设施‘玫瑰香’葡萄二次果果实品质及芳香化合物组分分析

商佳胤　李树海

摘 要 ： 【目的】为了探讨设施‘玫瑰香葡萄二次果果实品质及芳香化合物组分与露地栽培的差异，【方法】使用固相微萃取技术及气相-质谱联用技术测定‘玫瑰香二次果果实芳香物质含量，研究其果实品质及芳香物质相对含量与露地‘玫瑰香葡萄的差异。【结果】结果表明，‘玫瑰香葡萄二次果单粒质量、纵径、横径较露地‘玫瑰香分别减少了25.50%、10.20%、17.39%；果实总糖、总酸、果皮原花青素含量分别为21.06%、0.76%和10.30 mg·g-1，均显著高于露地‘玫瑰香果实的16.40%、0.45%和5.38 mg·g-1。‘玫瑰香二次果检测出的芳香化合物种类为33种，显著高于露地果实中的27种；二次果中醛类化合物相对含量最高，为47.52%，露地‘玫瑰香中醇类化合物相对含量最高，为61.72%。‘玫瑰香二次果中的萜醇类化合物、里那醇相对含量分别为37.39%、10.97%，显著低于露地‘玫瑰香中的57.95%、43.71%；但是二次果中具有果香味的橙花醇、留兰香味的香芹醇、花香味的脱氢里那醇和甜‘玫瑰香味的香茅醇相对含量分别为6.13%、0.55%、9.92%、1.19%，均显著高于露地‘玫瑰香。‘玫瑰香二次果中C6醛的相对含量显著高于露地‘玫瑰香，其中2-己烯醛、己醛的相对含量分别为35.81%、9.98%，显著高于露地果实中的28.40%、4.85%。【结论】‘玫瑰香二次果果实品质和芳香物质相对含量与露地‘玫瑰香有显著差异；部分风味指标优于露地栽培‘玫瑰香。

关键词： ‘玫瑰香葡萄； 设施栽培； 二次果； 品质； 芳香化合物

中图分类号：S663.1 文献标志码：A 文章编号：1009-9980

‘玫瑰香葡萄（Vitis vinifera L. ‘Muscat Hamburg）属欧亚种，原产于英国，是世界知名的鲜食与酿酒兼用品种，在我国已有100多年的栽培历史。由于此品种易于管理、抗病性强、‘玫瑰香味浓郁，多年来一直是我国环渤海地区的主栽品种。近几年，随着葡萄产期调控技术的广泛应用，我国已经成为世界上设施葡萄栽培面积最大的国家[1]。在我国北方很多地区，鲜食葡萄的上市期已经可以从6月到翌年1月。在华北地区，由于受气候条件限制，‘玫瑰香葡萄鲜果最晚只能到11月上旬采收；而利用设施二次果栽培技术，则可以使‘玫瑰香葡萄的上市时间延迟到元旦前后，可以显著提高葡萄种植户的经济效益。

目前，对葡萄二次结果的研究仍主要集中在栽培技术、栽培生理和果实品质调控等方面，对二次果果实内在品质、芳香化合物组分方面至今没有深入研究；而二次果是否具有与常规种植‘玫瑰香鲜果一样的风味，其在市场上是否有竞争力，种植户能否获得更好的经济效益，已成为发展设施‘玫瑰香二次果种植的关键。在葡萄生产中，品质的优劣，不仅取决于糖、酸含量等指标，还取决于芳香化合物的多少。有关芳香物质的研究一直是葡萄、葡萄酒领域的一个热点，‘玫瑰香型葡萄[2]则是研究的重点。为此，本试验以‘玫瑰香葡萄二次果为试材，研究了其果实品质及芳香化合物组分，比较其与露地常规栽培的差异，以期为了解‘玫瑰香二次果的品质特性提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料与处理

试验于2011年4月10日至12月20日在天津市林业果树研究所葡萄试验园进行，供试材料为日光温室种植的‘玫瑰香葡萄，采用单干双臂V型整形方式，株行距为1.0 m ×2.0 m；当年4月10日葡萄正常萌芽，5月20日除去棚膜，一次果正常开花、坐果，常规管理；7月利用修剪诱发二次果，每个结果新梢保留1个果穗；9月15日将一次果全部采收，10月10日覆盖日光温室塑料薄膜，其间对二次果采用常规管理。以露地栽培、常规管理的‘玫瑰香葡萄为对照，采用倾斜龙干V型整形方式，株行距为1.0 m ×3.0 m，要求每个结果新梢保留1个果穗。试验于2011年9月8日采集成熟度一致、无病害、无霉变、无机损伤的常规栽培果穗（对照）作为试验样品，每个处理采集30个果穗，每10个果穗为1次重复，3次重复；2011年11月27日采集成熟度一致、无病害、无霉变、无机损伤的二次果果穗（处理）作为试验样品，每个处理采集30个果穗，每10个果穗为1次重复，3次重复。样品采集后，立即放入冰盒，带入实验室进行前处理。

1.2 测定方法

1.2.1 果实品质分析 总糖测定采用蒽酮比色法[3]；总酸测定采用酸碱滴定法[3]；抗坏血酸（Vc）测定采用2，6-二氯靛酚滴定法[3]；可溶性固形物测定采用便携式手持折光仪；原花色素测定采用分光光度计[4]；总酚测定采用Folin-Ciocalteu 法[4]。

1.2.2 果实芳香化合物测定 1） 仪器与试剂。磁力搅拌器型号为PC-420D，美国康宁公司；萃取头为50/30 μm CAR/DVB/PDMS、100 μm PDMS；固相微萃取手柄，美国Supleco公司；气相色谱质谱联用仪Trace DSQ GC/MS，美国Finnigan公司；色谱柱HP-INNO-Wax毛细管柱，长30 m、内径0.25 mm、液膜厚度0.25 μm。化学试剂均为分析纯。

2）挥发性成分的提取。参照李志文等[5]方法，略有修改。将处理和对照葡萄果实取250 g清洗，使用打汁机破碎果粒，称取5 g果浆，使用离心机6000 r·min-1离心15 min，离心后使用4层纱布过滤，取上清液8 mL转入15 mL玻璃瓶中，在60 ℃下水浴15 min；水浴后，加入3 g NaCl，加盖封口后将萃取头插入样品顶空瓶，于105 ℃吸附40 min，磁力搅拌子转速为950 r·min-1。吸附后将萃取头取出插入气相色谱进样口，于250 ℃解吸10 min，同时启动仪器采集数据。

3）质谱条件。EI源温度170 ℃，电离电压70 eV，离子源温度250 ℃，光电倍增管电压为350 V。

1.3 数据处理

质谱图采用标准谱库NIST/WILEY搜索，用峰面积归一化法定量，得到各物质的相对含量。应用DPS8.50和Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 ‘玫瑰香葡萄果实品质分析

由表1可以看出，处理单粒质量、纵径、横径为4.06 g、1.76 cm、1.52 cm，较对照分别减少了25.50%、10.20%、17.39%；果肉内的总糖、总酸、可溶性固形物含量分别为16.40%、0.45%、18.12%，均显著低于处理的21.06%、0.76%、21.30%；对照果肉中的维生素C含量为9.21 mg·kg-1，是处理中维生素C含量的2.7倍。处理果皮中的原花色素、总酚分别为10.30 mg·g-1、6.1 mg·g-1，均显著高于对照，其中果皮原花色素的含量较处理提高了91.45%。

2.2 ‘玫瑰香果实中香气成分的分类分析

GC/MS检测得到的总离子图如图1所示，常规露地种植‘玫瑰香和设施‘玫瑰香二次果在香气成分方面差异较大。利用NIST/WILEY谱库检索，分析对照、处理果实中芳香化合物的种类和相对含量（表2）。对照检测到芳香化合物27种；处理检测到芳香化合物33种；对照中检测到的芳香化合物相对含量为99.58%，高于处理中的96.72%。对照中醇类化合物的相对含量最高；处理中醛类化合物的相对含量最高。‘玫瑰香果实中的芳香物质成分按化合物结构可以分为醇、醛、酮、酯、酸、烃和苯的衍生物。对照中的醇类、烯烃类化合物的相对含量分别为61.72%、0.68%，显著高于处理中的42.51%、0.49%。处理中的醛、酮、酯、酸、苯的衍生物化合物相对含量分别为47.52%、0.31%、0.62%、4.79%、0.38%，均显著高于对照中的34.08%、0.05%、0.17%、2.77%、0.07%。

2.3 ‘玫瑰香果实中醇类物质组分分析

从表3中可以看出，处理和对照中的非萜醇检出种类均为4种；处理中检测出萜醇为6种，对照检测出5种。处理和对照中检测出的萜醇类物质相对含量分别为37.39%和57.95%；各萜醇类芳香化合物中，处理和对照中的里那醇相对含量均最高，分别为10.97%、43.71%。处理中的橙花醇、香芹醇、脱氢里那醇、香茅醇的相对含量分别为6.13%、0.55%、9.92%、1.19%，显著高于对照；对照中的松油醇、氧化里那醇的相对含量分别为10.46%、0.74%，显著高于处理。以上所述说明设施‘玫瑰香二次果在果实萜醇类芳香化合物的相对含量方面差异显著，二次果的果实风味发生了显著的变化。

2.4 ‘玫瑰香果实中醛、酮类物质组分分析

由表4可以看出，醛类物质是对照、处理中主要的芳香化合物，其中处理和对照中醛类物质相对含量最高的是具有绿叶清香和果香的2-己烯醛，分别为35.81%和28.40%；同时，在处理中还检测出具有清香、果香的2，4-己二烯醛和具有花香的苯乙醛，其相对含量分别为0.79%和0.10%，这2种物质在对照中均未检测出。处理和对照中均检测出具有绿叶清香和果香味的己醛，其中处理中的相对含量为9.98%，显著高于对照中的4.85%。具有‘玫瑰香味的大马酮，在对照中检测到的相对含量为0.05%，在处理中未检测出。

2.5 ‘玫瑰香果实中酯类香气成分分析

由表5可以看出，对照中的酯类物质与处理中的差异很大，其果实中检测出水杨基酸甲酯在处理中未检测出，水杨基酸甲酯具有冬青叶香味，其相对含量为0.17%。处理中检测出的戊二酸二丁基酯、磷酸三丁酯、1，2-苯二羧酸二（2-甲基丙基）酯、邻苯二甲酸二丁酯在对照中均未检测出，其中戊二酸二丁基酯、邻苯二甲酸二丁酯具有芳香味，相对含量分别为0.08%、0.20%。

2.6 ‘玫瑰香果实中酸类香气成分分析

酸类化合物大部分均有一定的刺激气味，含量超过一定范围将产生令人不舒服的气味。由表5可以看出对照中检测出的N'-[3-（1-羟基-1-苯基乙基）苯基]酰肼乙酸、2-甲基-1-（1，1-二甲基乙基）-2-甲基-1，3-丙二基丙酸在处理中未检测出，其相对含量分别为0.10%、0.04%。处理中检测出的蝶呤-6-羧酸在对照中未检测出，其相对含量为0.13%。处理和对照中均检测出具有难闻气味的壬酸和具有清香味的香叶酸，其中处理中壬酸和香叶酸的相对含量分别为0.10%和4.56%，均显著高于对照中的0.03%和2.60%。

2.7 ‘玫瑰香果实中其他类香气成分分析

在芳香物质中，烯烃、苯的衍生物对葡萄香气也具有重要的影响。由表6可以看出，对照中相对含量最多的烯烃类物质是具有松木气味异松油烯，相对含量为0.48%，该物质在处理中未检测出。处理中含量最多的烯烃类物质是具有松木气味3-蒈烯，相对含量为0.22%，在对照中未检测出。月桂烯是一类具有香脂气味的芳香化合物，处理和对照中相对含量分别为0.17%、0.20%，差异不显著。处理中还检测出苯并噻唑这种具有刺激难闻气味的化合物，相对含量为0.08%，在对照中未检测出。

3 讨 论

葡萄糖、酸含量是决定葡萄果实品质的重要指标；果实单粒质量、纵横径、色泽则是果实外观品质的重要指标。葡萄果实随着叶绿素的降解和花青苷的合成，果皮由绿转红，最终达到品种特有的颜色特征。与常规露地种植相比，设施‘玫瑰香二次果在果实转色期至成熟期，其生长环境的温差更大、湿度更低，这都有利于糖分的积累和原花色素的转化、形成；但是在果实膨大期，环境温度低、光照差，植株养分积累不足则会使葡萄果实明显偏小。本研究结果表明：二次果果粒大小显著低于对照，果实中的总糖、可滴定酸、原花青素含量均显著高于对照。由于原花色素含量较高，二次果果实色泽显著深于对照。因此，从这些品质指标进行评价，‘玫瑰香二次果的果实品质要优于露地‘玫瑰香；而对于二次果果粒偏小的问题，则还需要利用一些农艺技术继续进行改良。

本研究发现处理果实中芳香物质种类为33种，显著高于对照中的27种，说明处理果实中的芳香物质种类较对照丰富。前人研究表明葡萄品种、生长环境、栽培模式、果实成熟度和外界处理手段等因素对葡萄芳香物质的种类、含量均有影响[6-7]，而本研究中的芳香物质相对含量和芳香物质丰富度的差异可能就是由于设施内、外温度、湿度、光照条件、昼夜温差等栽培环境不同造成的，其具体形成原因和其对香气品质的影响还有待进一步研究。

本研究表明，‘玫瑰香二次果和对照中的萜醇类化合物相对含量均较高，这与前人[6，8]的研究是一致的。设施栽培‘玫瑰香二次果中的萜醇类化合物、里那醇相对含量分别为37.39%、10.97%，显著低于对照中的57.95%、43.71%，说明设施条件下，人工遮光确实降低了葡萄果实中的萜醇类物质含量[9-10]；同时，风味最重的里那醇[6，11]相对含量也有显著降低，说明‘玫瑰香二次果的典型风味较露地‘玫瑰香差。此外，二次果中具有果香味的橙花醇、留兰香味的香芹醇、花香味的脱氢里那醇以及甜‘玫瑰香味的香茅醇相对含量分别为6.13%、0.55%、9.92%、1.19%，均显著高于对照，这些萜类物质对于葡萄香气都有重要的贡献[12]。这说明设施栽培条件下，二次果中的萜醇化合物总量低于对照，但是环境条件的改变，使部分萜醇化合物代谢途径也发生了改变，使得二次果中部分萜醇化合物的相对含量高于对照，而这些萜类物质的代谢与合成途径[13-14]、酶[15]、底物[16]、过渡态单萜产物[17-18]均有重要的关系，因此，环境因子对葡萄二次果果实品质的影响机制还有待进一步研究。

有研究表明，C6化合物是葡萄果实中一类重要的风味化合物[19]，其相对含量可以占成熟葡萄香气成分的70%～80%[20-21]，是判断葡萄果实成熟度的重要指标之一[22]。本研究表明，‘玫瑰香葡萄二次果中相对含量最高的芳香物质是2-己烯醛，为35.81%，显著高于对照中的28.40%；己醛的相对含量为9.98%，也显著高于对照中的4.85%，说明C6醛是‘玫瑰香葡萄二次果芳香物质中最主要的成分，作为具有较高香气值的2-己烯醛和己醛[19]，这些物质对葡萄果实中的芳香化合物组分产生了影响。

4 结 论

设施栽培‘玫瑰香葡萄二次果果实总糖、可滴定酸、原花青素含量均显著高于露地栽培，但其果粒偏小。

设施栽培果实中醛类化合物及具有清香味的2-己烯醛相对含量最高；露地栽培果实中醇类化合物及具有‘玫瑰香味的里那醇相对含量最高，说明二者风味存在显著差异。

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