薛曉敏 韓雪平 王金政 董放
摘要:以金艷、金豐李為試材,用高效液相色譜法(HPLC)測(cè)定不同采收期糖酸組分及含量,分析其動(dòng)態(tài)變化和相關(guān)性。結(jié)果表明,隨著成熟度增加,2個(gè)李品種蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇含量均呈上升趨勢(shì),在九成熟時(shí)達(dá)最高值;酸含量變化趨勢(shì)在品種間有差異,金艷的總酸含量隨著成熟度的增加呈先增后降趨勢(shì),而金豐的總酸含量隨著成熟度的增加而增加;相關(guān)性分析顯示,山梨醇與總糖含量相關(guān)性最強(qiáng)(r=0.880),構(gòu)成李果實(shí)總糖的最重要部分。綜合分析認(rèn)為,鮮食的金艷可在八成熟至九成熟采收,金豐則需在九成熟采收。
關(guān)鍵詞:采收期;李果實(shí);糖酸組分;糖酸比
中圖分類號(hào):TS255.1?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A?文章編號(hào):1002-1302(2020)21-0220-04
李果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富、酸甜可口,能加工果干、果脯和罐頭等眾多種類,深受眾多消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。果實(shí)品質(zhì)直接影響市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,品質(zhì)評(píng)價(jià)是果實(shí)選優(yōu)和良種選育的重要依據(jù)[2-3]。隨著果實(shí)成熟,色、香、味發(fā)生明顯改變,最終達(dá)到人們消費(fèi)需求的食用品質(zhì),而食用品質(zhì)的改變主要是由于糖類和酸類物質(zhì)轉(zhuǎn)化引起,糖和酸的組成和含量是影響果實(shí)口感的重要因素之一[4-8]。有研究表明,有機(jī)酸是評(píng)價(jià)新鮮李果實(shí)質(zhì)量的重要指標(biāo),不同品種果實(shí)中所含的有機(jī)酸含量具有明顯差別,其主要作用是抑制O2的積累,延緩H2O2含量的降低,增強(qiáng)抗氧化酶的活性以及增加相關(guān)抗衰老蛋白或防御蛋白的表達(dá)等[9-11]。此外,果實(shí)糖酸比決定口感和香氣,對(duì)水果的整體質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用[12-14]。
本研究采用高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)對(duì)金艷、金豐2個(gè)李品種在不同采收期的糖、酸組分進(jìn)行測(cè)定,并分析其動(dòng)態(tài)變化和相關(guān)性,為了解果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)風(fēng)味特征和適期采收提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
李果實(shí)采自山東省果樹研究所泰東基地(117°01′09″E 、36°12′55″N),樹齡11年生,砧木為毛櫻桃,樹形為“V”字形,株行距2.0 m×4.0 m,南北行向,土壤為平原沙壤土,pH值6.9,有機(jī)質(zhì)含量1.3%,有效氮含量95 mg/kg,有效磷含量 59 mg/kg,有效鉀含量15 mg/kg,灌溉條件良好,管理水平中等偏上。
不同采收期設(shè)七成熟、八成熟和九成熟3個(gè)階段,隨機(jī)選取5株樹,在樹冠外圍中上部隨機(jī)采取色澤相近、成熟度一致的健康果實(shí)50個(gè),放入帶有冰塊的泡沫箱運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定分析,常規(guī)測(cè)定后(相關(guān)指標(biāo)見(jiàn)表1)取果肉,鋁箔紙包裹,液氮速凍,貯存在-80 ℃冰箱中,用于分析糖酸組分。
蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、草酸、酒石酸、蘋果酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸、丙酮酸等標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司;乙腈、甲醇均購(gòu)自德國(guó)Meker公司;磷酸、磷酸二氫鉀均購(gòu)自天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;高效液相色譜儀美國(guó)Agilent公司,型號(hào)為1100。
1.2 試驗(yàn)方法
參照Hwang等的提取方法[15],糖類與有機(jī)酸類提取稍有改動(dòng)。有機(jī)酸類提取步驟:稱取約0.2 g樣品,在樣品中加入0.5 mL預(yù)冷的去離子水,移入EP管內(nèi),超聲提取60 min,離心取上清液,殘?jiān)?.2 mL去離子水超聲20 min?離心取上清?合并上清,用去離子水定容至1 mL,混勻,經(jīng)0.22 μm水相微孔濾膜進(jìn)行過(guò)濾后待測(cè)。
糖類提取步驟:稱取約0.2 g樣品,研磨過(guò)夜浸提,4 ℃、8 500 r/min離心10 min,取上清液,調(diào)節(jié)pH值至5~9,使用0.22 μm水相微孔濾膜過(guò)濾到帶有內(nèi)襯管的樣品瓶待測(cè)。
糖類測(cè)定條件:使用Agilent 1100高效液相色譜儀,Kro-masil NH2(250 mm×4.6 mm)色譜柱,流動(dòng)相為純水,流速0.6 mL/min,RID-10 示差檢測(cè)器,柱溫80 ℃,進(jìn)樣量10 μL,測(cè)定時(shí)間30 min。
有機(jī)酸類測(cè)定條件:使用Kromasil C18反相色譜(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相的配置為1.56 g磷酸二氫鈉溶于800 mL水中,加入16 mL甲醇,用磷酸調(diào)節(jié)溶液pH值為2.8,進(jìn)樣量10 μL,流速 0.8 mL/min,柱溫25 ℃,走樣時(shí)間為20 min,紫外波長(zhǎng)214 nm,使用外標(biāo)法進(jìn)行定量。
總糖=蔗糖+葡萄糖+果糖+山梨糖醇;總酸=草酸+酒石酸+蘋果酸+乙酸+檸檬酸+琥珀酸+丙酮酸;糖酸比=總糖/總酸。
1.3 數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2016、SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析,Origin 2018軟件進(jìn)行作圖分析,Duncan's法(P<0.05)進(jìn)行均值間的比較,采用Pearson相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行相關(guān)性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同采收期李果實(shí)糖含量動(dòng)態(tài)變化
如表2所示,隨著成熟度增加,2個(gè)李品種各種糖含量均呈上升趨勢(shì),于九成熟時(shí)達(dá)最高值。其中,葡萄糖含量在總糖中的占比最高,在九成熟時(shí)金艷、金豐的葡萄糖含量分別占總糖含量的31.45%、40.87%;其次為果糖,九成熟時(shí)金艷、金豐的果糖含量約占總糖含量的21.83%、26.01%;再次為山梨醇,而蔗糖對(duì)總糖的貢獻(xiàn)最小。在金艷中,蔗糖和山梨醇含量在成熟過(guò)程中迅速增加,九成熟的蔗糖和山梨醇含量分別為七成熟時(shí)的2.58倍、1.55倍;金豐李的山梨醇含量隨果實(shí)成熟迅速積累,九成熟的山梨醇含量為七成熟時(shí)的1.24倍,而蔗糖含量則增長(zhǎng)緩慢,九成熟的蔗糖含量?jī)H為七成熟時(shí)的1.19倍。在九成熟,金艷李的總糖含量和蔗糖含量均明顯高于金豐李,因此金艷的口感甜度要高于金豐。
2.2 不同采收期李果實(shí)酸含量動(dòng)態(tài)變化
如表3所示,隨著成熟度增加,金艷李總酸含量呈先升后降趨勢(shì),金豐李總酸含量呈持續(xù)上升趨勢(shì)。其中蘋果酸在總酸中的占比很高,在九成熟時(shí)金艷、金豐的蘋果酸含量分別占總酸含量的90.84%、92.10%;其次為檸檬酸,九成熟時(shí)金艷、金豐的檸檬酸含量約占總酸含量的4.47%、3.02%;琥珀酸含量最少,金艷的琥珀酸含量?jī)H占總酸含量的0.08%~0.18%,金豐的琥珀酸含量?jī)H占總酸含量的0.08%~0.25%。在九成熟時(shí),金豐李的總酸含量明顯高于金艷李,因此金豐的口感酸度要高于金艷。
2.3 不同采收期李果實(shí)糖酸比動(dòng)態(tài)變化
由圖1可知,金艷李糖酸比隨果實(shí)成熟呈先降后升趨勢(shì),金豐李則正好相反,呈先升后降趨勢(shì)。在七成熟時(shí),2個(gè)品種糖酸比分別為7.44、7.17,僅相差0.27;八成熟時(shí),由于金艷中蘋果酸迅速積累,導(dǎo)致糖酸比降至6.71,而金豐的糖積累大于酸積累,糖酸比升至7.57;九成熟時(shí),金艷李由于蔗糖和山梨醇的迅速積累,使糖酸比迅速升高,而金豐李在該階段酸積累遠(yuǎn)大于糖積累,使糖酸比降至6.76,達(dá)到3個(gè)采收階段的最低值。
2.4 不同品種李果實(shí)糖酸組分含量的相關(guān)性分析
相關(guān)性分析(表4)表明,糖、酸組分之間存在一定相關(guān)性。其中總糖與蔗糖、山梨醇呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,與山梨醇相關(guān)性較強(qiáng)(r=0.880);葡萄糖與山梨醇呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.601??偹崤c蘋果酸之間為極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.999;與酒石酸存在顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.549。丙酮酸和琥珀酸之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.596??偺桥c檸檬酸以及總酸與葡萄糖之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.756、0.645;蔗糖與草酸間存在顯著正相關(guān)關(guān)系,與乙酸間存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.560、-0.864;葡萄糖與酒石酸、蘋果酸和乙酸間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.871、0.624、0.595,與草酸間存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)-0.802;山梨醇與檸檬酸間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.812,與酒石酸間存在顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.559。以上分析說(shuō)明,不同品種李果實(shí)中的糖酸間存在一定的相關(guān)性,其含量綜合影響果實(shí)的風(fēng)味。
3 討論與結(jié)論
3.1 不同采收期李果實(shí)中糖酸動(dòng)態(tài)變化
研究表明,不同品種李果實(shí)隨著成熟度的增加,糖含量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),在九成熟時(shí)達(dá)到最高點(diǎn),這說(shuō)明李果實(shí)不同種類糖組分均在果實(shí)的發(fā)育后期進(jìn)行積累,應(yīng)該與果實(shí)中淀粉逐漸轉(zhuǎn)化成糖,或者是由于相關(guān)酶活性增加有關(guān),與前人研究結(jié)果[16-17]一致。在有機(jī)酸含量變化中,金艷果實(shí)的總酸含量隨著成熟度的增加先增加后降低,而金豐果實(shí)中的總酸含量則呈現(xiàn)增加趨勢(shì),存在品種差異,進(jìn)而使其在九成熟時(shí)糖酸比差異明顯。通過(guò)相關(guān)性分析,總糖與蔗糖、山梨醇呈極顯著正相關(guān),總酸與蘋果酸呈極顯著正相關(guān),與酒石酸呈顯著正相關(guān),這說(shuō)明不同糖酸間的含量變化具有相關(guān)性,針對(duì)其代謝關(guān)系需要進(jìn)一步進(jìn)行機(jī)制探討。
3.2 成熟期李果實(shí)中糖酸構(gòu)成特點(diǎn)
評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是糖酸含量及其種類[18],已有研究表明,甜櫻桃果實(shí)中葡萄糖含量最高,果糖含量最少,有機(jī)酸以蘋果酸為主[19];番茄果實(shí)中主要包括葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖等糖類物質(zhì),主要有機(jī)酸為檸檬酸[20];越橘果實(shí)中以葡萄糖和果糖為主,檸檬酸為主要有機(jī)酸[21]。李子果實(shí)中主要糖類物質(zhì)為葡萄糖,其次是山梨醇,蔗糖和果糖含量較低;主要有機(jī)酸為蘋果酸,其次是檸檬酸、乙酸,酒石酸、草酸、丙酮酸和琥珀酸含量較低。本研究結(jié)果與先前學(xué)者研究[22-23]具有一致性,說(shuō)明果實(shí)中糖酸含量和種類與李果實(shí)的品質(zhì)具有一定的關(guān)聯(lián)性。
3.3 李果實(shí)中糖酸比動(dòng)態(tài)變化
研究表明,糖酸比作為評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)與風(fēng)味的主要指標(biāo),其在李果實(shí)發(fā)育期不斷變化,且不同品種間的糖酸比變化趨勢(shì)具有差異性,不同采收期糖酸比也存在較大的差別,進(jìn)而影響果實(shí)最終成熟的口感。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,鮮食的金艷宜在八成熟至九成熟采收,金豐作為深加工的原料,八成熟的金豐果實(shí)遠(yuǎn)銷各地,九成熟的金艷就地銷售,從而提高李子果實(shí)的利用率,增加經(jīng)濟(jì)收入。
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