水平葉幕下套袋對‘摩爾多瓦’葡萄果實香氣及內(nèi)在品質(zhì)的影響

陳迎春，楊桂蘭，楊立英，宮磊，蔡春華，荊曉姝，吳新穎*

（1. 山東省葡萄研究院/山東省葡萄栽培與精深加工工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)部華東都市農(nóng)業(yè)重點實驗室，山東濟南 250100；2. 臨沂市羅莊區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東臨沂 276000）

果品套袋最早在日本興起，目前已成為葡萄安全生產(chǎn)過程中的常規(guī)技術(shù)手段。套袋處理不但隔絕了農(nóng)藥污染，明顯減少病蟲鳥害，也阻擋了光的直射，對減少日灼病、黑痘病等有顯著效果，并可使果面清潔，著色均勻，增進果實色澤。然而，套袋相當于給葡萄果實提供了一個相對封閉的微環(huán)境，帶來的溫濕度變化直接影響果實品質(zhì)[1-4]。杭潔等[5]證明，果實套袋后，果實色澤、香氣及健康程度等均會受到一定影響，套袋處理促進了‘赤霞珠’和‘蛇龍珠’果實醇類物質(zhì)的代謝，抑制了醛類物質(zhì)的釋放。棚架水平葉幕下果實周邊微氣候相對穩(wěn)定，架面外部光照充足，有利于果實品質(zhì)形成，可以增強植株的光合速率，促進碳水化合物的累積，進而增加果實產(chǎn)量；劉笑宏等[6-7]對比棚架與籬架發(fā)現(xiàn)，棚架水平葉幕可有效降低果實微域環(huán)境的溫濕度，改善果實次生代謝品質(zhì)。近年來，隨著農(nóng)業(yè)勞動力急劇減少，套袋已成為了制約葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的限制性因素[8]。

為此，本研究以鮮食、釀酒兼用葡萄品種‘摩爾多瓦’為試材，在棚架水平葉幕下對果實進行套袋處理，分析轉(zhuǎn)色至完熟期間套袋對葡萄果實理化指標和香氣的影響，以期為葡萄種植者以提高葡萄品質(zhì)、節(jié)省種植成本為目的，選擇合理的栽培方式提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗于2019年在山東省葡萄研究院仲宮試驗基地開展?！柖嗤摺咸褬潺g8年，為露天棚架水平葉幕栽培，株距2 m，行距6 m。選擇樹勢、負載量基本一致的20株葡萄，于果實黃豆粒大時用60%透光率白色木漿紙袋進行套袋處理，以不套袋為對照，常規(guī)管理，套袋與對照果穗相隔，兩處理比例為1∶1。

根據(jù)品種物候期，于轉(zhuǎn)色期開始至成熟期共5次采樣，具體時間以轉(zhuǎn)色后周數(shù)（weeks after veraison，WAV）計，分別記為0、2、4、6、8WAV時期。采樣挑選長勢良好的單株，每個時期采集5穗，從每個果穗隨機采集20粒成熟度一致的漿果（同時考慮到果穗的陽面和陰面）放入自封袋，做好標記，液氮速凍，超低溫冰箱（﹣80 ℃）保存待測。

1.2 儀器與設備

GCMS-QP 2010 Ultra氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Shimadzu公司，日本）；色譜柱：RTX-WAX型毛細管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm，Restek公司，美國）；PC-420D型SPME手動進樣手柄，50/30 μm DVB/CAR/PDMS型極性萃取頭（Supelco公司，美國）。

1.3 方法

1.3.1 果實基本生理指標測定

各時期取樣進行果實理化指標的測定。使用電子天平測量20～30個果實質(zhì)量，3次重復，計算粒質(zhì)量；使用PAL-1便攜式數(shù)顯折光儀測定單粒果實的可溶性固形物；采用常規(guī)酸堿中和滴定法測定果實中的可滴定酸含量；采用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量；采用福林-肖卡法測定葡萄果皮及葡萄籽中總酚，以沒食子酸（GAE）計；利用分光光度計法測總花色苷；類黃酮的測定參照李小龍的方法，以蘆丁（RE）計[9]。

1.3.2 果實香氣物質(zhì)測定

采用頂空固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用（HS-SPME-GCMS）方法測定葡萄揮發(fā)性物質(zhì)，參照陳迎春等[10]的方法。將葡萄樣品去果柄和種籽，用液氮研磨后，取8 g置于15 mL樣品萃取瓶中，加入磁力攪拌子、1.0 g NaCl和4 μL 2-辛醇（1.014 g·L-1），萃取時間40 min，萃取溫度45 ℃。樣品瓶中香氣物質(zhì)達到氣-固和氣-液平衡，然后將萃取頭插入氣相色譜進樣口250 ℃，熱解析10 min。載氣為氦氣，不分流。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

香氣物質(zhì)測定質(zhì)譜圖采用標準譜庫NIST17、NIST17S和相關(guān)文獻確定峰保留時間進行定性分析，定量為內(nèi)標法半定量。計算公式：Xi=(Ai/As)×Cs，其中，Xi為待測物的含量；Cs為內(nèi)標物（2-辛醇）濃度；Ai為待測物的峰面積；As為內(nèi)標物的峰面積。

采用SPSS 19.0和Excel 2016軟件進行統(tǒng)計學分析，采用LSD檢驗進行顯著性方差分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 套袋對‘摩爾多瓦’葡萄轉(zhuǎn)色后果實品質(zhì)的影響

由表1可見，套袋處理果實在轉(zhuǎn)色前質(zhì)量略低于對照，轉(zhuǎn)色后期粒質(zhì)量變化趨勢與對照一致，在成熟前期（0～6WAV）即果實轉(zhuǎn)色后均迅速增長，于6WAV達到最大值，成熟后期（6～8WAV）略有下降。套袋處理果實可溶性固形物含量的變化趨勢與對照一致，轉(zhuǎn)色期糖含量低于對照，隨著果實的成熟而趨于一致，并于8WAV達到最大值。套袋處理果實可滴定酸含量與對照變化趨勢一致，在轉(zhuǎn)色期低于對照，隨后迅速下降，在4WAV、6WAV階段略低于對照，成熟后期可滴定酸含量較為穩(wěn)定，變化較小，與對照無顯著差異。套袋處理可溶性蛋白含量與對照變化趨勢較一致，在4WAV、6WAV階段略低于對照，在8WAV時趨于一致。

果蔬組織中的總酚、黃酮、花青素等植物次生代謝產(chǎn)物與果蔬的色澤發(fā)育、品質(zhì)和風味形成、成熟衰老、抗逆性等密切相關(guān)。表1顯示，套袋處理漿果中總酚含量與對照變化趨勢一致，在成熟過程中低于對照，并隨著果實成熟，總酚含量變化幅度較小，呈先升高后緩慢降低趨勢。果實總酚含量在轉(zhuǎn)色期最低，至2WAV含量逐漸升高，并達到峰值，套袋處理比對照低11.24%。套袋與對照果實轉(zhuǎn)色期總花色苷含量均最低，套袋在0～4WAV階段總花色苷含量顯著增加，并于4WAV時達到峰值（0.34 mg·g-1）；隨后的4～6WAV套袋處理迅速下降，而對照下降緩慢，在成熟后期對照花色苷含量顯著高于套袋。套袋處理類黃酮含量與對照變化趨勢一致，套袋果實轉(zhuǎn)色期漿果中類黃酮含量較低，隨著果實成熟，在0～2WAV緩慢增長，在2～4WAV含量迅速增加，并于4WAV時達到峰值（2.70 mg·g-1），以后逐漸降低。

表1 套袋對‘摩爾多瓦’葡萄轉(zhuǎn)色后果實品質(zhì)的影響Table 1 Effects of bagging treatment on fruit quality in Moldova grape after veraison

2.2 套袋對葡萄香氣成分組成及相對含量的影響

在‘摩爾多瓦’葡萄轉(zhuǎn)色后5個時期共檢測出46種物質(zhì)，其中包括醇類10種、萜烯類6種、醛類9種、芳香族含苯化合物5種、酮類5種、酯類5種、酸類6種。如圖1所示，套袋處理與對照變化趨勢基本一致，香氣物質(zhì)總量除轉(zhuǎn)色期外均低于對照，且香氣物質(zhì)種類在各個時期均顯著低于對照。在‘摩爾多瓦’果實成熟過程中，套袋處理及對照主要的芳香物質(zhì)均以醛類和醇類為主，萜烯類、酮類、酯類、芳香族含苯化合物等香氣物質(zhì)含量占比較低。套袋處理及對照醛類化合物均呈先上升后降低趨勢，峰值均出現(xiàn)在6WAV；套袋處理醛類所占香氣物質(zhì)總量比值在成熟過程中逐漸升高，且其比值均略高于同時期對照果實醛類所占比值。套袋處理及對照醇類物質(zhì)均呈先上升后降低趨勢，峰值均出現(xiàn)在4WAV，套袋處理中醇類所占香氣物質(zhì)總量比值在2WAV時期后呈逐漸降低趨勢，且其比值均略低于對照。

圖1 ‘摩爾多瓦’葡萄成熟期間香氣物質(zhì)的變化趨勢Figure 1 Trends of aroma substances content of 'Moldova' grape during ripening

2.3 ‘摩爾多瓦’果實主要香氣成分分析

一般根據(jù)香氣物質(zhì)的氣味活性值（OAV），即香氣物質(zhì)的含量與其閾值的比值，來評價香氣物質(zhì)對香氣特征的貢獻[11-12]。一般認為，OAV＞1的化合物對整體香氣有貢獻，而且香氣值越大，其對整體香氣的貢獻也越大，將香氣值較大的確定為‘摩爾多瓦’葡萄的主要香氣成分。本試驗共檢測到46種香氣物質(zhì)存在，其中對‘摩爾多瓦’的香氣有貢獻的揮發(fā)性化合物有13種，包括醛類、酮類和酯類化合物（表2）；萜烯類、醇類和酸類等對‘摩爾多瓦’葡萄的香氣無貢獻，因而沒有列出。由表2可以看出，在果實成熟6WAV時期，套袋處理的醛類物質(zhì)OAV值顯著低于未套袋處理，3-己烯醛是套袋處理貢獻最大的香氣成分，其次是正己醛和(E)-2-己烯醛，這3種香氣成分均呈現(xiàn)出草本香氣、青草香氣；而未套袋處理中，3-己烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、正己醛位列前三，其中(E,Z)-2,6-壬二烯醛所呈現(xiàn)的果香可以令成熟階段的果實更為誘人；在成熟階段4WAV、6WAV時期，套袋處理的酮類和酯類香氣OAV值均低于對照，其中癸醛、1-辛烯-3-酮、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、β－紫羅蘭酮這些可以散發(fā)愉悅香氣的物質(zhì)其OAV均顯著低于對照。由此可以說明，套袋處理降低了葡萄成熟期果實的整體香氣，其主要呈香物質(zhì)組成也受到影響。

表2 套袋對‘摩爾多瓦’葡萄成熟期間香氣物質(zhì)的影響Table 2 Effects of bagging treatment on aroma compounds of 'Moldova' grape during ripening μg·kg-1

3 討論與結(jié)論

葡萄果實的糖酸含量和酚類物質(zhì)是被廣泛用于評價葡萄漿果品質(zhì)高低的重要指標[13]。由于套袋改變了果實生長發(fā)育的微環(huán)境，降低光照強度，改善果實色澤，所以葡萄果實品質(zhì)也隨之發(fā)生變化[14-18]。查倩等[4]在籬架栽培‘滬培1號’果實上發(fā)現(xiàn)，套袋處理降低了可溶性固形物的積累，葡萄糖和果糖含量顯著降低，粒質(zhì)量和可滴定酸含量差異不顯著；趙亞蒙等[19]在棚架栽培刺葡萄上發(fā)現(xiàn)，不套袋可顯著提高果實總酚、總花色苷、總黃烷醇含量；冀曉昊等[20]在設施栽培傾斜龍干樹形+ “V”形葉幕的‘87-1’葡萄上證明，套袋處理對果實粒質(zhì)量和可滴定酸沒有顯著影響，但顯著降低了可溶性固形物、醛類和萜烯類香氣物質(zhì)總含量，白色、藍色果袋對葡萄花青素影響不顯著，綠色、紅色果袋顯著降低花青素含量。本試驗結(jié)果表明，套袋處理與對照在粒質(zhì)量、可溶性固形物、可滴定酸及可溶性蛋白指標中變化趨勢一致，在成熟時這些指標沒有顯著差異，推測與水平葉幕改善‘摩爾多瓦’葡萄果實周邊微域環(huán)境有關(guān)，水平葉幕顯著降低果實微環(huán)境高溫高濕比例，緩解了強光脅迫。與籬架栽培相比，套袋處理與對照環(huán)境差異變小，從而使上述指標較為一致；套袋處理顯著降低了總酚及花色苷含量，這與袋內(nèi)光線減少，抑制了花色苷合成酶、苯丙氨酸解氨酶、查爾酮合成酶等酶的表達有關(guān)。

葡萄果實香氣物質(zhì)總量對葡萄的風味起到重要的作用。在果實發(fā)育過程中，香氣物質(zhì)逐漸積累，其種類和含量也隨著果實的成熟逐漸發(fā)生變化。前人研究表明，中性品種葡萄果實中萜類物質(zhì)和酯類物質(zhì)少，而且濃度低或者幾乎沒有，主要是C6醇醛類為主，香氣輪廓也以醇醛類貢獻的植物類背景氣味為主[21-24］；Zhang等[25]認為，弱光會抑制玫瑰香型葡萄單萜的積累，醇、醛等物質(zhì)生成減少，風味變淡。在刺葡萄上，套袋降低了香氣物質(zhì)含量及種類，這可能是因為套袋減弱了光強，弱光會抑制醇、醛等物質(zhì)的積累[19]。在‘巨峰’葡萄上，白袋處理的果實香氣總含量略有增加，酯類、醇類和酮類等物質(zhì)含量顯著下降，醛類和芳香族化合物等物質(zhì)含量顯著增加[4]；在籬架栽培‘蛇龍珠’和‘赤霞珠’果實上發(fā)現(xiàn)，套袋促進了葡萄果實醛類物質(zhì)的代謝，抑制醇類物質(zhì)的代謝[5]。本研究發(fā)現(xiàn)，套袋處理與對照變化趨勢基本一致，香氣物質(zhì)總量除轉(zhuǎn)色期外均低于對照，且香氣物質(zhì)種類在各個時期均顯著低于對照。醛類和醇類是成熟的‘摩爾多瓦’葡萄最主要的香氣物質(zhì)，隨著果實成熟度增加，醛的絕對含量和相對含量均有增加，而醇的相對含量在減少，但絕對含量呈增加趨勢后緩慢下降，這與前人研究一致。

綜上所述，在鮮食葡萄生產(chǎn)中，水平葉幕棚架栽培可以為‘摩爾多瓦’葡萄提供較為恒定的溫濕度環(huán)境，改善果實周圍微環(huán)境，降低果實的曝光率，減少日灼；而套袋只是提升果實外觀，對果品香氣及質(zhì)量無明顯優(yōu)勢。所以，在用工成本日益增長的情況下，水平葉幕栽培下‘摩爾多瓦’這種抗性強的品種的非精品果生產(chǎn)中可以選擇不套袋。同時，該建議值得進一步在不同品種、不同地域進行研究。