有醇类、醛类、酯类、烯烃类等[7-8],果实中的花香由单萜醇类(里那醇、香叶醇、香茅醇和橙花醇)和酮类(大马酮和β-紫罗兰酮)物质提供,2-己烯醛是绿叶清香和果香的主要贡献者[9]。

目前,关于白葡萄不同品
种香气物质的研究报道甚少,尤其缺少关于水晶葡萄和白香蕉葡萄香气测定的研究。

该研究采取气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,将水晶葡萄、白香蕉葡萄和阳光玫
瑰 3个白葡萄品种香气物质进行检测,结合色泽指标进行比较,进一步阐述不同
品种成熟白葡萄果实香气成分差异,以期为研究白葡萄香气成分的特性、育种和风味评价提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 材料试验于2018年6—7月,以重庆地区3个常见白葡萄品种(水晶葡萄、
白香蕉葡萄、阳光玫瑰)为研究材料。

每个品种选取3个采样点,每个采样点随机
采取3~5个果穗,将每个采样点的新鲜样品混匀。

1.2 方法
1.2.1 样品采集。

从无病虫害的商品成熟期新鲜样品每穗果肩、中、顶部随机采集果粒,每个品种采集30粒,3次重复,共90粒进行试验。

每个重复中随机选取
10粒用于果实质量和色泽的测定,剩余20粒液氮快速冷冻后,磨样机磨成粉末
于-80 ℃冰箱储存,用于香气物质检测[10]。

1.2.2 色泽指标测定。

3个品种中每个重复随机选取10粒果实,在果实的赤道部
位均匀地选择4个点,使用手持色彩色差计CR-400(konika minolta)测定并记录色泽指标L*、a*、b*。

L*表示亮度值,越大则表示果面亮度越高;a*和b*表示颜色组成,+a*和-a*分别代表红色和绿色,而+b*和-b*分别表示黄色和蓝色,其绝对值与色深呈正相关。

利用a*和b*值计算得出色泽饱和度C*和色度角h°,C*表
示颜色彩度,越大则色越纯,h°从0°到180°依次为紫红、红、橙、黄、黄绿、绿、蓝绿。

根据葡萄果实颜色指数CIRG=(180°-h°)/(L*+C*)对3个品种白葡萄果实的外观色泽进行评价[4,11]:CIRG≤2 为黄绿,2<CIRG≤4为粉红,4<CIRG≤5 为
红色,5<CIRG≤6 为深红,CIRG > 6 为蓝黑[12]。

1.2.3 香气物质测定。

香气物质采用气相质谱联用仪(GC-MS)对成分和相应含量进行测定、分析,采用hp-5ms(30.0 m×0.25 μm×0.25 μm)毛细管柱。

取液氮保
存的果实样品粉末5.0 g置于20 mL顶空瓶中,加入1.0 g NaCl和2.5 μL的内
标环己酮,加盖密封,常温放置20 min,振荡混匀[13],顶空萃取30 min后进入
气相质谱联用仪(Agilent 7890B-5977A,USA)。

GC-MS的检测条件参照Liu等[14]的方法,有所改动。

升温程序:40 ℃保持5 min,然后以2 ℃/min升至70 ℃,保持2 min,以3 ℃/min升至120 ℃,再
以5 ℃/min升至150 ℃,最后以10 ℃/min升至230 ℃,保持2 min。

质谱条件:质谱检测器采用EI模式,电压为70 eV;离子源温度为230 ℃;传输线温度为280 ℃;四级杆温度150 ℃;扫描速率为2.88 scan/s;质谱检测范围为29~540 amu;载气为氦气,流速为1.0 mL/min。

香气成分采用内标法进行半定量,定义为内标环己酮的相对含量,按照以下公式计算[7,15],取3次重复的平均值:香气物质含量(μg/g)=各成分峰面积×内标质量/(内标峰面积×样品质量)。

1.3 数据处理香气物质质谱图采用标准谱库NIST 2008进行搜索,结合相关文献
匹配确定成分,使用内标法,按峰面积归一法进行定量计算。

试验数据使用Excel 2013进行统计,SPSS 20.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析
2.1 3个白葡萄品种成熟果实果面色泽的比较 3个不同品种白葡萄果面色泽指标L*、a*、b*、C*、h°和CIRG差异显著(P<0.05)。

由表1可知,3个品种在6个指标
上均呈现显著差异。

L*亮度值,阳光玫瑰的最高,白香蕉葡萄最低。

3个葡萄品种的a*红绿色度均为负值,而b*黄蓝色度为正值,表明3个品种果面均为黄绿色;
a*值的绝对值大小表明,由白香蕉葡萄、水晶葡萄、阳光玫瑰的顺序,果面绿色
程度不断增加;阳光玫瑰的b*值最大,说明其黄色程度远大于另外2个品种,而
白香蕉葡萄b*值大于水晶葡萄。

阳光玫瑰的色泽饱和度C*最高,表明其色最纯,与另外2个品种呈显著性差异。

水晶葡萄的色调角h°最高,与其余2个品种呈显
著性差异。

3个品种的果实颜色指数CIRG均小于2,表明果实呈现的是黄绿色,CIRG大小排序依次白香蕉>水晶葡萄>阳光玫瑰,白香蕉葡萄果实颜色指数与另
外2个品种呈显著性差异,其黄绿色程度最高。

表1 3个白葡萄品种成熟果实果面色泽差异Table 1 The color differences between peel of three white grape varieties mature fruits品种
VarietiesL∗a∗b∗C∗h°CIRG水晶葡萄‘Shuijing’grape37.65±1.97b-
6.07±0.49b9.73±1.22c11.48±1.12c122.17±3.49a1.18±0.08b白香蕉葡萄
‘WhiteBanana’grape34.58±0.76c-
5.30±0.59a10.85±1.15b12.08±1.24b11
6.06±1.64b1.37±0.04a阳光玫瑰
‘ShineMuscat’43.56±2.60a-
8.39±1.81c19.62±3.37a21.31±3.68a113.06±2.33c1.03±0.11c
注:L*.亮度值;a*.红绿色度值;b*.黄蓝色度值;C*.色泽饱和度;h°.色调角;CIRG.果实颜色指数。

数据为平均值±标准误差。

不同小写字母表示差异显著
(P<0.05)Note:L*.Surface luminosity;a*.Color component of red and green;b*.Color component of yellow and blue;C*.Color saturation;h°.Hue angle;CIRG.Color index.Data are average±SE.Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05)
2.2 3个白葡萄品种成熟果实香气成分种类和含量比较通过GC-MS进行测定分析,从表2可以看出,水晶葡萄、白香蕉葡萄和阳光玫瑰分别测定出36、33、29种
香气物质,前两者含有醇类、醛类、酮类、酯类、烯烃、烷烃及极少量其他化合物,共7类香气化合物,而阳光玫瑰仅含有5类化合物,不含有酮类物质。

水晶葡萄所含香气物质成分种类最多,36种,分为7类;其中酯类物质的种类最多,达14种,酯类相对含量(23.70%)也最高;烷烃和醛类各6种,相对含量分别为20.44%和13.81%;醇类有4种,占14.11%;烯烃物质虽然只有3种,但其
相对含量有15.04%;2种酮类物质占11.21%。

白香蕉葡萄33种香气物质中,酯类的种类最多,有10种,相对含量高达30.40%;接下来依次是醛类(7种)>烷烃(5种)=烯烃(5种)>醇类(4种)>酮类(1种),其相对含量依次为21.39%、12.84%、20.56%、10.40%、3.03%。

阳光玫瑰葡萄所含香气成分类别和种类最少,仅含有醇类、醛类、酯类、烷烃和烯烃5类,共29种。

相较于另外2个品种白葡萄,阳光玫瑰醇类(8种)和醛类(8种)较多,分别占16.53%和37.27%;而酯类(2种)的种
类远小于另外2个品种,相对含量为9.20%;烷烃(7种)和烯烃(4种)的相对含量为15.74%和21.26%。

根据表2中各类物质的相对含量可以看出,酯类是水晶葡萄和白香蕉葡萄的主要香气成分,其中,烷烃也是水晶葡萄的主要香气物质,酮类(2种)和烯烃(3种)虽然种类不多,但相对含量占11.21%和15.04%,因此也对水晶葡萄的香气起重要作用。

白香蕉葡萄的主要香气成分还有醛类和烯烃物质,唯一的一种酮类也对香气贡献较大。

醛类在阳光玫瑰香气物质中相对含量占比明显高于其他类别物质,烯烃也是其主要香气成分。

综合可知,3个白葡萄由于品种不同,香气物质成分类别及其相对含量均存在明显差异。

2.3 3个白葡萄品种成熟果实香气成分和含量从表3可看出,3个白葡萄品种果实香气成分和含量差异明显。

3者共有成分12种,分别为乙醇、α-松油醇、2-己烯醛、己醛、苯乙醛、2,4-癸二烯酸乙酯、六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十四甲基环七硅氧烷和柠檬烯,烷类物质共有成分较多;这些共有成分也是各个葡萄品种共有的基本香气成分[8]。

通过相对含量对比来看,共有香气成分在3个品种中差异明显,如差异最大的α-松油醇,其相对含量在水晶葡萄中最高(12.11%),而在白香蕉葡萄中最低(0.66%),阳光玫瑰中相对含量为4.01%。

也有三者含量相近的己醛、2-己烯醛(含量极少)。

表2 3个白葡萄品种成熟果实香气物质成分类别及其相对含量Table 2 The aroma compound categories and relative contents in three white grape varieties mature fruits种类Categories化合物数量Compounds∥种水晶葡萄‘Shuijing’grape白香蕉葡萄‘WhiteBanana’grape阳光玫瑰
‘ShineMuscat’相对含量Relativecontent∥%水晶葡萄‘Shuijing’grape白香蕉葡萄‘WhiteBanana’grap e阳光玫瑰‘ShineMuscat’醇
Alcohol44814.1110.4016.53醛Aldehyde67813.8121.3937.27酮
Ketone21011.213.030酯Ester1410223.7030.409.20烷烃
Alkanes65720.4412.8415.74烯烃Alkenes35415.0420.5621.26其他
Others1101.681.380总计Total363329
水晶葡萄有12种特有的香气成分,其中β-紫罗兰酮(3.39 μg/g)和长叶稀(3.06
μg/g)含量较高,还有相对含量较低的4-甲氧基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、(Z)-
己-3-烯酸乙酯、顺式-4-辛烯酸乙酯、苯乙酸乙酯、反式-2-辛烯酸乙酯、反式-4-癸烯酸乙酯、月桂酸乙酯、氨茴酸甲酯、十六烷和环庚烯。

白香蕉葡萄仅有7种
特有的香气成分,其中(E)-Β-罗勒烯(5.05 μg/g)和山梨酸乙酯(2.60 μg/g)含量较高,而4-萜烯醇、壬醛、戊酸乙酯、α-萜品烯和γ-萜品烯含香相对较低。

阳光玫瑰特有的香气成分最多(15种),柠檬醛(5.17 μg/g)和罗勒烯(5.18 μg/g)含量较高;此外,还有2-乙基己醇、香叶醇、橙花醇、香茅醇、β-香茅醇、(E)-2-庚烯醛、辛醛、癸醛、十一醛、甲酸香叶酯、十八甲基环九硅氧烷、甲基环戊烷、月桂烯13
种特有成分。

可见,水晶葡萄特殊香气成分中,以酯类为主,白香蕉葡萄以烯烃为主,阳光玫瑰以醇类和醛类为主。

这些成分共同构成各个品种区别于其他品种的特殊香味,3个品种在特殊香气成分上差异明显。

表3 3个白葡萄品种成熟果实香气物质成分、含量及相对含量Table 3 Aroma compounds contents and relative content in three white grape varieties mature fruits 化合物名称Compoundname分子式Molecularformula物质含
量Mattercontent∥μg/g水晶葡萄‘Shuijing’grape白香蕉葡萄
‘WhiteBanana’grape阳光玫瑰‘ShineMuscat’相对含量Relativecontent∥%水晶葡萄‘Shuijing’grape白香蕉葡萄‘WhiteBanana’grape阳光玫瑰
‘ShineMuscat’醇类Alcohol乙醇EthanolC2H6O0.110.140.470.330.270.77苯乙醇PhenethylAlcoholC8H10O0.134.26—0.398.28—2-乙基己醇2-Ethyl-1-HexanolC10H12O——1.49——2.44单萜醇MonoterpeneAlcohols里那醇/芳
樟醇LinanolC10H18O0.43—0.311.29—0.51香叶醇GeraniolC10H18O——0.68——1.11橙花醇cis-gerabiolC10H18O——2.10——3.44α-松油醇alpha-TerpineolC10H18O4.040.342.4512.110.664.014-萜烯醇Terpinen-4-
olC10H18O—0.61——1.19—香茅醇CitronellolC10H20O——1.15——1.88β-香茅醇beta-CitronellolC10H20O——1.45——2.37醛类Aldehyde2,4-己二烯醛(E,E)-2,4-HexadienalC6H8O1.472.92—4.415.68—2-己烯醛(E)-2-HexenalC6H10O0.0030.0060.010.010.010.02己醛
HexanalC6H12O0.010.020.020.030.040.03苯甲醛
BenzaldehydeC7H6O0.520.85—1.561.65—(E)-2-庚烯醛trans-2-HeptenalC7H12O——2.42——3.96苯乙醛
PhenylacetaldehydeC8H8O0.070.602.460.211.174.03辛醛
OctanalC8H16O——4.77——7.81壬醛NonanalC9H18O—1.56——3.03—柠檬醛/橙花醛CitralC10H16O——5.17——8.46β-环柠檬醛beta-
CyclocitralC10H16O2.545.04—7.619.80—
续表3化合物名称Compoundname分子式Molecularformula物质含量Mattercontent∥μg/g水晶葡萄‘Shuijing’grape白香蕉葡萄
‘WhiteBanana’grape阳光玫瑰‘ShineMuscat’相对含量Relativecontent∥%水晶葡萄‘Shuijing’grape白香蕉葡萄‘WhiteBanana’grape阳光玫瑰
‘ShineMuscat’癸醛DecanalC10H20O——3.89——6.37十一醛UndecanalC11H22O——4.03——6.60酮类Ketone4-甲氧基-2,5-二甲基-
3(2H)-呋喃酮3(2H)-Furanone,4-methoxy-2,5-dimethyl-C7H10O30.35——1.05——大马酮DamascenoneC13H18O—1.56——3.03—β-紫罗兰酮beta-IononeC13H20O3.39——10.16——酯类Ester巴豆酸乙酯2-Butenoicacid,ethylesterC6H10O20.060.09—0.180.18—羟基丁酸乙酯
Butanoicacid,3-hydroxy-,ethylesterC6H12O30.151.19—0.452.31—戊酸乙酯EthylvalerateC7H14O2—0.85——1.65—山梨酸乙酯2,4-Hexadienoicacid,ethylesterC8H12O2—2.60——5.06—3-己烯酸乙酯Ethyl3-hexenoateC8H14O20.211.16—0.632.26—(Z)-己-3-烯酸乙酯3-Hexenoicacid,ethyl-ester,(3Z)-C8H14O20.42——1.26——正己酸乙酯Hexanoicacid,ethylesterC8H16O20.020.12—0.060.23—苯甲酸乙酯EthylbenzoateC9H10O23.311.84—9.923.58—庚酸乙酯EthylheptanoateC9H18O2—1.22——2.37—顺式-4-辛烯酸乙酯4-Octenoicacid,ethylester,(Z)-C10H18O20.59——1.77——辛酸乙酯EthyloctanoateC10H20O20.151.83—0.453.56—苯乙酸乙酯Benzeneaceticacid,ethylesterC10H12O21.20——3.60——反式-2-辛烯酸乙酯Ethyl(E)-2-octenoateC10H18O20.72——2.16——甲酸香叶酯GeranylformateC11H18O2——1.94——3.182,4-癸二烯酸乙酯Ethyl-trans-2,cis-4-decadienoateC12H20O20.044.733.680.129.206.02反式-4-癸烯酸乙酯Ethyl4-trans-decenoateC12H22O20.21——0.63——月桂酸乙酯EthyllaurateC14H28O20.51——1.53——氨茴酸甲酯MethylanthranilateC8H9NO20.32——0.96——烷烃Alkanes甲基环戊烷MethylcyclopentaneC6H12——0.76——1.24六甲基环三硅氧烷Hexamethyl-cyclotrisiloxaneC6H18O3Si30.380.451.841.140.883.01八甲基环四硅氧烷Octamethyl-cyclotetrasiloxaneC8H24O4Si40.280.350.510.840.680.83十甲基环五硅氧烷Decamethyl-
cyclopentasiloxaneC10H30O5Si53.340.560.7910.011.091.29十二甲基环六硅氧烷Dodecamethyl-
cyclohexasiloxaneC12H36O6Si60.661.331.401.982.592.29十四甲基环七硅氧
烷Tetradecamethyl-
cycloheptasiloxaneC14H42O7Si70.253.370.980.756.551.60十六烷HexadecaneC16H341.91——5.72——十八甲基环九硅氧烷Octadecamethyl-cyclononasiloxaneC18H54O9Si9——3.34——5.47烯烃Alkenes环庚烯CyclohepteneC7H120.39——1.17——月桂烯MyrceneC10H16——0.66——1.08罗勒烯1,3,6-Octatriene,3,7-dimethyl-C10H16——5.18——8.48(E)-Β-罗勒烯1,3,6-Octatriene,3,7-dimethyl-,(E)-C10H16—5.05——9.82—柠檬烯LimoneneC10H161.570.201.174.700.391.91α-萜品烯alpha-
TerpineneC10H16—1.60——3.11—γ-萜品烯gamma-TerpineneC10H16—1.83——3.56—萜品油烯TerpinoleneC10H16—1.895.98—3.689.79长叶烯(+)-LongifolenC15H243.06——9.17——其他Others甲氧基苯肟Oxime-
,methoxy-phenyl-C8H9NO20.560.71—1.681.38—
注:“—” 表示未检测到该物质Note:“—”means not available
3 讨论与结论
该研究以水晶葡萄、白香蕉葡萄和阳光玫瑰3种重庆地区常见白葡萄品种为试验
材料,针对其表观品质(果面色泽和香气物质)进行比较、分析。

阳光玫瑰果面色泽指标与史文婷等[16]所测定的基本一致,香气物质与王继源等[8]所测定成分相近。

白香蕉葡萄香气测定与与Rocha等[17]相近,而关于水晶和白香蕉2种葡萄果面
色泽以及水晶葡萄的香气物质测定分析目前鲜见报道。

果实的外观是消费者购买的直观判断方式。

3个白葡萄品种虽然果面均为黄绿色,但综合6个色泽指标来看,阳光玫瑰色泽饱和度最高,色泽最纯,颜色偏黄;通
常消费者更倾向于颜色偏黄且色泽均匀的品种,这一点与阳光玫瑰目前较高的价格和良好的市场相契合。

而水晶葡萄和白香蕉葡萄果面偏绿,对销售有一定影响。

葡萄成熟果实中主要为醇类、醛类、酮类、酯类、烯烃、烷烃及极少量其他化合物
7类香气物质,主要香味很大程度上取决于酯类和萜类(单萜醇类和萜稀类)。

只有
几种香气成分对葡萄果实总香味起到决定性作用,而各成分发挥作用的程度由各成分的阈值和实际含量决定。

因此,有的香气成分虽然含量较低,但因为其阈值低,对果实香气有明显的影响[5],如里那醇和香叶醇,两者含量不高,但其香味明显,因而作为“玫瑰香型”葡萄的重要感官指标;还有氨茴酸甲酯、大马酮和β-紫罗
兰酮等均具有较低阈值。

阳光玫瑰仅有醇、醛、酯、烷烃和烯烃5类,其主要致
香成分为醇类和烯烃,作为“玫瑰香型”葡萄主要致香成分有里那醇、橙花醇、
α-松油醇、香茅醇、香叶醇等单萜醇类。

橙花醇和α-松油醇含量较高,分别具有
清甜橙花香和花香,里那醇具有浓清带甜的玫瑰木香,香茅醇和香叶醇均具有玫瑰香气。

此外,阳光玫瑰的特征香气还有清淡油脂气味的月桂烯、草花香的罗勒烯和柠檬香味的柠檬烯[18],所含特殊香味与Matsumoto等[19]的研究结果基本契合。

对特征香气有较大贡献的成分还有花果和油脂香味的辛醛、柠檬香味的柠檬醛以及具有柑橘香味的癸醇[20-21]。

酯类物质是水晶葡萄主要致香种类,较高含量的有
苯甲酸乙酯和苯乙酸乙酯,为水晶葡萄提供了蜂蜜香味;特殊香气“麝香味”成分氨茴酸甲酯,起阈值低,是市场上葡萄香味产品中添加香精的主要成分[22],也是美洲种葡萄种特有物质;其特殊香气成分还有β-紫罗兰酮、α-松油醇、β-柠檬醛、十甲基环五硅氧烷和长叶稀,这些物质含量相对较高。

白香蕉葡萄的主要香气成分也是酯类,其中,2,4-癸二烯酸乙酯和山梨酸乙酯含量较高,其香味的主要贡献者是大马酮,其他香气成分中,(E)-Β-罗勒烯、十四甲基环七硅氧烷、β-柠檬醛和苯乙醇含量也相对较高。

β-紫罗兰酮含有紫罗兰和果香味,大马酮具有花香和麝香
味[9,23]。

参考文献
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