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不同浓度茉莉酸甲酯对葡萄果实香气物质的影响

2023-02-11侯旭东辛守鹏

北方果树 2023年1期
关键词:萜烯类物质醇类

侯旭东,辛守鹏

(1 江苏联合职业技术学院淮安生物工程分院,江苏 淮安 223001;2 江苏省淮安市园艺技术服务站,江苏 淮安 223001)

葡萄果实所含香气物质对葡萄风味品质影响很大,不同品种葡萄具有不同类型的风味特征,而对其风味特征起决定性作用的是果实中所含的少数几种呈香物质。如玫瑰香型葡萄品种‘阳光玫瑰’含有较多的萜烯类化合物,呈玫瑰香;非玫瑰香型芳香品种的‘夏黑’含有较少萜烯类化合物,多为酯类物质;非芳香型品种‘赤霞珠’含有微量萜烯类物质,主要香气物质为脂肪醛和醇[1,2]。虽然不同葡萄品种有不同种类的香气物质,但其果实香气物质含量则更多与栽培管理有关。自然生长条件下,葡萄果实偏小,易脱落,因此在栽培过程中会经常喷施激素。有研究表明,茉莉酸甲酯(MeJA)可调控植物生长发育,并通过激活苯丙烷代谢途径调节植物体内次生代谢产物含量,进而改善果实品质[3]。近年来,MeJA 在改善其他树种如猕猴桃[4]、火龙果[5]等果实品质的报道较多,对葡萄果实的影响报道较少。本试验通过MeJA 处理‘阳光玫瑰’葡萄果实,探究不同处理的果实品质变化,进而为‘阳光玫瑰’的田间管理提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验在‘阳光玫瑰’葡萄生产基地进行,以‘阳光玫瑰’为试材,设两个处理,即于幼果期(盛花后2周) 分别用0.01、0.10 mmol/L MeJA 浸泡葡萄果实10 s,以清水为对照。每个处理分别选取3 株树势一致、生长旺盛的植株。其他栽培管理一致。

果实成熟期随机选取10 穗葡萄,分别从果穗上中下各取1 粒,放入冰盒,带回实验室进行各项指标测定。

1.2 测定项目与方法

随机从3 个处理中各取15 个果实测定果实纵横径,计算果型指数;采用电子天平秤称总重量,计算单果重;使用PAL-1 便携式数显折光仪测定果实可溶性固形物含量; 采用常规酸碱中和滴定法测定果实可滴定酸含量。

果实香气物质测定参考王继源[6]的方法。将果实用液氮研磨后,取8 g 置于20 mL 顶空瓶中,加入磁力搅拌子、1.0 g NaCl 和10 μL 20 ng·μL-13-辛醇(内标),50 ℃下平衡30 min,萃取30 min,磁力搅拌子转速为800 r·min-1。250 ℃下解离5 min。升温程序:40 ℃保持5 min,然后以2 ℃·min-1升至160 ℃,保持2 min,再以10 ℃·min-1升至220 ℃,保持1 min。载气为氦气,不分流。色谱柱: DB Wax (30.0 m×250 μm×0.25 μm),萃取头为50/30 μm PDMS/DVB/CAR SPME。

1.3 数据处理

质谱图采用标准谱库NIST/WILEY和相关文献确定峰保留时间进行定性分析,定量分析则采用峰面积归一法。采用SPSS 17.0、Excel 2010进行统计学分析,采用LSD检验进行显著性方差分析(p<0.05)。采用MetaboAnalyst 5.0进行主成分分析(PCA);采用偏最小二乘法进行判别分析(PLS-DA)。

2 结果与分析

2.1 MeJA 处理对葡萄果实品质的影响

由表1可知,0.01、0.10 mmol/L MeJA 处理的单果重依次比对照增加5.46%、11.40%,果型指数增加2.84%、2.13%,但差异不显著;果实可溶性固形物含量分别提高1.1%、1.4%,差异显著;可滴定酸含量降低0.05%、0.06%,差异显著。

表1 MeJA 处理对成熟期葡萄果实品质的影响

2.2 MeJA 处理对葡萄果实香气物质的影响

由表2可以看出,所有处理的葡萄果实共检测出34 种化合物。其中对照种类最多,有33 种,主要为C6 醛醇类7 种、醇类4 种、醛类7 种、萜烯类9种;0.01 mmol/L MeJA 处理的香气种类31 种,主要为C6 醛醇类7 种、醇类3 种、醛类6 种、萜烯类9 种;0.10 mmol/L MeJA 处理的香气种类30 种,主要为C6醛醇类7 种、醇类3 种、醛类6 种、萜烯类9 种。在所有检测的香气化合物中,C6 醛醇类和萜烯类所有香气物质在3 个处理中均能检测到。

表2 MeJA 处理对成熟期葡萄果实香气物质的影响ng/gFW

从香气物质含量来看,以C6醛醇类相对含量最大,占61.95%;其次是萜烯类物质,占32.34%;其他类物质含量相对较少。对于玫瑰香型葡萄‘阳光玫瑰’而言,萜烯类物质决定其果实香味的特异性。经0.01、0.10 mmol/L MeJA处理,果实成熟期萜烯类物质总含量依次显著高于对照19.05%、23.76%。尤其是芳樟醇含量,0.01、0.10 mmol/L MeJA处理和对照分别占萜烯类物质总含量的78.94%、79.40%、79.38%,其中0.01、0.10 mmol/L MeJA处理的分别显著高于对照18.39%、23.80%; 萜品醇含量,0.01、0.10 mmol/L MeJA处理和对照分别占萜烯类物质总含量的11.12%、11.24%、11.16%,其中0.01、0.10 mmol/L MeJA处理的分别显著高于对照18.62%、24.61%。香叶醇含量,0.01、0.10 mmol/L MeJA处理和对照分别占萜烯类物质总含量的3.60%、3.32%、2.67%,其中0.01、0.10 mmol/L MeJA处理的分别显著高于对照60.65%、53.91%。对于带有青草香味的C6醛醇类物质,0.01mmol/L MeJA处理的略高于0.1mmol/LMeJA处理的。

图1为成熟期3 个处理葡萄果实主要香气组分的主成分分析图 (PCA) 及最小二乘判别分析图(PLS-DA)。由图1-A可以看出,3个处理被明显区分开,尤其是对照,表明MeJA处理对葡萄果实香气影响较大;不同浓度MeJA处理对果实香气影响也有差异。由图1-B可知,不同处理对萜烯类的香叶醇、玫瑰醚和C6化合物的己醇、顺-3-己烯醇等影响较大。

图1 不同处理葡萄果实香气组分的PCA 与PLS-DA 分析

3 讨论

本试验中MeJA 处理的葡萄果实在成熟期的果粒重及果型指数虽有向好变化,但差异不显著,这与孙[7]的试验结论相类似。Wang等[8]在转色期对黑莓果实进行MeJA处理,果实可溶性固形物含量升高、可滴定酸含量降低,与本试验结果相类似,不同浓度MeJA处理显著增加果实可溶性固形物含量,同时显著降低可滴定酸含量。孙晓文[7]对‘京秀’‘圣诞玫瑰’葡萄进行不同浓度MeJA处理,其果实可溶性固形物含量显著增加,但可滴定酸含量无显著变化(或许是因为品种间的差异或处理时期及浓度不同而导致)。

对于玫瑰香型葡萄品种而言,其果实主要特征性香气物质为带玫瑰香味的萜烯类物质,其次为带有青草香味的C6化合物[9]。在本试验研究中,MeJA 处理减少了葡萄果实中香气物质种类,但对主要特征性香气物质种类影响不大,却提高了果实中萜烯类香气物质和C6 化合物相对含量,这与李蔚[10]试验结果相类似。外源茉莉酸甲酯处理提高了果实中萜类化合物含量,尤其是导致单萜化合物的积累,这表明MeJA 处理会使得‘阳光玫瑰’葡萄果实香味更加浓郁。0.10mmol/L MeJA 处理的C6 醛醇类物质总含量低于0.01 mmol/L MeJA 处理的,但萜烯类物质总含量却高于0.01 mmol/L MeJA处理。表明0.10 mmol/L MeJA 处理会降低果实的青草香味,而增加玫瑰香味,有利于增加果实风味品质。

综上所述,MeJA 处理虽然没有显著改善 ‘阳光玫瑰’ 葡萄果实的外观品质,却对内在品质影响较大,通过改变糖酸含量进而提升口感,增强果品风味,相比较而言,0.10 mmol/L MeJA 处理的果实风味品质最佳,玫瑰香味浓郁。

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