鮮食、釀酒、觀賞類葡萄果實(shí)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)解析

呂茜,孫曉涵,汪佳琪,馮延濤,張繼豐,馬雯,4,5*

1(寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川,750021)2(寧夏大學(xué) 食品與葡萄酒學(xué)院,寧夏 銀川,750021) 3(寧夏西鴿葡萄種植有限公司,寧夏 青銅峽,750002)4(寧夏葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心,寧夏 銀川,750021) 5(葡萄與葡萄酒教育部工程研究中心,寧夏 銀川,750021)

葡萄屬于葡萄科(Vitaceae),葡萄屬(Vitis),葡萄屬植物按照系統(tǒng)分類學(xué)可以分為真葡萄亞屬(Subgen.EuvitisPlanch)和圓葉葡萄亞屬(Subgen.MuscadiniaPlanch)。真葡萄亞屬有70多個(gè)種,按照地理起源形成了3個(gè)種群,既歐亞、北美和東亞三大種群。按照葡萄用途不同,又可以分為鮮食品種、加工品種和砧木品種等[1-2]。紅地球和蛇龍珠均屬歐亞種且紅地球歸為鮮食葡萄類[3]、蛇龍珠歸為釀酒葡萄類[4]。嘉寶果[Pliniacauliflora(Mart.) Kausel],又名樹葡萄,為桃金娘科(Myrtaceae)擬愛神木屬(Myrciaria)熱帶亞熱帶常綠小喬木或大型灌木[5],其原產(chǎn)于巴西,味道甜美宜人,略帶酸味[6]。由于在本土引進(jìn)早期主要作為一種觀賞類植物,所以在本研究將其歸為觀賞類葡萄。

香氣作為反映葡萄風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo),是大量揮發(fā)性化合物的復(fù)雜混合物,其成分因葡萄品種而異[7-9],且葡萄漿果中的芳香成分決定葡萄制品的典型風(fēng)味特征[10]。葡萄中的揮發(fā)性化合物由游離態(tài)和結(jié)合態(tài)組成,游離態(tài)揮發(fā)物是可直接從葡萄果實(shí)聞到的一類香氣物質(zhì),為葡萄貢獻(xiàn)主要的品種香氣[11],因其本身就具有揮發(fā)性,所以通過葡萄汁就可檢測(cè)到[12]。結(jié)合揮發(fā)物基本上作為無味前體存在于葡萄中[13],這些與糖苷結(jié)合的揮發(fā)物可以在葡萄加工及在人口腔中酶的作用下進(jìn)一步水解,釋放出它們的苷元,這些釋放的苷元可以影響葡萄及葡萄加工產(chǎn)品的整體香氣[11],其水解可以通過酸、熱、酶促和超聲波等方法實(shí)現(xiàn)[14-17]。結(jié)合態(tài)揮發(fā)物也在許多葡萄品種中被確定為葡萄香氣的前體,負(fù)責(zé)葡萄及葡萄加工制品的某些特定品種香氣屬性[18-21]。紅地球、蛇龍珠作為重要的鮮食、釀酒葡萄品種其揮發(fā)性物質(zhì)已被廣泛研究,而樹葡萄由于含有豐富的多酚類物質(zhì)、具有營(yíng)養(yǎng)健康方面的益處和用于開發(fā)衍生食品的潛在用途,近年來被廣泛研究,但研究主要集中于非揮發(fā)性物質(zhì),而鮮有對(duì)其揮發(fā)性物質(zhì)的研究[22-23]。

本研究采用固相萃取(solid phase extraction,SPE)技術(shù)及酶解法對(duì)葡萄的芳香糖苷進(jìn)行提取及水解,并采用頂空固相微萃取-氣相色譜聯(lián)用三重四級(jí)桿質(zhì)譜(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-QQQ)技術(shù)對(duì)3種葡萄果實(shí)中的游離及糖苷結(jié)合態(tài)揮發(fā)性化合物進(jìn)行檢測(cè)及半定量,其中用總離子流掃描(SCAN)模式對(duì)葡萄醇類、酯類、羰基類、酸類、萜烯類等揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)用選擇離子監(jiān)測(cè)(selected ion monitor,SIM)模式對(duì)與葡萄中綠色香氣相關(guān)的C6醇/醛類物質(zhì)及與含量低于SCAN模式檢測(cè)限的甲氧基吡嗪類(methoxypyrazines,MPs)物質(zhì)進(jìn)行單獨(dú)檢測(cè)。旨在明晰3種葡萄的游離態(tài)及結(jié)合態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)的成分構(gòu)成,為葡萄產(chǎn)品的鮮食與加工的香氣品質(zhì)識(shí)別與調(diào)控提供一定的理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘紅地球’采摘于寧夏賀蘭山東麓永寧產(chǎn)區(qū),‘蛇龍珠’采摘于寧夏賀蘭山東麓青銅峽產(chǎn)區(qū),‘樹葡萄’采摘于福建莆田產(chǎn)區(qū);三者均為2019年采摘的成熟期果實(shí)。樣品采摘后置于裝有冰袋的泡沫箱中運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室,然后放置于-20 ℃冰箱冷凍備用。

氯化鈉、氫氧化鈉、葡萄糖,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;色譜級(jí)無水乙醇、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮(crosslinked polyvinylpyrrolidone,PVPP)、葡萄糖酸內(nèi)酯、氟化鈉,上海阿拉丁試劑有限公司;Cleanert PEP-SPE樹脂柱(200 mg/6 mL),天津飛諾美公司;HPLC級(jí)甲醇,美國(guó)Thermo Fisher公司;色譜級(jí)二氯甲烷,山東禹王試劑公司;AR 2000葡萄糖苷酶,美國(guó)Creative Enzymes公司;4-甲基-2-戊醇(色譜純),純度≥98%,日本TCI公司;C8～C20正構(gòu)烷烴、3-異丁基-2-甲氧基吡嗪(3-isobutyl-2-methoxypyrazine, IBMP)、3-異丙基-2-甲氧基吡嗪(3-isopropyl-2-methoxypyrazine, IPMP)和3-仲丁基-2-甲氧基吡嗪(3-sec-butyl-2-methoxypyrazine, SBMP),純度≥99%,美國(guó)Sigma試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ME104E型萬分之一精度電子天平,上海梅特勒-托利多儀器有限公司;SZ-1型快速混勻器,常州圓儀儀器公司;萬能高速粉碎機(jī),浙江紅景天有限公司;PHS-3C型pH計(jì),上海雷磁公司;7890B-7000D氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國(guó)Agilent公司;Visiprep DL SPE真空固相萃取裝置,美國(guó)Supelco公司;低溫超速離心機(jī),德國(guó)Eppendorf公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,美國(guó)Lab Tech公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 葡萄果實(shí)基本理化指標(biāo)檢測(cè)

葡萄果實(shí)基本理化指標(biāo)檢測(cè)方法參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》進(jìn)行測(cè)定,總糖:直接滴定法;pH值:pH計(jì)測(cè)定法;總酸:酸堿滴定法。百粒重則采用直接稱量法。上述所有檢測(cè)均重復(fù)3次。

1.3.2 果實(shí)游離態(tài)揮發(fā)性化合物的提取及分析

游離態(tài)全種類揮發(fā)性化合物提取:隨機(jī)選取100粒葡萄果實(shí),液氮速凍后打碎成粉末,然后準(zhǔn)確稱取15 g葡萄果粉置于50 mL離心管中,加入0.15 g PVPP和0.1 g葡萄糖酸內(nèi)酯,待果粉微融后快速混勻樣品,后放置于4 ℃冰箱中靜置4 h,以凝集蛋白及沉淀單寧等大分子非揮發(fā)性化合物。靜置后將樣品于4 ℃下以8 000 r/min的速率離心10 min后取上清液即得澄清葡萄汁[24]。

游離態(tài)C6醇/醛類化合物提取:同游離態(tài)全種類揮發(fā)性化合物提取。

游離態(tài)MPs提取:隨機(jī)選取50粒除梗的葡萄果實(shí),液氮速凍后打碎成粉末,稱10 g葡萄果粉于50 mL離心管中,然后加入5 mL的NaF溶液(80 mg/L),快速混勻樣品后在4 ℃下靜置30 min以提取果實(shí)中的MPs。靜置后的樣品在4 ℃下以8 000 r/min的速度離心10 min取上清液[25]。

游離態(tài)各類揮發(fā)性化合物檢測(cè):取5 mL澄清葡萄汁、1.5 g NaCl、10 μL(1.008 3 g/L)內(nèi)標(biāo)加入到20 mL頂空瓶中,之后擰緊瓶蓋,每個(gè)樣品做2個(gè)重復(fù)。將頂空瓶置于自動(dòng)進(jìn)樣器中,首先在250 ℃下對(duì)萃取頭老化10 min,樣品在50 ℃ 400 r/min下穩(wěn)定5 min,隨后將萃取頭插入到頂空瓶進(jìn)行吸附,在50 ℃ 400 r/min下吸附30 min,然后將萃取頭插入到進(jìn)樣口中,在240 ℃下脫附10 min,進(jìn)樣模式為不分流進(jìn)樣。加熱柱箱的起始溫度為50 ℃,保持1 min,之后以3 ℃/min的速率升溫至220 ℃并保持5 min,流路載氣為純度≥99.999%的高純氦氣,流速1 mL/min,傳輸線溫度為250 ℃,離子源溫度230 ℃,四級(jí)桿溫度150 ℃,電子能量70 eV,采用SCAN模式進(jìn)行檢測(cè),離子質(zhì)量掃描范圍m/z為35～300[26]。

游離態(tài)C6醇/醛類化合物檢測(cè):取5 mL澄清葡萄汁、1.5 g NaCl、10 μL(1.008 3 g/L)內(nèi)標(biāo)加入到20 mL頂空瓶中,之后擰緊瓶蓋。樣品置于自動(dòng)進(jìn)樣器后的處理過程同游離態(tài)各類揮發(fā)性化合物檢測(cè)。柱箱溫度條件如下:初始溫度為50 ℃保持1 min,之后以20 ℃/min的速率升溫至110 ℃,緊接著以1 ℃/min的速率升溫至135 ℃,最后以20 ℃/min的速率升溫至220 ℃后結(jié)束。流路載氣為純度≥99.999%的高純氦氣,傳輸線溫度為250 ℃,離子源溫度230 ℃,四級(jí)桿溫度150 ℃,電子能量70 eV,采用SIM模式進(jìn)行檢測(cè),正己醛的定量特征離子m/z為56,定性特征離子m/z為44和41;E-2-己烯醛的定量特征離子m/z為83,定性特征離子m/z為55和41;正己醇的定量特征離子m/z為56,定性特征離子m/z為55和43;E-3-己烯醇和Z-3-己烯醇的定量特征離子m/z為67,定性特征離子m/z為82和41;E-2-己烯醇和Z-2-己烯醇的定量特征離子m/z為57,定性特征離子m/z為67和41。

游離態(tài)MPs檢測(cè):取5 mL上清液、1.5 g NaCl、10 μL(1.008 3 g/L)內(nèi)標(biāo)加入到20 mL頂空瓶中,旋緊瓶蓋,每個(gè)樣品做2個(gè)重復(fù)。樣品置于自動(dòng)進(jìn)樣器后的處理過程同游離態(tài)各類揮發(fā)性化合物檢測(cè)。柱箱溫度條件如下:初始溫度為50 ℃保持1 min,之后以20 ℃/min的速率升溫至110 ℃,緊接著以2 ℃/min的速率升溫至160 ℃,最后以20 ℃/min的速率升溫至220 ℃后結(jié)束。流路載氣為純度≥99.999%的高純氦氣,傳輸線溫度為250 ℃,離子源溫度230 ℃,四級(jí)桿溫度150 ℃,電子能量70eV,采用SIM模式進(jìn)行檢測(cè),IPMP定量特征離子m/z為137,定性特征離子m/z為152和124;SBMP定量特征離子m/z為138,定性特征離子m/z為124和151;IBMP定量特征離子m/z為124,定性特征離子m/z為151和94。

檢測(cè)結(jié)果使用NIST 17標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析,依據(jù)色譜保留時(shí)間和質(zhì)譜信息在NIST 17標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)中檢索,同時(shí)計(jì)算RI值(retention index,RI)[27]。并對(duì)3種葡萄揮發(fā)物采用內(nèi)標(biāo)半定量法來對(duì)比物質(zhì)相對(duì)含量的差異。

1.3.3 果實(shí)結(jié)合態(tài)揮發(fā)性化合物的提取及分析

結(jié)合態(tài)全種類揮發(fā)性化合物提取:澄清葡萄汁的獲取同1.3.2節(jié)。首先依次使用10 mL甲醇、10 mL水活化固相萃取柱;之后將5 mL澄清葡萄汁緩慢通過固相萃取柱進(jìn)行吸附分離,然后使用5 mL的超純水通過萃取柱,以除去吸附的糖、酸和大多數(shù)其他極性化合物,接下來使用5 mL的二氯甲烷通過萃取柱,來除去吸附的游離態(tài)揮發(fā)物,最后使用10 mL甲醇洗脫,將結(jié)合態(tài)香氣的糖苷結(jié)合前體洗脫下來并收集。收集的甲醇洗脫液使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干,然后重新溶解于10 mL的檸檬酸-磷酸鹽緩沖液中(0.2 mol/L,pH=5),收集緩沖液,之后向緩沖液中加入100 μL的AR 2000糖苷酶溶液(100 g/L),搖勻后放置于40 ℃ 的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)16 h進(jìn)行酶促水解,每組樣品做2個(gè)重復(fù)[28]。

結(jié)合態(tài)C6醇/醛類化合物提取:同結(jié)合態(tài)全種類揮發(fā)性化合物提取。

結(jié)合態(tài)全種類揮發(fā)性化合物檢測(cè):取5 mL酶促水解結(jié)合態(tài)揮發(fā)物緩沖液、1.5 g NaCl、10 μL(1.008 3 g/L)內(nèi)標(biāo)加入到20 mL頂空瓶中,之后擰緊瓶蓋。后續(xù)檢測(cè)程序同1.3.2節(jié)游離態(tài)各類揮發(fā)性化合物檢測(cè)。

結(jié)合態(tài)C6醇/醛類化合物檢測(cè):取5 mL酶促水解結(jié)合態(tài)揮發(fā)物緩沖液、1.5 g NaCl、10 μL(1.008 3 g/L)內(nèi)標(biāo)加入到20 mL頂空瓶中,之后擰緊瓶蓋。后續(xù)檢測(cè)程序同1.3.2節(jié)游離C6醇/醛類化合物檢測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有統(tǒng)計(jì)分析均由R 4.2.1軟件進(jìn)行。采用單向方差分析(ANOVA)評(píng)估不同葡萄品種理化參數(shù)間的顯著差異(P<0.05),采用最小顯著差異(least significant difference,LSD)事后檢驗(yàn)。通過R中的“pheatmap”包進(jìn)行聚類分析,探索游離和結(jié)合揮發(fā)性化合物的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同葡萄果實(shí)基本理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果分析

pH值、還原糖、滴定酸及百粒重是評(píng)估葡萄成熟度的重要指標(biāo)。如圖1所示,由4種理化指標(biāo)可知紅地球、樹葡萄、蛇龍珠均已成熟[3,5,25]。且由圖1-A可知,紅地球百粒重最大,樹葡萄次之,蛇龍珠最低;由圖1-B可知,3種葡萄中,蛇龍珠的pH值最大,樹葡萄最小,紅地球居中;由圖1-C和圖1-D可知,蛇龍珠還原糖含量最高,滴定酸含量居中;樹葡萄還原糖含量最低,滴定酸含量最高;紅地球還原糖含量居中,滴定酸含量最低;3種葡萄的4個(gè)理化指標(biāo)間均具有顯著性差異;如圖1-E所示,3種葡萄還原糖/滴定酸也存在顯著性差異,樹葡萄的糖酸比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于紅地球和蛇龍珠,可能存在由于口感過酸而不被多數(shù)喜愛偏甜鮮食葡萄的中國(guó)消費(fèi)者廣泛接受問題[29],且由于低的糖酸比其在釀酒用途上也存在局限性。但樹葡萄被證明具有很高的營(yíng)養(yǎng)保健功效[22],所以若能在栽培過程中改善樹葡萄高酸低糖的問題,可既保留其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值又豐富用途。

A-百粒重;B-pH值;C-還原糖;D-滴定酸;E-還原糖/滴定酸圖1 葡萄果實(shí)的基本理化指標(biāo)Fig.1 The basic physical and chemical indicators of grape fruit注:不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 葡萄果實(shí)游離及結(jié)合態(tài)C6揮發(fā)性化合物含量

C6醇/醛根據(jù)其氣味描述被命名為綠葉揮發(fā)物(green leaf les,GLVs)[30],是葡萄綠色香氣的主要來源,這類物質(zhì)能對(duì)葡萄及加工制品的品質(zhì)產(chǎn)生重要影響[31]。本研究選擇葡萄及加工產(chǎn)品中常見的7種C6醇/醛類物質(zhì)進(jìn)行了SIM模式檢測(cè)。表1結(jié)果表明,紅地球中游離態(tài)C6醇/醛類物質(zhì)總含量最高,樹葡萄最低,三者含量之間具有顯著性差異;而結(jié)合態(tài)C6醇/醛類物質(zhì)則是蛇龍珠最高,紅地球最低;且紅地球中的游離態(tài)及蛇龍珠中的結(jié)合態(tài)C6醇/醛類物質(zhì)均以C6醛為主,而有研究表明C6醛相對(duì)于C6醇具有更低的感官閾值,更易對(duì)葡萄香氣產(chǎn)生影響[32],所以紅地球作為鮮食葡萄能以其清新的綠色植物香氣吸引消費(fèi)者,而蛇龍珠作為釀酒葡萄,其較高濃度的結(jié)合態(tài)C6醛可在發(fā)酵及陳釀過程被釋放出來進(jìn)而影響葡萄酒香氣。紅地球的游離態(tài)C6醇以正己醇和E-2-己烯醇為主,二者含量顯著高于蛇龍珠和樹葡萄;蛇龍珠的游離態(tài)C6醇中Z-3-己烯醇含量最高,樹葡萄的游離態(tài)C6醇中E-2-已烯醇含量最高。蛇龍珠的結(jié)合態(tài)C6醇中正己醇含量最高,樹葡萄的C6醇中Z-3-己烯醇含量最高,紅地球中結(jié)合態(tài)C6醇/醛類物質(zhì)含量均最低。

表1 葡萄果實(shí)游離、結(jié)合態(tài)C6醇/醛類揮發(fā)性化合物含量Table 1 Contents of free and bound C6 alcohol/aldehyde volatile compounds in grape fruits

2.3 葡萄果實(shí)游離態(tài)MPs揮發(fā)性化合物含量

MPs是一類在葡萄中被廣泛的研究的物質(zhì),因?yàn)樗鼈兯鶐淼牟荼竞椭参镱惛泄偬卣鲿?huì)對(duì)葡萄及加工制品的香氣和風(fēng)味產(chǎn)生或利或弊的影響[33]。如葡萄酒中的MPs有時(shí)被認(rèn)為是品種香氣,但過高含量的MPs可能會(huì)產(chǎn)生不可接受的綠色和未成熟的香氣,對(duì)葡萄酒質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響[34-35]。因目前未有研究表明存在結(jié)合態(tài)MPs,所以本研究對(duì)3種葡萄中常見的游離態(tài)MPs類物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果如表2所示,樹葡萄中MPs含量最高,紅地球最低;且樹葡萄中有最高含量的IPMP,IPMP能給葡萄帶來土豆、蘆筍的香氣;蛇龍珠中有最高含量的IBMP,且IBMP僅在蛇龍珠中存在,而IBMP能給葡萄增加青椒、草本的香氣;SBMP則在3種葡萄中含量均最低,對(duì)葡萄香氣產(chǎn)生的影響較小。

2.4 葡萄果實(shí)游離及結(jié)合態(tài)揮發(fā)性化合物特征分析

為探究以紅地球、蛇龍珠、樹葡萄為材料的鮮食、釀酒、觀賞類葡萄的風(fēng)味物質(zhì)特征,本研究利用HS-SPME-GC-QQQ技術(shù)對(duì)不同葡萄果實(shí)游離及結(jié)合態(tài)揮發(fā)性化合物進(jìn)行檢測(cè),本實(shí)驗(yàn)共測(cè)得游離態(tài)揮發(fā)性化合物共74種,其中紅地球26種,蛇龍珠32種,樹葡萄55種(表3);共測(cè)得結(jié)合態(tài)揮發(fā)性化合物共40種,其中紅地球17種,蛇龍珠23種,樹葡萄28種(表4)。為解析三類葡萄的風(fēng)味物質(zhì)特征,對(duì)3種葡萄的游離及結(jié)合態(tài)揮發(fā)性化合物進(jìn)行聚類分析并作出熱圖。

表2 葡萄果實(shí)游離態(tài)MPs揮發(fā)性化合物含量Table 2 Contents of free MPs volatile compounds in grape fruit

表3 葡萄果實(shí)游離態(tài)揮發(fā)性化合物相對(duì)含量Table 3 Relative content of free volatile compounds in grape fruit

續(xù)表3

表4 葡萄果實(shí)結(jié)合態(tài)揮發(fā)性化合物相對(duì)含量Table 4 Relative contents of bound volatile compounds in grape fruit

圖2 不同葡萄果實(shí)游離態(tài)揮發(fā)性化合物聚類熱圖Fig.2 Clustering heatmap of free volatile compounds in different grape fruit

由圖2可知,3種葡萄的游離態(tài)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)特征區(qū)分明顯。對(duì)紅地球葡萄整體香氣有貢獻(xiàn)的物質(zhì)包括:E-2-己烯醇、E-3-己烯醇、正己醇、E-2-己烯醛、己醛5種C6醇/醛類,甲基庚烯酮、對(duì)苯二甲醛、反,順-2,6-壬二烯醛、苯乙酮、癸醛5種羰基類化合物,大馬士酮、香葉基丙酮2種萜烯類,乙酸松油酯、甲酸辛酯2種酯類,鄰傘花烴、萘2種芳香族化合物及異辛醇1種高級(jí)醇類,共17種物質(zhì);對(duì)蛇龍珠葡萄整體香氣有貢獻(xiàn)的物質(zhì)包括:反式-卡拉曼烯、α-松油醇2種萜烯類,癸酸乙酯、己酸乙酯2種酯類,Z-3-己烯醇、Z-2-己烯醇2種C6醇/醛類,苯甲醛、苯乙醛2種羰基類,異戊醇、苯甲醇2種高級(jí)醇類,己酸1種酸類及IBMP 1種MPs,共12種物質(zhì);對(duì)紅地球葡萄整體香氣有貢獻(xiàn)的物質(zhì)包括:D-檸檬烯、別羅勒烯、1,8-桉葉素等22種萜烯類,苯甲酸乙酯、苯甲酸甲酯、山梨酸乙酯等15種酯類,IPMP和SBMP 2種MPs,4-異丙基甲苯、乙苯、苯乙烯3種芳香族化合物,醋酸、3-環(huán)己烯-1-甲酸2種酸類及苯乙醇1種高級(jí)醇,共45種物質(zhì)。

由圖3可知,3種葡萄的結(jié)合態(tài)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)特征也具有很高的區(qū)分度,紅地球葡萄中貢獻(xiàn)結(jié)合態(tài)香氣的物質(zhì)包括:橙花醇、橙花丙酮2種萜烯類,2-辛酮、苯甲醛2種羰基類化合物,共4種物質(zhì);蛇龍珠葡萄中貢獻(xiàn)結(jié)合態(tài)香氣的物質(zhì)包括:正己醇、己醛、Z-2-己烯醇、E-2-己烯醛4種C6醇/醛類,異戊醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、2-庚醇、苯甲醇、異辛醇6種高級(jí)醇類,甲酸辛酯、棕櫚酸乙酯、水楊酸甲酯、甲酸庚酯4種酯類,共14種物質(zhì);樹葡萄中貢獻(xiàn)結(jié)合態(tài)香氣的物質(zhì)包括:芳樟醇、D-檸檬烯、桃金娘烯醇等11種萜烯類,苯乙醛、1-壬醛、2-乙酮、甲基異丁基甲酮4種羰基類,E-3-己烯醇、Z-3-己烯醇、E-2-己烯醇3種C6醇/醛類,乙酸乙烯酯1種酯類,苯乙醇1種高級(jí)醇類,醋酸1種酸類及對(duì)傘花烴1種芳香族化合物,共22種物質(zhì)。

圖3 不同葡萄果實(shí)結(jié)合態(tài)揮發(fā)性化合物聚類熱圖Fig.3 Clustering heatmap of bound volatile compounds in different grape fruit

相比蛇龍珠與樹葡萄,紅地球揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類較少,其游離態(tài)香氣以C6醇/醛貢獻(xiàn)的綠色植物及基羰基類化合物貢獻(xiàn)的柑橘、甜瓜、山楂、紫羅蘭、合歡花等花果香為主。蛇龍珠的結(jié)合態(tài)揮發(fā)物種類比游離態(tài)更豐富,使其能葡萄酒發(fā)酵及陳釀過程能釋放更多的香氣,提高葡萄酒香氣的復(fù)雜度,這與前人研究[11]相似;且其結(jié)合態(tài)C6醇醛及高級(jí)醇類物質(zhì)種類較多,可為葡萄酒中主要產(chǎn)生果香的酯類物質(zhì)的合成提供反應(yīng)底物。樹葡萄的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)最豐富且總含量最高,能給葡萄貢獻(xiàn)復(fù)雜、濃郁的香氣,其游離及結(jié)合態(tài)香氣都主要由萜烯類化合物貢獻(xiàn),但相比于蛇龍珠與紅地球中的α-松油醇、香葉基丙酮、大馬士酮等能給葡萄帶來花香、甜香等香氣的萜烯類化合物,樹葡萄中所含有的萜烯主要為雪松醇、1,8-桉葉素、別羅勒烯、D-檸檬烯等貢獻(xiàn)植物、草本及等香氣的物質(zhì),且此類萜烯中有多種物質(zhì)具有抗炎抑菌和保健功效[36-39],所以樹葡萄的揮發(fā)性物質(zhì)也參與其營(yíng)養(yǎng)保健的作用。

3 結(jié)論

紅地球、蛇龍珠、樹葡萄的百粒重、pH值、還原糖、滴定酸4種理化之間指標(biāo)均具有顯著性差異,三者相比,紅地球果粒大、酸度低、含糖量較低;蛇龍珠果粒小、酸度較低、含糖量高;樹葡萄果粒中等、酸度高、含糖量低。其理化指標(biāo)與三類葡萄各自的主要用途有一定的相關(guān)性。

紅地球葡萄果實(shí)經(jīng)定性分析共檢測(cè)到26種游離態(tài)揮發(fā)物、17種結(jié)合態(tài)揮發(fā)物;蛇龍珠中共檢測(cè)到32種游離態(tài)揮發(fā)物、23種結(jié)合態(tài)揮發(fā)物;樹葡萄中共檢測(cè)到55種游離態(tài)揮發(fā)性物、28種結(jié)合態(tài)揮發(fā)物。3種葡萄果實(shí)的游離及結(jié)合態(tài)揮發(fā)物經(jīng)聚類分析可看出,三者在香氣特征上是可以被完全區(qū)分的。紅地球果實(shí)游離態(tài)揮發(fā)物總含量主要由C6醇/醛類、高級(jí)醇、萜烯類、羰基類及酸類化合物構(gòu)成;結(jié)合態(tài)揮發(fā)物種類較少且微量,對(duì)整體香氣的影響較小。蛇龍珠果實(shí)游離態(tài)揮發(fā)物總含量主要由C6醇/醛類、高級(jí)醇類及酯類化合物構(gòu)成,且其含有較高含量的極低閾值化合物IBMP,此化合物對(duì)葡萄香氣影響較大;結(jié)合態(tài)揮發(fā)物含量主要由C6醇/醛類及高級(jí)醇類化合物構(gòu)成。樹葡萄游離態(tài)揮發(fā)物含量主要由酯類、萜烯類、酸類、芳香族、C6醇/醛類化合物及構(gòu)成,且其含有較高含量的低閾值化合物IPMP;結(jié)合態(tài)揮發(fā)物含量主要由萜烯類及C6醇/醛類化合物構(gòu)成。