設(shè)施栽培桃果實成熟后揮發(fā)性物質(zhì)的變化

設(shè)施栽培桃果實成熟后揮發(fā)性物質(zhì)的變化

表1顯示，在該系統(tǒng)中種植的6種、3種和1種風(fēng)味物質(zhì)中檢測到51、52和45種釋放物質(zhì)，比現(xiàn)場種植的6種、3種和1種氣味物質(zhì)減少。設(shè)施栽培春雪桃中E,E-2,4-己二烯醛、Z-3-己烯醛、苯甲醛、E-3己烯-1-醇、里哪醇、己內(nèi)酯、1-戊烯-3-酮等物質(zhì)的含量均比露天栽培條件下果實中含量低。1-己醇、乙酸乙酯是露天栽培果實中新出現(xiàn)的果香種類,但是E-2-己烯醛、己醛、2-己烯醛、E-2-己烯-1-醇、乙酸己酯、紫羅酮等物質(zhì)的含量設(shè)施栽培條件下高于露天栽培;春捷毛桃中E,E-2,4-己二烯醛、己醛、Z-3-己烯醛、2-己烯醛、苯甲醛、己內(nèi)酯、γ-癸內(nèi)酯、δ-癸內(nèi)酯等物質(zhì)的含量設(shè)施內(nèi)栽培低于露天栽培,然而E-2-己烯醛、1-己醇、Z-3-己烯-1-醇、E-2-己烯-1-醇、里哪醇、乙酸己酯、乙酸乙酯、辛酸乙酯等物質(zhì)設(shè)施栽培的桃中含量比露天桃中高,尤其是E-2-己烯醛,在露天栽培果實中未被檢測到,但在設(shè)施栽培桃中其含量約占總果香成分的51.97%;己醛、Z-3-己烯醛、里哪醇、γ-癸內(nèi)酯在五月陽光中的含量設(shè)施栽培的低于露天栽培的,而E-2-己烯醛、E-2-己烯-1-醇在果實露天栽培中并沒有檢測到,在設(shè)施內(nèi)栽培條件下卻檢測到其含量達到總的香氣成分的43.04%和6.91%,己內(nèi)酯、辛內(nèi)酯、乙酸己酯、乙酸乙酯、辛酸乙酯、壬內(nèi)酯、庚內(nèi)酯、紫羅酮等桃果香的主要成分只在設(shè)施內(nèi)栽培的條件下可以檢測得到,δ-癸內(nèi)酯、乙酸乙酯含量設(shè)施栽培分別是露天栽培的5和11.8倍。2.3果實發(fā)育主要香氣物質(zhì)的變化2.3.1設(shè)施春捷桃果實發(fā)育過程中香氣物質(zhì)總量的變化由表2可以看出:花后30、40、50、58、68、78、86d,分別從春捷桃果實中檢測出42、41、44、36、48、60、52種香氣成分。設(shè)施桃發(fā)育過程中,香氣含量也發(fā)生顯著變化,醛類物質(zhì)含量由前期的95.56%降到只有62.28%,但是醛類物質(zhì)仍是春捷桃果實成熟后主要的香氣成分。醇類物質(zhì)含量呈現(xiàn)先增后降的趨勢,在花后68天時開始迅速增加,花后78天達到最高值隨后下降,果實成熟后含量占總揮發(fā)性物質(zhì)的7.85%。而酯類物質(zhì)表現(xiàn)為持續(xù)增加的趨勢,其含量由花后30天的0.51%上升到成熟后的28.57%,為最初含量的60倍。檢測到的揮發(fā)性酸類物質(zhì)主要為3-甲基丁酸、己酸、E-2-己烯酸、苯甲酸等,其中己酸和E-2-己烯酸在果實發(fā)育過程一直存在,酸類物質(zhì)含量較低,對果實香氣影響不大?？傊?果實成熟后醛類、酯類、醇類是主要的香氣物質(zhì),分別占香氣物質(zhì)含量的62.28%、28.57%和7.85%。2.3.2設(shè)施春捷桃果實發(fā)育過程中主要香氣物質(zhì)的變化趨勢2.3.2.1設(shè)施春捷桃醛類物質(zhì)的變化趨勢由圖2可以看出:己醛、2-己烯醛、E-2-己烯醛、Z-3-己烯醛、E,E-2,4-己二烯醛等C6醛類以及苯甲醛等醛類物質(zhì)在果實發(fā)育過程中一直存在,并且在果實發(fā)育過程中含量比較高。其中,2-己烯醛、苯甲醛、E-2-己烯醛含量很高,其變化趨勢也比較明顯。隨著果實的發(fā)育,E-2-己烯醛與己醛、E,E-2,4-己二烯醛、Z-3-己烯醛等C6醛均出現(xiàn)先升高后降低的趨勢,在果實成熟時迅速降低;2-己烯醛與苯甲醛的變化趨勢恰好相反,前者為逐漸升高,隨著果實成熟,成熟期迅速達到最高,并且為果實發(fā)育初期的54.87倍。苯甲醛含量一直降低,成熟期達最低,僅為果實發(fā)育初期含量的1/178。2.3.2.2設(shè)施春捷桃酯類與內(nèi)酯類物質(zhì)的變化趨勢由圖3可以看出:己內(nèi)酯在果實發(fā)育過程中一直存在,并隨果實的發(fā)育而含量增加,乙酸乙酯、Z-乙酸-3-己烯-1-醇酯、乙酸-2-己烯-1-醇酯、δ-癸內(nèi)酯、γ-十二內(nèi)酯為果實成熟時才出現(xiàn)的香氣物質(zhì)。內(nèi)酯類物質(zhì)在桃中含量很低(<0.5%),但卻是桃的特征香氣,對桃的香味起決定作用。乙酸乙酯在果實成熟時開始出現(xiàn)并達到很高的水平,為果實呈現(xiàn)成熟水果所特有的甜香味起了重要作用。3討論3.1設(shè)施桃香氣物質(zhì)組成的變化栽培方式對果實的品質(zhì)有很大影響,對香氣的影響也很明顯。前人曾對鴨梨套袋后果實中香氣的差異進行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),套袋鴨梨香味較淡,其原因是套袋后酯類物質(zhì)含量降低,種類減少,而酯類物質(zhì)含量的高低已作為評價其香味的指標(biāo)之一。Loughrin等在‘常得樂’和‘甜查里’(SweetCharlie)草莓品種上,比較了覆蓋紅色地膜和黑膜對草莓香味成分的影響,結(jié)果表明,草莓覆蓋紅膜比黑膜結(jié)的果大,香味濃,在2個品種上表現(xiàn)類似的結(jié)果。研究者認(rèn)為覆紅膜能反射更多的遠紅光和紅光,通過天然色素系統(tǒng)改變了基因表達,從而促進鮮草莓生成更多的香味物質(zhì)。王孝娣等研究了有機栽培與復(fù)合肥栽培紅富士蘋果芳香成分的差異,結(jié)果發(fā)現(xiàn),有機栽培蘋果比使用化肥多出13種香氣成分,特別是多出與芳香有關(guān)的(S)-2-甲基-1-丁醇和(E)-2-己烯醛,乙酸己酯相對含量比施化肥的蘋果高接近10個百分點,醛類化合物的總含量是施化肥蘋果的2.5倍。Jia等研究光對湖景蜜露桃果實成熟的影響時發(fā)現(xiàn),適當(dāng)?shù)墓庹諒姸让黠@增加了桃果實果香型香氣物質(zhì),尤其是γ-癸內(nèi)酯的合成,而且光照強度比光質(zhì)更能影響果實香氣物質(zhì)的積累,但適度光照有利于桃果實香氣物質(zhì)合成,光照過強(全日光)或過弱(15%全日光)會降低桃果實“果香型”成分的積累。遮光過度會降低葡萄果實萜類等香氣物質(zhì)的含量,而適度的自然遮光對萜類和揮發(fā)性酚類物質(zhì)無顯著影響。本試驗中,通過對設(shè)施內(nèi)外春雪、春捷、五月陽光桃香氣成分含量比較發(fā)現(xiàn),青香型的香氣物質(zhì)E-2-己烯醛、E-2-己烯-1-醇在露天栽培的3個品種中均未檢測到,但在設(shè)施栽培中含量較高,為設(shè)施內(nèi)桃果實的特種香氣成分,而果香型的酯類及內(nèi)酯類物質(zhì)設(shè)施內(nèi)桃的含量則明顯低于設(shè)施外,這與設(shè)施栽培光照強度變?nèi)?影響到香氣物質(zhì)種類及含量的變化有關(guān),與前人的研究結(jié)果基本一致,同時也是設(shè)施桃風(fēng)味變淡的原因所在。但是設(shè)施春雪桃中有γ-癸內(nèi)酯的合成,設(shè)施外沒有檢測到,與前人研究結(jié)果不一致。設(shè)施內(nèi)五月陽光桃中酯類物質(zhì)尤其是乙酸乙酯含量為設(shè)施外的11.8倍,內(nèi)酯類物質(zhì)中δ-癸內(nèi)酯含量設(shè)施栽培是露天栽培的5倍,展示出與春雪、春捷不一樣的結(jié)果,進一步證實毛桃與油桃香氣物質(zhì)含量是有很大差別的。3.2設(shè)施內(nèi)c6醛類物質(zhì)的變化設(shè)施栽培桃果實成熟后揮發(fā)性物質(zhì)相對含量發(fā)生了明顯的變化,醛類的相對含量下降,而酯類、醇類物質(zhì)的相對含量增加。這與海棠、櫻桃、杏、獼猴桃的報道一致。這些揮發(fā)性物質(zhì)的變化與果實成熟后,其內(nèi)部發(fā)生的一系列生理生化變化有關(guān)。果實的主要香氣物質(zhì)來源于脂肪酸、氨基酸和次生代謝,果實成熟期間,脂肪酸可通過一系列的氧化形成C6醛及相應(yīng)的醇和酯類,從而形成各自的特征香氣。果實成熟后,代謝繼續(xù)進行,各種醛類物質(zhì)在醇脫氫酶(ADH)的作用下,形成相應(yīng)的醇類物質(zhì)。設(shè)施內(nèi)‘春捷’果實成熟后大量出現(xiàn)的E-2-己烯-1-醇應(yīng)該就是由C6醛轉(zhuǎn)化而來的,這與試驗結(jié)果中醛類物質(zhì)的下降相符。本研究還證實,在設(shè)施內(nèi)果實發(fā)育早期,香氣組分主要是苯甲醛、E-2-己烯醛等醛類物質(zhì),而隨著果實成熟,醛類物質(zhì)下降,酯類物質(zhì)增加,桃的特征香氣物質(zhì)開始出現(xiàn),2-己烯醛、里哪醇、己內(nèi)酯、乙酸己酯、乙酸乙酯、γ-十二內(nèi)酯、δ-癸內(nèi)酯開始出現(xiàn)并迅速增加,呈現(xiàn)成熟果實所特有的香味。內(nèi)酯在桃香氣中有重要作用,雖然有時這些特征芳香物質(zhì)含量不足0.5%,但對果實風(fēng)味品質(zhì)起著很重要的作用,主要包括γ-癸內(nèi)酯、δ-癸內(nèi)酯等芳香物質(zhì),但它們必須和其他揮發(fā)性成分共同作用,如C6醛類、醇類和萜烯類。4結(jié)論4.1香氣物質(zhì)檢測設(shè)施栽培的春雪、春捷、五月陽光桃中各檢測到51、52、45種揮發(fā)性物質(zhì),分別比露天栽培少檢測出6種、3種、1種;從設(shè)施栽培的各品種桃中,檢測到醛類、酯類、內(nèi)酯類及醇類物質(zhì)為設(shè)施栽培桃的主要香氣物質(zhì)。在設(shè)施栽培的春雪、春捷、五月陽光桃中醛類分別占香氣總量的52.28%、61.91%和48.07%。設(shè)施內(nèi)外桃果實香氣物質(zhì)種類及含量不同,E-2-己烯醛、E-2-己烯-1-醇在露天栽培的3個品種中均未檢測到,但在設(shè)施栽培中其含量約占各品種香氣成分的26.48%、51.97%、43.04%和6.39%、2.98%、6.91%,為設(shè)施內(nèi)桃果實的特種香氣成分。4.2果實主要香氣成分花后30、40、50、58、68、78、86d生長發(fā)育期內(nèi),分別從設(shè)施春捷桃果實中檢測出42、41、44、36、48、60、52種香氣成分,在果實發(fā)育早期,香氣組分主要是苯甲醛、E-2-己烯醛等醛類物質(zhì),而在果實成熟期,酯類物質(zhì)增加,內(nèi)酯類等成熟桃果實特征香氣成分開始出現(xiàn)。果實成熟后醛類、酯類、醇類是主要的香氣物質(zhì),分別占香氣物質(zhì)含量的62.28%、28.57%和7.85%。0果實香味物質(zhì)果實的香氣是果實品質(zhì)的重要組成部分,體現(xiàn)種類﹑品種及栽培方式的差異性。構(gòu)成果實香氣的物質(zhì)主要包括酯類、醇類、醛類、萜類和揮發(fā)性酚類物質(zhì)等。研究設(shè)施栽培桃果實香氣成分及含量的變化,對探討設(shè)施栽培桃果實風(fēng)味變淡的原因具有重要的意義。國內(nèi)外在果樹不同樹種香氣物質(zhì)測定方面取得了一些進展,陳美霞等對兩個杏品種‘紅豐’、‘新世紀(jì)’果實香氣成分進行分析,分別鑒定出醇類、醛類、內(nèi)酯類、酮類等化合物幾十種成分,其中紫羅酮、己醛、己醇、己烯醇、內(nèi)酯類、萜烯醇類共同構(gòu)成杏果實的香味;李曉磊等對6個海棠品種進行了果實香氣物質(zhì)分析,共檢測到37種揮發(fā)性物質(zhì),主要成分為醛類、酯類和醇類。乜蘭春等對比‘富士’、‘喬納金’、‘新紅星’、‘王林’等品種蘋果成熟果實與未成熟果實揮發(fā)性物質(zhì)的差異,認(rèn)為4個蘋果品種的主要香氣物質(zhì)為酯類和醇類化合物;張運濤等以草莓品種紅顏、章姬、櫪乙女、甜查理和卡姆羅莎等5個品種為試材,分析了不同草莓品種揮發(fā)物種類中特征香味成分的異同,結(jié)果發(fā)現(xiàn),酯類在草莓香味中起重要作用。YijuWang等通過分析50種不同種質(zhì)起源的桃及油桃的揮發(fā)性物質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn),起源于中國的桃酯類內(nèi)酯類及萜類是主要揮發(fā)性物質(zhì),而起源于美國和歐洲的栽培品種香氣以里哪醇為主。但目前,我國對設(shè)施栽培對桃的香氣有何影響研究報道較少。尤其是隨著設(shè)施栽培的逐漸普及,果實品質(zhì)下降、風(fēng)味偏淡問題已經(jīng)成為制約設(shè)施果樹發(fā)展的關(guān)鍵因素。本文通過對設(shè)施栽培桃特征香氣、果實不同發(fā)育階段香氣物質(zhì)的變化趨勢進行分析,為探討果樹設(shè)施條件下品質(zhì)變淡的原因提供科學(xué)依據(jù)。1材料和方法1.1試驗苗株,生長結(jié)果特性表1試驗于2008年至2009年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹試驗站、園藝科學(xué)與工程學(xué)院中心實驗室以及江南大學(xué)分析測試中心進行。試材為5年生桃樹品種春雪(PrunuspersicaL.cv.chunxue)(毛桃,砧木為青州冬雪蜜桃)、春捷(PrunuspersicaL.cv.chunjie)(毛桃,砧木為青州冬雪蜜桃),五月陽光(PrunuspersicaL.cv.wuyueyangguang)(油桃,砧木為毛桃)。株行距為1m×2m。設(shè)施內(nèi)栽培的品種于2008年12月20日扣棚升溫,各個品種在設(shè)施內(nèi)和露天均進行常規(guī)生產(chǎn)管理,樹體生長健壯,整齊一致,試驗期間,管理正常。1.2設(shè)施外栽培與盛花期試驗各品種設(shè)施內(nèi)栽培按下述方法進行采樣測定各項指標(biāo):(1)設(shè)施內(nèi)栽培春雪、春捷和五月陽光于果實成熟期采樣,以設(shè)施外栽培為對照,同樣于果實商品成熟期采樣。(2)設(shè)施內(nèi)栽培春捷于盛花后30、40、50、58、68、78、86d采樣;設(shè)施外為對照,同樣于盛花后30、40、50、58、68、78、86d采樣。1.3香氣成分的測定香氣成分的萃取:使用手動SPME進樣器、75μmCarboxen/PDMS手動萃取頭進行香氣成分萃取。使用前將固相微萃取頭在氣相色譜進樣口老化2h,老化溫度250℃。取新鮮桃果實做試材,用榨汁機榨出汁液,迅速將8mL樣品汁液置于15mL頂空瓶中,至10mL刻度線,上部留有約2cm左右的空間,加蓋封口。將老化好的萃取頭插入樣品瓶頂空部分,在40℃磁力攪拌器上萃取40min,吸附后的萃取頭取出后插入氣相色譜進樣口,于250℃解吸3min,同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。香氣成分的檢測:測定儀器為FinniganTraceMS氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀。色譜條件:載氣He,流速0.8mL/min,解吸后分流,分流比12:1,分流流速10mL/min,恒壓35kPa,柱長30m,內(nèi)徑0.25μm,液膜厚度0.25μm。OV—1701毛細管色譜柱,進樣口溫度250℃,接口溫度250℃,起始溫度40℃,保持4min,5℃/min升至90℃,再以8℃/min升至230℃,最后以20℃/min升至250℃,保持8min。質(zhì)譜條件:離子源溫度200℃,電離方式EI,電子能量70eV,eV,燈絲電流0.25mA,電子倍增器電壓1500V。掃描范圍:33~450aMU。根據(jù)GC/MS檢測出的化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu),各組分經(jīng)計算機NIST譜庫和WILLEY譜庫檢索,將不同采收期果實中香氣成分歸為酯類、醇類、醛類、羧酸類、酮類、烴類