2个设施油桃新品种糖酸组分及香气成分研究

朱翠英,付喜玲,2,3,李玲,3,肖伟,3,高东升,2,3*

1.山东农业大学园艺科学与工程学院,山东泰安271018

2.作物生物学国家重点实验室,山东泰安271018

3.国家苹果工程技术研究中心,山东泰安271018

2个设施油桃新品种糖酸组分及香气成分研究

朱翠英1,付喜玲1,2,3,李玲1,3,肖伟1,3,高东升1,2,3*

1.山东农业大学园艺科学与工程学院,山东泰安271018

2.作物生物学国家重点实验室,山东泰安271018

3.国家苹果工程技术研究中心,山东泰安271018

以‘中油4号'果实为对照，测定了新选育品种‘鲁油1号'和‘鲁油2号'的单果重、可溶性固形物含量、硬度、糖、有机酸、糖酸比及香气成分等指标。结果表明：‘鲁油1号'、‘鲁油2号'外观品质优良，单果重大于对照，硬度小于对照，差异均不显著。‘鲁油2号'可溶性固形物含量显著高于‘鲁油1号'和对照。‘鲁油1号'、‘鲁油2号'果实中蔗糖含量最高，分别占总糖含量80.20%、72.75%。葡萄糖含量较少。果实有机酸均以苹果酸为主，‘鲁油1号'、‘鲁油2号'中苹果酸、柠檬酸百分含量均低于对照。‘鲁油1号'总酸含量最低，糖酸比最高，为18.16，显著高于其它两个品种。“鲁油1号”检测到28种化合物，‘鲁油2号'检测到25种挥发性物质，均多于对照的23种。三个品种中均未检测到称为“桃味”物质的内酯类。‘鲁油1号'、‘鲁油2号'综合品质优于‘中油4号'。

设施;油桃;糖;有机酸;香气

设施桃树栽培是近些年新兴的一种桃树栽培管理模式，可使桃上市时间提前50 d左右，对丰富淡季果品市场具有重要意义。纵观目前市场上设施栽培的桃，大多品质较差，如甜度低、酸度高、风味偏淡等。如何通过栽培措施、育种途径来调控、维持和改进桃果实品质，成为当前设施栽培的研究热点。

果实风味主要包括甜味、酸味和香味[1]。糖和酸决定果实品质的基本感官，香气物质赋予果实特征风味，构成每种果实特有的“香气特征谱”或“香气指纹”，在果实风味构成中具有决定性作用[2,3]。桃果实中，蔗糖是最主要的可溶性糖[4,5]，果糖和葡萄糖的含量相当[5]，仅次于蔗糖。山梨醇含量仅低于前三者[6,7]，每种糖的含量与果实的甜度和风味等密切相关。就甜度而言，蔗糖阈值小，在甜度值中的贡献率大，是决定果实甜度风味的主要因子[8,9]。果糖的甜度最高，葡萄糖口感最好[10,11]。桃果实中所含的有机酸主要是苹果酸、柠檬酸和奎尼酸[7]，有机酸的种类与含量也是影响果实风味品质的重要因素，根据果实内有机酸的组成和含量，可以将果实可分为苹果酸型、柠檬酸型、酒石酸型。桃为苹果酸型果实，苹果酸具有明显的呈味作用，酸味强，保留时间长[12]，与果实酸度具有显著相关性。由于感官互作，香气物质种类多的品种整体风味更浓[13]。桃子果实的香气源于某些挥发性的芳香物质，目前已从桃果实中鉴定出100多种香气物质，包括醛、醇、酯、内酯、萜和酮类等[14,15]。在这些香气物质中，只有为数不多的特征性香气物质对其香气品质具有重要作用，这些物质主要包括C6醛、醇、酯和内酯[16]。根据香气四种类型“青香型”、“果香型”、“花香型”和“甜香型”[17]进行划分，C6醛和醇属于“青香型”香气物质，而酯和内酯属“果香型”香气物质[18]。萜类和酮类是桃果实中最主要的“花香型”香气物质，以芳樟醇为主的萜类物质在油桃中比较多，且阈值较低（1.5 μg·kg-1），对油桃香味影响较大[19]。

‘鲁油1号'、‘鲁油2号'是山东农业大学园艺科学与工程学院设施果树实验室利用有性杂交方法选育出的早熟高糖油桃新品种。‘鲁油1号'在山东气候条件下，花芽需冷量为490 C.H、叶芽需冷量为483 C.H。3年生‘鲁油1号'平均单株结果60个，平均单果重147.0 g，最大单果重273.0 g，折合每亩产量为3677.94 kg。鲁油2号'在山东气候条件下，花芽需冷量为485 C.H、叶芽需冷量为472 C.H。3年生‘鲁油2号'平均单株结果55个，平均单果重155.0 g，最大单果重273.9 g，折合每亩产量为3554.93 kg。二者树势旺，自花结实，果实发育期73 d左右；果实尖圆形，果形正，果面玫瑰红色，着色全面；硬溶质，半离核，硬度大，耐贮性良好；甜度高、品质上乘。

该试验以‘鲁油1号'、‘鲁油2号'为试材，以目前生产上设施栽培的主栽品种‘中油4号'为对照，通过研究设施栽培条件下果实可溶性固形物、糖、酸及香气成分等指标，探索设施栽培油桃的品质形成特点，以期为提高设施栽培桃树新品种选育方向提供理论依据，在达到提前上市的同时确保外观及内在品质优良。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为3年生油桃‘中油4号'、‘鲁油1号'和‘鲁油2号'，均种植于山东农业大学园艺学院实验站设施果树温室。株行距0.8 m×2 m，采用独特“细柱式”整枝、起垄栽培、采后结果枝全部重回缩等技术措施，常规管理。于2014年12月20日扣棚升温，选取温室内成熟的果实。

在每株树冠外围不同方向随机选取10个大小一致无病害的果实，三次重复。将部分果实清洗去皮、去核，可食用部分破碎混匀，采用四分法取样，再打成匀浆。液氮速冻后于-80℃超低温冰箱保存用于糖酸组分测定。

1.2 单果重、可溶性固形物含量及硬度测定

使用电子天平称取单果重，手持折光仪测定缝合线背部的可溶性固形物含量，英国产TA.XT.pius硬度计围绕每个果实分四次测量果实硬度。

1.3 糖酸测定

糖酸测定参照李芳芳等[20]的方法，称取冷冻保存的样品2 g放入研钵中，分3次加入8 mL 80%的乙醇研磨，于37℃下水浴加热30 min，超声波提取20 min，12 000 g离心15 min，把上清液转到25 mL的容量瓶中，重复提取3次，定容，然后取2 mL提取液在45℃，80～90 r/min下旋转浓缩蒸干，再用超纯水定容至1 mL，经过0.45 μm Sep-Pak微孔滤膜过滤后进行高效液相色谱（HPLC）分析。

采用高效液相色谱法测定糖酸组分，分析仪器为美国515型Waters高效液相色谱仪。所有标样均购自Sigma公司，为色谱纯级。

用于糖组分分析的色谱柱为YMC Polyamine II 250 mm×4.6 mm 5µm，流动相为乙腈∶水=75:25 (V:V)；流速：0.8 mL/min；进样量：10 μL；柱温：30℃；使用岛津RID 10A示差遮光检测器。

用于有机酸分析的色谱柱为美国Thermo Hypersil GOLD aQ 250 mm×4.6 mm，5µ，流动相为10 m mL NH4H2PO4（磷酸调pH=2.3）：甲醇=98:2(V:V)；流速：0.8 mL/min；进样量：10 μL；柱温：28℃；使用Waters 2487双波长紫外检测器，检测波长为210 nm。利用N2000色谱工作站（Ver.3.30）计算糖酸组分含量：糖酸组分的含量(mg/g)=各组分的质量浓度×25×A/(m×1 000)

其中A—稀释倍数；1 000—由mL换算为L；25—定容体积(mL)；m—样品质量/g。总糖为各可溶性糖含量的总和，总酸为各有机酸含量的总和。

1.4 香气成分测定

香气成分在山东农业大学园艺科学与工程学院中心实验室测定，采用的仪器为日本岛津公司生产的GC-MS QP2010Plus气相色谱-质谱联用仪；磁力搅拌加热板、固相微萃取器手柄及SPME纤维萃取头50/30 μm DVB/CAR/PDMS（双极性涂层）为美国Supelco公司制造。香气萃取采取顶空固相微萃取（HS-SPME）法。

SPME取样：每实验样品取新鲜果实3个洗净去皮,果肉切碎混匀后准确称取40 g加入100 mL锥形瓶中，加盖封口后放在磁力搅拌加热板上平衡10 min。将老化后的50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头插入样品瓶顶空部分，于45℃吸附40 min，吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口，于250℃解吸3 min，同时启动仪器采集数据。

GC-MS分析条件：采用ShimadzuGC/MS-QP2010气相色谱-质谱联用仪进行测定分析。色谱条件：色谱柱Rtx-5MS型弹性石英毛细管柱30 m×0.32 mm×0.25 μm，程序性升温，进样口温度250℃，起始温度40℃，保留2 min，以6℃/min升至120℃，以10℃/min升至180℃，保留5 min。载气为高纯氦气，不分流，恒流2.71 mL/min，检测器温度230℃。

质谱条件：GC-MS接口温度230℃，电离方式EI+，电子能量70 eV，电流200 μA，检测电压350 V，离子源温度200℃，质量范围45～400 amu。

定性方法：得到GC/MS分析总离子流图(TIC)后，经计算机检索同时与NIST05质谱库相匹配，并结合人工图谱解及资料分析，确认香味物质的各种化学成分。

1.5 数据处理

采用DPS v7.05统计软件对样本数据进行统计分析，经Duncan's新复极差法进行数据多重比较，P＜0.05差异有统计学差异。

2 结果与分析

2.1 不同设施桃品种果实的经济性状

图1‘鲁油1号’（A）、‘鲁油2号’（B）、‘中油4号’的成熟果实Fig.1 Mature fruit of‘Luyou 1’‘Luyou 2’and‘Zhongyou 4’

图1为山东农业大学园艺科学与工程学院设施果树实验室新选育设施栽培新品种‘鲁油1号'（A）（油桃，黄肉，风味偏甜）、‘鲁油2号'（B）（油桃，黄肉，风味偏甜）的成熟果实，‘中油4号'（C）(油桃，黄肉，风味甜酸)为对照。从图中可以看出，新品种外观质量优良。

从表1可以看出，‘鲁油2号'单果重和可溶性固形物含量显著高于‘鲁油1号'和‘中油4号'，分别高达159.60 g和12.27%。‘鲁油1号'、‘鲁油2号'果实硬度均显著低于对照‘中油4号'。

表1 不同设施桃品种成熟果实的经济性状Table 1 Fruit economic characters in peach mature fruits in greenhouse

2.2 糖酸组分

由表2可以看出，在三个设施栽培桃品种中，蔗糖含量均最多，分别占总糖含量80.20%、72.75%和71.57%，葡萄糖含量最少，仅占总糖含量的0.98%、0.82%、5.30%。‘鲁油1号'蔗糖百分含量最高，‘中油4号'中葡萄糖百分含量最高。三个品种的总糖含量差异不显著。

表2 不同设施栽培桃品种成熟果实的可溶性糖及总糖含量mg·g-1FWTable 2 Contents of soluble sugars and total sugars in peach mature fruits in greenhouse mg·g-1FW

果实有机酸均以苹果酸为主，分别占总酸含量的47.93%、39.47%、53.30%。柠檬酸含量最少，占总酸含量的7.99%、8.68%、17.85%。可见，‘中油4号'中苹果酸、柠檬酸百分含量均高于‘鲁油1号'、‘鲁油2号'。‘鲁油1号'总酸含量最低，糖酸比最高，为18.16，‘鲁油2号'为16.59，均显著高于‘中油4号'。

表3 不同设施栽培桃品种成熟果实的有机酸及总酸含量mg·g-1FWTable 3 Contents of organic acids and total acids in different peach mature fruits in greenhouse mg·g-1FW

2.3 香气成分

根据不同处理果实的总离子流色谱图（略），经计算机谱库检索及资料分析，检出的香气成分及其含量见表4。

由表4可以看出，三个品种的桃果实中共检测到7类43种芳香化合物。‘鲁油1号'检测到28种化合物，‘鲁油2号'检测到25种化合物，均多于‘中油4号'的22种。

据统计，‘鲁油1号'、‘鲁油2号'、‘中油4号'果实挥发性香气总含量分别为99.07%、99.51%、95.22%。其中，酯类化合物香气的主要成分，分别占挥发性香气含量的71.68%（71.01%/99.07%），73.99%（73.63%/99.51%）、61.03%（58.11%/95.22%）。‘鲁油1号'和‘鲁油2号'均含11种酯类化合物，‘中油4号'仅含7种酯类，其中，乙酸乙酯、乙酸异戊酯、反-2-己烯-1-丙酸甲酯、反-2-丁酸己酯、辛酸乙酯为‘鲁油1号'和‘鲁油2号'共同特有，癸二酸二丙酯、酞酸二丁酯‘鲁油1号'和‘中油4号'共同特有，乙酸戊酯、正戊酸叶醇酯‘鲁油2号'特有，亚硫酸己基辛基酯为‘中油4号'特有。乙酸己酯为三者共有且含量最高，分别占总香气的67.77%（67.14%/99.07%）、69.33%（68.99%/99.51%）、51.59%（49.12%/95.22%）。

‘鲁油1号'、‘鲁油2号'、‘中油4号'分别检测到3种、4种、4种醇类，乙醇为‘鲁油2号'特有，3,7,11-三甲基-3-十二醇为‘中油4号'特有。

在醛类化合物中，仅有己醛为三个品种共有，十二醛是‘鲁油2号'特有，反式-2-己烯醛、壬醛、正癸醛为‘中油4号'特有。萜烯类中芳樟醇为‘鲁油1号'和‘鲁油2号'共同特有，(Z)-3-十七碳烯为‘中油4号'特有。其它，2,6,10,14-四甲基十五烷、十六烷为‘鲁油1号'和‘鲁油2号'共同特有，环十二烷为‘中油4号'特有。

表4 不同设施栽培桃品种果实挥发性物质成分的GC-MS分析结果Table 4 GC-MS analysis results of volatile compounds of different peach fruits in greenhouse

表5 不同品种桃果实特征香气成分及其香气值Table 5 Character impact volatile constituents and odor units in different peach fruits

在本实验中，共检测出3种特征香气，其中‘鲁油1号'2种，总含量为67.97%。‘鲁油2号'总含量最高为69.38%。‘中油4号'香气含量最低为53.83%。“青香型”香气成分含量的降低对香味的影响大于“果香型”香气成分的增加对香味的影响，当“青香型”与“果香型”香气成分的比值最低时果实香味最佳[21]。‘鲁油1号'和鲁油2号'没有“青香型”特征香气。“果香型”：“花香型”分别为为67.14:0.83、68.99:0.39，而‘中油4号'没有“花香型”特征香气。“果香型”：“青香型”为49.12:4.71。

3 讨论

沈志军等[22]研究发现，桃为典型的蔗糖积累型果实，成熟期以蔗糖含量为主。本研究中设施栽培的油桃蔗糖含量最高，百分含量达71%以上，果糖次之，山梨醇第三，葡萄糖最少。结合前人认为桃果实中果糖和葡萄糖含量相当的结论可以看出，本文中三个设施栽培油桃葡萄糖含量明显减少，尤其是‘鲁油1号'和‘鲁油2号'葡萄糖含量仅为果糖含量的9.92%和4.53%。这可能是由于设施栽培条件下光合作用减弱，减少了葡萄糖的合成。

该研究中三个品种的主要有机酸均为苹果酸，还含有草酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸。有机酸对果实风味品质的影响不仅与其组成含量有关，也取决于糖酸比。由于糖变化范围小而有机酸变化大，果实糖酸比主要由酸的含量决定[2]。设施栽培条件下糖酸比‘鲁油1号'＞‘鲁油2号'＞‘中油4号'，而品尝试验结果为‘鲁油2号'最好，‘鲁油1号'次之，二者均优于‘中油4号'。这可能是口感还与香气物质组分及含量有关。

酯类被认为是“果香型”和“花香型”的香气物质，酯类含量高的桃风味更佳[23]。本实验中，总共12种酯类化合物被鉴定出来，其中‘鲁油1号'、‘鲁油2号'均含11种，‘中油4号'仅含7种。‘鲁油1号'和‘鲁油2号'酯类占总香气成分的71.02%和73.63%，显著高于对照的58.11%。

桃的特征香气包括顺-3-己烯醇、反-2-己烯醇、顺-3-己烯醛、反-2-己烯醛、苯甲醛、乙酸己酯、顺-3-乙酸己酯、反-2-乙酸己酯、γ-己内酯、γ-辛内酯、γ-癸内酯、δ-癸内酯、γ-十二内酯、芳樟醇、α-萜品烯、γ-萜品醇、柠檬烯、β-紫罗兰酮、(E)-β-大马酮[19,24]。本研究设施桃中仅鉴定出3种上述特征香气，包括反-2-己烯醛、乙酸己酯、芳樟醇。其中，乙酸己酯含量最多，在三个品种中含量分别高达67.14%、68.99%、49.12%。芳樟醇为‘鲁油1号'、‘鲁油2号'特有。反-2-己烯醛为‘中油4号'特有。内酯类被认为是桃果实香味影响最大的特征香气物质，被称为“桃味”化合物，（具有果香和甜香味，主要以C6～C12偶数碳原子的γ和δ内酯的形式存在）。本文中三个品种的挥发性物质均未检测到内酯类，香气成分受光照条件影响[23,25]，究其原因可能是由于设施栽培导致主要形成内酯类物质的脂肪酸途径受抑制，异戊二烯途径、氨基酸途径增强，进而影响果实风味，也就是人们感官上感知的设施栽培水果果实风味偏淡。

综上所述，我们选育的设施栽培油桃新品种‘鲁油1号'、‘鲁油2号'在外观品质及内在品质两方面均高于现在生产中常用的‘中油4号'，高糖品种选育能在一定程度上缓解设施栽培品种风味偏淡的缺点，可作为设施栽培桃品种选育的一个方向。

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Research on Sugars,Organic Acids and Aroma Compounds in Two New Nectarines Cultivars in Greenhouse

ZHU Cui-ying1,FU Xi-ling1,2,3,LI Ling1,3,XIAO Wei1,3,GAO Dong-sheng1,2,3*
1.College of Horticulture Science and Engineering/Shandong Agricultural University,Tai'an 271018,China
2.State Key Laboratory of Crop Biology/Shandong Agricultural University,Tai'an 271018,China
3.National Research Center for Apple Engineering and Technology/Shandong Agricultural University,Tai'an 271018,China

The components including the weight of fruit,the contents of soluble solids,firmness,sugar,organic acid,the ratio of sugar-acid and aroma in the breeding of new varieties of‘Luyou 1'and‘Luyou 2'were measured compared with the‘Zhongyou 4',and results demonstrated that there was no significant difference between‘Luyou 1'and‘Luyou 2',both of which had good quality and appearance,although the weight of per fruit was more than‘Zhongyou 4'and the firmness was less than‘Zhongyou 4'.And the contents of soluble solids in‘Luyou 2'were significantly higher than both of‘Luyou 1'and‘Zhongyou 4'.The higher proportions of sucrose were observed in‘Luyou 1'and‘Luyou 2',both of which accounted for 80.20%,72.75%,respectively.Malate was the major organic acid in fruits,however,the proportions of malate and citrate in the‘Luyou 1'and‘Luyou 2'were lower than the‘Zhongyou 4'.Although the total amount of acid in the‘Luyou 1'was lowest,the ratio of sugar and acid was higher to 18.16,which was significantly higher than those of other two varieties.28 volatile compounds in the‘Luyou 1'and 25 different volatile substances in‘Luyou 2'were observed respectively,which were higher than 23 compounds in the‘Zhongyou 4'.In addition,lactones being called“character impact”substance were not tested in three varieties.In general,‘Luyou 1'and‘Luyou 2'were superior to‘Zhongyou 4'.

Greenhouse;nectarines;sugar;organic acid;aroma

S662.1;TQ073+.1

A

1000-2324(2015)05-0641-07

2014-10-22

2014-11-05

山东省现代农业产业技术体系水果产业创新团队—栽培与设施装备(SDAIT-03-022-05);山东省良种工程-设施专用水果新品种选育

朱翠英(1962-),女,讲师,主要从事园艺栽培与品种选育研究.E-mail:chunying196217@163.com

*通讯作者:Author for correspondence.E-mail:dsgao@sdau.edu.cn