Effects of nitrogen application periods on aroma components and contents of

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00067

Journal of Desert Research ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (4): 247-256.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00067

Effects of nitrogen application periods on aroma components and contents of "Marselan" wine grape in the mature period

Zonghuan Ma¹(), Yajuan He¹, Wei Li², Wenfang Li¹, Yanlan Guo³, Cunwu Zuo¹, Juan Mao¹, Baihong Chen¹()

^1.College of Horticulture /, Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China
^2.College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China
^3.Wuwei Academy of Forestry Science，Wuwei 733000，Gansu，China

Received:2021-01-02 Revised:2021-04-03 Online:2021-07-27 Published:2021-07-27
Contact: Baihong Chen

Abstract

Abstract:

Head space solid-phase micro extraction （HS-SPME） and gas chromatography mass spectrometry （GC-MS） were used to analyze the aroma components of wine grape berries of Vitis vinifera L. 'Marselan' at different nitrogen application periods. A total of six different nitrogen application periods were set up in the experiment to determine the effects on the aroma components and content of the variety， namely the germination stage， new shoot vigorous growth stage， flowering stage， the first expansion stage of fruit， secondary shoot vigorous growth stage and the second expansion stage of fruit， no nitrogen fertilizer was used as the control （CK）. The results showed that forty volatile components were detected at different nitrogen application periods in 'Marselan' wine grapes， with a total content of 1 789.49—3 320.29 μg·kg^-1， there were eleven characteristic aroma components identified out of forty volatile components. Compared with other nitrogen application periods， S6 treatment had the highest total content of volatile substances and more types， which was beneficial to increase the content of alcohols， aldehydes and alkanes； at this time the treatment changed the distribution characteristics of fruit aroma， the flower aroma and fat paste aroma were the most rich， followed by grass aroma， the fruit aroma after the treatment of other nitrogen application period was mainly grass aroma， followed by flower aroma and fat paste aroma， and the aroma value of fruit aroma was lower.

Key words: 'Marselan' wine grape, fertilization period, aroma components, characteristic aroma

CLC Number:

S663.1

Zonghuan Ma, Yajuan He, Wei Li, Wenfang Li, Yanlan Guo, Cunwu Zuo, Juan Mao, Baihong Chen. Effects of nitrogen application periods on aroma components and contents of "Marselan" wine grape in the mature period[J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(4): 247-256.

Figures/Tables 4

References 30

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芳香物质组分	阈值 /（μg·L^-1）	香味描述	香系	含量/（μg·kg^-1）
芳香物质组分	阈值 /（μg·L^-1）	香味描述	香系	CK	S1	S2	S3	S4	S5	S6
1-壬醇	50	玫瑰-橙香	2	6.49^abc	3.64^c	5.28^bc	4.88^bc	8.58^ab	7.77^abc	9.69^a
苯乙醇	1 100	花香，玫瑰味，蜂蜜味	2	53.25^a	10.69^c	47.17^a	15.91^bc	71.77^a	43.25^ab	63.31^a
反式-2-己烯-1-醇	100	草本香，青菜味	1	285.78^ab	71.19^e	180.71^cd	98.53^de	144.86^cde	198.75^bc	300.58^a
香叶醇	40	柠檬味，花香，橙子味，玫瑰味，天竺葵香	2	98.84^ab	45.15^c	85.43^b	42.21^c	114.81^a	86.68^ab	92.38^ab
叶醇	70	青草味，草本香，青菜味，脂肪，苦味	1，7	46.09^b	15.06^c	27.6^c	—	—	—	63.43^a
正己醇	500	花，青菜，鲜草味，草木	1，2	858.22^a	99.57^f	260.17^d	176.77^e	291.53^cd	344.15^c	547.4^b
6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-甲醇				6.99^a	—	—	—	7.29^a	3.61^a	7.79^a
2-庚醇	70	果香，草本香	1，3	—	—	—	—	—	—	5.50
1-十六烷醇				—	—	—	—	—	—	5.96
反式-2-辛烯-1-醇				2.02	—	—	—	—	—	—
醇类共计				1 357.68	245.30	606.36	338.30	638.84	684.21	1 096.04
醇类百分比				17.59%	11.30%	26.94%	18.90%	29.47%	25.07%	33.01%
苯甲醛	350	芳香，焦糖味	2，3，4，5	191.14^bc	198.73^b	132.21^c	188.23^bc	196.99^bc	391.59^a	210.54^b
苯乙醛	4	花香，玫瑰味	2	16.47^b	7.71^b	5.30^b	22.97^b	45.59^b	49.32^a	48.63^a
反式-2-己烯醛	17	青草，草木	1	3 440.98^a	1 095.00^bc	814.32^bcd	638.68^d	786.10^cd	926.40^bcd	1 165.90^b
3-己烯醛	0.25	青草	1	82.38	—	—	—	—	—	—
己醛	4.5	绿色蔬菜	1	2224.15^a	444.15^b	451.06^b	274.86^b	280.40^b	456.62^b	645.52^b
壬醛	1	脂肪，柑橘，青菜，果味	1，3	—	15.08^b	12.62^b	38.50^ab	36.88^ab	64.39^a
(E)-3，7-二甲基-2，6-辛二烯醛				5.03^a	—	—	—	—	—	5.65^a
癸醛	0.1	肥皂，油脂味		—	—	—	—	1.29	—	—
(E,E)-2，4-己二烯醛				55.41	—	—	—	—	—	—
醛类共计				6 015.56	1 760.67	1 415.51	1 163.24	1 347.25	1 888.32	2 076.24
醛类百分比				77.93%	81.07%	62.89%	65.00%	62.15%	69.20%	62.53%
酯类
十四酸乙酯	4 000			—	—	2.27^a	1.93^a	—	—	—
棕榈酸异丙酯				—	—	3.72^a	3.87^a	3.84^a	4.71^a	—
乙酸仲丁酯				—	—	—	—	—	9.61	—
酯类共计				—	—	5.99	5.80	3.84	14.32	—
酯类百分比				—	—	0.27%	0.32%	0.18%	0.52%	—
β-紫罗酮	0.007	脂膏香，玫瑰香味，紫罗兰香	2，6	4.12^a	1.15^c	0.88^c	1.03^c	0.44^c	0.61^c	2.17^b
甲基庚烯酮		新鲜的青香，柑橘样气息		—	9.59^a	24.68^a	19.79^a	23.05^a	12.28^a	7.28^a
香叶基丙酮	60	青香，花香	1，2	—	7.37^a	11.07^a	11.44^a	—	—	—
酮类共计				4.12	18.11	36.63	32.26	23.49	12.89	9.45
酮类百分比				0.05%	0.83%	1.63%	1.80%	1.08%	0.47%	0.28%
2，4-二叔丁基苯酚		特殊的香味		7.04^a	1.71^b	1.37^b	2.00^b	2.59^b	1.38^b	1.15^b
2，6-二叔丁基对甲酚				133.20^a	63.53^b	55.17^b	84.73^b	—	—	—
苯酚	5 500	药味的		2.88^a	1.37^bc	0.97^c	1.12^c	2.01^abc	1.71^bc	2.38^ab
邻甲酚				3.19^a	0.91^c	1.73^abc	1.16^bc	2.86^ab	1.99^abc	3.11^a
间甲酚				—	—	—	—	—	—	1.33
酚类共计				146.31	67.52	59.24	89.01	7.46	5.08	7.97
酚类百分比				1.90%	3.11%	2.63%	4.97%	0.34%	0.19%	0.24%
乙酸	60 000	醋酸气味		—	—	—	3.82^b	—	9.13^a	—
反式-2-己烯酸	1 000	脂肪，腐臭味	7	—	—	—	—	1.81	—	—
己酸	3 000	腐臭味，奶酪味，脂肪味，汗味	7	—	—	—	—	33.92	—	—
酸类共计				—	—	—	3.82	35.73	9.13	—
酸类百分比				—	—	—	0.21%	1.65%	0.33%	—
十二烷				82.98^a	21.96^b	60.80^ab	78.40^ab	47.66^ab	36.55^ab	61.43^ab
十六烷				9.59^a	6.99^ab	4.55^b	6.37^ab	7.93^ab	4.19^b	5.06^b
十四烷				—	—	12.20^ab	4.49^b	—	22.12^a	14.35^ab
十七烷				—	—	—	2.82	—	—	—
三十二烷				—	—	—	—	21.11^a	13.58^a	—
正十三烷				97.08^a	51.19^b	44.56^b	57.04^b	34.39^b	34.84^b	49.75^b
烷烃类共计				189.65	80.14	122.11	149.12	111.09	111.28	130.59
烷烃类百分比				2.46%	3.69%	5.43%	8.33%	5.12%	4.08%	3.93%
双戊烯				6.01^ab	—	4.80^a	7.94^a	—	3.64^a	—
烯烃类共计				6.01	—	4.80	7.94	—	3.64	—
烯烃类百分比				0.08%	—	0.21%	0.44%	—	0.13%	—
总计				7 719.33	2 171.74	2 250.64	1 789.49	2 167.70	2 728.87	3 320.29

芳香物质组分	阈值 /（μg·L^-1）	香味描述	香系	含量/（μg·kg^-1）
芳香物质组分	阈值 /（μg·L^-1）	香味描述	香系	CK	S1	S2	S3	S4	S5	S6
1-壬醇	50	玫瑰-橙香	2	6.49^abc	3.64^c	5.28^bc	4.88^bc	8.58^ab	7.77^abc	9.69^a
苯乙醇	1 100	花香，玫瑰味，蜂蜜味	2	53.25^a	10.69^c	47.17^a	15.91^bc	71.77^a	43.25^ab	63.31^a
反式-2-己烯-1-醇	100	草本香，青菜味	1	285.78^ab	71.19^e	180.71^cd	98.53^de	144.86^cde	198.75^bc	300.58^a
香叶醇	40	柠檬味，花香，橙子味，玫瑰味，天竺葵香	2	98.84^ab	45.15^c	85.43^b	42.21^c	114.81^a	86.68^ab	92.38^ab
叶醇	70	青草味，草本香，青菜味，脂肪，苦味	1，7	46.09^b	15.06^c	27.6^c	—	—	—	63.43^a
正己醇	500	花，青菜，鲜草味，草木	1，2	858.22^a	99.57^f	260.17^d	176.77^e	291.53^cd	344.15^c	547.4^b
6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-甲醇				6.99^a	—	—	—	7.29^a	3.61^a	7.79^a
2-庚醇	70	果香，草本香	1，3	—	—	—	—	—	—	5.50
1-十六烷醇				—	—	—	—	—	—	5.96
反式-2-辛烯-1-醇				2.02	—	—	—	—	—	—
醇类共计				1 357.68	245.30	606.36	338.30	638.84	684.21	1 096.04
醇类百分比				17.59%	11.30%	26.94%	18.90%	29.47%	25.07%	33.01%
苯甲醛	350	芳香，焦糖味	2，3，4，5	191.14^bc	198.73^b	132.21^c	188.23^bc	196.99^bc	391.59^a	210.54^b
苯乙醛	4	花香，玫瑰味	2	16.47^b	7.71^b	5.30^b	22.97^b	45.59^b	49.32^a	48.63^a
反式-2-己烯醛	17	青草，草木	1	3 440.98^a	1 095.00^bc	814.32^bcd	638.68^d	786.10^cd	926.40^bcd	1 165.90^b
3-己烯醛	0.25	青草	1	82.38	—	—	—	—	—	—
己醛	4.5	绿色蔬菜	1	2224.15^a	444.15^b	451.06^b	274.86^b	280.40^b	456.62^b	645.52^b
壬醛	1	脂肪，柑橘，青菜，果味	1，3	—	15.08^b	12.62^b	38.50^ab	36.88^ab	64.39^a
(E)-3，7-二甲基-2，6-辛二烯醛				5.03^a	—	—	—	—	—	5.65^a
癸醛	0.1	肥皂，油脂味		—	—	—	—	1.29	—	—
(E,E)-2，4-己二烯醛				55.41	—	—	—	—	—	—
醛类共计				6 015.56	1 760.67	1 415.51	1 163.24	1 347.25	1 888.32	2 076.24
醛类百分比				77.93%	81.07%	62.89%	65.00%	62.15%	69.20%	62.53%
酯类
十四酸乙酯	4 000			—	—	2.27^a	1.93^a	—	—	—
棕榈酸异丙酯				—	—	3.72^a	3.87^a	3.84^a	4.71^a	—
乙酸仲丁酯				—	—	—	—	—	9.61	—
酯类共计				—	—	5.99	5.80	3.84	14.32	—
酯类百分比				—	—	0.27%	0.32%	0.18%	0.52%	—
β-紫罗酮	0.007	脂膏香，玫瑰香味，紫罗兰香	2，6	4.12^a	1.15^c	0.88^c	1.03^c	0.44^c	0.61^c	2.17^b
甲基庚烯酮		新鲜的青香，柑橘样气息		—	9.59^a	24.68^a	19.79^a	23.05^a	12.28^a	7.28^a
香叶基丙酮	60	青香，花香	1，2	—	7.37^a	11.07^a	11.44^a	—	—	—
酮类共计				4.12	18.11	36.63	32.26	23.49	12.89	9.45
酮类百分比				0.05%	0.83%	1.63%	1.80%	1.08%	0.47%	0.28%
2，4-二叔丁基苯酚		特殊的香味		7.04^a	1.71^b	1.37^b	2.00^b	2.59^b	1.38^b	1.15^b
2，6-二叔丁基对甲酚				133.20^a	63.53^b	55.17^b	84.73^b	—	—	—
苯酚	5 500	药味的		2.88^a	1.37^bc	0.97^c	1.12^c	2.01^abc	1.71^bc	2.38^ab
邻甲酚				3.19^a	0.91^c	1.73^abc	1.16^bc	2.86^ab	1.99^abc	3.11^a
间甲酚				—	—	—	—	—	—	1.33
酚类共计				146.31	67.52	59.24	89.01	7.46	5.08	7.97
酚类百分比				1.90%	3.11%	2.63%	4.97%	0.34%	0.19%	0.24%
乙酸	60 000	醋酸气味		—	—	—	3.82^b	—	9.13^a	—
反式-2-己烯酸	1 000	脂肪，腐臭味	7	—	—	—	—	1.81	—	—
己酸	3 000	腐臭味，奶酪味，脂肪味，汗味	7	—	—	—	—	33.92	—	—
酸类共计				—	—	—	3.82	35.73	9.13	—
酸类百分比				—	—	—	0.21%	1.65%	0.33%	—
十二烷				82.98^a	21.96^b	60.80^ab	78.40^ab	47.66^ab	36.55^ab	61.43^ab
十六烷				9.59^a	6.99^ab	4.55^b	6.37^ab	7.93^ab	4.19^b	5.06^b
十四烷				—	—	12.20^ab	4.49^b	—	22.12^a	14.35^ab
十七烷				—	—	—	2.82	—	—	—
三十二烷				—	—	—	—	21.11^a	13.58^a	—
正十三烷				97.08^a	51.19^b	44.56^b	57.04^b	34.39^b	34.84^b	49.75^b
烷烃类共计				189.65	80.14	122.11	149.12	111.09	111.28	130.59
烷烃类百分比				2.46%	3.69%	5.43%	8.33%	5.12%	4.08%	3.93%
双戊烯				6.01^ab	—	4.80^a	7.94^a	—	3.64^a	—
烯烃类共计				6.01	—	4.80	7.94	—	3.64	—
烯烃类百分比				0.08%	—	0.21%	0.44%	—	0.13%	—
总计				7 719.33	2 171.74	2 250.64	1 789.49	2 167.70	2 728.87	3 320.29

芳香物质组分	香气值
芳香物质组分	CK	S1	S2	S3	S4	S5	S6
反式-2-己烯-1-醇	2.86	0.71	1.81	0.99	1.45	1.99	3.01
香叶醇	2.47	1.13	2.14	1.06	2.87	2.17	2.31
正己醇	1.72	0.20	0.52	0.35	0.58	0.69	1.09
苯甲醛	0.55	0.57	0.38	0.54	0.56	1.12	0.60
苯乙醛	4.12	1.93	1.33	5.74	11.40	12.33	12.16
反式-2-己烯醛	202.41	64.41	47.90	37.57	46.24	54.49	68.58
己醛	494.26	98.70	100.24	61.08	62.31	101.47	143.45
3-己烯醛	329.52	—	—	—	—	—	—
壬醛	—	15.08	12.62	38.50	36.88	64.39	—
癸醛	—	—	—	—	12.90	—	—
β-紫罗酮	588.57	164.29	125.71	147.14	62.86	87.14	310.00

芳香物质组分	香气值
芳香物质组分	CK	S1	S2	S3	S4	S5	S6
反式-2-己烯-1-醇	2.86	0.71	1.81	0.99	1.45	1.99	3.01
香叶醇	2.47	1.13	2.14	1.06	2.87	2.17	2.31
正己醇	1.72	0.20	0.52	0.35	0.58	0.69	1.09
苯甲醛	0.55	0.57	0.38	0.54	0.56	1.12	0.60
苯乙醛	4.12	1.93	1.33	5.74	11.40	12.33	12.16
反式-2-己烯醛	202.41	64.41	47.90	37.57	46.24	54.49	68.58
己醛	494.26	98.70	100.24	61.08	62.31	101.47	143.45
3-己烯醛	329.52	—	—	—	—	—	—
壬醛	—	15.08	12.62	38.50	36.88	64.39	—
癸醛	—	—	—	—	12.90	—	—
β-紫罗酮	588.57	164.29	125.71	147.14	62.86	87.14	310.00

[1]	XIAO Sheng-chun, LI Xiao-yun, LIU Fa-min. Grape Cultivation Technique with High Quality in the Sandy Land of Yanjin County,Henan Province [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2000, 20(s2): 146-149.
[2]	XIAO Sheng-chun, LIU Fa-min, LI Xiao-yun. Techniques of Changing Variety and Breeding Seedlings for the Vineyard in Sandy Lands of Yanjin County [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2000, 20(s2): 150-152.

Effects of nitrogen application periods on aroma components and contents of "Marselan" wine grape in the mature period

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Figures/Tables 4

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