保存條件對(duì)‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄果實(shí)揮發(fā)性香氣成分的影響

穆丁郁，韓志瑤，王超霞，王榮，馬闖，田淑芬*

（天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，天津 300384）

‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄是日本以安蕓津21號(hào)×白南雜交選育而成的中晚熟品種[1]。該品種果粒大，黃綠色，果肉鮮脆多汁，有玫瑰香味，可溶性固形物含量高，鮮食品質(zhì)極優(yōu)。然而‘陽(yáng)光玫瑰’果實(shí)不耐儲(chǔ)存，易腐爛，新鮮采摘的果實(shí)在保存期間風(fēng)味下降，香味變淡[2]。

香氣是評(píng)價(jià)葡萄果實(shí)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，香氣成分的變化直接影響著果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的保持[3]。采后保存溫度是影響果蔬風(fēng)味品質(zhì)的重要因素[2,4-6]。Matsumoto等[2]研究表明，‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄的玫瑰香味受采后保存溫度影響較大，低溫保存（0、2、5 ℃）會(huì)加速香味的損失，里哪醇含量下降明顯，而10 ℃保存可延緩玫瑰香味的損失，使里哪醇的損失最小化。在葡萄香氣成分的相關(guān)研究中，在不能及時(shí)使用鮮樣進(jìn)行香氣檢測(cè)時(shí)，常將樣品冷凍保存，之后再解凍進(jìn)行香氣的檢測(cè)，這樣會(huì)使葡萄的香氣成分發(fā)生變化[7-12]。唐國(guó)東等[13]研究表明，低溫冷凍處理能夠增加釀酒葡萄‘赤霞珠’酯類、酸類和醇類等香氣成分。國(guó)內(nèi)外有關(guān)不同保存溫度和時(shí)間對(duì)鮮食葡萄香氣成分變化影響的研究很少。

為了探究不同保存條件對(duì)‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄揮發(fā)性香氣成分的影響，明確在不能及時(shí)使用鮮樣進(jìn)行香氣檢測(cè)時(shí)，如何保存能更大限度的保留可揮發(fā)性香氣，從而更好地進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)的評(píng)價(jià)。以鮮樣為對(duì)照，調(diào)查了20 ℃（常溫）、4 ℃（冷藏）、-20 ℃（冷凍）和液氮速凍后進(jìn)行-20 ℃（冷凍）4個(gè)溫度條件對(duì)果實(shí)揮發(fā)性香氣成分的影響及其變化規(guī)律，為該品種揮發(fā)性香氣成分的系統(tǒng)研究及保存保鮮的溫度提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料

試材為天津市北辰區(qū)雙街葡萄園日光溫室栽培的5年生‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄，株行距為1 m×3 m，獨(dú)龍干棚架栽培，結(jié)果新梢間距為15 cm，每個(gè)新梢留1穗果，植株長(zhǎng)勢(shì)一致，土壤肥力均等，栽培管理?xiàng)l件一致。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

試驗(yàn)于2021年8月30日隨機(jī)選取健康、無(wú)病害已成熟的‘陽(yáng)光玫瑰’果穗，檢測(cè)其可溶性固形物含量約為18%，從果穗上、中、下3個(gè)部位隨機(jī)采集大小色澤均勻的果實(shí)，充分混樣后于密封袋中保存，并用于以下各個(gè)處理。

共設(shè)置5個(gè)處理：（A）鮮樣（對(duì)照），即保存0 h；（B）室溫20 ℃下分別保存2 h、4 h、6 h、12 h、1 d、2 d、3 d；（C）4 ℃冰箱冷藏條件下分別保存2 h、4 h、6 h、12 h、1 d、2 d、3 d；(D）-20 ℃冰箱冷凍條件下分別保存1、15、30 d；(E)液氮速凍60 s后放入-20 ℃冰箱冷凍條件下分別保存1、15、30 d。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。

1.2.2 揮發(fā)性香氣組分的檢測(cè)

采用美國(guó)安捷倫7890B-5977A氣相色譜-質(zhì)譜儀（GCMS）進(jìn)行香氣分析，利用50/30μm DVB/CAR/PDMS型極性（Supelco，美國(guó)）的萃取頭進(jìn)行頂空固相微萃取，采用CTC自動(dòng)進(jìn)樣裝置（Agilent，美國(guó)）上樣檢測(cè)，色譜柱為HP5MS毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm,Agilent）。

色譜條件：載氣（純度≥99.999%的高純氦氣）流速1.0 mL·min-1，分流比為5∶1；升溫程序：35 ℃保持2 min，以4 ℃·min-1升至200 ℃，以30 ℃·min-1升至250 ℃，保持5 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃。質(zhì)譜檢測(cè)條件：離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃；電子轟擊源70 eV；掃描范圍30～300 amu。

CTC固相微萃取條件：45 ℃預(yù)熱5 min，磁力攪拌子轉(zhuǎn)速為250 r·min-1（攪拌間歇式運(yùn)行，轉(zhuǎn)5 s，停2 s)，45℃萃取50 min，然后GC進(jìn)樣，250 ℃解吸2 min，采集數(shù)據(jù)。

樣品前處理?xiàng)l件：不同處理的葡萄果實(shí)去梗去籽后榨汁（冷凍樣品需解凍后榨汁），取8 mL澄清葡萄汁樣品加入預(yù)先裝有2.4 g NaCl的20 mL頂空瓶中，然后加入內(nèi)標(biāo)物2-辛醇8 μL（180 mg·L-1，無(wú)水乙醇稀釋），頂空瓶加蓋密封后待測(cè)。

定性分析：對(duì)檢測(cè)的揮發(fā)性成分通過(guò)未知物分析軟件（美國(guó)Agilent公司）與NIST11.L譜庫(kù)（美國(guó)Agilent公司）提供的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行匹配，如果匹配因子大于80（最高100），通過(guò)相同GC-MS條件下標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間和質(zhì)譜圖進(jìn)一步比對(duì)確認(rèn)。

定量分析：目標(biāo)化合物采用內(nèi)標(biāo)-標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量，標(biāo)準(zhǔn)曲線由5點(diǎn)繪制，由化學(xué)工作站計(jì)算定量結(jié)果。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS 25和Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄主要揮發(fā)性香氣成分分析

不同保存溫度條件下共檢測(cè)到24種香氣化合物，如表1所示。其中醛類6種，醇類6種，酯類3種，萜烯類7種，其他類2種。20 ℃常溫條件下檢測(cè)出的化合物數(shù)量最多，為24種；液氮速凍后放入-20 ℃冰箱冷凍條件下檢測(cè)出的化合物數(shù)量最少，為21種。所有樣品中萜烯類數(shù)量最多，醛類和醇類次之。

表1 不同保存溫度下‘陽(yáng)光玫瑰’果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物的種類和數(shù)量Table 1 Category and number of volatile aroma compounds in 'Shine Muscat' grape fruits at different storage temperatures

從檢出濃度來(lái)看（表2～4），各保存溫度條件下‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄均以萜烯類、醛類、醇類化合物為主，三者濃度之和占檢出總化合物濃度的93.015%～97.457%。萜烯類化合物中的里哪醇、β-蒎烯、香葉醇，醛類化合物中的正戊醛、正己醛、反式-2-己烯醛以及醇類化合物中的1-己醇、正戊醇、反式-2-己烯醇等化合物在不同溫度條件下的濃度變化較大，而酯類和其他類化合物的濃度在所有處理組中均變化不大。2-苯乙醇是20 ℃常溫條件下特有的化合物，大馬酮僅在液氮速凍后-20 ℃冷凍條件下未檢出。

表2 20 ℃不同保存時(shí)間下‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物Table 2 Concentration of volatile aroma compounds in 'Shine-Muscat' grape fruits under different storage times at 20 ℃μg·L-1

2.2 保存溫度對(duì)‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄香氣成分的影響

由圖1可知，保存期為1 d時(shí)各溫度條件下的‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄果實(shí)中萜烯類化合物的濃度均低于鮮樣，而醛類化合物濃度在4、-20 ℃和液氮速凍后-20 ℃冷保存下均高于鮮樣，分別升高了51.86、201.15、444.71 μg·L-1。醇類化合物濃度在20、4、-20 ℃保存條件下高于鮮樣，而在液氮速凍后-20 ℃冷凍條件下濃度有所下降，這表明液氮速凍后-20℃冷凍保存抑制了醇類物質(zhì)的生成。酯類和其他類化合物的濃度在各保存溫度條件下的變化不大。

2.3 保存時(shí)間對(duì)‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄香氣成分的影響

由圖2可知，20 ℃條件下醛類化合物濃度呈先上升后下降趨勢(shì)，保存6 h時(shí)上升至峰值303.38 μg·L-1，之后緩慢下降，3 d時(shí)下降至113.19 μg·L-1。醇類化合物濃度隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，4 h時(shí)出現(xiàn)峰值587.19 μg·L-1，而后下降至422.65 μg·L-1，3 d時(shí)下降至376.24 μg·L-1。萜烯類化合物濃度變化不穩(wěn)定，采后至保存2 h濃度迅速下降，之后又迅速上升，4 h時(shí)出現(xiàn)峰值369.89 μg·L-1，隨后6 h再次迅速降至169.96 μg·L-1，12 h時(shí)濃度達(dá)到最低為143.52μg·L-1，之后緩慢上升，3 d時(shí)濃度達(dá)到276.59 μg·L-1，而總體上萜烯類化合物濃度仍呈下降趨勢(shì)。

由圖3可知，4 ℃冷藏條件下醛類化合物的變化和20 ℃常溫條件下的變化類似，隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后降低的趨勢(shì)，4 h時(shí)達(dá)到峰值251.54 μg·L-1，之后濃度變化較平緩，保存1 d后濃度開(kāi)始下降，3 d時(shí)下降至187.59 μg·L-1。醇類化合物的濃度總體呈上升趨勢(shì)，采后至2 h濃度有所下降，之后濃度迅速上升，6 h出現(xiàn)峰值711.33 μg·L-1，之后開(kāi)始下降，1 d時(shí)濃度下降至最低354.80 μg·L-1，隨后慢幅上升。萜烯類化合物的濃度呈下降趨勢(shì)，從最初的288.00 μg·L-1下降至3 d的116.92 μg·L-1。

表3 4 ℃不同保存時(shí)間下‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物Table 3 Concentration of volatile aroma compounds in 'Shine Muscat' grape under different storage times at 4 ℃μg·L-1

表4 -20 ℃和液氮后-20 ℃不同保存時(shí)間下‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物濃度Table 4 Concentration of volatile aroma compounds in Shine-Muscat grape fruits under different storage times at -20 ℃ and -20 ℃ after liquid nitrogen quick-freezingμg·L-1

因此，隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，20 ℃和4 ℃保存條件下均呈現(xiàn)醇類化合物濃度升高，萜烯類化合物濃度下降以及醛類化合物濃度先升后降趨勢(shì)，但4 ℃冷藏保存延緩了‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄揮發(fā)性香氣成分的變化。

由圖4可知，-20 ℃冷凍條件下醇類物質(zhì)濃度隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，1 d時(shí)達(dá)到峰值408.00 μg·L-1，而后降低，30 d時(shí)濃度上升至389.80 μg·L-1。醛類物質(zhì)濃度呈先上升后下降的趨勢(shì)，保存期1 d時(shí)上升至387.27 μg·L-1，而后下降，30 d時(shí)濃度下降至136.96 μg·L-1。萜烯類化合物呈下降趨勢(shì)，30 d時(shí)下降至59.08 μg·L-1。

由圖5可知，液氮速凍后-20℃冷凍條件下醛類和萜烯類化合物濃度的變化與-20℃冷凍條件下類似，其中醛類化合物在1 d時(shí)出現(xiàn)峰值630.84 μg·L-1，之后降低，至15 d時(shí)199.69 μg·L-1下降了431.15 μg·L-1，30 d時(shí)下降至162.52 μg·L-1，均高于-20℃冷凍條件下同時(shí)期醛類化合物的濃度，這表明液氮速凍后在-20℃冷凍保存可以抑制醛類化合物濃度的下降。相比于鮮樣288.0 μg·L-1，萜烯類化合物濃度呈下降趨勢(shì)，到15 d時(shí)53.07 μg·L-1下降了234.93 μg·L-1。醇類化合物的濃度變化不大，在250μg·L-1左右上下波動(dòng)，但總體上呈下降趨勢(shì)，30 d時(shí)濃度下降了119.57 μg·L-1，這表明液氮速凍后在-20 ℃冷凍保存抑制了醇類化合物的生成。

3 討論

‘陽(yáng)光玫瑰’屬于玫瑰香型葡萄品種，萜烯類化合物是玫瑰香型葡萄的特征香氣成分，是花卉類氣味的重要來(lái)源，尤以單萜對(duì)玫瑰香味的貢獻(xiàn)突出，常見(jiàn)的單萜醇類有里哪醇、香葉醇、橙花醇、香茅醇和α-松油醇[14]，其中里哪醇和香葉醇是玫瑰香味的主要呈香物質(zhì)[15-16]。由表2～4可以看出，在‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄中檢測(cè)到萜烯類化合物中的主要成分為里哪醇和香葉醇。隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)，在各溫度條件下香葉醇的濃度變化不大，而里哪醇的濃度呈下降趨勢(shì)，有趣的是在20 ℃常溫保存2～3 d以及4 ℃冷藏保存3 d時(shí)，里哪醇的濃度有所回升。這表明‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄采摘后其玫瑰香味會(huì)迅速變淡，在20 ℃保存2～3 d及4 ℃冷藏保存3 d左右時(shí)又會(huì)回升至接近甚至高于新鮮采摘時(shí)的香味水平。而在-20 ℃和液氮速凍后-20 ℃冷凍條件下里哪醇的濃度損耗較大，玫瑰香味變淡。

本研究只檢測(cè)了游離態(tài)里哪醇的含量，而在葡萄漿果中，萜烯化合物如里哪醇和香葉醇以游離態(tài)形式和幾種糖苷結(jié)合態(tài)形式存在[17]。結(jié)合態(tài)里哪醇的酸解或酶解生成游離態(tài)里哪醇[2,18]。因此，采后保存溫度可能會(huì)影響里哪醇結(jié)合態(tài)形式的水解，造成里哪醇的含量隨保存溫度的不同而發(fā)生變化。而在冷凍條件下里哪醇的濃度損耗較大，這可能是由于葡萄經(jīng)冷凍、解凍處理后細(xì)胞組織損傷致使揮發(fā)性物質(zhì)與細(xì)胞間的結(jié)合能力下降，造成部分香氣成分的損失[19]。

C6化合物也是葡萄果實(shí)風(fēng)味的重要化合物，對(duì)青草氣味貢獻(xiàn)突出，主要包括己醛、己醇、2-己烯醛等，它們是果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)、原產(chǎn)地判定等研究的重要依據(jù)[20]。本試驗(yàn)中，正己醛、反式-2-己烯醛、1-己醇、反式-2-己烯-1-醇是濃度較高的4種C6化合物，而1-己醇、反式-2-己烯-1-醇的嗅覺(jué)閾值也較高，分別為500、100 μg·L-1[21-23]；正己醛和反式-2-己烯醛的嗅覺(jué)閾值卻很低，分別為4.5μg·L-1和17 μg·L-1[21-23]。因此，正己醛和反式-2-己烯醛是‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄中植物類氣味的重要貢獻(xiàn)化合物。有趣的是，醛類化合物的濃度在各保存溫度條件下都會(huì)先上升至一個(gè)峰值，然后開(kāi)始下降，在-20 ℃和液氮后-20℃冷凍條件下醛類化合物濃度上升的幅度更大，在20 ℃常溫保存1 d、4 ℃冷藏保存2～3 d、-20 ℃冷凍保存15 d、液氮速凍后-20℃冷凍保存15～30 d時(shí)醛類化合物濃度最接近鮮樣。這表明，‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄果實(shí)采摘后香氣組分和風(fēng)味發(fā)生了快速變化，而在常溫或冷藏條件下保存1～3 d時(shí)，香氣組分及風(fēng)味濃度又回到接近鮮樣的水平。

作為對(duì)機(jī)械損傷的典型反應(yīng)，C6醛的增加通常與組織破壞有關(guān)。此外，C6醛是信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的一部分，可導(dǎo)致由植物組織中的機(jī)械損傷觸發(fā)的防御系統(tǒng)的激活[24-25]。本研究中，-20 ℃冷凍和液氮后-20 ℃冷凍條件下產(chǎn)生了更多的醛類化合物，可能是因?yàn)槔鋬鲞^(guò)程中冰晶生長(zhǎng)造成了葡萄細(xì)胞組織的損傷，作為應(yīng)急反應(yīng)使更多的醛類化合物釋放出來(lái)。

因此，‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄新鮮采摘或在常溫及冷藏條件下保存2～3 d時(shí)的風(fēng)味最佳。為了保持‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄香氣檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)，建議盡量選擇鮮樣或者在室溫及冷藏條件下保存2～3 d時(shí)的葡萄樣品進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)論

綜上所述，‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄果實(shí)中共檢測(cè)到24種香氣成分，以萜烯類、醛類、醇類化合物為主。隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，各保存溫度條件下‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄香氣組分均表現(xiàn)出萜烯類化合物濃度下降，醛類化合物先上升后下降的規(guī)律；20 ℃、4 ℃和-20 ℃溫度條件下‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄香氣成分均表現(xiàn)出醇類化合物濃度上升，液氮速凍后-20 ℃冷凍保存抑制了醇類物質(zhì)的生成和醛類物質(zhì)的下降。‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄采摘后香氣成分變化很快，而在20 ℃和4 ℃保存2～3 d時(shí)特征香氣成分又變濃，與鮮樣相近。冷凍保存對(duì)‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄特征香氣的損耗較大。