光质对番茄营养与风味品质的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200100072

摘要/Abstract

摘要：

以番茄为试验材料,在田间大棚设施条件下,选用白、蓝、黑、红、绿5种不同颜色的遮阳网,探讨不同光质对番茄营养与风味品质的影响。结果表明,在青熟期,黑色光质促进了总氮、蛋白氮以及非蛋白氮的积累。青熟期到转色期,白色光质的番茄有机酸总量较青熟期增加了4.57倍,蓝色和绿色光质提高了番茄的总糖和还原糖含量。从转色期到成熟期,番茄氨基酸含量大小表现为蓝色>绿色>黑色>红色>白色;黑色光质的番茄有机酸总量较转色期增加了27.8%;红色光质提高了番茄红素含量和Vc含量,降低了硝酸盐含量;白色、红色和绿色光质增加了番茄的总糖和还原糖含量。番茄主要风味物质(>30 μg/kg)为水杨酸甲酯、6-甲基-庚烯-2-酮、柠檬烯、反-2-己烯醛。红光使番茄水杨酸甲酯、6-甲基-庚烯-2-酮和己烯醛含量较白光增加了11.6%、20.2%和17.2%。在大田设施条件下,转色期到成熟期可以采用红色光质提高番茄果实营养品质和风味。

关键词: 光质, 番茄, 营养品质, 氨基酸组分, 挥发性物质

Abstract:

Field experiment was conducted to study the effect of various light qualities (white, blue, black, red and green) on the nutrition and flavor quality of tomato. The results showed that during the aging period, the black light promoted the accumulation of total nitrogen, protein nitrogen and non-protein nitrogen. From green maturity to transition period, the total organic acid of tomato fruit under white light increased by 4.57 times, and the content of total sugar and reducing sugar in tomato fruit was increased by blue and green light compared with that of the aging period. From the color conversion period to the maturity period, the content of amino acid was in order of blue light> green light> black light> red light> white light, and the total amount of organic acid in tomato fruit increased by 27.8% under black light compared with the color conversion period, and the content of lycopene and Vc was increased and the nitrate content was decreased by red light, and the content of total sugar and reducing sugar in tomato fruit was increased by white, red and green light. Methyl salicylate, 6-methylheptane 2 ketone, citrene and anti-2hexene aldehyde were the main flavor of tomato fruit (>30 μg/kg). The methyl salicylate, 6-methyl-heptene-2-one and hexenal of tomato increased by 11.6%, 20.2% and 17.2%, respectively, under red light. Red light can be used to improve the nutritional quality and flavor of tomato fruit during the period of color conversion to maturity.

Key words: light quality, tomato, nutritional quality, amino acid components, volatile substances

中图分类号:

S626.5

杨忠武, 刘翼, 金卓君, 徐卫红. 光质对番茄营养与风味品质的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(34): 134-141.

Yang Zhongwu, Liu Yi, Jin Zhuojun, Xu Weihong. Effects of Light Quality on Nutrition and Flavor Quality in Tomato[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(34): 134-141.

图/表 8

参考文献 27

[1]	林魁, 黄枝, 金心怡, 等. 植物生长光调控应用研究进展[J]. 热带作物学报, 2017,38(6):186-193.
[2]	何蔚, 杨振超, 蔡华, 等. 光质调控蔬菜作物生长和形态研究进展[J]. 中国农业科技导报, 2016,18(2):9-18.
[3]	梁世峰. 包头市土默特右旗双龙镇番茄产业发展构想[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2010.
[4]	岳冬. 番茄果实主要风味特征成分测定及品质形成机理研究[D]. 南京:南京农业大学, 2015.
[5]	芮文婧, 王晓敏, 高艳明, 等. 环境对番茄果实品质和风味影响的研究进展[J]. 安徽农业科学, 2017,45(6):34-36.
[6]	孙娜. 光质对番茄生长、生理代谢及果实产量品质的影响[D]. 泰安:山东农业大学, 2015.
[7]	李岩, 王丽伟, 文莲莲, 等. 红蓝光质对转色期间番茄果实主要品质的影响[J]. 园艺学报, 2017,44(12):2372-2382.
[8]	陈田甜. 不同光质对番茄果实品质形成的影响[D]. 广州:华南农业大学, 2016.
[9]	闫文凯. 日光温室人工补光对番茄光合作用及生长的影响[D]. 北京:中国农业科学院, 2018.
[10]	黄薪历, 于捷, 艾楷棋, 等. 红光和远红光对番茄生长发育的影响[J]. 西北农林科技大学学报:自然科学版, 2018,46(3):111-118,127.
[11]	苏春杰. 温室环境多因子耦合对番茄生长调控效应研究及模型构建[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2018.
[12]	高俊风. 植物生理学实验指导[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.
[13]	杨剑虹, 王成林, 代亨林. 土壤农化分析与环境监测[M]. 北京: 中国大地出版社, 2008.
[14]	Rajkumar G, Shanmugam S, Galvao M D S, et al. Comparative evaluation of physical properties and volatiles profile of cabbages subjected to hot air and freeze drying[J]. LWT- Food Science and Technology, 2017,80:501-509.
[15]	郑冬梅, 林志斌, 陈艺群, 等. 不同光质对樱桃番茄产量及品质的影响[J]. 山西农业大学学报:自然科学版, 2016,36(8):567-571.
[16]	陈强. 不同LED光源对番茄果实转色过程中生理特性及果实品质的影响[D]. 泰安:山东农业大学, 2009.
[17]	王蓉, 田园, 杨柳, 等. 番茄果实不同发育时期有机酸组分及含量分析[J]. 中国蔬菜, 2017,1(10):58-62.
[18]	刘静. 不同品种番茄风味品质分析[J].农业科技与装备,2014(10):1-2.
[19]	庞晓萍. 番茄红素对2型糖尿病大鼠降糖调脂和抗氧化作用研究[J]. 现代中西医结合杂志, 2015,24(17):1839-1842.
[20]	王丽伟. 红蓝光质对番茄碳氮代谢和果实品质的影响机制研究与应用[D]. 北京:中国农业科学院, 2017.
[21]	周晚来, 刘文科, 杨其长. 光对蔬菜硝酸盐累积的影响及其机理[J]. 华北农学报, 2011,26(b2):125-130.
[22]	Gangolli S D, Van d B P A, Feron V J, et al. Nitrate, nitrite and N-nitroso compounds[J]. European Journal of Pharmacology, 1994,292(1):1-38. doi: 10.1016/0926-6917(94)90022-1 URL pmid: 7867685
[23]	Mensinga T T, Speijers G J A, Meulenbelt J. Health Implications of Exposure to Environmental Nitrogenous Compounds[J]. Toxicological Reviews, 2003,22(1):41-51. URL pmid: 14579546
[24]	蔡华. 不同光质和营养液耦合对番茄生长、产量及品质的影响[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2016.
[25]	张典勇. 棚膜颜色和氮磷钾浓度对番茄产量和品质的影响[D]. 泰安:山东农业大学, 2014.
[26]	张现征. 光质调控番茄植株生长及果实品质的机理研究[D]. 泰安:山东农业大学, 2018.
[27]	董飞, 王传增, 孙秀东, 等. 基于蛋白质组学研究光质对番茄果实挥发性物质的影响机理[J]. 园艺学报, 2019,46(2):280-294.

氨基酸	青熟期					转色期					成熟期
氨基酸	白光	蓝光	黑光	红光	绿光	白光	蓝光	黑光	红光	绿光	白光	蓝光	黑光	红光	绿光
天冬氨酸	0.885	0.712	0.952	1.052	0.670	1.079	0.581	0.661	1.103	0.686	0.912	0.808	0.817	1.063	0.940
苏氨酸	0.219	0.209	0.227	0.233	0.223	0.217	0.190	0.160	0.210	0.240	0.174	0.206	0.207	0.238	0.265
丝氨酸	0.222	0.196	0.238	0.225	0.211	0.228	0.183	0.164	0.204	0.209	0.163	0.205	0.219	0.238	0.283
谷氨酸	2.095	1.554	1.810	2.102	1.612	2.464	1.100	1.959	2.448	1.701	2.866	1.923	1.708	2.350	1.978
甘氨酸	0.266	0.232	0.271	0.249	0.249	0.148	0.233	0.198	0.209	0.234	0.217	0.260	0.243	0.244	0.299
丙氨酸	0.288	0.265	0.301	0.366	0.289	0.299	0.251	0.208	0.302	0.285	0.301	0.286	0.273	0.348	0.386
半胱氨酸	0.036	0.028	0.040	0.036	0.027	0.034	0.020	0.022	0.031	0.026	0.030	0.044	0.024	0.036	0.036
缬氨酸	0.256	0.257	0.255	0.232	0.278	0.225	0.232	0.195	0.206	0.259	0.203	0.267	0.230	0.247	0.338
蛋氨酸	0.018	0.010	0.013	0.044	0.009	0.029	0.045	0.085	0.007	0.005	0.010	0.006	0.063	0.012	0.011
异亮氨酸	0.228	0.228	0.242	0.209	0.227	0.118	0.203	0.162	0.180	0.212	0.170	0.237	0.219	0.214	0.290
亮氨酸	0.320	0.290	0.320	0.305	0.330	0.292	0.290	0.250	0.258	0.320	0.247	0.317	0.289	0.310	0.382
酪氨酸	0.120	0.103	0.119	0.114	0.113	0.114	0.102	0.102	0.091	0.111	0.077	0.120	0.115	0.108	0.151
苯丙氨酸	0.276	0.252	0.271	0.286	0.267	0.280	0.236	0.186	0.247	0.296	0.224	0.281	0.246	0.284	0.360
赖氨酸	0.215	0.190	0.238	0.227	0.166	0.134	0.159	0.134	0.203	0.174	0.131	0.184	0.179	0.244	0.274
组氨酸	0.041	0.033	0.049	0.014	0.009	0.036	0.031	0.024	0.000	0.000	0.013	0.025	0.044	0.016	0.000
精氨酸	0.221	0.145	0.206	0.218	0.157	0.134	0.131	0.117	0.173	0.176	0.108	0.168	0.163	0.231	0.215
脯氨酸	0.097	0.109	0.145	0.000	0.000	0.000	0.135	0.000	0.000	0.000	0.000	0.177	0.154	0.000	0.000
总量	6.021	4.985	5.914	6.131	5.053	6.014	4.293	4.746	6.076	5.140	6.046	5.729	5.392	6.401	6.370

氨基酸	青熟期					转色期					成熟期
氨基酸	白光	蓝光	黑光	红光	绿光	白光	蓝光	黑光	红光	绿光	白光	蓝光	黑光	红光	绿光
天冬氨酸	0.885	0.712	0.952	1.052	0.670	1.079	0.581	0.661	1.103	0.686	0.912	0.808	0.817	1.063	0.940
苏氨酸	0.219	0.209	0.227	0.233	0.223	0.217	0.190	0.160	0.210	0.240	0.174	0.206	0.207	0.238	0.265
丝氨酸	0.222	0.196	0.238	0.225	0.211	0.228	0.183	0.164	0.204	0.209	0.163	0.205	0.219	0.238	0.283
谷氨酸	2.095	1.554	1.810	2.102	1.612	2.464	1.100	1.959	2.448	1.701	2.866	1.923	1.708	2.350	1.978
甘氨酸	0.266	0.232	0.271	0.249	0.249	0.148	0.233	0.198	0.209	0.234	0.217	0.260	0.243	0.244	0.299
丙氨酸	0.288	0.265	0.301	0.366	0.289	0.299	0.251	0.208	0.302	0.285	0.301	0.286	0.273	0.348	0.386
半胱氨酸	0.036	0.028	0.040	0.036	0.027	0.034	0.020	0.022	0.031	0.026	0.030	0.044	0.024	0.036	0.036
缬氨酸	0.256	0.257	0.255	0.232	0.278	0.225	0.232	0.195	0.206	0.259	0.203	0.267	0.230	0.247	0.338
蛋氨酸	0.018	0.010	0.013	0.044	0.009	0.029	0.045	0.085	0.007	0.005	0.010	0.006	0.063	0.012	0.011
异亮氨酸	0.228	0.228	0.242	0.209	0.227	0.118	0.203	0.162	0.180	0.212	0.170	0.237	0.219	0.214	0.290
亮氨酸	0.320	0.290	0.320	0.305	0.330	0.292	0.290	0.250	0.258	0.320	0.247	0.317	0.289	0.310	0.382
酪氨酸	0.120	0.103	0.119	0.114	0.113	0.114	0.102	0.102	0.091	0.111	0.077	0.120	0.115	0.108	0.151
苯丙氨酸	0.276	0.252	0.271	0.286	0.267	0.280	0.236	0.186	0.247	0.296	0.224	0.281	0.246	0.284	0.360
赖氨酸	0.215	0.190	0.238	0.227	0.166	0.134	0.159	0.134	0.203	0.174	0.131	0.184	0.179	0.244	0.274
组氨酸	0.041	0.033	0.049	0.014	0.009	0.036	0.031	0.024	0.000	0.000	0.013	0.025	0.044	0.016	0.000
精氨酸	0.221	0.145	0.206	0.218	0.157	0.134	0.131	0.117	0.173	0.176	0.108	0.168	0.163	0.231	0.215
脯氨酸	0.097	0.109	0.145	0.000	0.000	0.000	0.135	0.000	0.000	0.000	0.000	0.177	0.154	0.000	0.000
总量	6.021	4.985	5.914	6.131	5.053	6.014	4.293	4.746	6.076	5.140	6.046	5.729	5.392	6.401	6.370

种类	白色	蓝色	黑色	红色	绿色
己烯醛	43.11	0.00	—	50.54	—
反-2-己烯醛	35.30	0.00	—	11.40	—
邻二甲苯	—	—	5.64	—	—
苯乙烯	—	6.93	9.69	—	—
甲氧基-苯基-肟	15.64	100.56	26.06	—	—
苯甲醛	12.86	13.98	64.41	—	11.96
反-2-庚烯	—	—	—	29.97	—
6-甲基-5-庚烯-2-酮	108.39	41.80	69.71	130.27	29.99
对伞花烃	1.74	—	—	—	—
1-甲基-3-(1-甲基乙基)-苯	—	—	1.49	—	—
(R)-1-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-环己烯	—	—	30.80	—	—
柠檬烯	39.64	29.54	0.00	25.08	19.00
2-乙基-1-己醇	25.84	10.09	—	3.71	3.62
2-异丁基	6.96	7.82	30.15	27.06	4.31
苯乙醛	3.84	—	2.25	2.77	—
γ-萜品烯	1.62	—	—	—	—
β-蒎烯	0.00	—	—	—	—
反-2-辛烯醛	12.20	—	15.48	42.16	14.36
苯甲醇	—	1.61	—	—	—
愈创木酚	14.11	19.08	20.79	7.07	7.00
苯乙醇	7.54	6.34	—	9.72	5.53
萘	1.93	11.06	3.63	3.22	3.63
水杨酸甲酯	126.14	135.33	88.92	140.78	52.39
正十二烷	—	4.04	2.05	—	—
癸醛	—	8.69	—	3.96	—
β-环柠檬醛	2.02	1.34	1.91	2.17	1.22
(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯	5.47		4.83	6.96
柠檬醛	13.62	10.91	11.69	18.46	5.10
五甲基-苯	—	5.42	—	—	2.50
2-甲基-萘	—	7.90	—	—	5.74
十三烷	—	2.97	—	—	—
二十一烷	—	—	—	2.46	—
1-甲基-萘	—	7.30	2.18	—	5.13
丁子香酚	6.23	12.40	2.27	3.16	3.31
(E)-2-甲氧基-5-(1-丙烯基)-苯酚	—	—	0.00	—	—
大马酮	1.25	1.98	1.56	—	1.30
十四烷	3.67	1.79	0.81	—	—
月桂醛	—	5.15	—	—	—
1,8-二甲基-萘	—	3.06	—	—	1.10
(E)-6,10-二甲基-5,9-二烯-2-酮	15.59	24.87	29.60	57.54	18.37
β-紫罗兰酮	—	—	—	3.08	—
二十八烷	0.75	—	—	2.66	—
4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮	1.65	2.03	2.23	—	—
十五烷	1.66	2.00	2.15	—	—
2,4-双(1,1-二甲基乙基)-苯酚	4.95	12.01	4.16	3.46	6.76
2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-(1-氧代丙基)苯酚	4.39	—	—	—	—
总量	518.11	498.00	434.46	587.66	202.32

种类	白色	蓝色	黑色	红色	绿色
己烯醛	43.11	0.00	—	50.54	—
反-2-己烯醛	35.30	0.00	—	11.40	—
邻二甲苯	—	—	5.64	—	—
苯乙烯	—	6.93	9.69	—	—
甲氧基-苯基-肟	15.64	100.56	26.06	—	—
苯甲醛	12.86	13.98	64.41	—	11.96
反-2-庚烯	—	—	—	29.97	—
6-甲基-5-庚烯-2-酮	108.39	41.80	69.71	130.27	29.99
对伞花烃	1.74	—	—	—	—
1-甲基-3-(1-甲基乙基)-苯	—	—	1.49	—	—
(R)-1-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-环己烯	—	—	30.80	—	—
柠檬烯	39.64	29.54	0.00	25.08	19.00
2-乙基-1-己醇	25.84	10.09	—	3.71	3.62
2-异丁基	6.96	7.82	30.15	27.06	4.31
苯乙醛	3.84	—	2.25	2.77	—
γ-萜品烯	1.62	—	—	—	—
β-蒎烯	0.00	—	—	—	—
反-2-辛烯醛	12.20	—	15.48	42.16	14.36
苯甲醇	—	1.61	—	—	—
愈创木酚	14.11	19.08	20.79	7.07	7.00
苯乙醇	7.54	6.34	—	9.72	5.53
萘	1.93	11.06	3.63	3.22	3.63
水杨酸甲酯	126.14	135.33	88.92	140.78	52.39
正十二烷	—	4.04	2.05	—	—
癸醛	—	8.69	—	3.96	—
β-环柠檬醛	2.02	1.34	1.91	2.17	1.22
(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯	5.47		4.83	6.96
柠檬醛	13.62	10.91	11.69	18.46	5.10
五甲基-苯	—	5.42	—	—	2.50
2-甲基-萘	—	7.90	—	—	5.74
十三烷	—	2.97	—	—	—
二十一烷	—	—	—	2.46	—
1-甲基-萘	—	7.30	2.18	—	5.13
丁子香酚	6.23	12.40	2.27	3.16	3.31
(E)-2-甲氧基-5-(1-丙烯基)-苯酚	—	—	0.00	—	—
大马酮	1.25	1.98	1.56	—	1.30
十四烷	3.67	1.79	0.81	—	—
月桂醛	—	5.15	—	—	—
1,8-二甲基-萘	—	3.06	—	—	1.10
(E)-6,10-二甲基-5,9-二烯-2-酮	15.59	24.87	29.60	57.54	18.37
β-紫罗兰酮	—	—	—	3.08	—
二十八烷	0.75	—	—	2.66	—
4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮	1.65	2.03	2.23	—	—
十五烷	1.66	2.00	2.15	—	—
2,4-双(1,1-二甲基乙基)-苯酚	4.95	12.01	4.16	3.46	6.76
2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-(1-氧代丙基)苯酚	4.39	—	—	—	—
总量	518.11	498.00	434.46	587.66	202.32