秦歡 陳得文 尹克林
摘要 [目的]對比不同品種白葡萄果實香氣成分及含量差異。[方法]運用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術對水晶葡萄、白香蕉葡萄和陽光玫瑰3個品種成熟果實香氣物質(zhì)進行檢測,分析不同品種白葡萄果實香氣成分及含量差異。[結(jié)果]水晶葡萄和白香蕉葡萄分別檢查出36、33種香氣物質(zhì),包括醇類、醛類、酮類、酯類、烯烴、烷烴及少量其他化合物,酯類物質(zhì)含量最多,所占比重較大,水晶葡萄中氨茴酸甲酯和β-紫羅蘭酮為特殊致香物質(zhì),白香蕉葡萄則以大馬酮為主。陽光玫瑰僅含有醇類、醛類、酯類、烷烴和烯烴5類,共29種香氣物質(zhì),其主要致香成分除主要幾種單萜醇類,還有月桂烯、羅勒烯和檸檬烯。[結(jié)論]不同品種白葡萄果實香氣成分及含量差異明顯,特征香氣存在一定差異。
關鍵詞 水晶葡萄;白香蕉葡萄;陽光玫瑰;白葡萄;香氣成分;GC-MS
中圖分類號 TS207.3文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2019)13-0195-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.13.060
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Analysis of Aroma Components in Mature Fruits of Different White Grape Varieties
Abstract [Objective]The research aimed to compare the aroma components and content of different white grape varieties.[Method] Gas chromatographymass spectrometry (GCMS) was used to detect the aroma components of mature fruits of ‘Shuijing,‘White Banana and ‘Shine Muscat grape.The differences in aroma components and contents of different grape varieties were analyzed.[Result]‘Shuijing grape and ‘White Banana grape were found to have 36 and 33 kinds of aroma substances,including alcohols,aldehydes,ketones,esters,olefins,alkanes and a small amount of other compounds.The content of esters was the highest,accounting for a large proportion.In ‘Shuijing grape,methyl anthranilate and βIonone were the main aroma substances,while ‘White Banana grapes main substance was damascenone.‘Shuijing grape contained only 5 kinds of alcohols,aldehydes,esters,alkanes and olefins.There were 29 kinds of aroma substances.The main aroma components were mainly composed of several monoterpene alcohols,as well as myrcene,basilene and limonene.[Conclusion]The aroma components and contents of different varieties of ‘White Banana grape fruit were significantly different,and the characteristic aroma was different.
Key words ‘Shuijing grape; ‘White Banana grape; ‘Shine Muscat grape; White grape; Aroma components; GCMS
作者簡介 秦歡(1994—),女,四川綿竹人,碩士研究生,研究方向:果樹生理與生態(tài)。*通信作者,副教授,博士,碩士生導師,從事果樹生理與生態(tài)研究。
收稿日期 2019-01-28
葡萄(Vitis vinifera L.)為葡萄科(Vitaceae)葡萄屬(Vitis L.)落葉藤本植物,是營養(yǎng)價值較高、深受人們喜愛的水果。白葡萄是葡萄中的重要種類,目前重慶地區(qū)市場上常見的白葡萄品種有水晶葡萄、白香蕉葡萄、陽光玫瑰3個品種,其完全成熟時均為黃綠色。水晶葡萄為歐美雜交種,由法國傳教士帶入中國,植株適應性、抗逆性強,是釀制優(yōu)質(zhì)葡萄酒的品種之一,也可鮮食[1]。白香蕉葡萄為歐美雜交種,原產(chǎn)美國,適應性強,抗?jié)瘛⒖共×^強,適于南方種植[2]。陽光玫瑰為歐美雜交種,于1988年雜交培育,親本為“安蕓津21號”和“白南”,二倍體葡萄品種[3],具有濃郁玫瑰香味,表現(xiàn)為適應性強,抗旱、抗?jié)衬芰σ约翱共⌒暂^強。
葡萄的外觀和風味是影響果實品質(zhì)的最直觀因素[4],并通過果實的色澤和香味反饋。葡萄的香味是衡量葡萄品質(zhì)的重要感官因素之一,直接影響栽培者和消費者對葡萄品質(zhì)的評價。不同品種的葡萄所含有的香氣物質(zhì)的種類和含量不同,導致葡萄及葡萄酒的風味和典型特征也出現(xiàn)很大差異[5]。隨著國內(nèi)外檢測技術的不斷發(fā)展,葡萄香氣物質(zhì)成分的相關研究取得不少成果,尤其在葡萄酒的香氣成分分析方面[6]。葡萄果實中香氣物質(zhì)主要有醇類、醛類、酯類、烯烴類等[7-8],果實中的花香由單萜醇類(里那醇、香葉醇、香茅醇和橙花醇)和酮類(大馬酮和β-紫羅蘭酮)物質(zhì)提供,2-己烯醛是綠葉清香和果香的主要貢獻者[9]。目前,關于白葡萄不同品種香氣物質(zhì)的研究報道甚少,尤其缺少關于水晶葡萄和白香蕉葡萄香氣測定的研究。該研究采取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術,將水晶葡萄、白香蕉葡萄和陽光玫瑰 3個白葡萄品種香氣物質(zhì)進行檢測,結(jié)合色澤指標進行比較,進一步闡述不同品種成熟白葡萄果實香氣成分差異,以期為研究白葡萄香氣成分的特性、育種和風味評價提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗于2018年6—7月,以重慶地區(qū)3個常見白葡萄品種(水晶葡萄、白香蕉葡萄、陽光玫瑰)為研究材料。每個品種選取3個采樣點,每個采樣點隨機采取3~5個果穗,將每個采樣點的新鮮樣品混勻。
1.2 方法
1.2.1 樣品采集。
從無病蟲害的商品成熟期新鮮樣品每穗果肩、中、頂部隨機采集果粒,每個品種采集30粒,3次重復,共90粒進行試驗。每個重復中隨機選取10粒用于果實質(zhì)量和色澤的測定,剩余20粒液氮快速冷凍后,磨樣機磨成粉末于-80 ℃冰箱儲存,用于香氣物質(zhì)檢測[10]。
1.2.2 色澤指標測定。
3個品種中每個重復隨機選取10粒果實,在果實的赤道部位均勻地選擇4個點,使用手持色彩色差計CR-400(konika minolta)測定并記錄色澤指標L*、a*、b*。L*表示亮度值,越大則表示果面亮度越高;a*和b*表示顏色組成,+a*和-a*分別代表紅色和綠色,而+b*和-b*分別表示黃色和藍色,其絕對值與色深呈正相關。利用a*和b*值計算得出色澤飽和度C*和色度角h°,C*表示顏色彩度,越大則色越純,h°從0°到180°依次為紫紅、紅、橙、黃、黃綠、綠、藍綠。根據(jù)葡萄果實顏色指數(shù)CIRG=(180°-h°)/(L*+C*)對3個品種白葡萄果實的外觀色澤進行評價[4,11]:CIRG≤2 為黃綠,2
1.2.3 香氣物質(zhì)測定。
香氣物質(zhì)采用氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對成分和相應含量進行測定、分析,采用hp-5ms(30.0 m×0.25 μm×0.25 μm)毛細管柱。取液氮保存的果實樣品粉末5.0 g置于20 mL頂空瓶中,加入1.0 g NaCl和2.5 μL的內(nèi)標環(huán)己酮,加蓋密封,常溫放置20 min,振蕩混勻[13],頂空萃取30 min后進入氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 7890B-5977A,USA)。
GC-MS的檢測條件參照Liu等[14]的方法,有所改動。升溫程序: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。質(zhì)譜條件:質(zhì)譜檢測器采用EI模式,電壓為70 eV;離子源溫度為230 ℃;傳輸線溫度為280 ℃;四級桿溫度150 ℃;掃描速率為2.88 scan/s;質(zhì)譜檢測范圍為29~540 amu;載氣為氦氣,流速為1.0 mL/min。香氣成分采用內(nèi)標法進行半定量,定義為內(nèi)標環(huán)己酮的相對含量,按照以下公式計算[7,15],取3次重復的平均值:香氣物質(zhì)含量(μg/g)=各成分峰面積×內(nèi)標質(zhì)量/(內(nèi)標峰面積×樣品質(zhì)量)。
1.3 數(shù)據(jù)處理
香氣物質(zhì)質(zhì)譜圖采用標準譜庫NIST 2008進行搜索,結(jié)合相關文獻匹配確定成分,使用內(nèi)標法,按峰面積歸一法進行定量計算。試驗數(shù)據(jù)使用Excel 2013進行統(tǒng)計,SPSS 20.0進行差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 3個白葡萄品種成熟果實果面色澤的比較
3個不同品種白葡萄果面色澤指標L*、a*、b*、C*、h°和CIRG差異顯著(P<0.05)。由表1可知,3個品種在6個指標上均呈現(xiàn)顯著差異。L*亮度值,陽光玫瑰的最高,白香蕉葡萄最低。3個葡萄品種的a*紅綠色度均為負值,而b*黃藍色度為正值,表明3個品種果面均為黃綠色;a*值的絕對值大小表明,由白香蕉葡萄、水晶葡萄、陽光玫瑰的順序,果面綠色程度不斷增加;陽光玫瑰的b*值最大,說明其黃色程度遠大于另外2個品種,而白香蕉葡萄b*值大于水晶葡萄。陽光玫瑰的色澤飽和度C*最高,表明其色最純,與另外2個品種呈顯著性差異。水晶葡萄的色調(diào)角h°最高,與其余2個品種呈顯著性差異。3個品種的果實顏色指數(shù)CIRG均小于2,表明果實呈現(xiàn)的是黃綠色,CIRG大小排序依次白香蕉>水晶葡萄>陽光玫瑰,白香蕉葡萄果實顏色指數(shù)與另外2個品種呈顯著性差異,其黃綠色程度最高。
2.2 3個白葡萄品種成熟果實香氣成分種類和含量比較 通過GC-MS進行測定分析,從表2可以看出,水晶葡萄、白香蕉葡萄和陽光玫瑰分別測定出36、33、29種香氣物質(zhì),前兩者含有醇類、醛類、酮類、酯類、烯烴、烷烴及極少量其他化合物,共7類香氣化合物,而陽光玫瑰僅含有5類化合物,不含有酮類物質(zhì)。
水晶葡萄所含香氣物質(zhì)成分種類最多,36種,分為7類;其中酯類物質(zhì)的種類最多,達14種,酯類相對含量(2370%)也最高;烷烴和醛類各6種,相對含量分別為2044%和13.81%;醇類有4種,占14.11%;烯烴物質(zhì)雖然只有3種,但其相對含量有15.04%;2種酮類物質(zhì)占11.21%。白香蕉葡萄33種香氣物質(zhì)中,酯類的種類最多,有10種,相對含量高達30.40%;接下來依次是醛類(7種)>烷烴(5種)=烯烴(5種)>醇類(4種)>酮類(1種),其相對含量依次為2139%、12.84%、20.56%、10.40%、3.03%。陽光玫瑰葡萄所含香氣成分類別和種類最少,僅含有醇類、醛類、酯類、烷烴和烯烴5類,共29種。相較于另外2個品種白葡萄,陽光玫瑰醇類(8種)和醛類(8種)較多,分別占16.53%和37.27%;而酯類(2種)的種類遠小于另外2個品種,相對含量為9.20%;烷烴(7種)和烯烴(4種)的相對含量為15.74%和21.26%。
根據(jù)表2中各類物質(zhì)的相對含量可以看出,酯類是水晶葡萄和白香蕉葡萄的主要香氣成分,其中,烷烴也是水晶葡萄的主要香氣物質(zhì),酮類(2種)和烯烴(3種)雖然種類不多,但相對含量占11.21%和15.04%,因此也對水晶葡萄的香氣起重要作用。白香蕉葡萄的主要香氣成分還有醛類和烯烴物質(zhì),唯一的一種酮類也對香氣貢獻較大。醛類在陽光玫瑰香氣物質(zhì)中相對含量占比明顯高于其他類別物質(zhì),烯烴也是其主要香氣成分。綜合可知,3個白葡萄由于品種不同,香氣物質(zhì)成分類別及其相對含量均存在明顯差異。
[7] VILANOVA M,GENISHEVA Z,BESCANSA L,et al.Changes in free and bound fractions of aroma compounds of four Vitis vinifera cultivars at the last ripening stages[J].Phytochemistry,2012,74:196-205.
[8] 王繼源,馮嬌,侯旭東,等.CPPU對‘陽光玫瑰葡萄品質(zhì)及香氣合成相關基因表達的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學學報,2016,39(6):915-923.
[9] WU Y S,DUAN S Y,ZHAO L P,et al.Aroma characterization based on aromatic series analysis in table grapes[J].Scientific reports,2016,6:31116.
[10] XU X Q,LIU B,ZHU B Q,et al.Differences in volatile profiles of Cabernet Sauvignon grapes grown in two distinct regions of China and their responses to weather conditions[J].Plant Physiol Biochem,2015,89:123-133.
[11] 曹錳,郭景南,魏志峰,等.避雨栽培對‘金手指葡萄果實生長及香氣物質(zhì)組分的影響[J].果樹學報,2015,32(5):894-902.
[12] FERNNDEZLPEZ J A,ALMELA L,MUN~OZ J A,et al.Dependence between colour and individual anthocyanin content in ripening grapes[J].Food fesearch international,1998,31(9):667-672.
[13] 孫磊,朱保慶,王曉玥,等.早中熟鮮食葡萄5個品種及其親本果實單萜成分分析[J].園藝學報,2016,43(11):2109-2118.
[14] LIU C X,F(xiàn)AN P G,HE M X,et al.Inheritance of muscat berry volatiles in grape interspecific cross population[J].Euphytica,2016,208(1):73-89.
[15] 王玲,尹克林.‘達賽萊克特草莓果實發(fā)育成熟過程中香氣物質(zhì)的變化及其特征成分的確定[J].果樹學報,2018,35(4):433-441.
[16] 史文婷,王磊,李淑紅,等.赤霉素和氯吡脲對‘陽光玫瑰葡萄果實無核化及品質(zhì)的影響[J].北方園藝,2017,41(16):19-24.
[17] ROCHA S M,COUTINHO P,BARROS A,et al.Establishment of the varietal volatile profile of musts from white Vitis vinifera L.varieties[J].Journal of the science of food & agriculture,2010,87(9):1667-1676.
[18] 李海燕,張麗平,王莉,等.2種植物生長調(diào)節(jié)劑對陽光玫瑰葡萄品質(zhì)的影響[J].浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版),2016,42(4):419-426.
[19] MATSUMOTO H,IKOMA Y.Effect of postharvest temperature on the muscat flavor and aroma volatile content in the berries of ‘Shine Muscat(Vitis labruscana Baily×V.vinifera L.)[J].Postharvest biology & technology,2016,112:256-265.
[20] 遲明,劉美迎,寧鵬飛,等.避雨栽培對釀酒葡萄果實品質(zhì)和香氣物質(zhì)的影響[J].食品科學,2016,37(7):27-32.
[21] 于立志,馬永昆,張龍,等.GC-O-MS法檢測句容產(chǎn)區(qū)巨峰葡萄香氣成分分析[J].食品科學,2015,36(8):196-200.
[22] WINKLER A J,COOK J A,KLIERE W M,et al.General viticulture [M].Berkley:University of California Press,1974:17-20,59,166-167.
[23] 譚偉,唐曉萍,董志剛,等.4個無核鮮食葡萄品種及其親本果實香氣成分分析[J].果樹學報,2015,32(3):440-447.