武汉综合试验站
朱 炜 刘 勇 艾小艳 王会良 龚林忠
葡萄作为世界上栽培最普遍的果树之一,其果实柔软多汁,酸甜可口,营养丰富,具有极高的经济价值。鲜食葡萄必须具备消费者偏好的一系列特性,包括大小、颜色、形状等外观品质以及糖、酸、酚类和可挥发性香气物质等内在品质,在这些物质中,糖和有机酸是目前报道最多的决定葡萄风味和品质的重要因素。
葡萄果实中的糖和有机酸是评估葡萄品种市场和消费者偏好的关键品质性状,作为葡萄果实中的主要代谢物,两者的含量和组成决定了食用葡萄的感官质量以及葡萄酒品质、风味和稳定性。葡萄果实的成熟是一个极其复杂的过程,在这个过程中,果实中糖和有机酸含量会发生变化。
本研究旨在探明湖北省内主栽葡萄品种阳光玫瑰、申丰、红地球、金手指、夏黑和甬优1号等果实在成熟过程中糖、有机酸成分的变化,为制订科学的栽培管理技术和提高果实内在品质的调控措施提供科学的理论依据
1 材料与方法
1.1 材料
以阳光玫瑰、申丰、红地球、金手指、夏黑和甬优等6个葡萄品种为试材,株行距为1.5 m × 2.5 m。从7月15日起,每7 d采一次葡萄果实,至9月2日结束,共采样8次。每次采样分别从成熟度一致的果穗上中下不同部位采集健康果实30粒,果实采集后用自封袋装好迅速放入液氮中冷冻,并放入-80℃保存。待各时期果实采集完毕后,统一去掉果梗和果籽,用液氮研磨仪研磨成粉末,均匀混合后转移到50 mL离心管中进行糖组分和有机酸的提取和含量测定。
1.2 方法
1.2.1 糖组分含量测定 果实中葡萄糖、果糖和蔗糖的提取和HPLC分析参照(Ma et al., 2014)的方法稍加改动。称取上述果粉5 g加入20 mL双蒸水中,室温静置4小时后,4 ℃ 12000 g离心15 min,上清液过0.22 µm滤膜上机测定。色谱条件为,蒸发光检测器, XBridge BEH Amide色谱柱(4.6 mm×250 mm,3.5µm,Waters)。流动相为水(A)和乙腈(B),梯度洗脱条件为0~6 min,A:B=30:70 (V/V);6~8 min,A:B=15:85 (V/V);8~10 min,A:B=30:70 (V/V),柱温35 ℃,流速为1 mL·min-1,进样量为20 µL。检测器漂移管温度为95%,流速为2.5 mL·min-1。
1.2.2 有机酸含量测定 葡萄果实中酒石酸、苹果酸、柠檬酸、草酸及琥珀酸的提取和HPLC分析参考(Zheng et al., 2016)的方法并略有改动。称取上述2 g 果粉加入2.5 mL预冷的乙醇(80%),35 ℃水浴中静置20 min后10000 g 离心10 min,重复3次,浸提液合并用80%的乙醇定溶至10 mL。取1 mL 45 ℃真空浓缩至干,加入0.5 mL双蒸水,过0.22 µm滤膜后上机测定。色谱条件为,二极管阵列检测器,波长为210 nm,ACQUITY HSS T3色谱柱(4.6 × 150 mm, 5 µm,Waters),流动相为20 mM 磷酸二氢钠(pH 2.7),流速0.5 mL·min-1,进样体积为20 µL,柱温为30℃。
1.3 数据分析
采用Microsoft Excel 进行数据处理,SAS 8.1进行Duncan’s多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 葡萄品种果实糖组分及其变化
从图1可以看出,6个品种葡萄果实中主要糖份均是葡萄糖和果糖,未检测到蔗糖。在果实成熟过程中,各品种葡萄糖含量均大于果糖,虽然两者含量在不同品种间存在的差异,比如在果实成熟中后期,阳光玫瑰果实中葡萄糖和果糖含量均显著高于其它品种,而红地球中两者含量均低于其它品种,但总体来说,不同品种间两者变化趋势基本一致。
在武汉地区,申丰6月下旬进入开始转色,进入成熟期,从图中可以看出,成熟早的‘申丰’果实中葡萄糖和果糖含量趋于稳定。
2.2 葡萄品种果实有机酸组分及其变化
从图2中可以看出,在整个采样期,阳光玫瑰在采样初期苹果酸含量较高,其次为酒石酸和柠檬酸,随后,苹果酸含量迅速下降到8月5日到达最低值并趋于稳定,而酒石酸含量缓慢升高,从8月5日开始含量高于苹果酸,并于8月19日到达最高值,相反,柠檬酸含量测缓慢下降。对于其它品种葡萄品种来说,在整个样品采集期,果实中的有机酸含量均为酒石酸>苹果酸>柠檬酸。各品种果实中柠檬酸含量较低,且在整个果实发育期维持一个相对稳定且较低的水平,与之相比苹果酸含量较高,总体来说各品种中苹果酸含量均呈现出先下降后稳定的趋势,且不同品种苹果酸含量降幅及趋于稳定变化的时期差异也较大,其中,金手指中苹果酸下降幅度最小,为67.9%,7月29日后基本含量趋于稳定,而红地球中苹果酸整个时期下降幅度最大,为75.9%,到8月19日才开始出现稳定趋势。研究表明,苹果酸在坐果便开始在果实中积累后,在接近转色期达到峰值。不同于苹果酸和柠檬酸相对有规律的变化趋势,各品种果实中含量最高的酒石酸变化趋势不一,无明显规律,如夏黑果实中酒石酸含量先下降后升高,申丰、金手指及红地球中则基本呈现先下降后升高再下降的趋势。
3 小节与讨论
葡萄果实中糖份主要是葡萄糖和果糖,其中葡萄糖含量高于果糖含量,6个葡萄品种的糖组分结成相似。到成熟期,‘阳光玫瑰’的葡萄糖、果糖含量最高,‘红地球’葡萄糖、果糖含量最低。葡萄果实中有机酸含量有柠檬酸、苹果酸、酒石酸等,与糖的观察结果不同,不同品种葡萄果实有机酸变化趋势差异较大,但所有品种成熟期果实中的有机酸含量均为酒石酸>苹果酸>柠檬酸。
高温影响有机酸的代谢,夏季高温的武汉地区比冷量产区葡萄含酸量低,从本研究结果来看,各品种的苹果酸含量呈下降趋势,而酒石酸含量下降缓慢或保持稳定,说明高温环境、呼吸作用等主要影响葡萄苹果酸的代谢,而对酒石酸影响不大。风味较甜的阳光玫瑰的酒石酸、苹果酸含量甚至高于其他品种,仅柠檬酸含量低于大多数品种,影响葡萄的风味更主要是是苹果酸和柠檬酸含量。