感官组学指导的六种优良鲜食葡萄新品种关键风味驱动因素解析

《Food Chemistry》：Sensomics-guided decoding of key flavor drivers in six new superior table grape cultivars

　　

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  感官组学技术揭示了六个新品种优等鲜食葡萄之间的风味差异。
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  GC×GC-QTOFMS和GC-O检测出270种挥发性化合物，其中47种为关键呈香物质。
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  构建了鲜食葡萄香气轮，定义了果香、花香和甜味等六个关键属性。
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  重组/剔除试验揭示了六个品种中21种关键呈香活性化合物。
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  (Z)-3-己烯醛、(E)-β-紫罗兰酮、(E,Z)-2,6-壬二烯醛对多个品种至关重要。

引言

鲜食葡萄（Vitis vinifera L.）是一种全球重要的园艺作物，因其风味多样和营养价值而备受推崇（Aubert & Chalot, 2018; Bhutani et al., 2025）。作为全球最大的生产国，中国截至2025年种植面积超过80万公顷，占全球总产量的28%（Bhutani et al., 2025）。在消费者需求升级和技术进步的驱动下，产业已从以产量为导向的生产模式转向以品质和感官为导向的发展模式，并伴随着新品种的不断培育和推出（Wang et al., 2023）。然而，这些新品种之间的香气特征和感官属性差异仍未得到充分表征，这限制了客观的风味品质评价、品种差异化定位以及以风味为导向的品种改良。因此，系统表征这些新优鲜食葡萄品种间的风味差异具有重要的现实意义。

感官特征源于初级代谢物（如糖、有机酸）与次级代谢物（如挥发性化合物）之间的相互作用（Wang et al., 2023），其差异驱动了品种间特有的色泽、营养和香气特征（Aubert & Chalot, 2018; Li et al., 2020）。香气属性是消费者偏好和品质评价的关键因素，对市场价值具有重要影响。其中，挥发性有机化合物（VOCs）的组成和浓度决定了香气的复杂性和风味的细腻程度，直接影响消费者偏好和品质评价（Aubert & Chalot, 2018; Li et al., 2023a）。香气属性是消费者偏好和产品市场价值的核心决定因素。其中，挥发性有机化合物（VOCs）的组成和浓度决定了香气的复杂性和风味的细腻程度（Aubert & Chalot, 2018; Li, Ma, et al., 2023）。葡萄的主要挥发性化合物包括萜烯类（单萜和二萜）、烃类、杂环化合物、脂氧合酶（LOX）来源的C6化合物、醛类、醇类和酯类（Wu et al., 2019）。根据挥发性化合物的组成、浓度和香气强度（AI），鲜食葡萄可分为四种香气类型：玫瑰香型（如"玫瑰香葡萄"），以芳樟醇和香叶醇为特征，呈花香（Xie et al., 2023）；果香型（如"巨峰"），富含酯类、呋喃酮和(Z)-3-己烯醇，具有草莓香气（Dong et al., 2024）；狐香型，以苯甲酸乙酯和氨基苯甲酸甲酯为特征，散发甜味乳香（Wang et al., 2023）；以及中性型（如"无核白"），其风味主要取决于糖酸比平衡（Wu et al., 2016）。因此，对挥发性化合物和关键呈香活性化合物进行表征对于区分葡萄品种间的风味差异至关重要，但目前对新优鲜食葡萄品种间香气特征和呈香物质的系统比较研究仍然有限。

感官组学将感官评价、仪器分析和多元统计相结合，解码食品感官特性的化合物层面分子基础，支持客观的品质评价和定向风味改良（Li, Zhang, et al., 2025）。相比之下，全二维气相色谱-四极杆飞行时间质谱（GC×GC-QTOFMS）在挥发性化合物分析方面具有更优的分辨率、灵敏度和峰容量（Wei et al., 2022）。将气相色谱-嗅觉分析（GC-O）与香气活度值（OAV）分析相结合，可实现香气属性的系统鉴定和关键风味化合物贡献的定量（Li, Wang, et al., 2025）。香气重组和剔除试验可进一步验证关键呈香活性化合物的感官贡献（Duan et al., 2025）。虽然这种综合方法已应用于茶叶、苹果和葡萄酒的风味研究和产地溯源（Shehadeh et al., 2020），但在鲜食葡萄中的应用仍然有限。大多数现有研究仅关注挥发性化合物的定性和定量分析，缺乏结合嗅觉鉴定、OAV计算和关键呈香物质验证的完整工作流程。因此，基于感官组学的新优鲜食葡萄多维度品质评价（涵盖外观、色泽、质构和关键呈香物质）可以为风味品质评价和品种间差异区分提供系统的数据支持。

本研究选取了六个具有优良农艺性状、独特香气和高消费者接受度的鲜食葡萄品种进行评价。红地球于20世纪90年代引入中国；沪太8号和罗兰玫瑰为国内品种，其余为近期引进的优良种质。本研究的目的是通过综合感官组学方法，全面表征和比较新优鲜食葡萄品种间的风味差异，重点阐明各品种的香气特征及关键呈香活性化合物对感官属性的贡献。具体目标包括：（1）测定视觉性状（外观、色泽）、理化性质和营养指标，包括糖酸组成和酚类含量；（2）通过人工感官评价、质构分析和电子舌/电子鼻技术初步表征风味特征；（3）通过GC×GC-QTOFMS鉴定和定量挥发性化合物，利用GC-O结合OAV计算检测活性呈香物质及其强度，并进行多元分析以实现品种间香气区分和香气轮构建；（4）通过香气重组和剔除试验验证品种特异性关键呈香活性化合物的感官贡献。这些发现将为鲜食葡萄的风味品质评价和品种区分提供基础数据和方法学参考。

摘要片段

葡萄样品和试剂材料

葡萄果实于2024年商品成熟期采收。品种包括（A）"红地球"（V. vinifera；中性香气），（B）"皇冠"（V. labrusca × V. vinifera；果香），（C）"阳光玫瑰"（V. labrusca × V. vinifera；玫瑰香），（D）"朗满红艳"（V. labrusca × V. vinifera；玫瑰香），以及（E）"沪太8号"（V. labrusca × V. vinifera；果香），均来自中国陕西渭南的一处葡萄园（34°13′N, 108°50′E；海拔349 m；年降水量550 mm；年均气温13.5 °C

视觉和色泽特征评价

表皮色泽类型、饱和度和光滑度是鲜食葡萄的重要品质决定因素，通过影响消费者的第一印象直接影响商业价值（Qi et al., 2024）。外观特征（图1A）显示，品种A、B和D呈鲜红至深红色；E和F呈紫红色，而C呈黄绿色果皮。观察到显著的颜色差异（p < 0.05，图1B和C）：品种B和A的a*值（红-绿）升高，证实红色果皮占主导，

结论

本研究采用综合感官组学方法比较了六个新优鲜食葡萄品种的风味品质和感官特征，并鉴定了导致其独特感官特征的关键呈香活性化合物。在外观、色泽、糖酸比和酚类组成方面发现了显著的品种间差异。果香、花香和甜味在香气特征中占主导地位。品种间的口感差异主要由咸味驱动，

CRediT作者贡献声明

Mengge Tang：撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，软件，项目管理，方法学，概念构思，数据整理，调查，验证，可视化。Yuanke Zhang：软件，调查，形式化分析，方法学，验证。Jingkai Pan：方法学，调查，数据整理，软件，验证。Zhengtun Gu：方法学，调查，数据整理，形式化分析，验证。Jianing Li：调查，形式化分析，指导，

伦理审批

在开始感官小组培训计划之前，已从每位受试者获得了书面知情同意。

资金支持

本研究得到国家重点研发计划（项目编号2022YFF0606800、2022YFF0606803）、陕西省科技创新团队（编号2022TD-15）和陕西省重点研发计划（2024NC-YBXM-157）的资助。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

感谢来自Ensoul Technology Ltd.的李轩和马力文在电子舌实验中的支持和帮助，以及河南九物农业科技发展有限公司在样品采集过程中的支持。

Mengge Tang|Yuanke Zhang|Jingkai Pan|Zhengtun Gu|Jianing Li|Tingting Ma|Yihao Zhang|Yulin Fang|Xiangyu Sun