1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
葡萄味道可口、营养丰富,除含有丰富的糖、酸和多种维生素外, 还含有原花青素、单宁、天然色素等功能性营养成分[1]。葡萄果实中富含儿茶素、表儿茶素和鞣花酸等酚类生物活性物质,其含量主要取决于葡萄品种;其次,也因栽培条件、环境、生长年份以及果实部位的不同而有较大差别[2]。
葡萄是世界上加工产业链最长、加工比例最高以及产品数量最多的水果。目前葡萄的加工产品主要有葡萄酒、葡萄汁、葡萄干、葡萄果醋等[3]。我国葡萄产业生产进入稳定阶段,葡萄栽培面积趋于稳定,区域优势逐步显现,产业链条不断延伸,出口创汇持续增加。然而仍然存在一些问题,比如品种结构有待进一步优化,我国葡萄品种结构存在的问题主要是主栽品种比较单一,鲜食与酿酒品种比例不协调,鲜食品种比例过高,酿酒品种比例过低。从渤海湾到新疆多数酿酒葡萄种植基地都以赤霞珠类为主,品种单一造成了葡萄酒种类的单一,多数葡萄酒企业的产品雷同,缺乏典型性,市场竞争激烈[4]。
葡萄加工特性研究常常可基于出汁率、果核比例、感官评价和化学组成等进行。葡萄果实作为葡萄加工的原料,国内外科研工作者对于不同品种葡萄果实的成分分析和抗氧化活性测定等做了大量的研究,取得了一定的进展。葡萄果实中的有机酸主要有酒石酸、苹果酸和柠檬酸,其组成与含量是决定葡萄果实风味和品质的重要因素之一。其中酒石酸是葡萄果实的特征酸,酸度很强,是葡萄、葡萄酒酸度的最主要贡献者。葡萄属植物不同的种或品种之间有机酸含量有很大的差异,如种植于我国广西的毛葡萄(v.quinguangularisrehd),其有机酸含量是世界主栽酿酒葡萄品种赤霞(v.vinifera,cabernetsauvignon)的10倍[5]。葡萄果实成分中除水分外,含糖量最高,一般在15%~25%,因此在很大程度上果实内所含糖的种类和数量决定了浆果的质量[6]。葡萄果实的有机酸、糖分和氨基酸组成是鲜食葡萄和酿酒葡萄的市场使用的关键质量特征。mikio shiraishi[7]等通过对129个鲜食葡萄品种的糖、有机酸及氨基酸组成进行连续三年的观察,得出了鲜食葡萄的遗传资源评价。葡萄籽中氨基酸含量丰富,矿质元素中k、p、ca、fe、zn、mn等营养元素含量较高[8]。葡萄中多酚物质含量丰富,葡萄皮和籽中的酚类物质含量及其抗菌活性明显高于葡萄果肉汁[9]。justyna samoticha等研究了生长在波兰的30种葡萄的果实品质,理化特性,通过lc-pda-qtof/ms和uplc-pda-fl检测和测量了49种多酚类化合物,它们可以分为5类:花青素(26)、黄酮醇和黄酮类(9)、黄烷-3-醇 (6)、 酚酸(7)、非黄酮类(1)。酚酸和黄酮类在皮中较多,黄烷-3-醇多存在于籽中,而花青素分布在葡萄皮中较多[10]。葡萄的香气物质也是构成内在品质的主要因素之一,因品种、产地、栽培等不同有很大差异。1976年schreier第一次鉴定了葡萄的芳香组成,鉴定出225种芳香物质,包括81种烃、31种醇、48种酸、23种醛、18种酮、11种酯和13种杂环化合物[11]。在国内,谭伟等测定了4个无核鲜食葡萄品种及其亲本果实(早康宝、无核翠宝、无核丽红宝、晶红宝及瑰宝和无核白鸡心)的香气成分,发现里那醇 香叶醇 橙花醇 香茅醇之和对4个玫瑰香味葡萄品种(瑰宝、无核白鸡心、早康宝和无核翠宝)果实的玫瑰香气贡献最大,c6化合物中的2-己烯醛是6个葡萄品种果实芳香物质中的主要成分[12]。
随着人们对食物的健康营养要求越来越高,葡萄果实的抗氧化活性一直是重要的研究对象。不同品种葡萄的抗氧化能力有明显差异,各酚类物质含量与抗氧化活性呈显著或极显著的相关性[13]。葡萄籽油具有较高的生物活性和抗氧化活性,对四氯化碳诱导肝损伤的γ照射大鼠具有保护作用,发现可显著改善抗氧化和抗炎状态[14]。将多酚含量丰富的葡萄副产物加入到食物或肉品中,可抑制脂质过氧化,改善肠道菌群,可能成为功能性饲料和添加剂的的原料[15]。葡萄中原花青素可以预防心血管疾病[16]。葡萄品种繁多,即使相同品种葡萄的特性也会因为地区、栽培方式等的不同而有差异,一个完整的不同品种葡萄加工特性数据库,将是通过整合各地科研工作者的研究数据来得到。江苏句容葡萄资源丰富,种植面积已经达到4万亩,年产量5万余吨。已建成茅山、白兔两大核心产区,当前拥有2个葡萄生产全国示范标准区。主要品种有夏黑、巨峰、巨玫瑰、美人指、魏可,近几年来,又陆续引进了贵公子、贵公主、黄金指等使得葡萄品系多达20余类。然而,和全国葡萄产业现状一样,当地葡萄主要用于发展鲜果产业,对于葡萄加工特性缺乏了解,采后深加工匮乏,不利于葡萄产业的长远发展。为了充分利用葡萄资源,本项研究对江苏句容地区所产的巨峰、无籽巨峰、夏黑、美人指、白罗莎里奥五个品种葡萄的加工特性、多酚以及总抗氧化能力进行初步探讨,对进一步葡萄栽培品种的选育和深加工具有现实意义和潜在的应用前景。
参考文献:
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
本实验以江苏句容地区所产白罗莎里奥、巨峰、无籽巨峰、美人指、夏黑五个品种的葡萄为实验材料,测定其出汁率、葡萄表皮颜色,榨汁后测量葡萄汁的可溶性固形物含量、总酸、总糖等理化指标,此外还对五个品种葡萄汁抗氧化活性进行评价,比较多酚类物质的种类和含量差异。从而对五个品种葡萄加工特性的差异进行比较,为筛选和培育葡萄加工用种提供理论依据。
研究内容:
3. 研究的方法与方案
研究方法及实验方案:
1、采用常规理化分析和仪器分析方法测定葡萄表皮颜色、出汁率、葡萄汁色度、可溶性固形物、总酸、ph、总糖、总酚含量、总花色苷含量。
2、运用abts法和frap法测定葡萄汁的抗氧化活性。
4. 研究创新点
目前的研究主要是分别对葡萄果肉、皮、籽进行成分分析,对加工实际过程指导意义不强。而本研究拟系统分析江苏句容地区所产的多个葡萄品种榨汁后葡萄汁的理化指标、抗氧化活性以及单体酚含量。研究结果可作为筛选制汁葡萄和酿酒葡萄的依据。
5. 研究计划与进展
2016.10-2016.11 查阅相关文献,确定实验方案并不断补充完善,撰写专业文献综述。
2016.12-2017.03按照实验方案,研究不同品种葡萄汁的理化指标、抗氧化活性差异以及多酚类物质的种类和含量差异。
2017.04-2017.05整理数据,提交中期检查报告。总结经验,完成后续工作。
