王森 何平 王海波 高文勝 常源升 何曉文 鄭文燕 李林光

摘要：【目的】風(fēng)味是蘋果的重要品質(zhì)因子，明確不同產(chǎn)地魯麗蘋果果實風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)的差異，探究環(huán)境因子對蘋果果實風(fēng)味的影響，對篩選適生區(qū)、改善果實風(fēng)味具有重要意義?！痉椒ā窟x取山東、河北、遼寧、新疆、陜西、山西、安徽等7 個蘋果主產(chǎn)省份17 個縣（市、區(qū)）魯麗蘋果果實為研究對象，對其單果質(zhì)量、硬度，以及可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量等常規(guī)品質(zhì)指標(biāo)，以及糖酸組分含量、香氣成分進行檢測，分析不同產(chǎn)地魯麗蘋果果實風(fēng)味品質(zhì)差異?！窘Y(jié)果】不同產(chǎn)地果實平均單果質(zhì)量為196.71 g，果實的果形指數(shù)差異不大，在0.83～0.99 之間，變異系數(shù)僅為4.53%，阿克蘇、廣饒和平度果實硬度相對較高，在10.00 kg·cm-2以上；新疆阿克蘇魯麗蘋果的可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸含量均為最大值。果實中糖組分中以果糖含量最高，其含量（w）范圍為30.94～55.08 mg·g-1，葡萄糖和蔗糖含量略低于果糖；果實中的有機酸以蘋果酸為主；檢測出香氣成分65種，其中酯類31種，醇類22種，醛類6種，萜烯類2種，其他類4種。【結(jié)論】不同的產(chǎn)地對魯麗果實品質(zhì)指標(biāo)影響較大，煙臺蓬萊地區(qū)具有最大果實單果質(zhì)量，阿克蘇具有高糖高酸的特點，果實香氣類型可劃分為“果香型”。

關(guān)鍵詞：魯麗蘋果；不同地區(qū)；風(fēng)味品質(zhì)；香氣

中圖分類號：S661.1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1009-9980（2023）06-1135-11

我國蘋果栽培面積、總產(chǎn)量、人均占有量與出口量均居世界第一，是世界上最大的蘋果生產(chǎn)和消費國[1]。蘋果種植區(qū)域在我國廣泛分布，涉及25 個省份，除黃土高原、環(huán)渤海、黃河故道和西南冷涼高地產(chǎn)區(qū)等四大主產(chǎn)區(qū)外，在部分省份如內(nèi)蒙古、黑龍江、新疆等地還有特色的生產(chǎn)區(qū)分布[2]。因受土壤特性、海拔和氣候環(huán)境的影響，不同種植地區(qū)果實質(zhì)量、著色、糖酸含量等品質(zhì)指標(biāo)存在差異，從而導(dǎo)致產(chǎn)地之間的風(fēng)味差異[3]。風(fēng)味是蘋果的重要品質(zhì)因子[4]，不僅決定了其食用性，而且使其具有了區(qū)別于其他水果的風(fēng)味特點[5]。目前研究認為果實風(fēng)味是果實的內(nèi)在品質(zhì)，由味感和嗅感構(gòu)成[6]。味感以甜味、酸味為評價指標(biāo)，并依此將蘋果分為甜、酸甜、酸甜適度、甜酸和酸5 類[7]；嗅感是由嗅覺感知到的果實中大量混合揮發(fā)性芳香物質(zhì)，包括酯、醇、醛、酮等香氣成分[8]。隨著我國自育蘋果品種日益豐富和多樣化，新品種在不同地域環(huán)境下果實風(fēng)味品質(zhì)差異的相關(guān)研究受到越來越多的關(guān)注[9]，對影響果實品質(zhì)的環(huán)境因子的研究，可以篩選適生區(qū)，生產(chǎn)具有獨特風(fēng)味的果品[10]。產(chǎn)地環(huán)境的不同可以通過果實糖、酸、香氣等不同的風(fēng)味指標(biāo)表現(xiàn)出來[11]。溫度決定果樹生長和品質(zhì)的形成，蘋果生長旺季時18～24 ℃可以促進同化作用，提高果實糖分積累量[12]；果樹的生長狀況與其所處的光環(huán)境密切相關(guān)，光強較弱的條件下，果實中糖的積累量明顯減少，黃酮的積累量也隨之降低[13-14]，紅光和藍光的光譜分別能促進可溶性糖的積累和葉綠素的合成[15-16]。目前關(guān)于蘋果風(fēng)味的研究大多集中在不同品種的比較方面[17-18]，對于不同產(chǎn)地果實風(fēng)味差異的研究較少，尤其是新品種在不同產(chǎn)區(qū)的表現(xiàn)情況鮮有報道。筆者在本研究中以采自17 個地區(qū)魯麗蘋果為試驗材料，對果實糖、酸組分及香氣物質(zhì)進行測定，通過比對分析，明確在不同地區(qū)果實品質(zhì)差異，為進一步推廣和應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 材料

果實樣品分別采自山東、遼寧、新疆、山西、安徽及河北的17 個縣（市、區(qū)）（表1）。各產(chǎn)地通過淀粉-碘染色法確定果實成熟后，選擇果樹樹齡相當(dāng)、栽培管理和樹勢基本一致的果園進行采果。隨機選取5株健壯、無病蟲害的果樹，在樹冠外圍、離地1.5 m以上的位置選擇無機械損傷、無病蟲害的成熟果實。每個果園采果實50個，帶回實驗室4 ℃低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 測定方法

1.2.1 品質(zhì)指標(biāo)測定平均單果質(zhì)量：隨機選取30個蘋果進行稱量，計算平均值；果形指數(shù)：使用游標(biāo)卡尺測量果實縱徑和橫徑，計算縱橫徑比值；硬度：在果實赤道處陰陽兩面去皮后，用GY-1 型硬度計測定果實硬度；可溶性固形物含量：用PAL-1 型數(shù)字糖度計進行測定；采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量；可滴定酸：采用GMK-855F 便攜式酸度計測定可滴定酸含量；糖酸比：可溶性糖與可滴定酸的比值。

1.2.2 糖酸組分測定將蘋果切碎后，稱取10 g樣本，加入40 mL 水研磨搗碎成漿，超聲浸提60 min，8000g離心10 min，取出上清液。上清液定容至40 mL。取適量上清液用針頭式過濾器過濾后，用水稀釋5 倍后上機檢測。使用Waters 1525 高效液相色譜儀和RIGOL L3000 高效液相色譜儀進行測定。糖組分檢測條件：使用Multospher Sugar 色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱溫40 ℃，流動相：乙腈、水體積比70∶30，流速為1.0 mL·min-1，進樣體積為10 μL。酸組分檢測條件：色譜柱使用Kromasil C18 反相色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱溫30 ℃ ，流動相：0.1 mol ·L-1的磷酸二氫鈉溶液（pH=2.5）、甲醇體積比95∶5，流速為1.0 min，檢測時長20 min，進樣體積10 μL，檢測波長214 nm。

1.2.3 揮發(fā)性物質(zhì)測定采用頂空固相萃取（HSSPME）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）檢測果實香氣成分。首先進行萃取頭的老化，選用的是PDMS/DVB 黑色萃取頭，厚度為65 μm。老化溫度為250 ℃ ，時間為0.5 h。將蘋果解凍后迅速切成0.2 cm×0.2 cm×0.2 cm的碎塊并混勻準(zhǔn)確稱取5 g樣品放入50 mL的錐形瓶中，并加入3 μL內(nèi)標(biāo)物2-辛醇（0.016 44 g·L-1），用錫箔紙進行密封。將準(zhǔn)備好的樣品瓶放置在磁力攪拌器上，設(shè)定溫度為40 ℃，同時將老化好的萃取頭插入到樣品瓶中進行固相頂空萃取30 min，吸附成分后立即注射至GC進樣口進行解析。解析時間為5 min。色譜條件；選用Restek Rtx-5MS；進樣口溫度230 ℃；柱溫40 ℃保持3 min，以6 ℃·min-1升至120 ℃，以10 ℃·min-1升至180 ℃；最后以15 ℃·min-1升溫至230 ℃并保持7 min。質(zhì)譜條件：載氣He氣，柱流量1.0 mL·min-1，電離方式EI，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃，掃描質(zhì)量范圍45～450 amu。

揮發(fā)性成分的定性方法：未知化合物經(jīng)計算機檢索，同時與質(zhì)譜庫NIST17-1、NIST17-2、NIST17-S相匹配，確認各種揮發(fā)性成分。定量方法：根據(jù)公式計算出各組分的含量（w）：各組分含量（μg·g-1）=各組分峰面積（/ 內(nèi)標(biāo)峰面積×m）×C內(nèi)標(biāo)×V 內(nèi)標(biāo)×1000；m：樣品質(zhì)量（g）；C內(nèi)標(biāo)：內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度（g·L-1）；V內(nèi)標(biāo)：內(nèi)標(biāo)體積（μL）。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2017 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，采用SPSS 19.0 軟件進行差異顯著性分析，使用Origin2018 作熱圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地魯麗果實主要品質(zhì)比較

17 個產(chǎn)地魯麗果實品質(zhì)指標(biāo)的測定結(jié)果如表2所示，由表2 可知，除果形指數(shù)外，其他幾項指標(biāo)變異系數(shù)均在10%以上，可見不同產(chǎn)地間果實品質(zhì)差異較大。煙臺蓬萊產(chǎn)地果實單果質(zhì)量最大，為260.87 g，顯著高于其他產(chǎn)地，最小的為山亭，為148.81 g；不同產(chǎn)地果實的果形指數(shù)差異不大，在0.83～0.99 之間，變異系數(shù)僅為4.53%，離散程度較??；阿克蘇、廣饒和平度產(chǎn)地果實硬度相對較高，在10.00 kg ·cm-2以上，蒙陰、茌平、即墨和陽谷產(chǎn)地果實硬度較低，低于8.0 kg ·cm-2；阿克蘇產(chǎn)地果實可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸含量均有最大值，3 種品質(zhì)指標(biāo)含量分別為最低產(chǎn)地的1.67 倍、1.64 倍和2.27 倍，果實高糖高酸的特點可能與當(dāng)?shù)馗呷照諘r數(shù)和晝夜溫差有關(guān)[19]；糖和酸的比例很大程度上影響果實的甜酸口味，糖酸比以山亭產(chǎn)地的最高，為81.64，臺安最低，為30.93，且7 項果實品質(zhì)指標(biāo)中，糖酸比變異系數(shù)最高，說明地域因素對魯麗蘋果甜酸風(fēng)味影響較大。

2.2 不同產(chǎn)地魯麗果實糖酸組分差異分析

從表3可以看出，17個產(chǎn)地魯麗蘋果果實中4種糖組分存在顯著差異。果實糖組分中以果糖含量最高，其含量范圍為30.94～55.08 mg·g-1，其中黃三角、萬榮、廣饒等地果糖含量較高，在50.00 mg·g-1以上，茌平含量最低，為30.94 mg·g-1；葡萄糖含量僅次于果糖，平均含量為18.05 mg·g-1，除蒙陰、平度產(chǎn)地外，其余產(chǎn)地葡萄糖含量均高于蔗糖含量；果實中蔗糖含量差異較大，含量最高的蒙陰產(chǎn)地為22.84 mg·g-1，是含量最低的臺安的6.78 倍；各產(chǎn)地果實中山梨醇含量較低，平均含量為4.64 mg·g-1，僅阿克蘇山梨醇含量高于10 mg·g-1，其他產(chǎn)地含量在0.51～8.33 mg·g-1之間。

從表3 可以看出，不同產(chǎn)地魯麗果實中，有機酸均以蘋果酸含量最高，平均含量為2547.81 μg·g-1，是蘋果中最主要的有機酸；酒石酸含量次于蘋果酸，含量范圍為321.58～564.11 μg·g-1，阿克蘇和廣饒產(chǎn)地的酒石酸含量較高，在550 μg·g-1以上，低于400 μg·g-1的產(chǎn)地為臺安和茌平；各產(chǎn)地果實中草酸、檸檬酸、琥珀酸含量較低，平均含量分別為138.01、107.09 和85.57 μg · g-1。同一產(chǎn)地不同酸組分含量有較大差異，阿克蘇產(chǎn)地果實蘋果酸和酒石酸含量較高，而琥珀酸含量較低；山亭產(chǎn)地果實5 種酸組分含量均處于較低水平；陽谷產(chǎn)地果實酒石酸、檸檬酸、琥珀酸含量較高，蘋果酸和草酸含量為中等水平。

2.3 不同產(chǎn)地魯麗果實香氣分析

17 個產(chǎn)地魯麗蘋果主要揮發(fā)性物質(zhì)種類如圖1所示，主要有酯類、醇類、醛類組成，還有萜烯類及其他香氣成分，揮發(fā)性物質(zhì)含量和種類的差異構(gòu)成了蘋果香味的特異性。界首、陽谷地區(qū)果實主要的香氣種類分別是醛類和醇類，占其香氣成分總含量的48.49%和37.01%；其余15 個產(chǎn)地魯麗果實揮發(fā)性物質(zhì)均以酯類為主，占總香氣的48%以上。酯類成分含量在高密表現(xiàn)最高，為711.49 μg · kg-1，樂陵次之，其成分含量為676.26 μg · kg-1，界首酯類含量最低，僅占其香氣成分總含量的36.87%。果實香氣中醇類物質(zhì)含量在85.69～348.35 μg·kg-1，陽谷的醇類物質(zhì)含量最高，是含量最低的界首的4.07 倍。17 個地區(qū)果實香氣中醛類物質(zhì)平均含量為220.55 μg·kg-1，醛類含量大于250 μg·kg-1的地區(qū)有7 個，其中阿克蘇最高，為301.91 μg·kg-1。果實中萜烯類香氣成分含量較低，最高的為陽谷，含量為75.76 μg · kg-1，茌平和界首未檢測出萜烯類物質(zhì)。

由圖2 可知，17 個產(chǎn)地魯麗果實共檢測出香氣成分65 種，其中酯類31 種，醇類22 種，醛類6 種，萜烯類2 種，其他類4 種。在各產(chǎn)地中，臺安香氣成分最豐富，共檢測出41 種香氣成分，其次是廣饒，檢測出38 種成分，界首香氣成分最少，僅檢測出17 種。17 個地區(qū)魯麗果實共有香氣成分13 種，分別為：乙酸丁酯、2-甲基丁基乙酸酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸丁酯、丙酸己酯、2-甲基丁酸己酯、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、己醇、2-乙基己醇、正己醛、2-已烯醛和草蒿腦；獨有的香氣成分有17 種，包括9 種酯類，6種醇類，1 種醛類和1 種酮類。

在果實香氣成分含量方面，各產(chǎn)地果實香氣成分含量差異較大，以高密香氣總含量最高為1 241.09 μg·kg-1，黃三角香氣含量次之為1 071.17 μg·kg-1，界首香氣成分總含量最低，僅為585.25 μg·kg-1。酯類物質(zhì)中2-甲基丁基乙酸酯和乙酸乙酯含量最高，二者平均占其所含酯類成分含量的64.31%，乙酸乙酯是蘋果中常見的香氣成分，在高密含量最高，在蓬萊表現(xiàn)最低；醇類成分以2-甲基-1-丁醇和己醇為主，陽谷己醇含量最高，占其所含醇類含量的72.24%，阿克蘇含量最低，為陽谷的18.23%；醛類主要有己醛和2-已烯醛，其平均含量分別為86.91 μg · kg-1和126.69 μg·kg-1；萜烯類主要有D-檸檬烯和α-法尼烯；此外果實香氣中還檢測出少量醚類、酸類、酮類等成分。

2.4 不同產(chǎn)地果實糖酸與香氣相關(guān)性分析

糖酸是眾多代謝反應(yīng)的前體和關(guān)鍵物質(zhì)，其種類和含量與果實揮發(fā)性物質(zhì)有明顯相關(guān)性[20]。將果實香氣成分與糖酸含量進行典型關(guān)聯(lián)分析，初步分析了不同地區(qū)魯麗果實糖酸含量和香氣種類的相關(guān)性（圖3）。由箭頭方向及長短可知，不同的糖酸組分對香氣種類的作用效果不同，葡萄糖、檸檬酸、琥珀酸和蔗糖箭頭較長，說明這幾種組分與香氣關(guān)聯(lián)性較高，果糖和蘋果酸箭頭最短，說明這兩種組分對香氣的作用比較有限。葡萄糖、山梨醇、果糖、酒石酸、檸檬酸與萜烯類呈正相關(guān)，與醇類呈負相關(guān)，檸檬酸和琥珀酸對酯類和醛類影響較大，均呈負相關(guān)，而與醇類、萜烯類呈正相關(guān)。

3 討論

蘋果果實品質(zhì)包括外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)，其中，外觀品質(zhì)包括果個大小、果形、顏色等，內(nèi)在品質(zhì)包括可溶性固形物、糖、酸、香氣等。研究發(fā)現(xiàn)由于海拔、光照、氣溫、降雨量及土壤條件等生長環(huán)境的不同，果實品質(zhì)在不同產(chǎn)地存在顯著差異[21-22]。本研究對17 個產(chǎn)地魯麗果實外觀性狀和內(nèi)在品質(zhì)進行了較全面的研究。從外觀性狀看，魯麗果實果形指數(shù)的變異系數(shù)＜10%，離散程度小，說明地域差別對果實果形指數(shù)影響不大，這與張蕊芬等[23]的研究結(jié)果一致，產(chǎn)地環(huán)境無法改變果實形狀，果實形狀主要受植物內(nèi)在基因調(diào)控[23-24]。前人[25]研究結(jié)果顯示，可溶性固形物含量、含糖量與日照時數(shù)呈正相關(guān)。本研究中，萬榮和阿克蘇產(chǎn)地果實可溶性固形物、可溶性糖等的含量較高，這與當(dāng)?shù)厝照諘r間長、晝夜溫差大，有利于果實中糖分的積累有關(guān)，而臺安由于緯度偏北，日照時數(shù)較少，其含糖量較低。

糖和酸參與果實發(fā)育過程多種物質(zhì)的代謝，其含量和種類是影響果實風(fēng)味的關(guān)鍵因素[26-27]。蘋果中主要的可溶性糖是果糖、葡萄糖、蔗糖和山梨醇，4種糖組分決定果實的甜度[28]。本研究得到與前人一致的結(jié)論，果實中含量最高的糖是果糖，其次是葡萄糖和蔗糖，山梨醇發(fā)現(xiàn)較晚，含量低，但在阿克蘇產(chǎn)地山梨醇含量顯著高于其他產(chǎn)地，這可能是當(dāng)?shù)亻L日照導(dǎo)致作為光合產(chǎn)物的山梨醇含量明顯提升[29-30]。此外，本研究發(fā)現(xiàn)同在聊城的茌平和陽谷糖分含量差異較大，其原因可能與果園土壤性質(zhì)差異有關(guān)。蘋果中的有機酸可以穩(wěn)定花青素，延長新鮮水果新鮮度及貨架期，并且在蘋果著色中發(fā)揮重要作用[31]。本研究結(jié)果表明，魯麗果實有機酸以蘋果酸為主，占總酸含量的67.72%～81.17%，屬蘋果酸型，這與馮娟等[17]、李婭楠等[32]在富士、金冠等品種的檢測結(jié)果一致。不同于廣饒，黃三角蘋果酸和檸檬酸含量的顯著提高，可能是由于其處于黃河灘涂區(qū)，海水侵襲嚴重，土壤鹽分含量高，致使該地果實含酸量增加[33]。而在阿克蘇產(chǎn)地含酸量高，則由海拔高、積溫少導(dǎo)致[34-35]。

水果的風(fēng)味除了味覺的差異外，另一個主要的區(qū)別是由于嗅感的不同。蘋果的香氣成分復(fù)雜，已鑒定出的香氣成分超過300 種[36]。研究表明，蘋果香氣主要由酯類、醛類和醇類物質(zhì)構(gòu)成[37]，特征性香氣有20 多種。筆者在本試驗中對17 個產(chǎn)地魯麗果實香氣物質(zhì)進行測定分析，共檢測到的揮發(fā)性物質(zhì)65 種，香氣成分中酯類、醛類和醇類物質(zhì)的含量占總香氣含量的86％以上。其中共有成分中己醛、乙酸己脂、2-甲基丁酸己酯、丙酸乙酯、2-己烯醛、2-甲基乙酸丁酯、α-法尼烯等在之前的研究中均有報道[38-39]。根據(jù)嗅感和香氣閾值，大多數(shù)產(chǎn)地魯麗果實呈“果香型”（乙酸己酯）[40]。雖然在不同產(chǎn)地魯麗果實中酯類物質(zhì)含量的占比不同，但從特征香氣的含量和組成上來看，乙酸己酯的貢獻更大，因此可將魯麗蘋果歸為“果香型”蘋果品種。果實在不同的栽培條件和環(huán)境條件下香氣成分也會存在一定的差異，卜萬鎖等[41]研究結(jié)果顯示過強或過弱的光強都會導(dǎo)致果實“果香型”成分積累量的降低，Jia 等[42]得出進一步結(jié)論，蘋果果實在光照度為53%全日光時，“果香型”的酯類形成最多，而緯度位置與光照直接相關(guān)。在本研究中緯度較高的臺安、固安以及緯度較低的界首產(chǎn)地果實酯類含量均處于較低水平，除個別地區(qū)外，其余地區(qū)均位于中間緯度，光照度適中，適度光照促進了酯類成分的合成和積累。阿克雖緯度較高但高海拔果園有利于酯類的積累[43]。

4 結(jié)論

筆者在本文中對不同產(chǎn)地魯麗蘋果果實外觀品質(zhì)和糖、酸、香氣等風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)進行了對比分析，結(jié)果表明，煙臺蓬萊產(chǎn)地果實單果質(zhì)量最大，硬度及可溶性固形物含量等指標(biāo)均超過《鮮蘋果》（GB/T10651—2008）中早熟蘋果指標(biāo)；東營黃三角農(nóng)高區(qū)、運城萬榮、東營廣饒等地含有較多的果糖，阿克蘇、平度、黃三角含有較多的蘋果酸；魯麗蘋果香氣物質(zhì)豐富，共檢測到65種，可劃分為“果香型”。本研究初步探析了魯麗在我國不同產(chǎn)地的主要果實品質(zhì)表現(xiàn)，對確定魯麗蘋果在我國的適生區(qū)有一定的參考意義。

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