陳昌琳，孫小欽，鐘程操，張小軍，董順文，呂遠平，劉紋藝，陽翠*

1(四川省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物育種栽培研究所，四川 成都，610300) 2(四川大學 輕工科學與工程學院，四川 成都，610065)

藍莓果實外觀顏色鮮亮，口感豐富細膩，具有獨特的酸甜風味，含有多種具有生理活性的成分，如花色苷、黃酮等，是一種具有促進視紅素再合成、抗腫瘤、抗泌尿系統(tǒng)感染、抗衰老、預(yù)防血栓及心臟疾病等功效的保健水果[1-2]，深受消費者喜愛，種植面積逐年擴大。截至2020年底，全國藍莓栽培面積6.64萬hm2，總產(chǎn)量34.72萬t，截至2022年，四川地區(qū)栽培藍莓6 667 hm2，產(chǎn)量達到5萬t[3]。

影響藍莓品質(zhì)的因素主要包括外觀、甜度等[4]，但隨著消費者對水果品質(zhì)要求的進一步提高，藍莓香氣已成為繼果實外觀、甜度后第三重要的影響因素[5]，因此對藍莓香氣成分的研究也越來越受到重視。藍莓的香氣取決于在成熟過程中合成的幾十種揮發(fā)性化合物的相互作用，包括醛類、醇類、萜類、酯類等物質(zhì)[6-9]。不同揮發(fā)性化合物的種類和含量構(gòu)成了各藍莓品種的不同香氣。

全國藍莓栽培品種日益增多，特別是南方產(chǎn)區(qū)，新培育的品種85%為南高叢品種[3]，給四川地區(qū)藍莓種植戶帶來了機遇與挑戰(zhàn)。本研究選用四川地區(qū)3個傳統(tǒng)主栽品種奧尼爾、綠寶石、密斯梯及3個新品種法新、追雪、春高的果實，根據(jù)其外觀形態(tài)、風味品質(zhì)、營養(yǎng)成分對6個藍莓品種的品質(zhì)進行綜合分析，比較不同品種間的品質(zhì)優(yōu)劣，為鮮食、加工品種的選育提供依據(jù)；采用頂空固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，SPME-GC-MS)對香氣成分進行測定、分析，比較不同品種間的香氣成分的差異，為種植戶、經(jīng)銷商及消費者在品種選擇等環(huán)節(jié)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實驗材料為2020年6月于成都市豐欣藍莓種植有限公司藍莓基地采摘果實大小、成熟度一致、果面著色均勻且無病、蟲、傷害的奧尼爾、綠寶石、密斯梯、法新、追雪、春高6個品種的藍莓果實，帶回實驗室預(yù)冷后分別貯存于-80、-20 ℃供香氣成分及其他果實品質(zhì)的測定。

GCMS-QP2020氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司；1 cm-50/30 μm DB/CAR/PDMS 固相微萃取萃取頭，美國Supelco公司；DF-101 s集熱式磁力攪拌器，上海力辰邦西儀器科技有限公司；PAL-1手持式數(shù)顯糖度計，日本ATAGO公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 果實品質(zhì)測定

單果重采用稱重法，隨機選取20個果實進行稱重，取平均值；果形指數(shù)測定采用游標卡尺隨機測量20個果實的橫徑縱徑，果形指數(shù)=縱徑/橫徑[10]。水分含量采用烘干法測定；可溶性固形物(total soluble solid，TSS)采用數(shù)顯糖度計測定；可滴定酸(titratable acidity，TA)含量參照GB 12456—2021《食品中總酸的測定》，采用pH電位法測定；還原糖參照NY/T 2742—2015《水果及制品可溶性糖的測定3,5-二硝基比色法測定》；總黃酮采用Al(NO3)3比色法測定[11]；花色苷含量測定采用pH示差法[12]。各指標測定均隨機取10～20 g 藍莓果實打漿混勻后取樣測定，每個指標平行測定3次。

1.2.2 頂空固相微萃取測定香氣成分

樣品處理：10 g藍莓冰浴勻漿后，取6 g樣品置于15 mL樣品瓶中，加入磁力攪拌子，迅速密封并搖勻，將萃取瓶放入40 ℃恒溫磁力攪拌器中，平衡15 min，插入老化后的萃取頭萃取30 min，取出萃取頭后立即插入氣相色譜儀進樣口，于250 ℃解析3 min進樣。

氣相色譜條件：Rtx-wax色譜柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)，載氣為高純氦氣(He)，載氣流速2.0 mL/min；不分流進樣；升溫程序為40 ℃保持3 min，以5 ℃/min速度上升至90 ℃保持2 min，以8 ℃/min速度上升至230 ℃，保持4 min。

質(zhì)譜條件：離子源溫度230 ℃；接口溫度250 ℃；采用全掃描模式(scan)采集信號，質(zhì)譜檢測范圍35～500m/z。

香氣成分的鑒定：參照NIST14、NIST14 s，對未知揮發(fā)性化學成分圖譜進行比對定性，用峰面積歸一化法計算各香氣成分的相對質(zhì)量分數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 2017進行作圖分析，SPSS進行顯著性、相關(guān)性及主成分分析，P<0.05為顯著相關(guān)，用SIMCA 14.1進行正交偏最小二乘法-判別分析(orthogonal partial least squares-discrimination analysis，OPLS-DA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藍莓品種外觀形態(tài)比較

對6個品種藍莓果實的外觀形態(tài)進行測定，結(jié)果如表1所示，6個品種藍莓果實外觀品質(zhì)有明顯差異，其中春高果實單果重、橫徑、縱徑皆最高，且顯著高于其他品種，呈扁圓形；3個新品種中，追雪、法新比3個傳統(tǒng)藍莓品種綠寶石、奧尼爾、密斯梯的單果重、橫徑都小，且都更接近圓形；法新與奧尼爾的單果重及縱徑差異不顯著。3個傳統(tǒng)品種中，綠寶石果實最大，其次是奧尼爾，密斯梯果實最小。

表1 不同藍莓品種外觀形態(tài)比較Table 1 Comparison of appearance of different cultiars of blueberry

2.2 不同藍莓品種的品質(zhì)比較

由表2可知，春高含水量顯著高于其他品種，達到92.36%；追雪含水量最低為82.69%；法新、綠寶石、密斯梯、奧尼爾的含水量在86%～90%依次增加，4者之間差異不顯著。追雪還原糖、可溶性固形物及總酸含量均顯著高于其他品種。奧尼爾總酸含量顯著低于其他5個品種，由于較低的總酸含量，使法新和奧尼爾的糖酸比較高；綠寶石糖酸比顯著低于其他品種，追雪、春高、密斯梯的糖酸比差異不顯著，說明3個新品種的風味消費者接受度較高。在次生代謝產(chǎn)物方面，花青素是評價藍莓營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標，6個品種花青素含量差異極顯著，其中追雪的含量最高，達到259.96 mg/100 g FW。這可能是因為藍莓花青素主要存在于果皮中，而追雪的果實體積最小，單位質(zhì)量的表面積最大，因此花青素含量最高?；ㄇ嗨睾孔畹偷氖欠ㄐ聻?17.48 mg/100 g FW。

2.3 不同藍莓品種的果實品質(zhì)指標間相關(guān)性分析、主成分分析及綜合評價

對藍莓果實3個外觀形態(tài)指標及7個品質(zhì)指標進行相關(guān)性分析，以探索不同指標間的相互關(guān)系，篩選進行主成分分析的指標，得到結(jié)果如表3所示。

表2 不同藍莓品種的品質(zhì)比較Table 2 Quality indexes of different blueberry cultiars

表3 藍莓品種測試指標間相關(guān)性分析Table 3 Correlation coefficient between indexes of blueberrys

橫徑、縱徑、單果重3個指標間相關(guān)系數(shù)均>0.8，且呈極顯著正相關(guān)性，橫徑、縱徑、單果重3個指標均反應(yīng)的是果實大小的品質(zhì)特性，因此這3個指標反應(yīng)的信息重合度較高；而這3個指標與含水量表現(xiàn)出顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系，表明藍莓果實大小與含水量存在一定的相關(guān)性；含水量、果實大小與總黃酮、花青素、還原性糖、總酸、可溶性固形物呈不同程度顯著或極顯著負相關(guān)，表明大果與質(zhì)優(yōu)是矛盾關(guān)系，不能同時滿足，這也是藍莓育種中的一大挑戰(zhàn)。還原糖與可溶性固形物是藍莓的糖分含量指標，總黃酮、花青素是藍莓果實營養(yǎng)物質(zhì)指標，各品種藍莓果實含水量均在80%以上，對糖分及營養(yǎng)物質(zhì)濃度影響很大，因此，含水量與以上5個指標的相關(guān)性很高?；ㄇ嗨嘏c總黃酮呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，這是由于花青素和黃酮均屬于酚類物質(zhì)[13-14]?；ㄇ嗨嘏c還原糖呈相關(guān)系數(shù)達到0.8以上的極顯著正相關(guān)關(guān)系，這是因為花青素由糖和花青素苷元合成，同時糖的含量可以影響戊糖呼吸活躍度，戊糖呼吸可以形成莽草酸，而花青素合成所需要的前體是從莽草酸途徑產(chǎn)生的[15-16]。糖酸比除與總酸、可溶性固形物呈極顯著的負相關(guān)外，與其他指標相關(guān)性均為顯著或不顯著，且糖酸比為可溶性固形物含量與總酸含量的比值，為更好地比較6個藍莓品種的鮮食特性，后續(xù)分析中以糖酸比替代可溶性固形物及總酸，綜合反映藍莓果實的風味。

通過對6個藍莓品種的8個指標進行主成分分析，結(jié)果如表4、表5所示。

表4 總解釋方差Table 4 Total ariance explained

表5 成分矩陣Table 5 Component matrix and component coefficient matrix

如表4所示，提取出了2個主成分，累計方差貢獻率為83.281%，說明提取的2個主成分可以解釋原有信息，主成分1的方差貢獻率64.20%，包含橫徑、縱徑、單果重、含水量、糖酸比等5個以反應(yīng)外觀和風味的指標，貢獻率依次為88.9%、78.1%、88.9%、92.1%、56.9%；主成分2包含營養(yǎng)指標花青素，貢獻率為78.4%。

根據(jù)各指標與因子成分矩陣，得到如下公式，計算各主成分得分。

F1=0.173X1+0.152X2+0.173X3+0.179X4-0.166X5-0.117X6-0.162X7+0.111X8

F2=0.212X1+0.300X2+0.247X3-0.114X4+0.148X5+0.514X6+0.304X7+0.260X8

以2個主成分及每個主成分對應(yīng)方差貢獻率占提取主成分累計方差貢獻率的比例作為權(quán)重，得到綜合評價函數(shù)：

F0=0.771F1+0.229F2

根據(jù)綜合評價函數(shù)，計算出不同品種藍莓綜合得分并排序，結(jié)果見表6。

表6 不同品種藍莓果實品質(zhì)預(yù)測評價結(jié)果Table 6 Ealuation results of prediction for different blueberry cultiars

2.4 不同藍莓品種的香氣物質(zhì)比較

通過GC-MS分析得到6個藍莓品種的果實香氣物質(zhì)的總離子流圖見圖1，結(jié)果見表7。共鑒定出包括醇類、醛類、酯類、萜類、苯環(huán)類在內(nèi)的90種香氣物質(zhì)。其中，追雪有45種、法新有37種、春高有39種、綠寶石有46種、密斯梯有49種、奧尼爾有34種。醛類和醇類物質(zhì)占總香氣物質(zhì)比例高于其他類物質(zhì)，醇類在綠寶石中所含最多，醛類物質(zhì)在奧尼爾中所含最多，酯類在法新中最多，追雪含酮類、萜類及其他類較其他品種更多。醇類物質(zhì)中，1-己醇、反式-2-己烯醇在6個品種中占比最高，1-己醇具有水果香氣及芳香，綠寶石中E-2-己烯醇占比最高，占其所含醇類物質(zhì)的63.46%，具有綠葉清香及水果香氣；醛類物質(zhì)主要是具有青草、草本及蘋果香味的E-2-己烯醛、3-己烯醛和己醛[17]，法新和奧尼爾中E-2-己烯醛相對含量最高，綠寶石中最少，是法新的47%；酮類主要為香葉基丙酮，帶有甜蜜玫瑰香韻味[18]。酯類主要為水楊酸甲酯，具有果香及木香；萜類主要是芳樟醇及D-檸檬烯，芳樟醇帶有玫瑰花香味[19]，D-檸檬烯[20]具有薄荷、柑橘味；苯環(huán)類主要是具有天竺葵味的對二甲苯。其他類主要是(2R,5R)-2-甲基-5-(丙-1-烯-2-基)-2-乙烯基四氫呋喃、(2R,5S)-2-甲基-5-(丙-1-烯-2-基)-2-乙烯基四氫呋喃。

6個藍莓品種的果實共有香氣物質(zhì)為1-己醇、青葉醇、反式-2-己烯醇、2-乙基己醇、1-辛醇、3-己烯醛、E-2-己烯醛、天竺葵醛、己醛、庚醛、香葉基丙酮、芳樟醇、D-檸檬烯、對二甲苯、正辛醚。

圖1 各藍莓品種揮發(fā)性物質(zhì)的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of the olatile aroma components of blueberry cultiars

單位：%

續(xù)表7

2.5 特征香氣物質(zhì)分析

圖2 OPLS-DA得分散點圖Fig.2 Score plot of OPLS-DA

圖3 7個特征香氣物質(zhì)OPLS-DA得分散點圖Fig.3 Score plot of OPLS-DA with seen characteristic aroma components

3 結(jié)論與討論

本研究對成都地區(qū)3個傳統(tǒng)主栽品種及3個新品種外觀形態(tài)、風味品質(zhì)、營養(yǎng)成分、香氣物質(zhì)4個方面進行了測定分析。分析藍莓果實的外觀形態(tài)、風味品質(zhì)、營養(yǎng)成分測試指標間相關(guān)性，并通過主成分分析法對6個藍莓品種的果實綜合品質(zhì)進行了排名，結(jié)果顯示，春高因果子較大、含水量高，商品性好，綜合排名第1。法新的糖酸比最高，消費者接受度高，排名第2，二者都可以作為鮮食品種繼續(xù)推廣。綠寶石、奧尼爾、密斯梯作為傳統(tǒng)最受消費者歡迎的鮮食品種，綜合排名第3～5名，可以進一步擴大種植面積。追雪果子最小，商品性最低，排名第6，但花青素含量最高，可以用于加工成高附加值藍莓花青素產(chǎn)品。香氣物質(zhì)分析結(jié)果顯示6個品種藍莓果實所含香氣物質(zhì)種類、相對含量都有較大差異，化合物主要種類為醇類和醛類，主要含有桉葉油醇、1-己醇、E-2-己烯醛等物質(zhì)。6個品種含有18個共有物質(zhì)，包括醇類、醛類、酮類、萜類及其他5類。桉葉油醇、1-己醇、E-2-己烯醛、己醛、芳樟醇、香葉醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮為6個藍莓品種的特征香氣物質(zhì)。本研究有助于了解不同品種藍莓果實間外觀形態(tài)、風味品質(zhì)、營養(yǎng)成分、香氣成分的特點及差異，但本研究僅對6個品種藍莓果實品質(zhì)進行了研究，還應(yīng)結(jié)合田間表現(xiàn)綜合分析6個藍莓品種的優(yōu)劣，篩選適宜成都地區(qū)種植的藍莓品種。