栽培研究室华北区栽培岗位
田淑芬团队
目前报道的葡萄及葡萄酒中香气化合物有 1300 多种,主要包括醇类、醛类、酮类、酯类、酸类等组分,它们的含量由g/L 到 ng/L 不等或低于检测限。芳香化合物对于葡萄品种而言具有重要的作用,不同的芳香化合物是芳香型葡萄品种特性的决定因素。一般认为,葡萄果实中的香气成分主要有C6类、醇类、萜醇类、羰基类、酯类、含氮类等化合物,其中以萜类化合物的研究最为深入。本试验选择在华北地区种植面积较大的5个鲜食葡萄品种作为研究对象,利用GC/MS技术测定其果实中主要的萜类物质相对含量,希望为各鲜食葡萄品种间芳香成分差异提供一些理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料与处理
试验材料具体信息见表1。样品采集后立即进行处理。
1.2 测定方法
1.2.1 仪器与试剂
Trace GC-MS联用仪,美国Finnigam质谱公司制造;50/30μm DVB/CAR/PDMS型极性萃取头和固相微萃取器手柄,美国Supelco公司制造;PC-420D数字型磁力加热搅拌装置,美国Corning公司制造。所用化学试剂均为分析纯。
1.2.2 挥发性成分的提取
将对照和处理果实样品葡萄果实各500g进行清洗、破碎、榨汁、离心后取澄清果汁8mL置于带有磁力搅拌子的15mL顶空瓶中,加入3.0g NaCl,加盖封口后将萃取头插入样品顶空瓶,于60℃吸附40min,磁力搅拌子转速为950r/min。吸附后将萃取头取出插入气相色谱进样口,于250℃解吸5min,同时启动仪器采集数据。
1.2.3 气相色谱分离条件
色谱柱:HP-INNO-Wax毛细管柱(长30m,内径0.25mm,液膜厚度0.25μm),载气He(99.99%),流速1.10mL.min-1;进样口温度:250℃,解析5 min;升温程序:70℃保持5 min,以每分钟1℃的升温速度升至120℃,保持2 min,以每分钟2℃的升温速度升至210℃,保持5 min。
1.2.4 质谱检测条件
GC-MS传输线温度250℃,EI离子源温度为170℃,电子能量为70eV,光电倍增管电压为350V,质量扫描范围为m/z 30-350 amu。
2 结果分析
对采集到的质谱图用标准谱库NIST/WILEY搜索,与文献进行核对,确定其香气成分的化学组成,同时用峰面积归一化法定量,分析各萜类化合物的相对含量。由表2可以看出,5个鲜食葡萄品种萜类化合物的含量有显著差异,其中具有玫瑰香味的玫瑰香、意大利中的萜类物质要显著高于牛奶、红地球、摩尔多瓦。玫瑰香中的萜类物质最为丰富,其萜类物质占总芳香物质含量的59.92%,共检测出13种萜类物质,显著高于其它品种,其中以具有玫瑰香味的里那醇相对含量最多,达到29.65%,分别是意大利、牛奶、红地球、摩尔多瓦中的1.75倍、11.54倍、74.13倍和288.08倍;此外,还检测出了在其它4个品种中未检测出的2种萜烯类化合物月桂烯和3-蒈烯,说明其在果实风味物质的丰富程度上要强于其它品种。意大利的亲本是比坎(Bicane)和玫瑰香(Muscat Hamburg),是玫瑰香系第一代品种,其果实内检测出的萜类化合物占总芳香化合物的35.28%,检测出的种类也达8种,仅次于玫瑰香;其中具有玫瑰香味的里那醇和具有花香味的4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇,相对含量分别为16.90%和13.29%,这2种物质均显著高于牛奶、红地球和摩尔多瓦。牛奶是我国古老的鲜食葡萄品种,其果实内检测出的里那醇及其衍生产物里那醇、脱氢里那醇、氧化里那醇的相对含量分别为2.57%、0.33%、0.23%,这3种物质的相对含量低于玫瑰香和意大利,但是显著高于红地球和摩尔多瓦;此外,在牛奶中还检测出其它4个品种未检测出的具有红茶香味的罗勒烯,说明牛奶具有一些区别于其它品种的特殊芳香物质。红地球、摩尔多瓦属于无香味品种,试验结果表明,萜类物质在这2个品种中相对含量极低,其相对总含量仅占芳香物质总含量的0.86%和0.31%,说明萜类物质与葡萄果实的特殊气味具有显著的相关性,且其相对含量的多寡决定了葡萄果实香味的浓郁程度。
3 讨论
葡萄的芳香物质种类很多,主要有醇、萜醇、C6化合物、羰基化合物、酯等。葡萄香气成分的种类、含量和组成比例受品种、生态环境、栽培模式、果实成熟度和外界处理手段等多种因素的影响;玫瑰香葡萄最典型的芳香化合物是萜类化合物,通常这类化合物都具有浓郁的花香和柠檬香气。本试验表明玫瑰香及其后代中的萜类物质相对含量显著高于无香味葡萄品种,且玫瑰香中的相对含量要高于其杂交后代意大利,这是否说明芳香物质在杂交过程中会发生递减,这一规律还需进一步研究。一般认为里那醇具有玫瑰木气味,气味最重,存在于所有葡萄品种中,是玫瑰香葡萄中最典型的芳香化合物。本试验表明,玫瑰香果实中的里那醇含量最多,显著高于其杂交后代意大利,而红地球、摩尔多瓦等品种的里那醇相对含量非常低。
本试验选择的鲜食葡萄品种为华北地区的主栽品种,各品种均处于结果盛期,试验材料基本能够反映各品种果实中萜类物质的绝对含量。但是,由于试验样品的生长环境存在差异,使比较存在一定缺陷,这也是课题组下一步需要解决的问题和继续开展试验的方向。