苹果果实酚类和挥发性物质含量特征及其与果实品质关系的研究

【摘要】：分别利用高效液相色谱(HPLC)和热脱附-气相色谱-质谱联用技术(TCT-GC-MS)测定了苹果(Malus domestica MilL)不同品种(富士(Fuji)、新红星(Starkrimson)、乔纳金(Jonagold)、王林(Orin)、金冠(Golden Delicious))果实主要酚类物质和挥发性物质组分及含量。并对酚类物质与果实风味、褐变和保健功效等品质特性的关系，以及苹果不同品种的香气成分及其形成机制进行了研究，主要结果如下： 1．苹果幼果酚类物质含量高达成熟果实的十几倍以上，苹果果实中单体酚类以绿源酸、儿茶素和表儿茶素为主。不同品种单体酚类含量和组成均存在差异。富士以绿源酸和表儿茶素为主，王林以儿茶素为主，金冠以绿源酸和儿茶素为主。新红星和乔纳金幼果这三种物质含量无显著差异。单体酚类物质总量以新红星最高。多聚酚类(原花青素)含量以金冠和乔纳金最高。 果实成熟期和幼果时期酚类物质组成和含量有明显的不同。富士单体酚类以绿源酸为主，新红星和王林以表儿茶素为主，乔纳金、金冠果实绿源酸、儿茶素和表儿茶素含量无显著差异。单体酚类物质总量和原花青素含量均以富士和新红星最高。 苹果果实酚类物质主要分布于果皮、果心和种子中。绿源酸主要分布于果实的种子、果心和果肉中；儿茶素、表儿茶素和槲皮素主要分布在果皮中；原花青素主要分布于果皮中，果肉和果心中也有少量分布；根皮素则主要分布于种子、果皮和果心中。 2．酚类物质影响苹果的鲜食风味。绿源酸、儿茶素和表儿茶素具有较强的涩味，根皮素、儿茶素具有较强的苦味。涩味果实中绿源酸、儿茶素、表儿茶素和原花青素含量高：苦味果实中绿源酸、根皮素和原花青素含量高；苦涩感果实中绿源酸、儿茶素、表儿茶素、根皮素和原花青素含量最高。苦痘病果病变组织根皮素和原花青素含量分别高达正常组织的15和3倍。苹果果实的苦味与根皮素和原花青素含量增加有关，涩感与绿源酸、儿茶素、表儿茶素和原花青素含量增加有关。 3．绿源酸、儿茶素和表儿茶素为苹果果实多酚氧化酶(PPO)主要底物。不同品种这3种底物含量及PPO对不同底物的活性存在显著差异，是导致不同品种褐变度不同的内在原因。5个品种中，富士果实绿源酸、表儿茶素含量以及PPO对三种主要底物的活性均较高，果实褐变度最高。新红星果实表儿茶素含量最高，绿源酸含量处于中等水平，PPO对绿源酸活性在5个品种中处于中高水平，但酚类底物含量较低，其褐变度最低。 同一品种PPO对不同底物的活性也不同。富士、新红星和金冠PPO对绿源酸活性均显著高于对儿茶素和表儿茶素活性。乔纳金PPO对绿源酸和表儿茶素的活性高于对儿茶素的活性。王林PPO对儿茶素、表儿茶素和绿源酸活性无显著差异。果实中PPO对其活性最强的酚类底物的含量是一个品种褐变度的决定因子。富士果实褐变度与绿源酸含量呈显著相关关系，乔纳金果实褐变度与绿源酸、表儿茶素含量均呈显著相关关系。 4．苹果酚类提取物对·OH和O_2~((?))两种自由基具有很高的的清除能力，幼果的酚类物质提取物清除能力高于成熟期果实。不同品种幼果提取物以金冠、乔纳金和新红星消除自由基能力最强。 成熟果实提取物以富士和新红星最强。对自由基的清除能力与果实酚类物质含量有关。 5.苹果果实酚类物质含量随着果实的发育发生显著变化。相对含量(以单位鲜重计)幼果 最高，随着果实发育迅速下降，6月底以后除棚皮素含量有所增加外，其它几种物质仍缓慢下 降或处于稳定状态。各种酚类物质的绝对含量(以果实计)随果实发育而增加。不同品种果实 发育期间各种酚类物质的积累动态存在差异。富士果实发育期间绿源酸积累较多，儿茶素和表 儿茶素增加缓慢。新红星果实发育期间儿茶素、表儿茶素积累较多，绿源酸增加缓慢。新红星 果实中绿源酸、儿茶素、表儿茶素、根皮素和原花青素合成主要发生在果实发育早期;富士果 实在果实发育后期仍又积累。 6.苯丙氨酸解氨酶(PAL)、苯丙氨酸、砧木、冠层、套袋、生长调节剂和矿质元素对苹 果果实酚类物质均有影响。果实发育期间栅皮素含量变化与PAL活性变化基本一致。果实发育 前期外施苯丙氨酸，原花青素含量增加;果实发育后期外施苯丙氨酸，促进儿茶素、表儿茶素、 棚皮素和原花青素的积累。 苹果自砧使果实酚类物质增加，矮化中间砧使果实绿源酸、儿茶素和原花青素含量降低， 其中以Bg降低最多，但矮化砧使果实表儿茶素含量增加。果实绿源酸、儿茶素、表儿茶素和原 花青素含量不同冠层和方位的果实含量无显著差异，而榭皮素含量顶层果实最高，外层其次， 内层最低。套袋果实绿源酸、儿茶素、表儿茶素和原花青素含量显著高于未套袋果实，棚皮素 含量显著低于不套袋果实。外施氮素增加果实酚类物质含量，外施磷酸二氢钾和硝酸钙均降低 果实酚类物质含量。早期GA。处理促进果实绿源酸、儿茶素、表儿茶素以及原花青素的合成。成 熟期乙烯利处理促进果实绿源酸、儿茶素、表儿茶素和原花青素积累，水杨酸处理使果实儿茶 素、表儿茶素、棚皮素和原花青素含量降低。 7.苹果果实成熟期间挥发性物质组分影响果实香气的有无。未成熟果实中的挥发性物质以 己醛、己烯醛