石家庄综合试验站

  摘　要：香气是评价葡萄及其加工品品质的重要指标之一，它构成了葡萄的特征风味。采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对葡萄15个品种果实（2个无香型，5个草莓香型，8个玫瑰香型）香气成分进行了检测和分析。

  结果显示：无香型葡萄‘维多利亚’‘摩尔多瓦’的香气物质主要是醛类物质。香气物质中相对含量最高的为2-己烯醛；草莓香型葡萄‘申丰’‘巨峰’‘沪培2号’‘辽峰’‘硕丰’的香气物质主要是醛类、醇类、酯类物质；玫瑰香型葡萄的香气物质主要是以醛类、萜烯类物质为主。醛类物质主要是2-己烯醛、正己醛；萜烯类物质主要是芳樟醇、二氢芳樟醇、α-萜品醇、橙花醇、香叶醇等物质。不同葡萄品种在香气物质、物质含量间存在差异。本研究可为后期葡萄香气机理研究、育种与推广提供参考和理论依据。

  关键词：葡萄；香气成分；气相色谱-质谱联用

  葡萄(Vitis L.)，属葡萄科落叶藤本植物，栽培历史悠久。葡萄栽培广泛，是世界上重要的果树之一。葡萄资源丰富，果实色泽多样，营养物质非常丰富，含有维生素，多酚，白黎芦醇等成分，无论用于鲜食、制汁还是酿酒，葡萄都具有重要的经济价值。

  香气物质是决定果实风味品质的重要因子。对于鲜食品种，香气浓郁的品种深受消费者喜爱。根据葡萄果实的香气类型，可划分为草莓香型、无香型和玫瑰香型。玫瑰香型葡萄是指果实具有浓郁玫瑰香气的品种，这种香气主要源于萜类化合物，这类物质的阔值（能使人闻到香气物质的最小浓度）通常比较低，且具有令人愉快的花香味，因此长期成为研究与育种的重点。

  葡萄果实的香气成分因品种、气候、管理等不同而有较大差异。有研究显示，保护地栽培、光照强度、CO2浓度、土质和管理手段等均会对葡萄果实中的香气物质产生影响。赵悦等研究了3个产地（云南迪庆德钦、山东烟台莱山和河北怀来沙城）的酿酒葡萄‘赤霞珠’果实中挥发性香气物质，发现香气物质的组成基本一致，但香气物质的含量各有特点。周建梅在山东沂源、济宁两个地区的‘巨峰’葡萄中分别检出了44种、47种香气成分，但是沂源产区葡萄香气总量高于济宁产区。可见，葡萄香气物质的积累存在地区差异。研究当地葡萄中芳香物质的种类及其含量，对优质葡萄生产、品种选育具有重要的理论与实际意义。

  本研究以15个当地栽植葡萄品种（2个无香型，5个草莓香型，8个玫瑰香型）为试材，顶空固相微萃取结合GC-MS技术对葡萄果实中主要的香气物质进行分离、测定，以期明确不同品种香气的特征成分及差异，为后期葡萄香气机理研究、育种与推广提供参考和理论依据。

  1　材料与方法

  1.1　试验材料

  试验材料采自河北省农林科学院石家庄果树研究所葡萄试验园，根据品种成熟期分别采样。采样挑选长势良好的单株，每个品种采集3穗，剪成小粒，随机抽取50-70个果粒放入自封袋，做好标记，液氮速冻，超低温冰箱（-80℃）保存待测。品种名称如表1。

  1.2　试验方法

  （1）顶空固相微萃取

  从超低温冰箱中取出葡萄样品室温化冻，每个样品秤取30-50g，用榨汁机破碎、榨汁，离心后吸取8mL澄清葡萄果汁置于20mL的顶空瓶中，顶空瓶中加入3.0gNaCl和磁力搅拌子。加盖密封好，将SPME萃取头插入样品顶空瓶中，伸出石英纤维进行萃取。磁力搅拌子转速设为700r•min-1，在50℃下吸附60min。吸附后把石英纤维抽回，抽出萃取头，直接插入气相色谱的进样口，于250℃解吸5min，同时启动仪器收集数据。

  （2）葡萄香气GC/MS分析

  气相色谱条件：色谱柱：VF-Waxms毛细管柱（长30m，内径0.25mm，液膜厚度0.25μm），载气氦气，流速1mL•min-1，不分流模式进样。进样口温度：250℃，解析5min；升温程序：初始温度35℃保持3min，以每分钟3℃的升温速度升至120℃，保持2min，以每分钟5℃的升温速度升至210℃，保持5min。

  质谱条件：GC-MS传输线温度250℃，EI离子源温度为200℃，电子能量为70eV，光电倍增管电压为350V，质量扫描范围为m/z45-600amu。

  （3）数据处理

  采集到的质谱图用NIST11标准谱库搜索，结合查阅文献，初步确定各个葡萄品种所含有的香气物质。定量分析采用面积归一化法确定香气物质的相对含量。

  2　结果与分析

  2.1　无香型与草莓香型葡萄香气

 物质分析（图1）由表2可以看出，无香型品种‘维多利亚’、‘摩尔多瓦’的香气物质主要是醛类物质。香气物质中相对含量最高的为2-己烯醛，分别为64.23%和59.89%，呈浓郁的绿叶清香和果香。其次是正己醛，分别为12.48%、12.87%，呈绿色蔬菜气味。同时，两个品种还均检测到少量的2,4-己二烯醛（青香、果香）、苯甲醛（苦杏仁味）、顺-2-已烯-1-醇、正己醇（青草味）、大马士酮（似玫瑰香味）等物质。然而，只在‘摩尔多瓦’的香气物质中检测到了顺式-4-羟基-6-十二烯酸内酯、苯乙醇（花香），‘维多利亚’中并未检出。

  5个草莓香型葡萄品种共检测到香气物质22种，包括酮类1种，酚类1种，醇类7种，醛类5种，酯类8种。草莓香型的葡萄品种之间，其香气物质是相近的。5个葡萄品种均含有正己醛、2-已烯醛、2,4-己二烯醛、苯乙醛、丁酸乙酯、顺-2-丁烯酸乙酯、己酸乙酯、苯乙酸乙酯、顺-2-已烯-1-醇、正己醇、苯乙醇，共计11个物质。不同葡萄品种也具有各自独特的特征。在‘沪培2号’中检测到了具有类似冬青气味的苯甲酸甲酯、水杨酸乙酯，相对含量也不低，但是在其他品种中并没有检测到。

  具有花香味的4-萜品醇、香茅醇只在‘硕丰’中被检测到，其他品种没有检测到。4-甲氧基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮只在‘硕丰’的香气物质中被检测到。

  不同葡萄品种间呈香物质的含量存在差异。其中醛类物质的含量占总香气的比例最大。其中相对含量最高的是具有绿叶清香和果香的2-己烯醛，在25.14%~63.54%，‘ 沪培2 号’ 含量最低， ‘ 申丰’最高。其次是具有绿叶清香和果香的正己醛， 相对含量在4.54%~10.89%，‘沪培2号’含量最低，‘辽峰’含量最高。醇类物质相对含量最高的是具有花香的苯乙醇，相对含量为0.77%~17.25%，‘申丰’含量最低，‘沪陪2号’含量最高。酯类物质相对含量变化很大，‘沪培2号’酯类物质最高，其中苯甲酸乙酯、水杨酸甲酯为主要呈香的物质，占比均在10%以上，但是其余品种含量却很低。

  综上所述，无香型葡萄‘维多利亚’‘摩尔多瓦’的香气物质主要是醛类物质。香气物质中含量最高的为2-己烯醛；草莓香型葡萄‘申丰’‘巨峰’‘沪培2号’‘辽峰’‘硕丰’的香气物质主要是醛类、醇类、酯类物质。不同葡萄品种在香气成分、物质含量具有各自独特的特征。

  2.2　玫瑰香型葡萄香气物质分析

  （图2）如表3所示，玫瑰香型的葡萄品种，其特征香气成分是比较相似的。在8个玫瑰香型品种中除正己醛（绿色蔬菜气味）、2-己烯醛（绿叶清香和果香）、2,4-己二烯醛、苯甲醛（杏仁气味）、柠檬醛（浓郁柠檬香）等醛类物质外，相对含量较高的还有芳樟醇（玫瑰花香）、二氢芳樟醇（玫瑰花香）、α-萜品醇（丁香味）、橙花醇（玫瑰花香）、香叶醇（玫瑰花）等香气物质。同时，大部分品种还检测到少量的苯乙醛（玉簪花香气）、4-萜烯醇（胡椒香、泥土香）、月桂烯（甜橘味、香脂气）、柠檬烯（柠檬香味）、罗勒烯（草香、花香）、别罗勒烯（草香、花香）、大马士酮（似玫瑰香味）等香气物质。不同的葡萄品种之间存在差异。比如，除玫瑰香外，其余7个品种均检测到4-萜烯醇；所有品种中只有贵妃玫瑰未检测到柠檬烯、罗勒烯，只有香妃未检测到月桂烯等。另外，在有些品种中（‘香妃’、‘贵妃玫瑰’、‘爱神玫瑰’、‘无核翠宝’）检测到了大马士酮，其余品种（‘玫瑰香’ 、‘ 巨玫瑰’ 、‘ 早康宝’、‘京艳’）并未检测到。

  不同葡萄品种间香气物质的含量存在差异。2-己烯醛在‘爱神玫瑰’中含量最高，为38.32%，‘香妃’含量最低，仅为15.22%。除2-己烯醛外，芳樟醇的含量最高，α-萜品醇次之。其中，芳樟醇的含量变化最大，最高为无核翠宝（29.42%），最低为爱神玫瑰（4.95%）。二氢芳樟醇在 ‘香妃’中含量高达13.83%，‘玫瑰香’中含量最低，为1.20%。α-萜品醇的含量变化范围为3.67%-14.69%，其中‘早康宝’的α-萜品醇含量最低，仅为3.67%；‘无核翠宝’的α-萜品醇含量最高，为14.69%。橙花醇在各个品种中含量最少，最低为‘爱神玫瑰’，仅为0.36%；最高为‘玫瑰香’，也仅为4.88%。香叶醇含量最高为‘玫瑰香’（9.75%），最低为爱神玫瑰（0.87%）。

  综上所述，玫瑰香型葡萄的香气物质主要是以醛类、萜烯类物质为主。醛类物质主要是2-己烯醛、正己醛；萜烯类物质主要是芳樟醇、二氢芳樟醇、α-萜品醇、橙花醇、香叶醇等物质。同时，不同的品种间香气成分、物质含量方面存在一定的差异。

  3　讨论

  果实香气是评价葡萄品种的重要指标。不同葡萄品种的香气成分、含量有很大的差别。有研究表明，C6化合物是葡萄果实中一类重要的风味化合物，是判断葡萄果实成熟度的重要指标之一。本研究表明，15个葡萄品种香气物质中C6化合物（2-己烯醛、己醛）相对含量均较高。其中，无香型品种‘摩尔多瓦’‘维多利亚’的相对含量高达70%~80%。作为具有较高香气值的2-己烯醛和己醛，这些物质对葡萄果实中的芳香化合物组分产生了影响。

  在玫瑰香型葡萄果实中含有非常丰富的游离态和键合态的单萜化合物，如芳樟醇、香茅醇、橙花醇、α-萜品醇等，对玫瑰香气贡献最大的是芳樟醇。本研究表明，8个玫瑰香品种香气物质中单萜类化合物的相对含量较高，占比在23.02%~56.13%，这与前人的结果一致。但是本研究中玫瑰香品种香气物质中单萜类物质主要为芳樟醇、二氢芳樟醇、α-萜品醇、橙花醇、香叶醇、4-萜烯醇，并未检测到香茅醇，可能与气候条件、土壤环境、管理手段、检测分析差异有关。

  袁园园等认为酯和萜是成熟的巨峰葡萄最主要的香气物质；邻苯二甲酸二乙酯、角鲨烯、己-2-烯醛和(E)-2-己烯-1-醇分别是最主要的酯、萜烯、醛和醇类物质。本研究中，2-已烯醛、顺-2-已烯-1-醇为主要的醛、醇类物质，与前人的研究一致，但巨峰葡萄香气物质是以醛类物质（69.66%）、醇类物质（18.35%）酯类物质（4.02%）为主，萜类物质含量很少。同时，邻苯二甲酸二乙酯、角鲨烯并未检测到，可能与气候条件，土壤环境、管理手段、检测分析差异有关。