3個中熟蘋果品種的果實品質(zhì)分析

孫燕霞 宋來慶 趙玲玲 張學(xué)勇 劉大亮 姜福東 劉學(xué)卿 唐巖

摘要：為調(diào)整蘋果品種種植結(jié)構(gòu)，豐富山東省中熟蘋果品種，推動地區(qū)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，以‘涼香’、‘紅將軍’、‘甘紅’3個中熟蘋果品種為試材，測定比較果實的一般品質(zhì)、揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量、水解氨基酸含量、總黃酮、單寧、維生素及6種酚酸的含量。結(jié)果表明，3個品種中‘甘紅’的果實平均單果重最大，果形指數(shù)、果實硬度和可溶性固形物含量均為最高。3個品種均為酯香型蘋果，香氣成分種類差別不大，相對百分含量差別較大，其中‘甘紅’果實中酯類、烯類、醇類分別占29.67%、22.39%和25.77%。‘甘紅’中檢測出的水解氨基酸種類和含量均為最高，達(dá)到9256.37 mg/kg；‘涼香’的總黃酮和維生素C含量最高，分別為0.044 g/100 g和37.99 mg/kg，‘甘紅’的總黃酮和維生素C含量最低，分別為0.010 g/100 g和10.81 mg/kg，但是‘甘紅’的單寧和維生素E含量最高，分別為840.8 mg/kg和2.59 mg/kg，‘紅將軍’的單寧含量最低，‘涼香’的維生素E含量最低，各品種間成分含量差別較大，沒有明顯規(guī)律。3個品種果實中維生素A，維生素D2、D3，維生素B1、B2、B3、B6及6種酚酸（沒食子酸、香豆酸、兒茶酚、兒茶素、阿魏酸、咖啡酸）含量較低，均未檢出。

關(guān)鍵詞：蘋果；‘涼香’；‘紅將軍’；‘甘紅’；果實品質(zhì)；氨基酸；香氣

中圖分類號：S661.1文獻標(biāo)志碼：A論文編號：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

水果產(chǎn)業(yè)是山東省的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，在全國水果生產(chǎn)和山東農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展中都占有重要地位。2019年，全省水果栽培面積58.5萬hm2，其中蘋果栽培面積最大，達(dá)到24.7萬hm2，產(chǎn)量達(dá)到950.2萬t，在全國蘋果栽培面積和產(chǎn)量排名中均為第二位[1]。但是由于種植品種單一，上市時間過于集中，2015年以來山東蘋果主產(chǎn)區(qū)銷售放緩，滯銷與產(chǎn)業(yè)波動風(fēng)險增大[2]。如何調(diào)整蘋果品種種植結(jié)構(gòu)，進一步推動山東蘋果產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，是當(dāng)前亟待解決的重要問題。筆者優(yōu)選山東蘋果主栽區(qū)膠東半島的3個優(yōu)良的中熟品種，測定果實的一般品質(zhì)、揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量、水解氨基酸含量、總黃酮、單寧、維生素及6種酚酸的含量，分析不同品種間組分差異，以期為全省乃至全國中熟蘋果品種種植提供選擇依據(jù)，豐富蘋果品種的多樣性。

1材料與方法

1.1樣品采集

3個蘋果品種均出自山東煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院品種示范園。試驗園于1998年建園，面積0.5 hm2，地勢平坦，土層深厚，砂壤質(zhì)土，砧木為八棱海棠，試驗樹株行距4 m×4 m，生長勢基本一致，果園管理水平中等，自由紡錘形整枝，常規(guī)管理，壁蜂授粉，人工疏果，單株負(fù)載量控制在60～80 kg，果實套內(nèi)紅外褐雙層紙袋。

2019年9月于果實成熟期進行樣品采集，每個品種選取結(jié)果樹各10株，每株從東、南、西、北4個方位的樹冠中部外圍隨機取10個果實，每品種共取100個果實進行相關(guān)指標(biāo)測定，直接測定果實一般品質(zhì)，其余指標(biāo)于10月進行測定。

1.2測定方法

1.2.1果實一般品質(zhì)測定樣品采收后第2天，在每個品種100個果實中隨機取30個果實用于測量果實單果重、縱徑、橫徑、硬度和可溶性固形物含量。利用天平測量單果重，用游標(biāo)卡尺測量果實的縱橫經(jīng)，根據(jù)果實縱徑與橫徑計算果形指數(shù)，利用GY-1型硬度計測定果實硬度，利用LB 50T型手持式糖度計測量果實可溶性固形物含量[3]。

1.2.2果實香氣成分含量分析2019年10月將在4℃冷庫貯存10天的果實寄往山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院中心實驗室，進行果實揮發(fā)性香氣成分測定。果實揮發(fā)性成分的提取和測定參照王海波等[4]的方法：每份樣品取3～5個果實的果肉，迅速切成薄片并混勻，在10 mL樣品瓶底部加入內(nèi)標(biāo)物3-壬酮（0.4 mg/mL）10μL，準(zhǔn)確稱取6 g樣品放入樣品瓶中，用聚四氟乙烯丁基合成橡膠隔片密封。果實揮發(fā)性成分的提取與測定分別利用Perkin Elmer TurboMatrix 40 Trap頂空進樣器和Shimadzu GCMS-QP2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，采用靜態(tài)頂空氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進行。未知化合物質(zhì)譜圖經(jīng)計算機檢索同時NIST05質(zhì)譜庫相匹配，并結(jié)合人工圖譜解析及資料分析，確認(rèn)各種揮發(fā)性成分，按峰面積歸一化法求得各化合物相對質(zhì)量百分含量。

1.2.3果實水解氨基酸、總黃酮、單寧、維生素、6種酚酸的含量分析2019年10月將在4℃冷庫貯存12天的果實樣品寄往青島科創(chuàng)質(zhì)量檢測有限公司，進行水解氨基酸、總黃酮、單寧、維生素、6種酚酸的含量測定。17種水解氨基酸、維生素A/D/E、6種酚酸采用Agilent C18 4.6 mm×150 mm×5μm，DAD-FLD檢測器進行檢測；總黃酮和單寧的測定，分別以蘆丁和單寧為標(biāo)準(zhǔn)品，采用紫外分光光度計于波長360 nm和680 nm處測定吸收值，求回歸方程，計算樣品中總黃酮和單寧的含量。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel進行數(shù)據(jù)處理。

2結(jié)果與分析

2.1一般蘋果品質(zhì)

如表1所示，3個品種中‘甘紅’的果實平均單果重最大、果形指數(shù)、果實硬度和可溶性固形物含量均為最高，‘甘紅’蘋果口感較甜，較另外2個品種更易發(fā)苦痘病，生長期需要注意補充鈣肥[5]。

2.2香氣物質(zhì)含量分析

從表2可以看出，3個中熟品種中香氣物質(zhì)含量最高的均為α-法呢烯，在‘紅將軍’、‘涼香’、‘甘紅’中分別達(dá)到71.63%、69.80%、19.92%。據(jù)報道α-法呢烯與果實貯藏性能相關(guān)[6-8]，因此3個品種中‘甘紅’可能更耐貯藏。

排除α-法呢烯的含量影響，‘紅將軍’的特征香氣成分為乙酸己酯、己酸丁酯、2-甲基丁酸己酯、己酸己酯、正己醇和2-己烯醛，這6種成分占香氣物質(zhì)總量的17.49%，2-甲基丁酸丁酯、己酸丙酯、己酸丁酯等19種成分僅在‘紅將軍’中檢出；‘涼香’的特征香氣成分為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，這7種成分占香氣物質(zhì)總量的15.51%，苯甲酸丁酯、苯甲酸異戊酯、辛酸丁酯等22種成分僅在‘涼香’中檢出；‘甘紅’的特征香氣成分為乙酸己酯、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，這9種成分占香氣物質(zhì)總量的57.22%，其中辛酸己酯、2-甲基丁酸己酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯包含在內(nèi)的22種香氣成分僅在‘甘紅’中檢出。

3個品種果實中‘紅將軍’和‘涼香’的醛類物質(zhì)含量居第2，‘甘紅’的醛類物質(zhì)含量居第3，其中含量最高的2-己烯醛含量分別占3.00%、6.02%和3.46%；相反的‘紅將軍’和‘涼香’的醇類物質(zhì)含量居第3，‘甘紅’的醇類物質(zhì)含量居第2，其中‘紅將軍’和‘涼香’果實中的醇類正己醇含量最高，分別為1.52%和1.82%，‘甘紅’果實中的醇類3，7，11-三甲基-2，6，10-十二烯-1-醇的含量最高，達(dá)到14.02%，正己醇占6.85%。

將果實風(fēng)味物質(zhì)檢測結(jié)果按香氣成分類別進行分類統(tǒng)計，結(jié)果（表3）表明3個蘋果品種的果實香氣物質(zhì)種類總數(shù)變化較小，但含量變化較大‘，紅將軍’和‘涼香’的果實中由于α-法呢烯的檢出含量較高，在整個果實中的烯類所占百分比均為最高，分別為73.85%和73.04%，其次為酯類分別占15.82%和10.66%；而‘甘紅’中酯類物質(zhì)的含量最高（29.67% ），其次為醇類（25.77%），烯類排在第三（22.39%）。排除α-法呢烯的影響，3個蘋果品種均為酯香型。

2.3水解氨基酸含量分析

試驗共檢測了17種水解氨基酸，其中‘涼香’和‘紅將軍’檢出16種，總量分別為4113.33、3543.15 mg/kg，‘甘紅’檢出17種，總量為9256.37 mg/kg。這些氨基酸中包括6種成人必需氨基酸（賴氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸）和1種兒童生長發(fā)育期間的必需氨基酸（組氨酸），且3個品種中，‘甘紅’品種中組氨酸含量最高，為380.25 mg/kg?！疀鱿恪汀t將軍’品種中含量最高的氨基酸是天冬氨酸，其次為脯氨酸，而‘甘紅’品種中含量最高的是脯氨酸，其次為天冬氨酸，且脯氨酸含量為天冬氨酸含量的1.88倍，遠(yuǎn)高出‘涼香’和‘紅將軍’品種。‘甘紅’中檢出了含量較高的胱氨酸，它能夠協(xié)助皮膚的形成，增加整個代謝系統(tǒng)的解毒功能[9]。

2.4其他物質(zhì)（總黃酮、單寧、維生素、6種酚酸）

經(jīng)檢測，‘涼香’、‘紅將軍’、‘甘紅’3個中熟品種中，‘涼香’的總黃酮和維生素C含量最高，分別為0.044 g/100 g和37.99 mg/kg，‘甘紅’的總黃酮和維生素C含量最低，分別為0.010 g/100 g和10.81 mg/kg；而‘甘紅’的單寧和維生素E含量最高，分別為840.8、2.59 mg/kg，‘紅將軍’的單寧含量最低，為222.6 mg/kg，‘涼香’的維生素E含量最低，為1.56 mg/kg。各品種間成分含量差別較大，沒有明顯規(guī)律。另外，這3個中熟品種中維生素A，維生素D2、D3，維生素B1、B2、B3、B6及6種酚酸（沒食子酸、香豆酸、兒茶酚、兒茶素、阿魏酸、咖啡酸）含量較低，均未檢出。

3結(jié)論與討論

本試驗結(jié)果表明，3個品種中‘甘紅’的果實平均單果重最大，果形指數(shù)、果實硬度和可溶性固形物含量均為最高，綜合品質(zhì)更為優(yōu)良，而且通過香氣檢測結(jié)果中α-法呢烯含量可以看出，‘甘紅’較其他2個品種更耐貯藏[6-8]。

風(fēng)味是評價蘋果品質(zhì)特征的重要指標(biāo)，風(fēng)味主要是指味感和嗅感的綜合[10-11]。其中，對味感產(chǎn)生影響的主要是蘋果中有機酸、氨基酸、糖類等不揮發(fā)性物質(zhì)，對嗅感產(chǎn)生影響的主要是酯類、醇類、酮類等各種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[12]。目前水果中檢測到的揮發(fā)性香氣物質(zhì)約有2000多種，包括酯類、萜類、內(nèi)酯類、醛類、醇類、羰基化合物和一些含硫化合物[13-16]。這些香氣物質(zhì)體現(xiàn)了不同水果的風(fēng)味特點，不同特征香氣具有不同的嗅感[17-19]，能夠?qū)麑嵪阄懂a(chǎn)生較大影響。本試驗3個品種的特征香氣成分中，乙酸己酯被描述為“果香的”（fruity），己酸己酯、丁酸己酯被描述為“蘋果”（apple），2-甲基丁酸己酯被描述為“肉質(zhì)果香的”（flesh-ruity），正己醇被描述為“青草味的”（grassy），2-己烯醛被描述為“綠蘋果”（green apple）。‘甘紅’蘋果中醇類、烯類香氣物質(zhì)含量接近酯類，這些香氣物質(zhì)成分的組合可能是形成‘甘紅’獨特風(fēng)味的重要原因。

氨基酸是蘋果風(fēng)味的主要組成物質(zhì)[20]。筆者檢測了這3個蘋果品種果實中水解氨基酸的含量，通過檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，3個品種中天冬氨酸和脯氨酸的含量最高，其中的天冬氨酸為酸性氨基酸之一，屬非必需氨基酸，可作為K+、Mg2+離子的載體向心肌輸送電解質(zhì)，從而改善心肌收縮功能，同時降低氧消耗，在冠狀動脈循環(huán)障礙缺氧時，對心肌有保護作用，還能增強肝臟功能，消除疲勞[21]。而脯氨酸除參與植物細(xì)胞質(zhì)內(nèi)滲透調(diào)節(jié)[22]，提高植物抗寒、抗旱外，在穩(wěn)定生物大分子結(jié)構(gòu)、降低細(xì)胞酸性、解除氨毒以及作為能量庫調(diào)節(jié)細(xì)胞氧化還原勢等方面也起到重要作用[23]，還被作為復(fù)方氨基酸大輸液原料之一廣泛臨床醫(yī)用，‘甘紅’的果實中氨基酸的含量高達(dá)9256.37 mg/kg，其味感更為特殊、食用價值更高。檢測的蘋果果實中生物總黃酮[24]、單寧[25-26]、維生素E[27-28]、維生素C[29]4種成分均為強抗氧化劑，對人體有很大的好處，但是本次檢測3個品種間成分含量差別較大，沒有明顯規(guī)律。

綜上‘涼香’、‘紅將軍’、‘甘紅’3個蘋果品種在豐富中熟品種市場的同時，可以非常好地為人提供營養(yǎng)，特別是‘甘紅’的風(fēng)味獨特、耐貯藏、氨基酸含量相對較高，有良好的發(fā)展前景，下一步將篩選適宜砧穗組合、配套相關(guān)栽培措施，加快新品種的推廣應(yīng)用。

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