《Journal of Food Composition and Analysis》：Characteristic of mineral elements and volatile profiles in sixteen hybrid table grape cultivars (Vitis labrusca × Vitis vinifera) from Shanghai, China
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鲜食葡萄是高价值经济园艺作物，系统性品质分析对其育种与产业发展至关重要。该研究对上海地区16个主要欧美杂种鲜食葡萄品种（Vitis labrusca × Vitis vinifera）进行了全面评价，测定了果重、可溶性糖含量、可滴定酸度、矿质组成（20种元素）
鲜食葡萄是高价值经济园艺作物，系统性品质分析对其育种与产业发展至关重要。该研究对上海地区16个主要欧美杂种鲜食葡萄品种（Vitis labrusca × Vitis vinifera）进行了全面评价，测定了果重、可溶性糖含量、可滴定酸度、矿质组成（20种元素）及挥发性香气化合物。结果表明，各品种在所有测定性状上均存在显著差异。其中，'申硕'（Shenshuo）单果重最大且可滴定酸度最低，'申雅'（Shenya）葡萄糖和果糖含量最高。矿质元素浓度通常表现为果皮高于果肉。挥发性成分以C6化合物和酯类为主。各品种呈现出独特的香气特征，部分品种以突出的酯类或萜烯类为特点，基于挥发性组成可分为中性香型、草莓香型和麝香香型。主成分分析（PCA）进一步揭示了糖、矿质与香气性状之间的关联及其对品种分类的贡献。该研究首次全面表征了上海地区主栽葡萄品种的品质性状，为风味导向与营养导向的育种及品种差异化利用提供了数据与理论支撑。
该研究发表于《Journal of Food Composition and Analysis》，旨在系统解析上海地区16个欧美杂种鲜食葡萄品种的品质特征，为品种改良与产业应用奠定基础。
研究背景方面， SCPgrape（鲜食葡萄）是全球重要的园艺作物，在中国占葡萄总产量的80%，而上海作为长三角地区重要的鲜食葡萄产区，欧美杂种品种占比高达95%，年产量约4万吨，产值达9420万美元。随着消费者对果实品质与营养功能需求的提升，培育具有优异香气、风味和营养价值的鲜食葡萄新品种成为产业升级的重要方向。然而，上海主栽欧美杂种葡萄的果实品质和营养组成的系统性评价仍相对缺乏。葡萄果实富含糖、酸、挥发性芳香化合物和矿物质等成分，共同决定其品质。可溶性糖主要为葡萄糖、果糖和蔗糖，作为碳源和能量物质参与果实生长发育；糖酸积累与平衡直接决定果实的甜度和整体风味。矿质元素是人体代谢和生理功能的必需物质，现有研究多集中于葡萄酒和酿酒葡萄中的矿质元素，对鲜食葡萄关注不足。挥发性芳香化合物是关键的次生代谢产物，决定葡萄品质和市场价值，品种香气主要来源于果肉和果皮中的游离态醇类、醛类、酯类、萜烯类和C13-去甲异戊二烯（C13-norisoprenoids），其组成和含量因品种而异。气候、土壤和栽培措施等外部因素可调控次生代谢产物的积累，但遗传背景和品种差异仍是影响这些成分形成的关键内在因素。
研究人员以上海市农业科学院（奉贤区）实验葡萄园为样本来源，选取5至12年生自根苗葡萄植株，采用避雨栽培和Y形架式，按上海地区葡萄栽培与病害防控标准（DB31/T 1441.1）管理。于2020年7至9月采集16个品种各10株成熟植株的果穗，每品种取100个浆果，其中30个用于理化参数分析，其余去籽后分离果皮和果肉，液氮速冻、研磨后于-80 °C保存。
研究得出以下主要结论：各品种在单果重、糖酸组成、矿质元素积累特征及挥发性香气成分上存在显著差异；矿质元素在果皮中的富集程度显著高于果肉；挥发性成分以C6化合物（己醛、(E)-2-己烯醛、己醇、(E)-2-己烯醇等）和酯类为主，品种间香气类型可明确区分为中性、草莓香型和麝香香型；主成分分析揭示了糖-萜烯香气模块与酯类香气-矿质元素模块的品质分化特征。该研究首次全面表征了上海地区主栽葡萄品种的品质性状，为风味与营养导向的育种及品种差异化利用提供了重要理论依据。
该研究的技术方法主要包括：高效液相色谱法（HPLC，配备Waters e2695系统和Waters 2414示差折光检测器）测定可溶性糖；电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS，NexION 350D）测定20种矿质元素（Na、Mg、K、P、Ca、Fe、Mn、Co、Cu、Zn、Se、Mo、Cr、As、Al、Ni、Sr、Ba、Pb、Cd）；顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用技术（GC-MS，Agilent 7890 GC-5975 MSD，HP-Innowax色谱柱）进行挥发性化合物分析，以2-辛醇为内标，通过NIST 2011谱库及线性保留指数（LRI）进行化合物鉴定，采用校准曲线或半定量方法计算含量；统计方法包括Shapiro-Wilk正态性检验、Levene方差齐性检验、单因素方差分析（ANOVA）结合Duncan多重比较、非参数Kruskal-Wallis检验及Dunn's检验，以及基于Kaiser-Meyer-Olkin（KMO）检验和Bartlett球形检验的主成分分析（PCA）。
研究结果部分，"不同葡萄品种的理化参数"显示：单果重变异范围为6.4 g（'沪培3号'，HP3）至13.6 g（'申硕'，SSO）；可溶性糖以葡萄糖和果糖为主，蔗糖含量极低，'申雅'（SYA）的葡萄糖（83.11 g/kg）、果糖（80.91 g/kg）和总可溶性糖（164.25 g/kg）均为最高；可滴定酸度（TA）范围为3.8–5.9 g/L酒石酸，'申硕'最低，'醉金香'（ZJX）最高。
"矿质含量"部分：共检测20种矿质元素，果肉总矿质含量为9820 mg/kg（'申丰'，SFG）至14960 mg/kg（'申玉'，SYU），果皮为40974 mg/kg（'阳光玫瑰'，SMC）至66919 mg/kg（'申丰'，SFG），果皮矿质积累显著高于果肉。必需元素中K含量最高，其次为P、Mg、Ca、Na、Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Mo和Co；'申玉'果肉K含量最高（12522 mg/kg），'申硕'果皮Mg最高；Cu、Fe、Zn与人体抗氧化能力和免疫功能密切相关；Se在所有品种中均未检出。非必需元素中Al和Sr占主导，Cd未检出；所有品种的Pb和Cd含量均低于中国食品安全国家标准（GB 2762-2022）限值，食用安全。
"不同葡萄品种的香气特征"部分：共鉴定55种挥发性香气物质，分为C6化合物、醇类、酯类、醛类、萜烯类、C13-去甲异戊二烯和酮类7组。"申美"（SMI）香气化合物种类最多，"圣懿"（SYI）最少；总挥发物含量为3532 μg/kg（SYI）至33041 μg/kg（'申华'，SHA）。C6化合物和酯类为主要挥发成分，'夏黑'（SBC）C6化合物总量最高（7105 μg/kg）；酯类含量变幅为212 μg/kg至30653 μg/kg，'申华'酯类含量和种类最为丰富。根据游离态香气轮廓，品种分为三类：中性香型（以SYI为代表，低萜烯和低酯类）、草莓甜香型（10个品种，以酯类为特征）和麝香香型（5个品种，以倍半萜烯和单萜烯为特征）。'巨玫瑰'（JMG）萜烯总量最高，芳樟醇（linalool）为主要成分，占比达64%。
"主成分分析揭示不同品种的品质特征"部分：KMO值为0.61，Bartlett检验显著（p < 0.001），前两个主成分PC1和PC2分别解释35.8%和18.4%的总变异，累计贡献率54.2%。PC1有效区分了糖-萜烯香气模块与酯类香气-矿质元素模块：'阳光玫瑰'、'申雅'和'巨玫瑰'分布于PC1正轴，对应高糖和高萜烯积累；'申华'和'申丰'位于PC1负轴，与高酯含量和总香气强度相关。PC2上，'申懿'、'申玉'等品种与醛类物质呈显著负相关，形成清新的醛类风味风格。'沪培1号'（HP1）位于坐标原点附近，表明其糖、酸、矿质营养和香气指标均处于中等平衡水平。
讨论与结论部分，该研究系统评价了上海地区16个欧美杂种鲜食葡萄品种，主要发现如下：供试品种可溶性糖主要由葡萄糖和果糖组成，糖酸积累存在显著品种差异——'申雅'糖含量最高，'醉金香'可滴定酸度最高。矿质元素在果皮中显著富集于果肉，品种间积累模式差异明显；'申玉'果肉具有高钾营养特性且总矿质含量最高。香气化合物以C6化合物和酯类为主，表现出清晰的品种特异性：'申美'香气化合物种类最丰富，'申华'总香气含量最高，'巨玫瑰'萜烯类含量高且具有典型玫瑰香气。主成分分析uji将品种划分为不同品质类型（如"糖-萜烯型"和"酯类-矿质型"），揭示了关键品质性状间的协同与权衡关系。这些结果阐明了上海地区主栽鲜食葡萄的核心品质特征，为葡萄风味和营养品质改良及优质品种选育提供了数据与理论支持。
