3个中熟苹果品种的果实品质分析

孙燕霞 宋来庆 赵玲玲 张学勇 刘大亮 姜福东 刘学卿 唐岩

摘要：為调整苹果品种种植结构，丰富山东省中熟苹果品种，推动地区产业健康发展，以‘凉香’、‘红将军’、‘甘红’3个中熟苹果品种为试材，测定比较果实的一般品质、挥发性香气物质含量、水解氨基酸含量、总黄酮、单宁、维生素及6种酚酸的含量。结果表明，3个品种中‘甘红’的果实平均单果重最大，果形指数、果实硬度和可溶性固形物含量均为最高。3个品种均为酯香型苹果，香气成分种类差别不大，相对百分含量差别较大，其中‘甘红’果实中酯类、烯类、醇类分别占29.67%、22.39%和25.77%。‘甘红’中检测出的水解氨基酸种类和含量均为最高，达到9256.37 mg/kg；‘凉香’的总黄酮和维生素C含量最高，分别为0.044 g/100 g和37.99 mg/kg，‘甘红’的总黄酮和维生素C含量最低，分别为0.010 g/100 g和10.81 mg/kg，但是‘甘红’的单宁和维生素E含量最高，分别为840.8 mg/kg和2.59 mg/kg，‘红将军’的单宁含量最低，‘凉香’的维生素E含量最低，各品种间成分含量差别较大，没有明显规律。3个品种果实中维生素A，维生素D2、D3，维生素B1、B2、B3、B6及6种酚酸（没食子酸、香豆酸、儿茶酚、儿茶素、阿魏酸、咖啡酸）含量较低，均未检出。

关键词：苹果；‘凉香’；‘红将军’；‘甘红’；果实品质；氨基酸；香气

中图分类号：S661.1文献标志码：A论文编号：cjas2020-0287

Fruit Quality of Three Medium Ripening Apple Varieties

SUN Yanxia， SONG Laiqing， ZHAO Lingling， ZHANG Xueyong， LIU Daliang， JIANG Fudong， LIU Xueqing， TANG Yan

（Yantai Academy of Agricultural Sciences， Yantai 265500， Shandong， China）

Abstract： The paper aims to adjust the planting structure of apple varieties， enrich the medium mature apple varieties in Shandong Province， and promote the healthy development of regional fruit industry. The contents of general quality， volatile aroma compounds， hydrolyzed amino acids， total flavonoids， tannin， vitamin and six phenolic acids were determined by using‘Liangxiang’，‘Hongjiangjun’and‘Ganhong’as test materials. The results showed that the average single fruit weight， fruit shape index， fruit hardness and soluble solid content of‘Ganhong’were the highest among the three varieties； the three varieties were all ester flavor apples， with little difference in aroma components， but significant difference in relative percentage content. Esters， alkenes and alcohols accounted for 29.67%， 22.39% and 25.77% respectively in‘Ganhong’.‘Ganhong’had the most kinds of hydrolytic amino acids and with the highest content which was up to 9256.37 mg/kg. The content of total flavonoids and vitamin C in‘Liangxiang’were the highest， 0.044 g/100 g and 37.99 mg/kg， respectively， and the content of total flavonoids and vitamin C in‘Ganhong’were the lowest， 0.010 g/100 g and 10.81 mg/kg，respectively， but the content of tannin and vitamin E in‘Ganhong’were the highest， 840.8 mg/kg and 2.59 mg/kg， respectively， and the tannin content of‘Hongjiangjun’was the lowest. The vitamin E content of‘Liangxiang’was the lowest， and there was great content difference among the varieties， but with no obvious regularity. The content of vitamin A， vitamin D2 and D3， vitamin B1， B2， B3 and B6 and 6 phenolic acids （gallic acid， coumaric acid， catechol， catechin， ferulic acid， caffeic acid） in the fruits of the three varieties were too low to be detected.

Keywords： Apple；‘Liangxiang’；‘Hongjiangjun’；‘Ganhong’； Fruit Quality； Amino Acid； Aroma

0引言

水果产业是山东省的传统优势产业，在全国水果生产和山东农业农村经济发展中都占有重要地位。2019年，全省水果栽培面积58.5万hm2，其中苹果栽培面积最大，达到24.7万hm2，产量达到950.2万t，在全国苹果栽培面积和产量排名中均为第二位[1]。但是由于种植品种单一，上市时间过于集中，2015年以来山东苹果主产区销售放缓，滞销与产业波动风险增大[2]。如何调整苹果品种种植结构，进一步推动山东苹果产业持续健康发展，是当前亟待解决的重要问题。笔者优选山东苹果主栽区胶东半岛的3个优良的中熟品种，测定果实的一般品质、挥发性香气物质含量、水解氨基酸含量、总黄酮、单宁、维生素及6种酚酸的含量，分析不同品种间组分差异，以期为全省乃至全国中熟苹果品种种植提供选择依据，丰富苹果品种的多样性。

1材料与方法

1.1样品采集

3个苹果品种均出自山东烟台市农业科学研究院品种示范园。试验园于1998年建园，面积0.5 hm2，地势平坦，土层深厚，砂壤质土，砧木为八棱海棠，试验树株行距4 m×4 m，生长势基本一致，果园管理水平中等，自由纺锤形整枝，常规管理，壁蜂授粉，人工疏果，单株负载量控制在60～80 kg，果实套内红外褐双层纸袋。

2019年9月于果实成熟期进行样品采集，每个品种选取结果树各10株，每株从东、南、西、北4个方位的树冠中部外围随机取10个果实，每品种共取100个果实进行相关指标测定，直接测定果实一般品质，其余指标于10月进行测定。

1.2测定方法

1.2.1果实一般品质测定样品采收后第2天，在每个品种100个果实中随机取30个果实用于测量果实单果重、纵径、横径、硬度和可溶性固形物含量。利用天平测量单果重，用游标卡尺测量果实的纵横经，根据果实纵径与横径计算果形指数，利用GY-1型硬度计测定果实硬度，利用LB 50T型手持式糖度计测量果实可溶性固形物含量[3]。

1.2.2果实香气成分含量分析2019年10月将在4℃冷库贮存10天的果实寄往山东农业大学园艺学院中心实验室，进行果实挥发性香气成分测定。果实挥发性成分的提取和测定参照王海波等[4]的方法：每份样品取3～5个果实的果肉，迅速切成薄片并混匀，在10 mL样品瓶底部加入内标物3-壬酮（0.4 mg/mL）10μL，准确称取6 g样品放入样品瓶中，用聚四氟乙烯丁基合成橡胶隔片密封。果实挥发性成分的提取与测定分别利用Perkin Elmer TurboMatrix 40 Trap顶空进样器和Shimadzu GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪，采用静态顶空气相色谱质谱联用技术进行。未知化合物质谱图经计算机检索同时NIST05质谱库相匹配，并结合人工图谱解析及资料分析，确认各种挥发性成分，按峰面积归一化法求得各化合物相对质量百分含量。

1.2.3果实水解氨基酸、总黄酮、单宁、维生素、6种酚酸的含量分析2019年10月将在4℃冷库贮存12天的果实样品寄往青岛科创质量检测有限公司，进行水解氨基酸、总黄酮、单宁、维生素、6种酚酸的含量测定。17种水解氨基酸、维生素A/D/E、6种酚酸采用Agilent C18 4.6 mm×150 mm×5μm，DAD-FLD检测器进行检测；总黄酮和单宁的测定，分别以芦丁和单宁为标准品，采用紫外分光光度计于波长360 nm和680 nm处测定吸收值，求回归方程，计算样品中总黄酮和单宁的含量。

1.3数据处理

采用Excel进行数据处理。

2结果与分析

2.1一般苹果品质

如表1所示，3个品种中‘甘红’的果实平均单果重最大、果形指数、果实硬度和可溶性固形物含量均为最高，‘甘红’苹果口感较甜，较另外2个品种更易发苦痘病，生长期需要注意补充钙肥[5]。

2.2香气物质含量分析

从表2可以看出，3个中熟品种中香气物质含量最高的均为α-法呢烯，在‘红将军’、‘凉香’、‘甘红’中分别达到71.63%、69.80%、19.92%。据报道α-法呢烯与果实贮藏性能相关[6-8]，因此3个品种中‘甘红’可能更耐贮藏。

排除α-法呢烯的含量影响，‘红将军’的特征香气成分为乙酸己酯、己酸丁酯、2-甲基丁酸己酯、己酸己酯、正己醇和2-己烯醛，这6种成分占香气物质总量的17.49%，2-甲基丁酸丁酯、己酸丙酯、己酸丁酯等19种成分仅在‘红将军’中检出；‘凉香’的特征香气成分为2-甲基丁酸己酯、己酸己酯、丁酸己酯、辛酸丁酯、正己醇、2-己烯醛及艾草醚，这7种成分占香气物质总量的15.51%，苯甲酸丁酯、苯甲酸异戊酯、辛酸丁酯等22种成分仅在‘凉香’中检出；‘甘紅’的特征香气成分为乙酸己酯、己酸己酯、丁酸己酯、辛酸己酯、2-甲基丁酸己酯、3，7，11-三甲基-2，6，10-十二烯-1-醇、正己醇、2-己烯醛及艾草醚，这9种成分占香气物质总量的57.22%，其中辛酸己酯、2-甲基丁酸己酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯包含在内的22种香气成分仅在‘甘红’中检出。

3个品种果实中‘红将军’和‘凉香’的醛类物质含量居第2，‘甘红’的醛类物质含量居第3，其中含量最高的2-己烯醛含量分别占3.00%、6.02%和3.46%；相反的‘红将军’和‘凉香’的醇类物质含量居第3，‘甘红’的醇类物质含量居第2，其中‘红将军’和‘凉香’果实中的醇类正己醇含量最高，分别为1.52%和1.82%，‘甘红’果实中的醇类3，7，11-三甲基-2，6，10-十二烯-1-醇的含量最高，达到14.02%，正己醇占6.85%。

将果实风味物质检测结果按香气成分类别进行分类统计，结果（表3）表明3个苹果品种的果实香气物质种类总数变化较小，但含量变化较大‘，红将军’和‘凉香’的果实中由于α-法呢烯的检出含量较高，在整个果实中的烯类所占百分比均为最高，分别为73.85%和73.04%，其次为酯类分别占15.82%和10.66%；而‘甘红’中酯类物质的含量最高（29.67% ），其次为醇类（25.77%），烯类排在第三（22.39%）。排除α-法呢烯的影响，3个苹果品种均为酯香型。

2.3水解氨基酸含量分析

试验共检测了17种水解氨基酸，其中‘凉香’和‘红将军’检出16种，总量分别为4113.33、3543.15 mg/kg，‘甘红’检出17种，总量为9256.37 mg/kg。这些氨基酸中包括6种成人必需氨基酸（赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸）和1种儿童生长发育期间的必需氨基酸（组氨酸），且3个品种中，‘甘红’品种中组氨酸含量最高，为380.25 mg/kg。‘凉香’和‘红将军’品种中含量最高的氨基酸是天冬氨酸，其次为脯氨酸，而‘甘红’品种中含量最高的是脯氨酸，其次为天冬氨酸，且脯氨酸含量为天冬氨酸含量的1.88倍，远高出‘凉香’和‘红将军’品种。‘甘红’中检出了含量较高的胱氨酸，它能够协助皮肤的形成，增加整个代谢系统的解毒功能[9]。

2.4其他物质（总黄酮、单宁、维生素、6种酚酸）

经检测，‘凉香’、‘红将军’、‘甘红’3个中熟品种中，‘凉香’的总黄酮和维生素C含量最高，分别为0.044 g/100 g和37.99 mg/kg，‘甘红’的总黄酮和维生素C含量最低，分别为0.010 g/100 g和10.81 mg/kg；而‘甘红’的单宁和维生素E含量最高，分别为840.8、2.59 mg/kg，‘红将军’的单宁含量最低，为222.6 mg/kg，‘凉香’的维生素E含量最低，为1.56 mg/kg。各品种间成分含量差别较大，没有明显规律。另外，这3个中熟品种中维生素A，维生素D2、D3，维生素B1、B2、B3、B6及6种酚酸（没食子酸、香豆酸、儿茶酚、儿茶素、阿魏酸、咖啡酸）含量较低，均未检出。

3结论与讨论

本试验结果表明，3个品种中‘甘红’的果实平均单果重最大，果形指数、果实硬度和可溶性固形物含量均为最高，综合品质更为优良，而且通过香气检测结果中α-法呢烯含量可以看出，‘甘红’较其他2个品种更耐贮藏[6-8]。

风味是评价苹果品质特征的重要指标，风味主要是指味感和嗅感的综合[10-11]。其中，对味感产生影响的主要是苹果中有机酸、氨基酸、糖类等不挥发性物质，对嗅感产生影响的主要是酯类、醇类、酮类等各种挥发性风味物质[12]。目前水果中检测到的挥发性香气物质约有2000多种，包括酯类、萜类、内酯类、醛类、醇类、羰基化合物和一些含硫化合物[13-16]。这些香气物质体现了不同水果的风味特点，不同特征香气具有不同的嗅感[17-19]，能够对果实香味产生较大影响。本试验3个品种的特征香气成分中，乙酸己酯被描述为“果香的”（fruity），己酸己酯、丁酸己酯被描述为“苹果”（apple），2-甲基丁酸己酯被描述为“肉质果香的”（flesh-ruity），正己醇被描述为“青草味的”（grassy），2-己烯醛被描述为“绿苹果”（green apple）。‘甘红’苹果中醇类、烯类香气物质含量接近酯类，这些香气物质成分的组合可能是形成‘甘红’独特风味的重要原因。

氨基酸是苹果风味的主要组成物质[20]。笔者检测了这3个苹果品种果实中水解氨基酸的含量，通过检测结果可以发现，3个品种中天冬氨酸和脯氨酸的含量最高，其中的天冬氨酸为酸性氨基酸之一，属非必需氨基酸，可作为K+、Mg2+离子的载体向心肌输送电解质，从而改善心肌收縮功能，同时降低氧消耗，在冠状动脉循环障碍缺氧时，对心肌有保护作用，还能增强肝脏功能，消除疲劳[21]。而脯氨酸除参与植物细胞质内渗透调节[22]，提高植物抗寒、抗旱外，在稳定生物大分子结构、降低细胞酸性、解除氨毒以及作为能量库调节细胞氧化还原势等方面也起到重要作用[23]，还被作为复方氨基酸大输液原料之一广泛临床医用，‘甘红’的果实中氨基酸的含量高达9256.37 mg/kg，其味感更为特殊、食用价值更高。检测的苹果果实中生物总黄酮[24]、单宁[25-26]、维生素E[27-28]、维生素C[29]4种成分均为强抗氧化剂，对人体有很大的好处，但是本次检测3个品种间成分含量差别较大，没有明显规律。

综上‘凉香’、‘红将军’、‘甘红’3个苹果品种在丰富中熟品种市场的同时，可以非常好地为人提供营养，特别是‘甘红’的风味独特、耐贮藏、氨基酸含量相对较高，有良好的发展前景，下一步将筛选适宜砧穗组合、配套相关栽培措施，加快新品种的推广应用。

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