Analysis of Main Flavor Substances in Three Different Types of Tomato Cultivars

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0194

Abstract

Abstract:

To explore the quality differences of tomatoes with different fruit types, this study used gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) technology to detect and analyze the main flavor compounds of sugar, acid, and amino acids in cherry tomatoes, tasty tomatoes, and large tomatoes. The results indicated that fructose, glucose, and sucrose were the main soluble sugars in tomatoes. Among them, soluble sugar content in cherry tomatoes of ‘Busan 88’ and ‘Cherry Tomato of Tianshan Mountain’ were higher, while those in large tomatoes of ‘Liaoyuan Meili’ and ‘Provence’ were opposite. Overall, cherry tomatoes had the highest soluble sugar content, and large tomatoes had the lowest soluble sugar content. The detected organic acids were mainly citric acid, with the highest content in tasty tomatoes of ‘Fenbeier’ and ‘Yulinglong’, while it was lowest in large tomatoes of ‘Liaoyuan Meili’ and ‘Provence’. The total content of organic acid in tasty tomatoes was 1.39 and 1.88 times than that in cherry tomatoes and large tomatoes, respectively. A total of 8 amino acids were detected in 7 tasty tomato cultivars, 6 cherry tomato cultivars, and 3 large tomato cultivars. There was no significant difference in amino acid content between cherry tomatoes and tasty tomatoes, while both were significantly higher than large tomatoes. This study showed significant differences in accumulation levels of soluble sugar, organic acids and amino acid among different fruit types of tomatoes.

Key words: cherry tomato, tasty tomato, large tomato, primary metabolites, gas chromatography-mass spectrometry

GUO Ying, WANG Renjie, XU Beibei, ZHANG Zhongyi, CAI Hongming, ZHANG Hongyan, GAO Juexiao, XIA Haibo, CHEN Jiajing. Analysis of Main Flavor Substances in Three Different Types of Tomato Cultivars[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(4): 149-155.

Figures/Tables 8

References 43

[1]	SANGWANANGKUL P, BAE Y S, LEE J S, et al. Short-term pretreatment with high CO₂ alters organic acids and improves cherry tomato quality during storage[J]. Horticulture, environment, and biotechnology, 2017, 58(2).
[2]	李君明, 项朝阳, 王孝宣, 等. “十三五”我国番茄产业现状及展望[J]. 中国蔬菜, 2021(2):13-20.
[3]	中国热带农业科学院分析测试中心, 海南省农业科学院农业环境与土壤研究所,海南省食品检验检测中心. NY/T 4265—2023,樱桃番茄[S]. 北京: 中国农业出版社, 2023.
[4]	陈佳倩, 杨嵩涵, 梁欣, 等. 口感番茄与普通番茄果实品质特性分析[J]. 中国蔬菜, 2023(4):87-94.
[5]	中国农产品市场协会,农业部蔬菜品质监督检验测试中心. NY/T 940—2006,番茄等级规格[S]. 北京: 中国农业出版社, 2006.
[6]	中华全国供销合作总社济南果品研究院, 浙江道济农业科技有限公司, 山东夏之秋果蔬有限公司, 等. GH/T 1193—2021,番茄[S]. 2021.
[7]	王光娟. 我国设施番茄产业种植效益分析[J]. 北方园艺, 2021(16):155-161.
[8]	许晓敏, 高珏晓, 孙明, 等. 品质提升——促进蔬菜产业高质量发展的新需求[J]. 中国蔬菜, 2022(12):7-11.
[9]	王仁杰, 蔡红明, 夏海波, 等. 不同品种番茄的果实品质及感官评价[J]. 中国果菜, 2022, 42(7):42-50.
[10]	韦强, 钱井, 赵立群, 等. 不同品种及采收时期番茄果实的品质分析[J]. 保鲜与加工, 2023, 23(1):32-37.
[11]	刘雨婷. 番茄果实糖度调查及积累机理研究[D]. 淮安: 淮阴工学院, 2022.
[12]	程远, 万红建, 姚祝平, 等. 不同品种樱桃番茄氨基酸组成及风味分析[J]. 核农学报, 2019, 33(11):2177-2185. doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2177
[13]	齐红岩, 李天来, 邹琳娜, 等. 番茄果实不同发育阶段糖分组成和含量变化的研究初报[J]. 沈阳农业大学学报, 2001(5):346-348.
[14]	徐新娟. 氮素形态对番茄果实生长和有机酸代谢动态变化的影响[D]. 南京: 南京农业大学, 2009.
[15]	TIEMAN D, ZHU G, RESENDE M F R, et al. A chemical genetic roadmap to improved tomato flavor[J]. Science, 2017,355.
[16]	杨宇, 崔璨, 张喜春, 等. 不同番茄品种果实中氨基酸含量分析[J]. 湖北农业科学, 2022, 61(24):136-139.
[17]	刘娜, 岳冬, 鲁博, 等. 黄果番茄果实部分风味品质及氨基酸组成分析[J]. 食品与生物技术学报, 2016, 35(10):1081-1087.
[18]	马丽丽, 白春美, 周新原, 等. 低温贮藏对高品质番茄果实采后生理的影响[J]. 北方园艺, 2023(14):97-104.
[19]	连丽强, 李静, 任桐桐, 等. 高品质鲜食番茄品种比较[J]. 北京农学院学报, 2023, 38(1):33-38.
[20]	郑积荣, 王同林, 胡松申. 高品质番茄新品种‘杭杂603’[J]. 园艺学报, 2022, 49(S2):103-104.
[21]	冀胜鑫, 李敬蕊, 张斌, 等. 不同番茄品种果实品质差异初步分析[J]. 北方园艺, 2021(1):15-22.
[22]	赵娜. 普通粉果番茄和樱桃番茄品种的综合评价[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2016.
[23]	岳冬, 刘娜, 朱为民, 等. 樱桃番茄与普通番茄部分品质指标及氨基酸组成比较[J]. 食品科学, 2015, 36(4):92-96. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201504017
[24]	SHENG L, SHEN D D, LUO Y, et al. Exogenous γ-aminobu-tyric acid treatment affects citrate and amino acid accumulation to improve fruit quality and storage performance of postharvest citrus fruit[J]. Food chemistry, 2017, 216:138-145.
[25]	向思敏, 刘园, 王江波, 等. 新梨7号及其亲本果皮挥发性物质的比较分析[J]. 华中农业大学学报, 2021, 40(5):108-115.
[26]	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(10):58-62.
[27]	张忠义, 张进文, 季希武, 等. 口感型番茄优质栽培关键技术[J]. 中国蔬菜, 2018(7):95-97.
[28]	高艳娜, 牛华琳, 李营, 等. 基于主成分分析和聚类分析对不同番茄品种的综合评价[J]. 江苏农业科学, 2023, 51(12):106-113.
[29]	陈嘉旭, 郭蕴璋, 吴楚丽, 等. 不同番茄品种果实品质比较分析[J]. 北京农学院学报, 2022, 37(3):43-48.
[30]	李文云, 罗怿, 柏自琴, 等. 柠檬成熟果实可溶性糖和有机酸积累特征分析[J]. 中国南方果树, 2019, 48(4):21-24.
[31]	陈俊伟, 张上隆, 张良诚. 果实中糖的运输、代谢与积累及其调控[J]. 植物生理与分子生物学学报, 2004(1):1-10.
[32]	刘静. 高效液相色谱法测定番茄中糖酸的研究[J]. 农业科技与装备, 2009(4):87-89.
[33]	刘思恬, 祝秀梅, 张婧, 等. 不同类型番茄果实营养品质分析与综合评价[J]. 江西农业大学学报, 2023, 45(3):564-574.
[34]	陈思, 牛晓丽, 周振江, 等. 水肥供应对番茄果实糖酸含量的影响[J]. 节水灌溉, 2013(9):18-22.
[35]	刘中良, 高俊杰, 张艳艳, 等. 不同有机基质配方对设施番茄产量及品质的影响[J]. 上海交通大学学报(农业科学版), 2019, 37(3):34-38.
[36]	王同林, 叶红霞, 郑积荣, 等. 番茄果实中主要风味物质研究进展[J]. 浙江农业学报, 2020, 32(8):1513-1522. doi: 10.3969/j.issn.1004-1524.2020.08.22
[37]	袁鸿, 武玥, 王俊文, 等. 外源5-氨基乙酰丙酸对设施番茄果实发育及糖酸品质的影响[J]. 西北植物学报, 2022, 42(1):107-117.
[38]	王俊文, 武玥, 郁继华, 等. 外源ALA促进番茄糖酸品质及挥发性物质含量的作用研究[J]. 园艺学报, 2021, 48(5):973-986. doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0586
[39]	芦星淼, 朱毅. 刺梨中氨基酸随成熟度变化及营养价值分析[J]. 食品研究与开发, 2020, 41(22):12-16.
[40]	CHOI S H, KIM D S, KOZUKUE N, et al. Protein, free amino acid, phenolic, β-carotene, and lycopene content, and antioxidative and cancer cell inhibitory effects of 12 greenhouse-grown commercial cherry tomato varieties[J]. Journal of food composition & analysis, 2014, 34(2):115-127.
[41]	GALLAND F, NEGRI E, RÉ C D, et al. Hyperammonemia compromises glutamate metabolism and reduces BDNF in the rat hippocampus[J]. Neurotoxicology, 2017,62.
[42]	卢悦, 赵国杰, 吴芳杉, 等. γ-氨基丁酸对昼夜节律紊乱型小鼠睡眠干预研究[J]. 营养学报, 2023, 45(2):139-147.
[43]	陈恩成, 张名位, 彭超英, 等. γ-氨基丁酸的功能特性及其在食品原料中的富集技术研究进展[J]. 湖北农学院学报, 2004(4):316-320.

果型	番茄品种	供应单位
樱桃番茄	釜山88	内蒙古物泽生态农业科技发展有限公司
	雪山玲珑果	新疆高新植物工厂科技开发股份有限公司
	世纪小红	寿光横蔬无疆农业发展集团有限公司
	凤珠	浙江平阳县勤丰农业发展有限公司
口感番茄	玉玲珑	寿光市优特蔬农产品有限公司
	元春果	寿光市金投农业科技发展集团有限公司
	福禄	寿光市鲁盛农业科技发展有限公司
	粉贝儿	寿光市清水泊你农场有限公司
大果番茄	燎原美丽	山东燎原农业科技股份有限公司
大果番茄	普罗旺斯	山东物泽生态农业科技发展有限公司

果型	番茄品种	供应单位
樱桃番茄	釜山88	内蒙古物泽生态农业科技发展有限公司
	雪山玲珑果	新疆高新植物工厂科技开发股份有限公司
	世纪小红	寿光横蔬无疆农业发展集团有限公司
	凤珠	浙江平阳县勤丰农业发展有限公司
口感番茄	玉玲珑	寿光市优特蔬农产品有限公司
	元春果	寿光市金投农业科技发展集团有限公司
	福禄	寿光市鲁盛农业科技发展有限公司
	粉贝儿	寿光市清水泊你农场有限公司
大果番茄	燎原美丽	山东燎原农业科技股份有限公司
大果番茄	普罗旺斯	山东物泽生态农业科技发展有限公司

番茄品种	果糖	葡萄糖	肌醇	蔗糖	总糖
釜山88	17.42±1.31a	16.43±1.36ab	0.86±0.18c	2.97±0.21b	37.68±2.99a
雪山玲珑果	17.16±0.46a	16.92±0.48a	0.6±0.06c	2.88±0.03bcd	37.55±0.88a
世纪小红	14.28±2.56b	15.15±3.09abc	0.78±0.18c	2.77±0.09b	32.97±5.83abc
凤珠	14.85±2.09b	16.55±2.58ab	0.69±0.23b	3.61±0.44bc	35.7±5.32abc
玉玲珑	12.84±0.47bc	13.28±0.53cd	1.79±0.22b	3.56±0.05a	31.46±1.22bc
元春果	10.99±1.48cd	12.1±1.88d	1.42±0.55b	3.57±0.22a	28.08±4.13c
福禄	13.88±1.09b	13.96±1.17bcd	0.71±0.09c	2.97±0.14bc	31.52±2.46bc
粉贝儿	13.72±0.23b	15.03±0.27abc	1.57±0.14a	4.07±0.03a	34.39±0.65abc
燎原美丽	9.47±0.11de	8.49±0.13e	0.35±0.04c	2.93±0.09cd	21.24±0.2d
普罗旺斯	7.66±0.44e	6.49±0.3e	0.21±0.01c	2.72±0.04d	17.08±0.7d

番茄品种	果糖	葡萄糖	肌醇	蔗糖	总糖
釜山88	17.42±1.31a	16.43±1.36ab	0.86±0.18c	2.97±0.21b	37.68±2.99a
雪山玲珑果	17.16±0.46a	16.92±0.48a	0.6±0.06c	2.88±0.03bcd	37.55±0.88a
世纪小红	14.28±2.56b	15.15±3.09abc	0.78±0.18c	2.77±0.09b	32.97±5.83abc
凤珠	14.85±2.09b	16.55±2.58ab	0.69±0.23b	3.61±0.44bc	35.7±5.32abc
玉玲珑	12.84±0.47bc	13.28±0.53cd	1.79±0.22b	3.56±0.05a	31.46±1.22bc
元春果	10.99±1.48cd	12.1±1.88d	1.42±0.55b	3.57±0.22a	28.08±4.13c
福禄	13.88±1.09b	13.96±1.17bcd	0.71±0.09c	2.97±0.14bc	31.52±2.46bc
粉贝儿	13.72±0.23b	15.03±0.27abc	1.57±0.14a	4.07±0.03a	34.39±0.65abc
燎原美丽	9.47±0.11de	8.49±0.13e	0.35±0.04c	2.93±0.09cd	21.24±0.2d
普罗旺斯	7.66±0.44e	6.49±0.3e	0.21±0.01c	2.72±0.04d	17.08±0.7d

番茄品种	苹果酸	柠檬酸	总酸
釜山88	0.62±0.04ab	1.81±0.14d	2.43±0.18d
雪山玲珑果	0.61±0.01ab	2.15±0.04c	2.77±0.05c
世纪小红	0.58±0.03bc	1.29±0.16f	1.87±0.16ef
凤珠	0.59±0.04abc	1.40±0.13ef	1.98±0.17ef
玉玲珑	0.62±0.02b	2.84±0.13b	3.47±0.13b
元春果	0.55±0.00c	1.57±0.12e	2.12±0.12e
福禄	0.61±0.03b	2.34±0.21c	2.95±0.23c
粉贝儿	0.66±0.01a	3.39±0.21a	4.05±0.20a
燎原美丽	0.62±0.03ab	1.19±0.04f	1.81±0.07f
普罗旺斯	0.58±0.02bc	0.95±0.02g	1.53±0.01g