新疆不同葡萄品種果實(shí)成熟期酸成分分析

摘 要：為研究新疆不同葡萄品種酸成分的含量及差異性，采用高效液相色譜法（HPLC）測定了新疆20個(gè)無核及40個(gè)有核葡萄品種的酒石酸、蘋果酸和檸檬酸，對各品種的有機(jī)酸與總酸含量進(jìn)行了比較，最后將60個(gè)葡萄品種的酸成分進(jìn)行聚類分析。結(jié)果表明，酒石酸和蘋果酸是決定總酸含量的最重要因素。無核葡萄品種的酒石酸、蘋果酸、檸檬酸以及總酸含量均高于有核品種。60個(gè)葡萄品種分為3大類：分別為高酒石酸、高蘋果酸類型；高酒石酸、低蘋果酸類型；低酒石酸、低蘋果酸類型。研究結(jié)果為葡萄加工品種的選擇提供了科學(xué)依據(jù)，對葡萄品種的選育與推廣具有積極的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞： 葡萄； 品種； 有機(jī)酸； 聚類分析； 新疆

中圖分類號：Ｓ６６3．1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號：１００９－９９８０（２０12）０2－0188－０5

Analysis on acid composition of different grape varieties during fruit maturation in Xinjiang

ZHOU Xiao-ming， LU Chun-sheng*， FAN Ding-yu， XIE Hui， XUE Su-lin

（Institute of Horticultural Crops， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi，Xinjiang，830091 China）

Abstract: In order to study the acid content and composition differences among different grape varieties in Xinjiang， HPLC was used to determine the tartaric acid， malic acid and citric acid of 20 seedless and 40 seeded grapes. Organic acids and total acid contents were compared for all varieties. The cluster analysis was also involved in comparison among 60 grape varieties. The results showed that the tartaric acid and malic acid were the most important components of the total acid. The tartaric acid， malic acid， citric acid and total acid contents in seedless grape were higher than those in seeded grapes. 60 grape varieties were divided into 3 main groups: high tartaric acid and malic acid type; high tartaric acid and low malic acid type; low tartaric acid and low malic acid type.

Key words: Grape； Variety； Organic acid； Cluster analysis； Xinjiang

葡萄漿果中的酸可分為有機(jī)酸和無機(jī)酸。在這些酸中，最主要的有酒石酸、蘋果酸和檸檬酸[1]，其中酒石酸是葡萄漿果中最強(qiáng)的酸[2]。總酸含量受蘋果酸和酒石酸等的共同影響，但目前關(guān)于葡萄中酸成分多采用可滴定酸來衡量，難以全面揭示葡萄中各個(gè)酸組分的關(guān)系及對總酸的影響。果實(shí)的味感大部分取決于甜味和酸味之間的平衡，味感質(zhì)量則取決于這些味感之間的和諧程度，有機(jī)酸的種類及其濃度調(diào)節(jié)著“酸堿的平衡”，必然會影響葡萄的酸味[3-5]。對有機(jī)酸的準(zhǔn)確定量測定在果品品質(zhì)鑒定中占有重要地位[6]。

各葡萄品種有機(jī)酸含量的高低是內(nèi)在的遺傳特性、外在的環(huán)境因素和栽培方式等多種因素共同作用的結(jié)果[7-9]。葡萄屬植物不同的種和品種之間有機(jī)酸含量有很大的差異，如種植于我國廣西的毛葡萄，其有機(jī)酸含量是釀酒品種赤霞珠的10倍[10]。劉懷鋒[11]的研究表明，酸含量在歐亞品種群與歐美雜交品種群間存在極顯著差異，釀酒葡萄酸含量特別是酒石酸含量，明顯高于鮮食葡萄。

高效液相色譜法前處理比較簡單，而且具有操作簡便，準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)，適合高沸點(diǎn)的非揮發(fā)性有機(jī)酸的測定[12-15]。我們采用高效液相色譜法對新疆60個(gè)無核及有核葡萄品種的有機(jī)酸成分進(jìn)行了測定。通過對不同葡萄品種有機(jī)酸成分及總酸進(jìn)行分析測定，探求各品種酸的組成規(guī)律，為制干、制汁和鮮食葡萄品種的分類及選育提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試劑與設(shè)備

FL2200Ⅱ型高效液相色譜儀（福立分析儀器有限公司），帶紫外檢測器。SK7200H型超聲波清洗器（上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司）。PHS-3E型pH計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 材料

試驗(yàn)所用葡萄均在2010年采自鄯善縣葡萄瓜果開發(fā)研究中心資源圃。該資源圃葡萄屬于一次性大規(guī)模嫁接移植，所用砧木品種均為無核白，灌溉方式為溝灌，1 a施用一次基肥（有機(jī)復(fù)合肥）。

根據(jù)新疆鄯善地區(qū)的氣候特點(diǎn)，在當(dāng)年10月份之前進(jìn)入果實(shí)采收成熟期的葡萄中，選取無核品種20個(gè)，有核品種40個(gè)，樹齡均為5 a生。葡萄采摘后低溫冰箱保藏，5~15 d內(nèi)測定完畢，隨采隨測。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 有機(jī)酸測定方法 色譜條件：色譜柱為Ultimate XB-C18柱（4.6×250 mm，5 μm）；流動(dòng)相為甲醇-0.01 mol·L-1 K2HPO4（3:97）溶液，用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.0；流速為0.5 mL·min-1；進(jìn)樣量20 μL；檢測波長210 nm；柱溫25 ℃；使用前用0.45 μm濾膜過濾，超聲脫氣。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：參照《GB/T 5009.157-2003食品中有機(jī)酸的測定》中的方法。

葡萄樣品處理方法：準(zhǔn)確稱取鮮葡萄100 g，破碎后，加100 mL蒸餾水，高頻超聲提取40 min，過濾后的溶液定容至250 mL。進(jìn)樣前經(jīng)0.45 μm濾膜過濾，計(jì)算各有機(jī)酸含量。

1.3.2 總酸測定方法 采用直接滴定法，參照《GB/T 12456-2008 食品中總酸的測定》，結(jié)果以酒石酸計(jì)。

1.4 分析方法

采用SPSS18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 無核葡萄品種酸成分分析

從表1可以看出，無核葡萄品種中，總酸含量最高的波爾萊特為6.712 mg·g-1，含量最低的優(yōu)無核為3.059 mg·g-1，平均含量為5.319 mg·g-1。酒石酸含量最高的火焰無核為4.857 mg·g-1，含量最低的優(yōu)無核為1.876 mg·g-1，平均含量為3.326 mg·g-1。蘋果酸含量最高的紅無籽露為1.752 mg·g-1，含量最低的無核白雞心為0.513 mg·g-1，平均含量為1.178 mg·g-1。檸檬酸含量最高的紅無籽露為0.587 mg·g-1，含量最低的無核紫為0.071 mg·g-1，平均含量為0.233 mg·g-1。3種有機(jī)酸占總酸的比例在80.84%~93.74%，平均為89.08%。有機(jī)酸含量最小的檸檬酸，品種間差異最大，變異系數(shù)達(dá)到了51.07%。

將各有機(jī)酸成分與總酸進(jìn)行多元線性回歸，分析各有機(jī)酸對總酸的相關(guān)關(guān)系。得到偏相關(guān)系數(shù)：ry，x1= 0.960**，ry，x2= 0.803**，ry，x3= 0.198，復(fù)相關(guān)系數(shù)：ry，x123=0.969**。結(jié)果說明酒石酸、蘋果酸與總酸為極顯著相關(guān)，3種有機(jī)酸與總酸也為極顯著相關(guān)，檸檬酸與總酸的相關(guān)性不顯著。

通過直接通徑系數(shù)絕對值的比較，酒石酸對總酸的作用最重要（q1=0.858），其次是蘋果酸（q2=0.438），結(jié)果與偏相關(guān)分析一致。間接通徑系數(shù)q3→q2→y=0.282，說明檸檬酸增加的同時(shí)蘋果酸也增加，這種效應(yīng)又使總酸增加。其他酸成分之間的通徑系數(shù)很小，說明它們的變化對總酸的影響效果很小（表2）。

2.2 有核葡萄酸成分分析

表3的結(jié)果表明，在有核葡萄品種中，總酸含量最高的基拉爾為6.637 mg·g-1，最低的澤香為3.142 mg·g-1，平均為4.504 mg·g-1。酒石酸含量最高的瓊尼為4.041 mg·g-1，最低的伊犁大白葡萄為1.600 mg·g-1，平均為2.627 mg·g-1。蘋果酸含量最高的基拉爾為2.406 mg·g-1，黃卡拉斯為0.551 mg·g-1，平均為1.143 mg·g-1。檸檬酸含量最高的金玲為0.430 mg·g-1，最低的伏爾加頓為0.069 mg·g-1，平均為0.196 mg·g-1。3種有機(jī)酸占總酸的比例在78.85%~96.02 %，平均為88.46%。檸檬酸含量的品種間差異最大，變異系數(shù)達(dá)到了47.08%。

將各有機(jī)酸成分與總酸進(jìn)行多元線性回歸，分析各有機(jī)酸對總酸的相關(guān)關(guān)系。得到偏相關(guān)系數(shù)：rY，X1= 0.945**，rY，X2= 0.903**，rY，X3= 0.516**，復(fù)相關(guān)系數(shù)：RY，X123=0.974**。可以看出，3種有機(jī)酸酒石酸、蘋果酸、檸檬酸與總酸之間的相關(guān)性均為極顯著。

通過直接通徑系數(shù)絕對值的比較，酒石酸對總酸的作用最重要（q1=0.678），其次是蘋果酸（q2=0.503），檸檬酸對總酸的作用最小（q3=0.144）。間接通徑系數(shù)表明，酒石酸、蘋果酸的增加影響檸檬酸的增加從而使總酸增加，這種效應(yīng)很小。其他酸之間有一定的相互作用，從而對總酸產(chǎn)生影響（表4）。

2.3 無核品種與有核品種酸成分比較

將無核與有核品種葡萄的酸成分進(jìn)行分析比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無核葡萄的總酸、酒石酸、蘋果酸和檸檬酸平均含量均大于有核葡萄。對2種類型葡萄的酸成分差異作t檢驗(yàn)分析，結(jié)果（表5）顯示，無核與有核葡萄酒石酸、總酸含量的差異達(dá)到了極顯著水平，蘋果酸、檸檬酸含量的差異不顯著。

2.4 不同葡萄品種酸成分的聚類分析

采用歐氏距離可變類平均法（UPGMA）對60個(gè)不同葡萄品種的3種有機(jī)酸成分含量進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。歐氏距離的變異區(qū)間為0.02~7.88，平均為0.64。在歐氏距離為3.15處，可以將60個(gè)葡萄品種分為3大類。第1類群的葡萄有22個(gè)（1、19、23、10、41、33、2、9、3、22、49、4、26、12、37、36、48、14、35、50、46、39）。第2類群的葡萄有13個(gè)（5、15、38、17、31、6、44、11、29、16、18、7、13）。第3類群的葡萄有25個(gè)（8、45、28、60、30、20、25、55、56、58、59、24、54、42、53、51、52、21、40、27、43、34、32、47、57）（圖1）。

從表6可以看出，第1類葡萄品種具有中等的酒石酸含量和高的蘋果酸含量，總酸含量較高。第2類葡萄品種具有高的酒石酸含量和低的蘋果酸含量，總酸含量高。第3類葡萄品種具有低的酒石酸含量和低的蘋果酸含量，總酸含量低。

3 討 論

新疆鄯善縣地處亞洲腹部，具有特殊的氣候條件。夏熱冬冷，春旱干燥，熱量豐富，日照充足，晝夜溫差大，無霜期長。對于葡萄的生長發(fā)育極為有利，尤其對提高葡萄品質(zhì)更為突出。一些中晚熟葡萄品種在當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件下，出現(xiàn)了采摘成熟期提前的變化。新疆主要葡萄栽培區(qū)氣候溫差較大，10月份之后氣溫逐漸降低，給葡萄干的晾曬帶來困難。因而試驗(yàn)選取了鄯善10月之前進(jìn)入采摘成熟期的葡萄品種，采收日期從8月25日開始，持續(xù)到9月30日。試驗(yàn)所選葡萄均在一個(gè)果樹資源圃中采摘，樹齡均為5 a生，統(tǒng)一的栽培模式和肥水管理措施，為分析結(jié)果的可比性提供了保證。試驗(yàn)將葡萄分為無核品種和有核品種2大類進(jìn)行測定分析，比較2種類型酸成分的差異性。通過分析結(jié)果，可以為新疆制干葡萄品種的選擇提供重要的參考依據(jù)。

葡萄中檸檬酸含量最低，品種之間差異最大；酒石酸含量最高，品種之間差異最小。60個(gè)品種的總酸含量平均為4.776 mg·g-1，酒石酸含量平均為2.860 mg·g-1，蘋果酸含量平均為1.155 mg·g-1，檸檬酸含量平均為0.208 mg·g-1。3種有機(jī)酸成分占總酸的比例，大部分在85%~95%。

無核葡萄品種無論是酒石酸、蘋果酸、檸檬酸，還是總酸，在均值方面都高于有核品種，其中酒石酸和總酸在2類品種中表現(xiàn)出極顯著差異。相關(guān)研究也表明，無核和有核葡萄果實(shí)中的酶類、植物激素等[16-17]存在差異性，影響了葡萄果實(shí)中酸的代謝，使有核葡萄的酸含量低于無核葡萄。

酸成分的聚類分析將60個(gè)葡萄品種歸為3類，可以概括為高酸品種、中高酸品種，低酸品種。各類品種在酒石酸和蘋果酸這2個(gè)葡萄主要的有機(jī)酸方面，均具有各自的分布特點(diǎn)。通過聚類分類，可以為今后葡萄制干、制汁等加工品種的選擇提供切實(shí)可行的依據(jù)。

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