石家庄综合试验站
果实风味是果实的内在品质, 由味感和嗅感构成, 前者以甜酸味为主体, 与糖、酸的种类和含量有关, 后者取决于挥发性芳香物质的种类和含量。在众多种类的果实中, 葡萄果实中风味物质较为丰富。架式是葡萄栽培管理的一项重要技术措施。在特定立地条件下,合理的架型对于葡萄的优质稳产、病虫害防治及田间管理都有重要影响。“厂”字型篱架是河北省近些年应用越来越广的栽培架式,因结果部位一致、成熟相对集中而取代了旧的篱架栽培方式,但与棚架相比,其较低的结果部位造成田间花果管理的较大不便,“T”型简易小棚架则应运而生。本文即针对上述两种架型,研究其对葡萄风味物质的影响,进而对“T”型简易小棚架栽培模式的评价提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在河北省农林科学院石家庄果树研究所的葡萄示范园内,果园土壤为沙壤土,温带季风气候,年均温12.9℃,年均降水量542mm。
1.2 供试材料
供试材料为4a生“巨玫瑰”葡萄,南北行向,采用避雨栽培方式。篱架为“厂”字型,简易小棚架为高干“T”型。
1.3 试验方法
采用随机区组设计,分别选取3个小区做为研究对象。果实完全成熟时采集果实样品。采样时每个小区从果穗的上、中、下部位随机摘取50粒葡萄果粒,重复3次,装入自封袋,标记好后放入冰盒内迅速带回实验室。在液氮下迅速冷冻,后贮于-80 ℃超低温冰箱中待测。
1.3.1 糖酸物质的测定
随机取出20粒果实,利用榨汁机破碎、纱布过滤,抽取5mL果汁8000r/min离心10min,上清液备用。
糖提取:有机酸提取参考王海波等(2010)的方法略有改动,吸取1ml上清液,水稀释10倍后,经0.45μm Sep-Pak水系微孔滤膜过滤,待测。色谱柱为ZORBAX Carbohydrate(4.6×250mm,5μm),流动相为乙腈-水(85:15)溶液,柱温30℃,流速为0.8ml/min,进样量20μL。检测器为示差检测器。
酸提取:有机酸的提取参考王海波等(2010)的方法略有改动,抽取1ml上清液,流动相稀释10倍后,经0.45μm Sep-Pak水系微孔滤膜过滤,待测。色谱柱为 Agilent SB-AQ(4.6×250mm,5μm),流动相为甲醇-10mM K2HPO4(5:95)溶液,用磷酸调节pH值至2,柱温25℃,流速为0.5ml/min,进样量10μL。检测器为可变波长紫外检测器(Agilent VWD G1314B),检测波长210nm。
1.3.2 香气物质的测定
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顶空瓶中,顶空瓶中加入磁力搅拌子和3.0g NaCl。加盖密封后,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,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。
气相色谱条件:色谱柱:VF-Waxms毛细管柱(长30m,内径0.25 mm,液膜厚度0.25μm),载气氦气,流速1mL/min,不分流模式进样。进样口温度:250℃,解析5 min;升温程序:初始温度35℃保持3 min,以每分钟3℃的升温速度升至120℃,保持2 min,以每分钟5℃的升温速度升至210℃,保持5 min。
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。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。用面积归一法确定物质的相对含量。
1.3.3 泽参数的测定
果实色泽测定采用 NC-9801 手持色差计(诺苏电子技术有限公司),采用国际照明组织CIE制定的均匀色空间 L*、a*、b* 表色系统评价果实色泽。每个重复随机选取10个果粒,测定每个果实的赤道部位的光泽明亮度 L*,红绿指标a*,黄蓝指标 b*。通过 a*值和 b*计算色泽饱和度 C*值和色度角 h°值,通过 L*、C*、h°来计算红色葡萄果实颜色指数(CIRG Color Index of Grape),采用 CIRG 来评价果实的外观色泽。
2 结果与分析
2.1 不同架型对果实糖组分的影响
葡萄果实中主要的糖物质成分主要是果糖和葡萄糖,上述两种物质的出峰时间分别为10.663min,12.415min。本研究利用外标法进行定量分析,由表1可知,巨玫瑰果实中主要的糖物质是果糖和葡萄糖,其中葡萄糖的含量高于果糖,占总糖含量的62.6%。与“厂”字型篱架栽培相比,“T”型简易小棚架栽培的巨玫瑰果实中果糖、葡萄糖、总糖含量均略高,但差值较小,与通过数显测糖仪测得的总可溶性固形物含量(TTS)结果一致。综上所述,架型对糖物质有影响,但影响不大,“T”型简易小棚架栽培的巨玫瑰果实中总糖与各糖分物质略高。
2.2 不同架型对果实酸组分的影响
两种架型栽培模式下,巨玫瑰果实中主要的酸物质成分差别不大,主要是草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸,上述各物质的出峰时间分别为2.0min,2.3min,2.6min,4.2min。本研究利用外标法进行定量分析,结果见表2。由表2可知,巨玫瑰果实中酒石酸为主导有机酸,其次是苹果酸、草酸及其微量柠檬酸。与“厂”字型篱架栽培相比,“T”型简易小棚架下的巨玫瑰果实中总酸和四种主要酸物质含量均低,其中,总酸差值为2.01 mg/ml,苹果酸含量差值最大,为1.23mg/ml。
由表1、表2可知,“厂”字型篱架栽培的巨玫瑰糖酸比为18.83,而“T”型简易小棚架栽培的巨玫瑰糖酸比为23.83,可见“T”型简易小棚架栽培的巨玫瑰果实口感更甜。
2.3 不同架型对果实香气的影响
由图3,可以看出两种架型栽培的巨玫瑰果实中特征香气成分是比较相似的,含量最高的为芳樟醇——呈玫瑰香味,玫瑰香型的典型呈香物质,其次是2-己烯醛——呈绿叶清香和果香,依次是正己醛(绿色蔬菜气味)、α-萜品醇(丁香味)、香叶醇(甜玫瑰香气息)、香茅醇(玫瑰香气息)、苯乙醇(玫瑰香气息)。但是可以看出不同架型对巨玫瑰葡萄香气存在一定的影响。其中“厂”字型篱架果实中醛类物质的比例略高,果香更浓郁,而“T”型简易小棚架果实中玫瑰香呈香物质含量略高,玫瑰香更浓郁。
2.4 不同架型对葡萄果皮色泽的影响
随着葡萄果实的逐渐成熟,果皮中的色素不断累积,L*值会呈下降趋势,说明果皮颜色逐渐变深,果皮的亮度不断变暗。本研究中“厂”字型篱架L*值、c*值较小,表明“厂”字型篱架栽培下的巨玫瑰葡萄果皮颜色较深,而“T”型简易小棚架栽培下的巨玫瑰葡萄果皮色泽更为鲜艳。同时,“厂”字型篱架的CIRG值远高于“T”型架的,表明“厂”字型篱架栽培下的巨玫瑰葡萄果皮颜色偏向于深红色,而“T”型简易小棚架栽培下的巨玫瑰葡萄果皮偏向于粉红色。综上所述,“厂”字型篱架栽培下的巨玫瑰葡萄果实的色素积累更多,着色暗红;而“T”型简易小棚架栽培下的巨玫瑰葡萄果实色泽更鲜红。
3 结论
两种架式栽培下,巨玫瑰果实中主要的糖酸物质成分相同,糖组分主要是果糖和葡萄糖,其中葡萄糖的含量高于果糖,主要的酸物质成分是酒石酸、苹果酸、草酸其微量柠檬酸。糖物质含量相似,但“T”型简易下棚架栽培下的巨玫瑰中酸物质含量更低,从而使糖酸比达到23.83,而“厂”字型篱架栽培的巨玫瑰糖酸比只有18.83。两种架式对香气成分的影响为,“T”型简易小棚架果实中呈玫瑰香味的芳樟醇含量略高,玫瑰香更浓郁,而“厂”字型篱架果实中呈果香的2-己烯醛等醛类物质的比例略高,果香相对更浓郁。对于色泽的影响是,“T”型简易小棚架栽培下的巨玫瑰葡萄果实色泽更鲜红。
综合比较,“T”型简易小棚架比“厂”字型篱架栽培的巨玫瑰果实品质更优。结合“T”型简易小棚架结果部位的提高,花果管理的便利及对树体极性的抑制,其将有可能是比“厂”字型更适合生产的一种架型。