李 凱，商佳胤，張 娜，田淑芬，黃建全，王 丹，蘇 宏，王超霞

（1.天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，天津300384；2.天津農(nóng)學(xué)院，天津300384）

葡萄果實的香氣成分是構(gòu)成其內(nèi)在品質(zhì)的主要因素之一［1-2］，怡人的香氣是吸引消費者和增強市場競爭力的重要因素。尤其在鮮食葡萄和葡萄酒產(chǎn)業(yè)中，香氣是衡量品質(zhì)的重要因素，香味濃郁的葡萄及葡萄酒更受消費者喜愛［3］。根據(jù)香氣類型，通常將葡萄品種劃分為玫瑰香型、草莓香型和中性香型［4］，前人圍繞‘玫瑰香’‘京亞’‘京秀’等品種的研究表明品種間香氣成分種類及其含量存在較大差異［5-9］，‘赤霞珠’‘巨峰’‘蛇龍珠’等品種在不同產(chǎn)地的香氣物質(zhì)積累也存在差異［10-12］?！廾倒濉咸言谔旖虍a(chǎn)區(qū)表現(xiàn)出較好的抗病性和豐產(chǎn)性，具有濃玫瑰香味，品質(zhì)優(yōu)，是具有一定推廣前景的優(yōu)良中熟品種［13］。因此，研究天津產(chǎn)區(qū)‘巨玫瑰’葡萄果實中香氣成分的種類及其含量，對天津產(chǎn)區(qū)的高品質(zhì)葡萄生產(chǎn)、優(yōu)良品種選育以及葡萄深加工產(chǎn)業(yè)等具有重要的理論與實際意義。

本實驗以天津產(chǎn)區(qū)玫瑰香型品種‘巨玫瑰’為研究對象，采用頂空固相微萃取及氣相色譜-質(zhì)譜分析法提取檢測，利用內(nèi)標(biāo)-標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量并結(jié)合氣味活性值和香氣輪廓分析等方法，分析果實香氣成分，為了解天津產(chǎn)區(qū)‘巨玫瑰’葡萄果實品質(zhì)特性提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 果實及取樣 根據(jù)歷年物候期和可溶性固形物含量綜合判斷不同品種的成熟期，2019 年8 月28日，采自天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院武清試驗基地，采樣時兼顧果穗的上中下部位和陰陽面，隨機采集30 粒，重復(fù)3 次，用液氮速凍，置于-80 ℃超低溫冰箱保存。1.1.2 設(shè)備與試劑 無水乙醇：色譜純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；表2 中所列49 種標(biāo)準(zhǔn)品均購自Sigma-Aldrich 公司；氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀：5977A- 7890B GC-MS 聯(lián)用儀（Agilent, 美國）；CTC 自動進樣裝置（Agilent，美國）；萃取頭：50/30 μm DVB/CAR/PDMS 型極性（Supelco, 美國）；色譜柱：HP-5MS 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm, Agilent, 美國）。

1.2 方法

1.2.1 樣品預(yù)處理 樣品置于室溫下解凍，除梗后破碎榨汁，加入60 mg/L 二氧化硫（抗氧化），取混合液8 mL 加入頂空瓶中，加入2.4 g NaCl 和8 μL 內(nèi)標(biāo)物2-辛醇（180 mg/L，無水乙醇稀釋），頂空瓶加蓋密封后待測。

1.2.2 色譜條件 載氣：高純氦氣，純度≥ 99.999%， 流速1.0 mL/min，分流比為5∶1；升溫程序：35 ℃ 保持2 min，以4 ℃/min 升至200 ℃，以30 ℃/min 升至250 ℃，保持5 min；進樣口溫度：250 ℃。

1.2.3 質(zhì)譜條件 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。

1.2.4 定性定量分析 數(shù)據(jù)采集：采用CTC 自動進樣裝置，45 ℃預(yù)熱5 min，磁力攪拌子轉(zhuǎn)速為250 r/min （攪拌間歇式運行，轉(zhuǎn)5 s，停2 s)，45 ℃萃取 50 min，然后GC 進樣，250 ℃解吸2 min，采集數(shù)據(jù)。定性分析：利用未知物分析軟件(美國 Agilent 公司)，將未知揮發(fā)性成分的質(zhì)譜圖與NIST 11.L 譜庫(美國 Agilent 公司)中的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進行匹配，匹配因子高于80（最高100）時，通過相同GC-MS條件下標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間和質(zhì)譜圖進一步比對確認(rèn)。定量分析：采用內(nèi)標(biāo)-標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量，內(nèi)標(biāo)為2-辛醇，49 種標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線均由5 點繪制，標(biāo)準(zhǔn)品總離子流圖見圖1，由化學(xué)工作站計算定量結(jié)果。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)品的GC/MS 總離子流圖Fig.1 Total ion current GC-MS chromatograph of standard substances

1.2.5 氣味活性值 氣味活性值（Odor activity value，OAV）是香氣成分含量與嗅覺閾值的比值［14］。OAV 大于1 的成分被視為活性呈香成分。

1.2.6 果實香氣輪廓 參照葡萄酒香氣輪盤［15］及葡萄酒品嘗工具酒鼻子中的香氣分類［16］，同時結(jié)合本研究涉及的揮發(fā)性化合物的氣味描述，將香氣劃分為花卉類、水果類等8 個氣味系列。某個活性呈香成分可能對應(yīng)1 個或多個氣味系列，將其OAV值賦予相對應(yīng)的系列（對應(yīng)多個系列時，視為對每個系列的貢獻相同），利用8 個氣味系列及各自累計獲得的OAV 值構(gòu)建果實香氣輪廓［17-18］。

2 結(jié)果與分析

2.1 香氣定量分析

‘巨玫瑰’葡萄果實中共定性定量49 種香氣化合物，包括12 種醇類、16 種酯類、9 種萜烯類、7種醛類、3 種酮類、1 種芳香烴類和1 種脂肪酸類。如表1 所示，酯類不僅數(shù)量最多，濃度也最高，醛類數(shù)量低于醇類，而濃度高于醇類，萜烯類和其他類化合物濃度較低。

表1 葡萄果實香氣成分種類、數(shù)量及濃度Table 1 Category, number and concentration of aroma components in grape

由表2 可知，醇類化合物中1-己醇、反式-2-己烯-1-醇和2-苯乙醇的濃度最高，均高于140 μg/L； 從酯類濃度來看，乙酸乙酯濃度分別占酯類濃度和總濃度的98.55% 和76.01%，在所有香氣化合物中濃度最高，其它酯類化合物濃度相對較低（＜50 μg/L）；從萜烯類濃度來看，里那醇濃度最高，β-蒎烯次之，香葉醇和香茅醇濃度也相對較高（＞60 μg/L）；從醛類濃度來看，反式-2-己烯-1-醛濃度最高，正己醛次之。綜合分析，濃度最高的8 種化合物依次為乙酸乙酯、反式-2-己烯-1-醛、1-己醇、里那醇、正己醛、反式-2-己烯-1-醇、β-蒎烯和2-苯乙醇，并且它們的濃度之和達到總濃度的95.70%，因此僅從濃度來看，這8 種成分是巨玫瑰葡萄果實的主要香氣成分。

表2 葡萄果實香氣成分濃度Table 2 Concentrations of aroma components determined in grape

續(xù)表：

2.2 活性呈香成分分析

葡萄果實中香氣成分種類很多，成分間不僅濃度差異大，嗅覺閾值也不同（表2）。風(fēng)味強度取決于濃度和閾值，只有濃度達到可以被感知時（OAV ≥1），該成分才被視為活性呈香成分［30］。如表3 所示，‘巨玫瑰’葡萄果實中49 種香氣成分中只有17 種為活性呈香成分，包括2 種醇類、7 種酯類、4 種萜烯類和4 種醛類。醇類中只有1-辛烯-3-醇和反式-2-己烯-1-醇為活性呈香成分，主要為果實貢獻植物類和脂肪類氣味，而1-己醇和2-苯乙醇雖然濃度較高，但均低于閾值濃度，并不能有效貢獻氣味。酯類主要貢獻水果類氣味，其中丁酸乙酯由于其閾值低，對果實香氣貢獻最大；濃度最高的乙酸乙酯因其閾值極高（5 000 μg/L），OAV則較低；此外，異丁酸乙酯、己酸乙酯對果實香氣貢獻也較高。萜烯類主要貢獻花卉類和水果類氣味，其中里那醇貢獻最大。醛類主要貢獻植物類和脂肪類氣味，其中反式-2-己烯-1-醛OAV 最高，正己醛次之。綜合分析，反式-2-己烯-1-醛、正己醛、丁酸乙酯和里那醇是巨玫瑰葡萄果實香氣的重要貢獻成分。

表3 活性呈香成分的氣味活性值（OAV）Table 3 Odor activity value of active aroma components

續(xù)表：

2.3 果實香氣輪廓分析

香氣輪廓圖可以簡單直觀地反映出葡萄果實香氣組成。由圖2 可知，‘巨玫瑰’葡萄果實香氣主要由花卉類、水果類、植物類和脂肪類氣味構(gòu)成，氣味系列強度依次為植物類＞水果類＞脂肪類＞花卉類＞化學(xué)類＞香料類，植物類和水果類氣味最為突出，植物類氣味活性值接近180，水果類氣味超過130；其次為脂肪類和花卉類，二者強度差異不大，活性值在60 左右；其它氣味類型活性值低或無。

圖2 ‘巨玫瑰’葡萄果實香氣輪廓Fig. 2 Aroma profile of grape ‘Jumeigui’

3 討論

玫瑰香型與萜類物質(zhì)及其含量密切相關(guān)，其中含量最豐富的是單萜，常見的單萜醇類有里那醇、香葉醇、橙花醇、香茅醇和α-萜品醇［41］，BARBERA 等［42］和譚偉等［43］都認(rèn)為里哪醇和香葉醇是玫瑰香味的主要呈香物質(zhì)。本研究中‘巨玫瑰’葡萄為玫瑰香型品種，其果實活性呈香成分中里那醇活性值最高，香葉醇次之，與前人研究結(jié)果較為一致。

草莓香型主要存在于美洲種葡萄及與其他種的雜交品種果實中，草莓香味的特征香氣物質(zhì)主要是酯類物質(zhì)，對形成美洲葡萄特有的香味具有重要作用［44-45］。本研究中‘巨玫瑰’葡萄雖為玫瑰香型，但卻與草莓香型品種類似，含有豐富的酯類成分，并且其中丁酸乙酯對果實香氣貢獻最大，這與張文文等［18］研究結(jié)果中丁酸乙酯是草莓香型‘巨峰’葡萄的主要香氣貢獻化合物較為類似。究其原因，‘巨玫瑰’親本為‘沈陽玫瑰’和‘巨峰’［46］，‘沈陽玫瑰’是玫瑰香芽變品種［47］，因此，‘巨玫瑰’同時繼承了父母本的香氣成分特征，其果實活性呈香成分中同時包含了玫瑰香型和草莓香型品種的特征香氣成分。

OLIVEIRA 等［48］認(rèn)為己醛、己醇、2-己烯醛等C6化合物是葡萄果實中一類重要的風(fēng)味化合物，對于評價葡萄品質(zhì)、判定原產(chǎn)地等方面具有重要價值。本研究中‘巨玫瑰’葡萄果實中反式-2-己烯-1-醛、1-己醇、正己醛和反式-2-己烯-1-醇這4 種C6化合物濃度較高，是‘巨玫瑰’葡萄果實香氣成分的重要構(gòu)成部分，尤其是反式-2-己烯-1-醛、正己醛，具有高氣味活性值，是葡萄果實植物類和脂肪類氣味的重要貢獻成分。

4 結(jié)論

天津產(chǎn)區(qū)‘巨玫瑰’葡萄果實中共檢測出49 種香氣化合物，定量結(jié)果顯示，以酯類、醛類、醇類和萜烯類為主，其中乙酸乙酯、反式-2-己烯-1-醛、1-己醇、里那醇、正己醛、反式-2-己烯-1-醇、β-蒎烯和2-苯乙醇是主要香氣成分。氣味活性值結(jié)果顯示，‘巨玫瑰’葡萄果實香氣主要由17種活性呈香成分貢獻，氣味活性值由高到低依次為反式-2-己烯-1-醛、正己醛、丁酸乙酯、里那醇、異丁酸乙酯、1-辛烯-3-醇、己酸乙酯、苯乙醛、2-甲基丁酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸乙酯、香葉醇、反式-2-己烯-1-醇、正庚醛、香茅醇、丙酸乙酯和β-蒎烯。香氣輪廓顯示，巨玫瑰果實香氣主要由植物類、水果類、脂肪類和花卉類氣味構(gòu)成。