(呂梁學(xué)院生命科學(xué)系,山西呂梁033000)
棗(Ziziphus jujuba Mill.)是鼠李科棗屬植物棗樹的成熟果實(shí),作為我國(guó)特產(chǎn)果品其栽培歷史悠久,是我國(guó)第一大干果樹種和第七大果樹[1],棗果酸甜可口,食用價(jià)值與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,歷來是人們青睞的水果品種之一;棗果果實(shí)不僅營(yíng)養(yǎng)豐富,而且還是一種具有較高藥用價(jià)值的傳統(tǒng)中藥,其抗癌、抗癲癇、抗炎、抗失眠和神經(jīng)保護(hù)作用都已被證實(shí),并受到國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注[2]。
紅棗以其高營(yíng)養(yǎng)和功能價(jià)值而聞名,其富含多種營(yíng)養(yǎng)成分包括可溶性糖、有機(jī)酸、β-胡蘿卜素、維生素C及三萜酸、多酚等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[3-5],國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分種類、功能及成熟過程中變化做了大量研究,結(jié)果表明品種是影響其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分含量差異的重要因素[6],我國(guó)棗果品種眾多,關(guān)于不同品種棗果營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的系統(tǒng)性研究較少,本文對(duì)山西省內(nèi)8個(gè)代表性棗果品種的可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、總酚、總黃酮、可溶性糖、有機(jī)酸、β-胡蘿卜素、三萜酸含量及抗氧化能力進(jìn)行比較分析,旨在為棗果品種的選育及棗果產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。
甲醇、氫氧化鈉、福林酚、磷酸二氫鉀:天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;DPPH、維生素C、沒食子酸、槲皮素、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸、富馬酸、β-胡蘿卜素、白樺脂酸、熊果酸、齊墩果酸:上海博蘊(yùn)生物科技有限公司;水溶性維生素E(Trolox):Sigma公司。
8種所選棗果品種及產(chǎn)地如表1所示,采摘標(biāo)準(zhǔn)為大小均勻的成熟全紅果實(shí),采摘后及時(shí)遇冷并帶回實(shí)驗(yàn)室,將其置于-80℃超低溫冰箱中冷凍保存以便于后續(xù)品質(zhì)測(cè)定。
PAL-1型數(shù)顯糖度計(jì):廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司;ALC-210.3型電子天平:賽多利斯艾科勒公司;UV-mini1240型紫外-可見分光光度計(jì):日本島津公司;HH-S型數(shù)顯恒溫水浴鍋:金壇市醫(yī)療儀器廠;KQ-700DE型數(shù)控超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司;pHS-3C型pH計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司;Acquity-UPLC型超高效液相色譜儀:美國(guó)Waters公司。
表1 8種不同品種棗果產(chǎn)地Table 1 Eight different species of jujube fruit producing areas
1.3.1 可溶性固形物、可滴定酸、維生素C含量測(cè)定
不同品種棗果可溶性固形物含量使用數(shù)顯型手持糖度計(jì)進(jìn)行測(cè)定;棗果可滴定酸含量測(cè)定采用NaOH中和滴定法測(cè)定;棗果維生素C含量參考GB 5009.86-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》測(cè)定。
1.3.2 總酚、總黃酮含量測(cè)定
不同品種棗果中總酚、總黃酮含量的提取與測(cè)定參考文獻(xiàn)[7]的方法略有改動(dòng)。棗果酚類物質(zhì)提取:準(zhǔn)確稱取棗果果肉2 g,研磨充分后加入50 mL甲醇溶液(80%),超聲波輔助提取30 min,后在9 000 r/min離心條件下低溫離心15 min,收集上清液,果渣重復(fù)提取3次,合并上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,后80%甲醇定容至25 mL??偡?、總黃酮的測(cè)定:總酚測(cè)定以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品;總黃酮的測(cè)定以槲皮素為標(biāo)準(zhǔn)品,將待測(cè)樣品稀釋至合適濃度進(jìn)行測(cè)定。
1.3.3 可溶性糖、有機(jī)酸含量測(cè)定
棗果可溶性糖與有機(jī)酸含量的提?。簻?zhǔn)確稱取棗果8 g,充分研磨后加入50 mL蒸餾水,超聲提取30 min后8 000 r/min下低溫離心15 min,濾渣重復(fù)提取2次,合并上清液過0.45 μm水系濾膜待測(cè)。
使用高效液相色譜法對(duì)棗果中可溶性糖、有機(jī)酸進(jìn)行量測(cè)定,可溶性糖含量的測(cè)定參考文獻(xiàn)[8]的方法處理;有機(jī)酸含量的測(cè)定參考文獻(xiàn)[9]的方法處理。
1.3.4 β-胡蘿卜素含量測(cè)定
采用高效液相色譜法對(duì)棗果中β-胡蘿卜素含量進(jìn)行測(cè)定[10]。5.0 g鮮果充分研磨后加入10 mL正己烷,8 000 r/min低溫離心10 min,取上清液,濾渣重復(fù)提取3次合并上清液,40℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干后加入甲醇/乙腈/四氫呋喃(體積比為 73∶20∶7)1 mL 溶解。
色譜條件:甲醇/乙腈/四氫呋喃(體積比為73∶20∶7)以1.0 mL/min的流速進(jìn)行等濃度梯度洗脫,使用C30 YMCCarotenoid專用色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)。進(jìn)樣量為20 μL,柱溫40℃,檢測(cè)波長(zhǎng):450 nm。
1.3.5 三萜酸含量測(cè)定
三萜酸的提取參照Guo等[11]的方法略作修改,稱取2.0 g鮮果果肉,充分研磨后加入45 mL氯仿,超聲提取30 min,9 000 r/min離心15 min取上清液,濾渣重復(fù)提取2次,合并濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,后甲醇溶解定容至25 mL容量瓶中,過0.45 μm濾膜待測(cè)。
色譜條件為流動(dòng)相A:甲醇;流動(dòng)相B:0.3%甲酸水溶液,梯度洗脫條件:0~15 min,75%~87% A;15 min~45 min,87% A;45 min ~ 50 min,87%~100% A。色譜柱為:Hypersil C18 色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流速為0.6 mL/min,柱溫為25℃,檢測(cè)器為蒸發(fā)光散射檢測(cè)器,其漂移管溫度為40℃,壓力為400 kPa,進(jìn)樣量為 20 μL。
1.3.6 抗氧化能力測(cè)定
棗果抗氧化能力的測(cè)定中抗氧化物質(zhì)的提取與總酚、總黃酮含量提取方法一致,不同品種棗果抗氧化能力的測(cè)定采用DPPH自由基清除法(DPPH法)及鐵離子還原法(FRAP法)[6],DPPH自由基清除能力測(cè)定使用Trolox為對(duì)照品,F(xiàn)RAP鐵還原能力的測(cè)定使用維生素C為對(duì)照品。
采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,使用皮爾遜法分析指標(biāo)間的相關(guān)性。
不同品種棗果可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、總酚、總黃酮含量見表2。
由表2可知,所選的8種山西境內(nèi)不同品種棗果的可溶性固形物含量為29.5°Brix~33.5°Brix之間,稷山板棗、壺瓶棗、呂梁木棗其可溶性固形物含量最高,此3種棗果相對(duì)于其他品種甜度更高;可滴定酸也是水果品質(zhì)重要的構(gòu)成部分,郎棗果肉中的可滴定酸含量最高(0.46%),說明其風(fēng)味偏酸;棗果中富含維生素C,其含量甚至超越具有“維生素C之王”的獼猴桃,8種棗果皆顯示出高維生素C含量(6.1 mg/gDW~11.8 mg/gDW),其中郎棗的維生素C含量最高;8個(gè)品種棗果的總酚含量范圍為19.4 mg/gDW~31.1 mg/gDW,總黃酮含量范圍為4.5 mg/gDW~8.5mg/gDW,稷山板棗的總酚含量最高,官灘棗的總黃酮含量最高,8個(gè)品種酚類物質(zhì)含量具有較大差異,有研究指出地區(qū)差異、品種等都能造成酚類物質(zhì)含量的差異[12-13];棗果中的β-胡蘿卜素是其重要的呈色物質(zhì)及功能活性成分[14],所測(cè)8種棗果皆顯示出較高的β-胡蘿卜素含量(67.5 μg/100 gDW~98.3 μg/100 gDW),其中稷縣板棗的 β-胡蘿卜素含量最高,郎棗的β-胡蘿卜素含量最低。
表2 不同品種棗果可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、總酚、總黃酮含量Table 2 Soluble solid,titratable acid,vitamin C,total phenol and total flavonoids content from different cultivars jujube
8種棗果果實(shí)DPPH自由基清除能力范圍為3.2 mg TE/gDW~9.3 mg TE/gDW,鐵還原能力范圍為588.3 mgAAE/100 gDW~781 mgAAE/100 gDW,棗果的鐵還原能力與其清除DPPH自由基能力變化趨勢(shì)相似,稷山板棗的DPPH自由基清除能力與鐵還原能力最強(qiáng),臨猗梨棗的DPPH自由基清除能力與鐵還原能力最弱,不同品種抗氧化能力的差異可能與其抗氧化組分有關(guān),有研究指出,棗果的抗氧化能力與其酚類物質(zhì)含量有顯著相關(guān)性[15],稷縣板棗中總酚含量最高,故其抗氧化能力最強(qiáng)。
棗果中可溶性糖與有機(jī)酸含量是決定其內(nèi)在品質(zhì)的重要因素,本文利用高效液相色譜法對(duì)不同品種棗果的可溶性糖種類及含量進(jìn)行測(cè)定結(jié)果如表3所示。
表3 不同品種紅棗中單糖組成及含量Table 3 The composition and content of monosaccharides in jujube of different varieties mg/100 g DW
不同品種鑒定出4種可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖、山梨醇),其中蔗糖含量在各品種中最高,是8種品種中最主要的可溶性糖。除交城駿棗與臨猗梨棗蔗糖含量無顯著性差異外,其他品種其蔗糖含量均有顯著性差異(P<0.05)。其中交城駿棗的葡萄糖含量最高(683.3 mg/100 gDW),臨猗梨棗的葡萄糖含量最低(396.7mg/100gDW),稷山板棗的果糖、蔗糖及山梨醇含量皆最高(果糖含量為589.1 mg/100 gDW;蔗糖含量為2 836.3 mg/100 gDW;山梨醇含量為97.1 mg/100 gDW),官灘棗的果糖含量最低(397.4 mg/100 gDW),呂梁木棗的蔗糖含量最低(1 966.3 mg/100 gDW),官灘棗的山梨醇含量最低(64.2 mg/100 gDW),在8種棗果品種中的最主要的可溶性糖—蔗糖含量排序?yàn)椋吼⑸桨鍡?保德油棗>郎棗>臨猗梨棗≈交城駿棗>官灘棗>壺瓶棗>呂梁木棗。
不同品種紅棗有機(jī)酸組分變化見表4。
表4 不同品種紅棗有機(jī)酸組分變化Table 4 Changes of organic acid components in different varieties of jujube mg/100 g DW
有機(jī)酸是紅棗中的重要風(fēng)味營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),有機(jī)酸的攝入可以促進(jìn)消化腺的活動(dòng),改善食欲,有機(jī)酸的含量影響著水果的營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味,因此探究不同品種棗果有機(jī)酸組分及含量對(duì)于了解不同品種其風(fēng)味的差異具有重要意義。由表4可知,8種棗果中共檢測(cè)出4種有機(jī)酸(蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸、富馬酸),其中檸檬酸在8種棗果中的含量最高,是其主要的有機(jī)酸,除官灘棗與郎棗其檸檬酸含量無顯著性差異外,其他品種棗果檸檬酸含量皆有顯著性差異(P<0.05),檸檬酸含量:臨猗梨棗>保德油棗>壺瓶棗>呂梁木棗>郎棗≈官灘棗>交城駿棗>稷山板棗,臨猗梨棗與郎棗中蘋果酸、琥珀酸含量最高(臨猗梨棗蘋果酸含量為6.7 mg/100 gDW,琥珀酸含量為27.5 mg/100 gDW;郎棗蘋果酸含量為6.3 mg/100 gDW,琥珀酸含量為27.3 mg/100 gDW),8種棗果中保德油棗的富馬酸含量最高(21.5 mg/100 gDW),交城駿棗富馬酸含量最低(10.1 mg/100gDW)。
研究分析了棗果中3種三萜酸(白樺脂酸、熊果酸、齊墩果酸)在不同品種中的含量,結(jié)果如表5所示。
表5 不同品種紅棗三萜酸含量變化Table 5 Changes of triterpenoid acid components in different varieties of jujube μg/g DW
在所測(cè)3種三萜酸中,白樺脂酸與齊墩果酸含量最高,是主要的三萜酸,在8個(gè)所選品種中白樺脂酸含量范圍為43.3 μg/gDW~72.5 μg/gDW;齊墩果酸含量范圍為32.8 μg/gDW~49.1 μg/gDW;熊果酸含量范圍為11.5 μg/gDW~22.3 μg/gDW,其中稷山板棗的白樺脂酸、齊墩果酸含量最高(白樺脂酸含量為72.5 μg/gDW,齊墩果酸含量為49.1 μg/gDW),郎棗的熊果酸含量最高(22.3 μg/gDW)。
對(duì)山西境內(nèi)8種棗果(稷山板棗、壺瓶棗、臨猗梨棗、呂梁木棗、交城駿棗、官灘棗、保德油棗、郎棗)的可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、總酚、總黃酮、可溶性糖、有機(jī)酸、β-胡蘿卜素、三萜酸含量及抗氧化能力進(jìn)行比較分析得:稷山板棗可溶性固形物、總酚、β-胡蘿卜素、果糖、蔗糖、山梨醇、白樺脂酸、齊墩果酸含量較其他品種高,抗氧化活性最強(qiáng)(DPPH自由基清除能力為9.3 mg TE/gDW,F(xiàn)RAP鐵還原能力為781 mgAAE/100 gDW);郎棗的可滴定酸、維生素C、熊果酸含量最高;交城駿棗的葡萄糖含量最高;臨猗梨棗的蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸含量最高;呂梁木棗的富馬酸含量最高。針對(duì)不同品種所含有的不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量及抗氧化能力的差異分析,可以有針對(duì)性地選擇特定高含量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)品種進(jìn)行后續(xù)加工,以此研究理論為基礎(chǔ),旨在為棗果優(yōu)良品種選育及新產(chǎn)品加工提供理論指導(dǎo)。