《食品科学》：河南科技学院牛生洋副教授等：葡萄种质果实有机酸组分及其含量特性

葡萄是世界上最古老、栽培面积最广、经济价值最高的果树之一，其果实既可以鲜食，也用于果脯、制汁或酿酒等，具有很高的经济和食用价值。近年来关于葡萄果实品质的研究多集中于颜色、质地、大小等果实外观品质，然而对葡萄果实香味、营养物质、口感等内在品质研究较少。

河南科技学院食品学院的牛生洋和中国农业科学院郑州果树研究所的张晓利*、姜建福*等以国家果树种质郑州葡萄圃保存的302 份葡萄种质资源为研究对象，进行葡萄有机酸组分及含量的相关研究，对比不同用途、不同种质间葡萄果实有机酸组分及含量的差异，了解其有机酸含量的分布特性，明确国内富含有机酸组分的葡萄果实，以期为葡萄种质资源的充分利用和评价提供一定依据及数据支持。

1、不同葡萄果实中有机酸组成与含量特征

结果表明，93.8%的葡萄种质酒石酸含量高于苹果酸；5.12%的种质苹果酸含量与柠檬酸相当（两者之差不大于2%），如黑汉葡萄的苹果酸与柠檬酸含量极为接近，分别占16.67%和16.78%；另有7.37%的种质苹果酸含量高于酒石酸。此外，有些葡萄种质的某一项或几项指标极高或极低。例如，酒石酸含量极低（＜30%）的葡萄种质有1 份（碧香无核），而含量极高（≥85%）的葡萄种质有3 份（Reliance、维金娜斯、高墨）；苹果酸含量极低（＜10%）的种质有4 份（着色香、蓓蕾玫瑰、洛阳冯举沟桑叶、维金娜斯），极高（≥58%）的样品仅有1 份（桦叶葡萄老君山）；草酸含量极高（≥5.0%）的葡萄种质有5 份（白玉霓、红伊豆、京可晶、京玉、井州1060）；柠檬酸含量极高（≥40%）的样品有1 份（河岸葡萄）；可滴定酸含量极高（≥85%）的样品有信阳毛葡萄和山葡萄N43-3野生葡萄，其中山葡萄N43-3的总酸质量浓度最高，为21.23 mg/mL，而安吉文的总酸含量最低。

2、不同用途的栽培种葡萄有机酸组成及其相关指标平均值比较

不同用途的栽培种葡萄有机酸质量浓度存在差异（表2）。酿酒葡萄酒石酸质量浓度明显高于其他用途的葡萄，而鲜食与酿酒葡萄的酒石酸与苹果酸质量浓度的平均比值无显著差异（P＞0.05）。酒石酸的酸性强于苹果酸，可降低果汁的pH值。这可能导致酿酒葡萄的pH值低于鲜食葡萄与制汁葡萄。

3、不同葡萄种群的有机酸组成及相关指标平均值比较

由表3可知，种间杂种与北美种群葡萄的酒石酸质量浓度不存在显著差异；种间杂种与欧亚种葡萄的草酸、苹果酸、柠檬酸质量浓度均无显著差异。东亚种群葡萄的酒石酸与苹果酸质量浓度之比最低，显著低于其他葡萄种群；而种间杂种葡萄的比值最高。种间、欧亚、东亚和北美种群葡萄的pH值之间均存在显著差异。欧亚种的pH值最高，东亚种群葡萄的pH值最低。

4、葡萄中有机酸组分及其相关指标的变异情况、相关性、PCA和聚类分析

葡萄有机酸组分及其相关指标的变异情况

从表4可见，样品间pH值及可滴定酸含量变异系数相对较小，表明样品间pH值、可滴定酸的差异较小；而草酸、苹果酸和柠檬酸质量浓度变异系数相对较高，表明样品间草酸、苹果酸和柠檬酸质量浓度差异大；酒石酸质量浓度、总酸质量浓度和酸度值的变异程度中等。将各指标进行χ2检验，发现8 项指标中除葡萄pH值呈正态分布外（P＞0.05），其余各项指标均呈现偏态分布。

葡萄有机酸质量浓度及其相关指标的相关性分析

表5结果表明，酒石酸与草酸质量浓度无显著相关；除pH值与草酸质量浓度外，酒石酸质量浓度与有机酸其他指标间均呈显著正相关。总酸质量浓度与酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸质量浓度、可滴定酸含量、酸度值均呈显著正相关。除草酸质量浓度外，pH值与有机酸其余指标均呈显著负相关；其中pH值与可滴定酸含量的相关系数绝对值最大，为0.973。酒石酸与苹果酸质量浓度的比值与苹果酸质量浓度的相关系数绝对值最大（0.521），其次是酒石酸质量浓度（0.396）。同时，酒石酸与苹果酸质量浓度的比值与pH值等呈显著负相关，而与可滴定酸含量等呈显著正相关。

葡萄有机酸质量浓度及其相关指标的PCA

由表6可知，前3个PC的累计贡献率已达到88.80%（＞85%），说明在变量不丢失的前提下，这3个PC可以包含原始数据88.80%的信息，因此可以用这3个PC代表9个酸有关指标进行分析和评价。其中酸度值的载荷值在PC1中最大，说明酸度值对PC1影响较大，因此选择酸度值代表PC1。在PC2中酒石酸与苹果酸质量浓度的比值的载荷值最大，说明酒石酸与苹果酸质量浓度的比值对PC2的影响较大，因此选择酒石酸与苹果酸质量浓度的比值代表PC2。PC3综合了柠檬酸、草酸质量浓度两个指标，但是草酸质量浓度的载荷值大于柠檬酸质量浓度的载荷值，因此可用草酸代表PC3。上述分析可得，评价葡萄有机酸品质的3个核心指标可为酸度值、酒石酸与苹果酸质量浓度的比值、草酸质量浓度。

PC1与PC2的累计方差贡献率达到了77%以上（表6），表明PC1与PC2两个PC可以代表其他指标进行分析。因此，选取PC1、PC2，在PC1-PC2平面上作不同葡萄种质PC散点图。由图2可见，东亚种群葡萄、种间杂种、欧亚种群、北美种群葡萄PC之间有着明显区别；此外，种间杂种与欧亚种群葡萄主要集中于坐标轴左上方附近，且两者的重叠度较高，这可能是因为欧亚种与欧美杂种在亲缘关系上比较近。

葡萄有机酸质量浓度及其相关指标的聚类分析

聚类分析结果表明，302 份葡萄种质一共可以分成四大类（图3）。其中第1类（红色）主要由华东葡萄、腺枝葡萄等12 份野生葡萄种质聚类在一起。第3类（绿色）由65.87%欧亚种、32.23%欧美杂种、1%的欧山杂种和1%的美洲种组成；其中欧山杂种和美洲种葡萄分别为熊岳白葡萄和公酿1号、早康可和俄罗斯康可。而第2类（蓝色）则是由16 份欧美杂种、27 份欧亚种、5 份野生种、4 份欧山杂种和3 份美洲种葡萄组成；其中白比诺、佳丽酿、霞多丽等酿酒葡萄在第2类中占到了56.36%，而鲜食与制汁种质在其中仅占了43.64%；此外，第2类中的5 份野生种质为高山2号、福安刺葡萄、高山1号、圆叶葡萄、蘡薁-林县；其中，福安刺葡萄、高山1号、高山2号等野生葡萄多作为酿酒葡萄使用。第4类（紫色）由11 份种间杂种、5 份欧亚种和9 份野生种葡萄组成；其中9 份野生种葡萄包括4 份刺葡萄、3 份桑叶葡萄、1 份华东葡萄、1 份秋葡萄。

结 论

302 份葡萄种质的有机酸主要为酒石酸、苹果酸和柠檬酸，其中山葡萄N43-3总酸质量浓度最高（21.23 mg/mL），安吉文的总酸质量浓度最低（2.91 mg/mL）。在不同葡萄种群中，东亚种群葡萄的总酸质量浓度最高，其次是北美种群，欧亚种群的总酸质量浓度最低，而在不同用途葡萄种质中，酿酒葡萄的总酸质量浓度远高于其他两个用途的葡萄。

本文《葡萄种质果实有机酸组分及其含量特性》来源于《食品科学》2022年43卷12期228-234页，作者：牛生洋，刘崇怀，刘强，樊秀彩，张颖，孙磊，张晓利，姜建福。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210704-030。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于 2022年12月3-4日 在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。