济南综合试验站

吴玉森 李勃

 

  鲜食葡萄果实营养价值丰富、甜香味美，是全世界广受欢迎的水果之一。中国是鲜食葡萄生产第一大国，90%葡萄用来鲜食，这给果农带来巨大的经济效益，积极开展葡萄果实品质研究对于促进果农增收、提升我国葡萄产业竞争力具有重要意义。

  葡萄生产具有明显的季节性特征，成熟期集中在夏季，导致供给不均衡（夏季过剩、淡季不足）。为缓解产业压力，延长供应期，部分葡萄需长期贮藏，但浆果特性（皮薄汁多、含糖高）使其采后易褐变、风味劣变及腐烂，损耗率超20%。低温贮藏是延缓水果品质下降速率的重要保鲜技术，前人主要研究了该技术下果实腐烂率、穗梗特性等指标变化特征，但鲜果与冷藏果实间的差异物仍然不清楚。

  我国鲜食葡萄以草莓香、玫瑰香型果实为主栽品种，两者风味差异显著。与香味物质一样，糖酸、可溶性蛋白、Vc、酚类及类黄酮等物质也是影响果实营养、口感及商品价值的关键品质要素。可溶性固形物（TSS）和可滴定酸（TA）的含量和比例是决定水果甜酸风味的关键因素；而多酚、类黄酮、Vc和可溶性蛋白兼具营养与抗氧化功能。相关研究表明，在果实生长过程中，糖分等物质与香味化合物积累规律相似，且不同香型果实采后冷藏中香味物质变化规律差异显著。因此，推测糖酸、酚类等风味物质在冷藏中亦可能呈现香型特异性变化，但前人研究多聚焦品种特性，未从香型角度系统分析其变化特征。

  为了研究上述品质要素在采后冷藏中的变化特征及其与香型的关系，并挖掘冷藏果实和鲜果间的差异物，本文以草莓香和玫瑰香型的各两个主栽品种成熟期鲜果和冷藏（2-6周）果实为试材，测定糖酸等物质含量，分析这些指标在不同冷藏时间下的变化特征，利用多元统计分析，筛选出每种香型冷藏果实与鲜果间的差异物。

  1 材料和方法

  1.1 样品收集与冷藏处理

  2023年7-9月，2个草莓香型品种（‘户太八号’和‘夏黑’）和2个玫瑰香型品种（‘巨玫瑰’和‘阳光玫瑰’）成熟期果实在山东省农业科学院金牛山基地（山东泰安，117.12°E，36.18°N）采收。所有品种均为6年生，避雨栽培，T形架式，株行距为2 m × 4 m，每株留20个新梢，每个新梢留1个果穗，每穗留50-60粒果，其他立地条件与管理模式一致。每个品种随机选取6株树，每株树4穗果实，共24穗健康无病虫害、生长一致的果穗，共约12 kg，为一个生物学重复。其中，6穗果用于果实质量、纵径和横径测定；另外6穗作为鲜果（冷藏0周），运回实验室，-80 ℃储存；剩余果穗运到冷库，4 ℃黑暗条件下贮存（湿度90%），分别在储存2、4和6周后，随机取样6穗果，-80 ℃储存。整个试验开展三次生物学重复。

  1.2 仪器与设备

  试剂：酚酞、氢氧化钠、草酸、盐酸、Vc、果糖、葡萄糖、2,6-二氯靛酚、牛血清白蛋白、考马斯亮蓝、乙醇和磷酸氢二钾购置于山东函优有限公司；乙腈和甲醇购于上海安谱有限公司。

  主要设备：电子糖度计PAL-1，日本ATAGO公司；游标卡尺DL-3945 ，得力集团有限公司；百分之一天平YP20002，上海越平有限公司；pH计PHSJ-3F，中国雷磁公司；高速冷冻离心机5810 R，德国Eppendorf公司；摇床DHG-9140A，上海天呈有限公司；分光光度计EVOLUTION 220，美国赛默飞世尔科技有限公司；高效液相色谱系统1260，美国安捷伦科技有限公司。

  1.3 测定指标及方法

  1.3.1 果实基本指标测定

  果实粒质量与纵横径：利用天平称量果实粒质量；采用游标卡尺测量果粒纵、横径。

  1.3.2 TSS、TA和pH测定

  称取200 g果实，破碎成糊状，离心20 min（12000 rpm, 4 ℃）、滤纸（Waterman

#1）过滤，获得上清液。参考本实验室建立的方法，利用电子糖度计测定TSS；采用氢氧化钠滴定法测定TA；利用pH计测定pH。

  1.3.3 糖组分测定

  果实去籽后液氮研磨，取0.5 g葡萄粉加入50%乙腈溶液，超声30 min，离心（12 000 r·min-1） 15 min，超声过滤后用Hypersil APS-2色谱柱测定。流动相为乙腈：水=85：15（V/V）溶液，柱温40 ℃，流速1.0 mL·min-1，进样量10 μL。标准液制备：称取果糖、葡萄糖各2 g，超纯水定容至50 mL（40 mg·mL-1），分别取1～5 mL稀释至10 mL，检测方法同样品。

  1.3.4 总酚和类黄酮测定

  总酚和类黄酮含量分别采用福林—肖卡法和亚硝酸盐—氯化铝法测定，前者以没食子酸计，后者以芦丁含量表示。

  1.3.5 Vc测定

  果实Vc含量采用2,6-二氯靛酚钠法测定。

  1.3.6 可溶性蛋白测定

  利用考马斯亮蓝法测定，并略作修改。以牛血清白蛋白制成0、20、40、60、80和100 mg·L-1标准液。取10 g果实加入100 mL Tris-HCl缓冲液研磨，离心10 min（12000 rpm, 4 ℃），获得上清液。以Tris-HCl缓冲液为对照，取以缓冲液稀释10倍的上清液，加入5 mL考马斯亮蓝染液摇匀，静置5 min，用分光光度计于595 nm处测吸光度。

  1.4 数据分析

  使用Excel计算平均值和标准差，用Metaboanalyst进行单因素方差和T检验显著性分析，使用Origin软件绘图。

  2 结果与分析

  2.1 果实基本指标

  如表1所示，成熟期果实粒质量和大小存在品种特异性，‘阳光玫瑰’纵径和粒质量分别为30.90 mm和11.00 g，均显著高于其他3个品种；而‘户太八号’横径（24.85 mm）最大。值得一提的是，这些指标差异与果实香型差异并不一致：同为草莓香型的‘户太八号’和‘夏黑’，其3个指标均有显著差异；而不同香型的‘户太八号’和‘巨玫瑰’3个指标却无明显差异。

 

  2.2 低温贮藏下果实TSS、TA、糖酸比和pH变化

  如图1所示，在冷藏过程中，4个品种TSS含量均总体呈现上升趋势。相比鲜果，草莓香型‘户太八号’和‘夏黑’在冷藏2周TSS数值显著升高，两者数值分别比鲜果提高了9.82%和8.53%；玫瑰香型的‘巨玫瑰’和‘阳光玫瑰’则分别在冷藏4和6周开始显著提高，且前者在冷藏6周进一步显著提高。对于TA、pH和糖酸比，‘夏黑’和‘巨玫瑰’TA数值表现为逐渐上升趋势，‘夏黑’pH数值在冷藏2周显著下降，冷藏4周和6周又恢复到鲜果水平；而其它品种的3个指标均没有显著变化。

  2.3 低温贮藏下果实糖组分变化

  4个品种TSS均呈现相似的上升趋势，因此，本研究进一步测定了葡萄糖和果糖含量变化（图2）。在冷藏过程中，草莓香型品种的葡萄糖与果糖含量总体均呈现上升趋势，其中，‘户太八号’葡萄糖、果糖与‘夏黑’果糖均在冷藏2周显著升高；而‘夏黑’葡萄糖含量仅在冷藏6周显著升高。对于玫瑰香型品种，‘巨玫瑰’葡萄糖和‘阳光玫瑰’葡萄糖、果糖均表现为先上升后下降趋势，而‘巨玫瑰’果糖则表现为上升下降再上升趋势。进一步比较发现，草莓香型两个品种冷藏果实的果糖含量均显著高于各自鲜果，‘户太八号’和‘夏黑’的冷藏果实（2-6周）果糖含量分别比各自鲜果提高了15.92-50.39%和14.07-25.54%。

  2.4 低温贮藏下果实酚类物质变化

  果实总酚和类黄酮含量变化见图3。在冷藏过程中，玫瑰香型的‘巨玫瑰’和‘阳光玫瑰’总酚含量变化趋势相似。相比各自鲜果（33.37和16.18 mg·g-1），‘巨玫瑰’和‘阳光玫瑰’总酚含量均在冷藏2周大幅度下降，分别下降了42.31%和45.52%，并在后续冷藏中变化幅度较小。然而，草莓香型品种总酚含量却没有相似变化，‘户太八号’在冷藏6周显著下降；而‘夏黑’则在冷藏4周显著上升。对于类黄酮，各品种含量变化均不相同，表现出明显的品种特异性。

  2.5 低温贮藏下果实Vc和可溶性蛋白含量变化

  葡萄果实Vc和可溶性糖含量变化见图4。在冷藏过程中，4个品种果实Vc含量变化表现出明显的品种特异性。‘户太八号’和‘阳光玫瑰’Vc含量分别在冷藏2和4周开始显著下降；‘夏黑’则呈现先下降后上升的趋势；而‘巨玫瑰’则呈下降上升又下降趋势。值得注意的是，草莓香型两个品种冷藏果实（冷藏2-6周）的Vc含量均显著低于鲜果，其中，‘户太八号’和‘夏黑’冷藏2-6周样品含量分别比鲜果下降了19.74%-49.27%和25.11%-51.75%。

  在冷藏过程中，4个品种的可溶性蛋白含量均总体呈现下降趋势。‘户太八号’和‘巨玫瑰’含量在冷藏2、4和6周均显著下降；‘阳光玫瑰’分别在冷藏2和6周显著下降；而‘夏黑’则仅在冷藏6周显著下降。玫瑰香型品种‘巨玫瑰’和‘阳光玫瑰’冷藏果实（冷藏2-6周）可溶性蛋白含量为22.93-47.49和50.12-68.60 mg·kg-1，分别显著高于其鲜果含量（53.53和82.60 mg·kg-1）。

  为了挖掘每个品种鲜果和冷藏果实间差异物，本研究以每个品种鲜果和冷藏（2-6周）两类果实TSS等10个指标数值为数据，建立了正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型（图5）。模型参数显示，R2Y和Q2Y值均大于0.5, 说明模型拟合良好且能有效区分样本；置换检验P值均小于0.05，表明无过拟合（表2）。因此，4个品种模型均能有效区分鲜果与冷藏果实，差异物采用VIP（＞1）筛选，‘户太八号’‘夏黑’‘巨玫瑰’和‘阳光玫瑰’分别有6、4、5和4种差异物（表3）。通过T检验（鲜果VS. 冷藏2-6周果实）发现，4个品种分别有6、4、3和2种差异物（P＜0.05）（图6）。综上，2种分析（OPLS-DA和T检验）的共有差异物为：‘户太八号’6种（果糖、TSS、Vc、可溶性蛋白、葡萄糖、总酚），‘夏黑’4种（Vc、TSS、果糖、TA），‘巨玫瑰’3种（总酚、果糖、可溶性蛋白），‘阳光玫瑰’2种（总酚、可溶性蛋白）。

  本研究进一步筛选了同一香型品种的共同差异物（图6）。分析发现，草莓香型品种均含有TSS、果糖和Vc；而玫瑰香型品种则同时具有总酚和可溶性蛋白2种差异物。相比各自鲜果，草莓香型‘户太八号’和‘夏黑’冷藏果实TSS数值分别提高了15.20%和11.26%，果糖含量分别提高了18.68%和28.53%，Vc含量分别降低了33.43%和31.29%。对于玫瑰香型品种，相比各自鲜果，‘巨玫瑰’和‘阳光玫瑰’冷藏果实总酚含量分别降低了43.01%和51.25%；而可溶性蛋白含量分别降低了33.33%和26.96%。

 

 

  在低温贮藏中，4个品种可溶性固形物数值和草莓香型品种果糖、葡萄糖含量均呈现上升趋势；可溶性蛋白含量均表现为下降趋势；而玫瑰香型品种总酚含量均在冷藏2周大幅度下降。草莓香型和玫瑰香型品种分别筛选出3种（可溶性固形物、果糖、Vc）和2种（总酚、可溶性蛋白）冷藏差异物。相比各自鲜果，草莓香型各品种冷藏果实可溶性固定物和果糖数值分别提高了11.26%-15.20%和18.68%-28.53%，Vc含量降低了31.29%-33.43%。对于玫瑰香型各品种，相比各自鲜果，冷藏果实总酚含量降低了43.01%-51.25%；而可溶性蛋白含量降低了26.96%-33.33%。