3個鮮食葡萄冬果揮發(fā)性香氣成分分析

鄧鳳瑩 梁世弦 陳彥蓓 白揚 馬廣仁 何新華 白先進 謝太理 陳愛軍 王博

摘要：【目的】明確黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果的揮發(fā)性香氣成分，為各品種一年兩收栽培冬果的開發(fā)和利用提供理論依據?！痉椒ā恳皂斂展滔辔⑤腿〖夹g（HS-SPME）結合氣相色譜—質譜聯(lián)用技術（GC-MS）分別對3個鮮食葡萄冬果的揮發(fā)性香氣成分進行定性定量分析，測定其香氣成分和相對含量?！窘Y果】黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果基本品質綜合表現(xiàn)較好，其可溶性固形物含量均超過15.00%，總糖含量均高于170.00 mg/mL，可滴定酸含量分布在6.51～7.10 mg/mL，糖酸比在28.00左右。揮發(fā)性香氣成分分別鑒定出46、34和38種，包括醛類、醇類、酯類、酮類、萜烯類和酸類等香氣成分。3個葡萄品種香氣成分相對含量最高的均為醛類化合物，且以C6醛類化合物為主，表現(xiàn)為草本香和果香;相對含量位居第二的均為醇類化合物，其中，黃意大利和摩爾多瓦冬果以C6醇為主，表現(xiàn)為草木香和果香，金手指則以C7醇為主，通常表現(xiàn)為花香。黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果醛類總相對含量分別為63.59%、68.91%和85.35%，其中，黃意大利冬果香氣成分相對含量最高的是正己醛（52.41%），而金手指和摩爾多瓦為2-已烯醛（48.52%和53.69%）?！窘Y論】黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果的基本品質較優(yōu)，香氣種類較豐富，在一年兩收栽培模式下發(fā)展冬果栽培具有良好前景。

關鍵詞： 鮮食葡萄;一年兩收栽培;冬果;揮發(fā)性香氣成分;相對含量;黃意大利;金手指;摩爾多瓦

中圖分類號： S663.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2020）05-1145-07

Abstract：【Objective】The volatile aroma components of winter fruits in Yellow Italian， Golden Finger and Moldova grapes cultivated in two-crop-a-year mode were analyzed， in order to provide theoretical basis for the application and utilization of winter fruits for these three varieties in two-crops-a-year cultivation. 【Method】Headspace-solid phase microextraction（HS-SPME） and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS） were used to qualitatively and quantitatively analyze the aroma components of the three varieties， the aroma components and relative contents were determined. 【Result】Winter fruits basic quality comprehensive performance of Yellow Italian， Golden Finger， and Moldova grapes was fine. Their soluble solid contents were over 15.00%， total sugar contents were over 170.00 mg/mL， titratable acid contents were 6.51-7.10 mg/mL， sugar-acid ratios were about 28.00. A total of 46， 34 and 38 volatile aroma components were identified respectively， including aldehydes， alcohols， esters， ketones， terpenes and acids. The highest relative content of aroma components in three grape varieties were all aldehydes， and C6 aldehyde was the main component that showed herbaceous aroma and fruit aroma. The second highest relative content was alcohols. C6 alcohol was the dominant in Yellow Italian and Moldova， and they presented herbaceous aroma and fruit fragrance respectively， C7 alcohol was the dominant in Golden Finger which presented as flower fragrance. The total relative contents of aldehydes in Yellow Italian， Golden Finger and Moldova were 63.59%， 68.91% and 85.35% respectively. The highest content of aroma components in Yellow Italian was hexanal（52.41%）， while that in Golden Finger and Moldova was 2-hexenal（48.52% and 53.69%）. 【Conclusion】 Yellow Italian， Golden Finger and Moldova have fine basic quality and rich aroma types. They have a good prospect to develop winter fruits in two-crops-a-year cultivation mode.

Key words： table grapes; two-crops-a-year mode; winter fruit; volatile aroma components; relative content; Ye-llow Italian; Golden finger; Moldova

Foundation item： National Natural Science Foundation of China（31401821）; Guangxi Special Project for Innovation Driven Development（Guike AA17204097-12）

0 引言

【研究意義】南方葡萄一年兩收栽培模式能充分利用光熱資源，錯開全國葡萄集中上市期，顯著提高經濟效益。一年兩收栽培的冬果生長期晝夜溫差大、光照充足，利于葡萄光合積累，果實品質優(yōu)異、色澤良好，具有較高的競爭優(yōu)勢（郭榮榮等，2016;劉鳳之，2017）。香氣是評價鮮食葡萄的重要指標，但至今針對鮮食葡萄冬果香氣的研究很少。黃意大利，歐亞種，為比肯和玫瑰香（Biken×Muscat Hamburg）的雜交后代，其果實品質好、香味濃、產量高（張才喜和王世平，2000）;金手指，歐美雜交種，為美人指和Seneca（Manicure Finger×Seneca）的雜交后代，果實香味濃，品質佳，不易裂果，耐儲運，商品性高（李小林等，2015）;摩爾多瓦，歐美雜交種，為古扎麗卡拉和SV12375（Guzali Kala×SV12375）的雜交后代，抗病強，品質佳，耐儲運（韓佳宇等，2017）。梁世弦等（2018）報道了上述3個品種在廣西引種栽培夏季果的性狀和表現(xiàn)，而冬果的品質表現(xiàn)尚無研究報道。明確黃意大利、金手指、摩爾多瓦葡萄冬果的基本品質和揮發(fā)性香氣成分及相對含量，可為其進行一年兩收栽培引種提供參考依據?！厩叭搜芯窟M展】已有研究表明，構成葡萄和葡萄酒香氣的化合物有1300多種，主要包括醇類、醛類、酮類、酯類、酸類及萜烯類化合物等（Ebeler，2001）。這些化合物的種類、含量、感官閾值及彼此間的相互作用賦予了葡萄特有的風味，但又因葡萄的種群、品種、產地和栽培條件等不同而存在明顯差異。Watkins和Wijesundera（2006）、Gomez等（2010）研究發(fā)現(xiàn)成熟期葡萄香氣成分中C6化合物含量很高。C6化合物主要賦予成熟果實青香、青草氣味，包括正己醛、2-己烯醛等C6醛類化合物及己醇、2-己烯醇、順-3-己烯醇等C6醇類化合物（Oliveira et al.，2006;康文懷等，2010）。C6醛和C6醇類化合物在植物體內具有共同的形成途徑，是所有葡萄品種中的基礎性香氣物質（于立志等，2015）。周建梅（2013）研究發(fā)現(xiàn)上海栽培的摩爾多瓦葡萄香氣成分以醛類為主，主要香氣成分為2-已烯醛和正己醛。曹錳等（2015）、金仲鑫（2017）分別對鄭州和泰安的金手指葡萄果實香氣成分進行研究，發(fā)現(xiàn)其香氣成分以C6醛為主。而Wu等（2016）檢測到上海金手指香氣成分中C6醇類化合物的相對含量高于C6醛類?！颈狙芯壳腥朦c】黃意大利葡萄的香氣組分未見有報道，其品種特征有待研究;一年兩收葡萄冬果的香氣特征研究多圍繞釀酒葡萄展開，鮮食葡萄冬果香氣組分的研究尚屬空白?！緮M解決的關鍵問題】采用頂空固相微萃取技術（HS-SPME）結合氣相色譜—質譜聯(lián)用技術（GC-MS），分別對黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果的揮發(fā)性香氣成分進行定性定量分析，測定其香氣成分和相對含量，以確定該品種的香氣類型，為一年兩收栽培黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果的利用提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗材料為黃意大利、金手指和摩爾多瓦3個葡萄品種，4年生，種植于廣西—東盟經濟技術開發(fā)區(qū)里建農場岜扭村相思葡萄基地，株行距2.5 m×5.6 m，采用簡易避雨棚架栽培及高干T形修剪方式，一年兩收栽培按照常規(guī)的農事管理。3個葡萄品種均在成熟期采樣，其中，金手指和摩爾多瓦為2016年12月28日，黃意大利為2017年1月13日。主要儀器設備：50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭（Supelco，USA），30 m×0.25 mm×0.25 μm DB-Wax色譜柱（Agilent，USA）和SCION SQ 456-GC（BRUKER，USA）。

1. 2 樣品處理

每個品種在長勢大體相同的3株中隨機采集5串果穗，立即帶回實驗室。于果穗上、中、下隨機取葡萄果粒共250 g，立即榨汁，取40.0 mL樣品裝入50 mL離心管中，放入-20 ℃冰箱保存，待測定果實品質;另取20.0 mL樣品裝入50 mL離心管中，放入-80 ℃冰箱保存，待測定果實香氣成分。

1. 3 果實品質測定

采用手持糖度計測定可溶性固形物含量，采用蒽酮比色法測定總糖含量（李合生，2000），采用NaOH指示劑法測定可滴定酸含量（郝建軍，2001），以上指標均重復3次。通過肉眼觀察判斷果實顏色。

1. 4 GC-MS分析

1. 4. 1 HS-SPME 取8.0 mL樣品置于20 mL頂空瓶中，將老化后的50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于45 ℃吸附30 min后，取出插入進樣口，于250 ℃解吸3 min，同時啟動儀器采集數(shù)據。

1. 4. 2 GC-MS條件 色譜柱DB-Wax;初始溫度40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升至90 ℃，再以10 ℃/min升至230 ℃，保持7 min;進樣溫度250 ℃，載氣He，流速0.8 mL/min，不分流;EI離子源，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃，掃描范圍30～500 μ。

1. 4. 3 揮發(fā)性香氣成分定性定量 由GC-MS分析得到的質譜數(shù)據和保留指數(shù)，結合NIST數(shù)據庫和Wiely數(shù)據庫比對結果，分別對3個葡萄品種冬果的揮發(fā)性香氣成分進行比對定性，比對時要求匹配度大于800，相對含量很高的香氣成分可要求左、右匹配值略小于800（管敬喜等，2018）。采用峰面積歸一化法對被檢測成分進行相對定量，Amt/RF即為歸一化百分含量。

1. 5 統(tǒng)計分析

使用SPSS 19.0進行數(shù)據統(tǒng)計及差異顯著性分析;使用Excel 2010制作圖表。

2 結果與分析

2. 1 黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果果實品質分析結果

由表1可知，黃意大利、金手指和摩爾多瓦3個品種冬果的可溶性固形物含量均超過15.00%，總糖含量均高于170.00 mg/mL，可滴定酸含量分布在6.51～7.10 mg/mL，糖酸比在28.00左右，品質表現(xiàn)較優(yōu)，黃意大利和金手指果實顏色分別為黃綠色和黃白色，而摩爾多瓦為藍黑色;3個葡萄冬果可滴定酸含量差異不顯著（P>0.05，下同），但可溶性固形物含量差異顯著（P<0.05，下同），黃意大利與金手指的總糖含量存在顯著差異;可溶性固形物和總糖的含量均以金手指最高，摩爾多瓦次之，黃意大利最低。

2. 2 黃意大利、金手指和摩爾多瓦冬果香氣成分種類分析結果

對黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果的揮發(fā)性香氣成分進行檢測，GC-MS總離子流圖見圖1。由表2可知，黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果分別鑒定出46、34和38種揮發(fā)性香氣成分，包括醛類、醇類、酯類、酮類、萜烯類和酸類等六大類。其中，黃意大利和金手指葡萄冬果檢測出香氣種類最多的是醛類，分別為13和11種，其次是醇類，分別為9和7種;摩爾多瓦葡萄冬果香氣種類最多的是醇類，為13種，其次是醛類，為9種。

2. 3 黃意大利、金手指和摩爾多瓦冬果香氣成分相對含量

由表3可知，黃意大利、金手指和摩爾多瓦冬果中相對含量最高的香氣成分是醛類，醛類在高度稀釋下通常被描述為新鮮植物和水果的香氣（趙悅等，2016），其醛類總計相對含量分別為63.59%、68.91%和85.35%，均以C6醛為主。其中，黃意大利冬果中相對含量最高的醛類是正己醛（52.41%），其次是2-已烯醛（3.35%）;而金手指和摩爾多瓦冬果中相對含量最高的醛類是2-已烯醛（48.52%和53.69%），其次是正己醛（5.61%和24.07%）。此外，黃意大利和摩爾多瓦冬果中相對含量位于第三的是3-己烯醛（2.87%和5.05%）;金手指冬果中相對含量位于第三和第四的分別為5-羥甲基糠醛（5.46%）和3-己烯醛（5.15%）。

醇類在3個葡萄冬果香氣成分相對含量中所占比例僅次于醛類。黃意大利和摩爾多瓦葡萄冬果中的醇類均以C6醇為主，表現(xiàn)為草本香和果香;金手指的醇類以C7醇為主，在C7～C10范圍內的飽和醇通常表現(xiàn)為花香（趙悅等，2016）。黃意大利中醇類總計相對含量為12.46%，其中相對含量最高的醇類是正己醇（7.30%），其次是2-己烯醇（2.33%）;金手指中醇類總計相對含量為21.54%，其中相對含量最高的醇類是順式-4-環(huán)戊烯-1，3-二醇（14.59%），其次是正己醇（2.92%）和2-己烯醇（2.32%）;摩爾多瓦中醇類總計相對含量為8.10%，其中相對含量最高的醇類是正己醇（2.97%）。

酯類是葡萄果實中脂肪酸和醇在酶的催化作用下形成，果實中主要以低級酯為主，能賦予葡萄濃郁的果香和花香味，但容易逸散（遲明等，2016）。黃意大利、金手指和摩爾多瓦冬果的酯類總計相對含量分別為2.18%、1.02%和1.70%。

酮類特別是低級飽和酮，通常具有較強的特殊嗅感（趙悅等，2016），如1-戊烯-3-酮具有大蒜和芥菜氣味。黃意大利、金手指和摩爾多瓦冬果的酮類總計相對含量分別為3.55%、4.11%和0.32%。

萜烯類是植物體中由乙酰CoA合成的次級代謝產物，以游離態(tài)和無味的糖苷結合態(tài)存在于葡萄果實中，具有濃郁的香味，其對嗅覺的影響相互增效，為漿果提供顯著的花香和果香，是麝香型葡萄及其釀酒的典型香氣，尤以葡萄果皮中的含量最高，可用于確定葡萄酒的原料來源和產地信息（Cabrita et al.，2006;周建梅，2013;于立志等，2015）。黃意大利葡萄冬果中檢測出7種萜烯類化合物，總計相對含量為12.19%，其中，相對含量最高的萜烯類是芳樟醇（10.62%），芳樟醇相對含量在黃意大利冬果中僅次于正己醛，芳樟醇屬于單萜鏈狀烯醇類化合物，具有濃厚的木青氣息，香氣柔和。金手指和摩爾多瓦未檢測到萜烯類化合物。

酸類化合物大部分具有一定的刺激氣味，葡萄漿果中的有機酸主要由漿果轉色前植株綠色部分的呼吸作用產生（李華，2000），在果實成熟期時含量逐漸下降，是葡萄中酸味的主要來源，香氣成分中的酸類化合物是指具有揮發(fā)性的酸類化合物。黃意大利、金手指和摩爾多瓦冬果的揮發(fā)性酸類化合物總計相對含量分別為5.79%、1.33%和0.92%。

3 討論

鮮食葡萄香氣成分主要以草本香、花香、甜香和果香為主，不同品種葡萄香氣成分的組分差異明顯，很多葡萄品種果肉和果皮中的香氣成分以酯類和萜烯類化合物為主，如巨峰系列葡萄品種果肉中香氣成分含量較高的是酯類化合物（Wu et al.，2016）。本研究中檢測到黃意大利的香氣成分種類多于金手指和摩爾多瓦，3個品種葡萄冬果香氣成分均以C6醛類化合物為主，表現(xiàn)為草本香和果香。黃意大利中相對含量最高的C6醛類物質是正己醛，而其他兩個品種均為2-已烯醛;金手指中相對含量最高的醇類化合物為C7醇類的順式-4-環(huán)戊烯-1，3-二醇，而其他品種為C6醇類的正己醇。

黃意大利葡萄的香氣成分在前人研究中未見報道，本研究中其冬果香氣成分相對含量最高的是正己醛，其次是芳樟醇和正己醇，主要表現(xiàn)為草本香、果香和花香。黃意大利是比肯和玫瑰香葡萄的雜交后代，玫瑰香是麝香型葡萄，商佳胤等（2013）、譚偉等（2017）研究發(fā)現(xiàn)玫瑰香葡萄的典型香氣成分為萜烯類化合物，其中相對含量最高的是具有玫瑰芳香香氣的里那醇。黃意大利冬果中檢測到的萜烯類香氣成分占12.19%，其中相對含量最多的萜烯類是芳樟醇，占10.62%。麝香香味與萜烯類物質及其含量密切相關，黃意大利作為麝香葡萄的雜交后代，其冬果中萜烯類香氣成分相對含量較高、種類較豐富，與其父本的萜烯類香氣成分在種類和含量上存在明顯差異。

曹錳等（2015）、金仲鑫（2017）分別在鄭州、泰安一年一收金手指葡萄中檢測到其香氣成分相對含量最高的是醛類化合物，且以C6醛為主，與本研究結果一致;同時，分別檢測到24和29種香氣成分，而本研究金手指葡萄冬果檢測到34種，香氣種類更豐富。但Wu等（2016）檢測到上海金手指葡萄香氣成分相對含量最高的是C6醇類化合物，其次才是C6醛類物質。C6醇類和C6醛類化合物在植物體內具有共同的合成途徑（馬永昆和劉曉庚，2007），氣候條件、地理環(huán)境和栽培管理措施的不同均可能造成葡萄植株內代謝產物的差異（牛帥科等，2017）。綜合來看，本研究檢測到的金手指冬果香氣成分和已有報道均以C6化合物為主，主要表現(xiàn)為草本香和果香。

周建梅（2013）研究了上海一年一收栽培的摩爾多瓦葡萄的香氣組分，共檢測到29種香氣成分，以醛類化合物為主，其次是醇類化合物，主要香氣成分為2-已烯醛和正己醛，與本研究結果一致;而本研究檢測到38種香氣組分，香氣種類更豐富。本研究中摩爾多瓦酯類物質相對含量為1.70%，周建梅（2013）檢測到的酯類物質相對含量為7.91%，可能與氣候及栽培管理差異有關。

4 結論

黃意大利冬果中檢測到的香氣種類多于金手指和摩爾多瓦，3個葡萄品種冬果中香氣成分主要以C6化合物為主，相對含量最高的均為醛類化合物，其次是醇類化合物，表現(xiàn)為草本香和果香。各品種中相對含量最高的香氣成分黃意大利為正己醛，而其他兩個品種為2-已烯醛。3個葡萄品種的香氣種類和主要香氣成分存在差異，與其他地區(qū)栽培一季果相比，金手指和摩爾多瓦冬果中檢測到的香氣種類更豐富。綜上所述，黃意大利、金手指和摩爾多瓦葡萄冬果的基本品質較優(yōu)，香氣種類較豐富，在一年兩收栽培模式下發(fā)展冬果栽培具有良好前景。

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（責任編輯 鄧慧靈）