劉晶 王柏松 馬小雪
摘要:為研究蘋果可溶性糖、有機酸含量與占比對果品鮮食甜酸風(fēng)味感受與營養(yǎng)品質(zhì)的影響,以長富2號、金冠、紅星、紅玉、喬納金5個蘋果品種果實為試材,利用液相色譜檢測和差異顯著性與相關(guān)性統(tǒng)計分析技術(shù),對可溶性糖、有機酸的組成和甜味構(gòu)成進行系統(tǒng)解析。結(jié)果顯示:5個蘋果品種果實中均含有果糖、葡萄糖、蔗糖、蘋果酸、奎尼酸、檸檬酸和莽草酸;同一品種果實中不同可溶性糖、有機酸占比不同,所有品種均屬于果糖積累型和蘋果酸優(yōu)勢型果品;不同品種可溶性糖、有機酸含量和糖(甜)酸比值不同,并得出可溶性糖與有機酸組分的相關(guān)性數(shù)據(jù),為蘋果建園選種、鮮食選果、加工選材提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞:蘋果;可溶性糖;有機酸;高效液相色譜
中圖分類號:S661.1? ? 文獻標(biāo)識碼:A? ? 文章編號:1674-1161(2020)04-0008-03
蘋果是種植廣、規(guī)模大、產(chǎn)量高、消費多的大宗水果,因其營養(yǎng)豐富、安全健康、酸甜適口的特點而備受消費者青睞。近年來,隨著我國經(jīng)濟水平的提高和科學(xué)技術(shù)的進步,蘋果種質(zhì)創(chuàng)新工作取得長足的發(fā)展,自主選育了很多有特點的新品種。寒富、秦冠、華紅等作為其中的優(yōu)秀代表,在我國東北、西北蘋果產(chǎn)區(qū)均有相當(dāng)規(guī)模的栽培面積和產(chǎn)量。盡管如此,優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、耐貯藏的富士系列品種仍是我國最主要的蘋果栽培品種,元帥、喬納金等傳統(tǒng)品種也有一定量的分布。這些品種經(jīng)久不衰的原因在于其優(yōu)秀的品質(zhì)、鮮美的風(fēng)味和穩(wěn)定的消費群體。以長富2號、金冠、紅星、紅玉、喬納金5個蘋果品種果實為試材,利用液相色譜檢測和差異顯著性與相關(guān)性統(tǒng)計分析技術(shù),對可溶性糖、有機酸組成和甜味構(gòu)成進行系統(tǒng)解析。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2019年11月進行,供試水果為北方秋季傳統(tǒng)果品:長富2號、金冠、紅星、紅玉、喬納金5個蘋果果實品種,營口市鲅魚圈區(qū)熊岳鎮(zhèn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶種植。選取完全成熟的果實樣品,用于糖酸組分測定。每個處理重復(fù)3 次。
1.2 試劑與儀器
乙腈(色譜純):美國Fisher公司;純凈水:娃哈哈;葡萄糖、蔗糖、蘋果酸、檸檬酸標(biāo)準(zhǔn)品:Supelco公司;果糖、莽草酸、奎寧酸標(biāo)準(zhǔn)品:Sigma公司。所用標(biāo)準(zhǔn)品均為色譜純。
Dionex Ultimate 3000型高效液相色譜儀(配有高壓四元梯度泵、自動進樣器、VWD紫外檢測器、柱溫箱):Thermo Fisher公司;RI-101示差折光檢測器:Shodex公司;KQ5200E型超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司;GL-16G II高速離心機:上海安亭科學(xué)儀器廠。
1.3 試驗方法
1.3.1 糖組分的高效液相色譜法測定 參照王柏松等人的實驗方法。準(zhǔn)確稱取樣品果肉2.000 g,放入研缽中,加入2 mL超純水研磨至勻漿后,將果漿轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶中并定容至刻度;把容量瓶置于25 ℃溫水中超聲15 min,將提取液轉(zhuǎn)移至10 mL離心管中,以10 000 r/min速度離心15 min;經(jīng) 0.45 μm Sep-Pak水系微孔濾膜過濾,測定樣品葡萄糖、果糖、蔗糖的含量并計算總糖含量。
總糖=葡萄糖+果糖+蔗糖
色譜條件:色譜柱為 Agilent ZORBAX NH2柱 (5 μm,4.6×250 mm);流動相為乙腈∶水= 8∶2;流速為1 mL/min;柱溫35 ℃;進樣量10 μL。
1.3.2 有機酸組分的高效液相色譜法測定 參考胡志群等人的方法并加以改進。準(zhǔn)確稱取待測樣品果肉2.000 g, 放入研缽中,加入2 mL 0.2%偏磷酸,于冰浴條件下研磨后將果漿轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶中,并用0.2%偏磷酸定容;置于25 ℃溫水中超聲15 min,將提取液轉(zhuǎn)移至10 mL離心管中,以10 000 r/min速度離心15 min;經(jīng)0.45 μm Sep-Pak水系微孔濾膜過濾,測定樣品中蘋果酸、奎寧酸、莽草酸、檸檬酸含量并計算總酸含量。
總酸=蘋果酸+奎寧酸+莽草酸+檸檬酸
色譜條件:色譜柱為 Thermo Hypersil GOLD C18柱(5 um,4.6×250 mm);流動相為0.2%的偏磷酸;流速1 mL/min;柱溫20 ℃;進樣量10 μL;檢測器為VWD 紫外檢測器,檢測波長214 nm。
1.3.3 果實甜度值、甜酸比、糖酸比的測定 甜度值的計算方法:將蔗糖甜度定為100,則果糖甜度為175,葡萄糖甜度為75,得出
甜度值S=葡萄糖含量×75+蔗糖含量×100+
果糖含量×175
果實甜酸比=甜度值/總酸
果實糖酸比=總糖/總酸
1.4 數(shù)據(jù)處理
應(yīng)用Dionex變色龍軟件對 HPLC檢測數(shù)據(jù)進行處理,采用 Excel 2007 進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理,利用 DPS7.05 統(tǒng)計軟件進行方差分析和相關(guān)性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 可溶性糖組分研究
2.1.1 可溶性糖組成及占比 5個蘋果品種果實中均含有果糖、葡萄糖和蔗糖,同一品種果實中不同可溶性糖含量占比不同:長富2號為果糖>葡萄糖>蔗糖,其他4個品種均為果糖>蔗糖>葡萄糖,屬于果糖積累型。長富2號果糖含量占比最高,為57.48%,極顯著高于葡萄糖和蔗糖;其次為葡萄糖,極顯著高于蔗糖;蔗糖最低。金冠果糖含量占比最高,為50.27%,顯著高于蔗糖,極顯著高于葡萄糖;其次為蔗糖,顯著高于葡萄糖;葡萄糖最低。紅星果糖含量占比最高,為48.85%,極顯著高于葡萄糖和蔗糖;其次為蔗糖,極顯著高于葡萄糖;葡萄糖最低。紅玉果糖含量占比最高,為46.89%,其次為蔗糖,兩者差異不顯著,均極顯著高于葡萄糖;葡萄糖最低。喬納金果糖含量占比最高,為47.09%,極顯著高于葡萄糖和蔗糖;其次為蔗糖,極顯著高于葡萄糖;葡萄糖最低。
2.1.2 含量 5種蘋果果實可溶性糖組成與含量見表1。
1) 果糖 不同品種果糖含量不同,由高到低依次為長富2號>紅玉>喬納金>金冠>紅星。長富2號果糖含量最高,為62.88 mg/g,與紅玉差異不顯著,顯著高于喬納金,極顯著高于金冠和紅星;其次為紅玉,顯著高于喬納金和金冠,極顯著高于紅星;喬納金和金冠極顯著高于紅星,兩者差異不顯著;紅星含量最低,為46.93 mg/g。
2) 葡萄糖 不同品種葡萄糖含量不同,由高到低依次為長富2號>喬納金>金冠>紅星>紅玉。長富2號含量最高,為29.99 mg/g,極顯著高于其他4種蘋果;喬納金、金冠、紅星、紅玉差異不顯著;紅玉含量最低,為14.46 mg/g。
3) 蔗糖 不同品種蔗糖含量不同,由高到低依次為紅玉>喬納金>金冠>紅星>長富2號。紅玉含量最高,為55.67 mg/g,極顯著高于金冠、紅星和長富2號,與喬納金差異不顯著;喬納金極顯著高于長富2號,顯著高于紅星,與金冠差異不顯著;金冠與紅星極顯著高于長富2號,兩者差異不顯著;長富2號含量最低,為16.53 mg/g。
2.1.3 總糖 5個蘋果品種果實可溶性總糖含量見圖1。
不同品種可溶性總糖含量不同,由高到低依次為紅玉>喬納金>金冠>長富2號>紅星。紅玉含量最高,為132.06 mg/g,與喬納金差異不顯著,極顯著高于金冠、長富2號和紅星;喬納金顯著高于金冠,極顯著高于長富2號和紅星;金冠和長富2號顯著高于紅星,兩者差異不顯著;紅星含量最低,為96.06 mg/g。
2.2 總甜度研究
5個不同蘋果品種果實總甜度值見圖2。
紅玉總甜度值最高,為17 489.08,顯著高于喬納金,極顯著高于金冠、長富2號和紅星;其次為喬納金,與金冠間差異不顯著,顯著高于長富2號,極顯著高于紅星;金冠與長富2號極顯著高于紅星,兩者差異不顯著;紅星甜度值最低,為12 704.13。
2.3 有機酸組分研究
2.3.1 組成 5個蘋果品種果實中均含有蘋果酸、奎尼酸、檸檬酸和莽草酸。不同有機酸含量占比不同,但高低順序相同,由高到低依次均為蘋果酸>奎尼酸>檸檬酸>莽草酸,屬于蘋果酸優(yōu)勢型。紅星蘋果的奎尼酸極顯著高于檸檬酸和莽草酸,檸檬酸和莽草酸間差異不顯著;而其他4個品種的奎尼酸、檸檬酸和莽草酸三者之間差異不顯著。
2.3.2 含量 5種蘋果有機酸組成與含量見表2。
1) 蘋果酸 不同品種蘋果酸含量不同,由高到低依次為紅玉>金冠>喬納金>長富2號>紅星。紅玉、金冠和喬納金果實中蘋果酸含量都很高,極顯著高于紅星蘋果,與長富2號四者間相互差異不顯著。紅玉蘋果酸含量最高,為7.317 5 mg/g;長富2號顯著高于紅星;紅星蘋果酸含量最低,為3.013 8 mg/g。
2) 奎尼酸 不同品種奎尼酸含量不同,由高到低依次為紅星>長富2號>金冠>紅玉>喬納金。紅星與長富2號蘋果的奎尼酸含量均很高,顯著高于其他3個品種,兩者差異不顯著,紅星蘋果奎尼酸含量最高,為0.751 4 mg/g;金冠、紅玉和喬納金之間的奎尼酸含量差異不顯著,喬納金奎尼酸含量最低,為0.283 2 mg/g。
3) 檸檬酸 不同品種檸檬酸含量不同,由高到低依次為金冠>紅玉>喬納金>長富2號>紅星。金冠蘋果檸檬酸含量最高,為0.128 8 mg/g,極顯著高于其他4個品種;紅玉蘋果檸檬酸含量與喬納金和長富2號三者之間差異不顯著,顯著高于紅星;喬納金、長富2號和紅星之間差異不顯著,紅星蘋果檸檬酸含量最低,為0.049 6 mg/g。
4) 莽草酸 不同品種莽草酸含量不同,由高到低依次為紅星>金冠>紅玉>喬納金>長富2號。紅星蘋果莽草酸含量最高,為0.014 2 mg/g,極顯著高于其他品種;金冠蘋果莽草酸含量次之,顯著高于紅玉和喬納金,極顯著高于長富2號;紅玉、喬納金和長富2號之間莽草酸含量差異不顯著,長富2號蘋果莽草酸含量最低,為0.006 2 mg/g。
2.3.3 總酸 5個蘋果品種果實總酸含量見圖3。
不同品種總酸含量不同,由高到低依次為紅玉>金冠>喬納金>長富2號>紅星。紅玉與金冠蘋果總酸含量均很高,極顯著高于紅星,與喬納金、長富2號四者之間差異不顯著,紅玉總酸含量最高,為7.699 6 mg/g;喬納金和長富2號總酸含量顯著高于‘紅星,兩者之間差異不顯著;紅星蘋果總酸含量最低,為3.846 9 mg/g。
2.4 風(fēng)味研究
5種蘋果甜酸風(fēng)味見表3。
不同品種的糖(甜)酸比值不同,糖酸比值與甜酸比值大小次序與差異關(guān)系完全相同,由高到低依次為紅星>喬納金>長富2號>紅玉>金冠。紅星的糖(甜)酸比值最高,為25.087 5(3 317.87),與喬納金和長富2號差異不顯著,顯著高于紅玉和金冠;喬納金、長富2號、紅玉和金冠之間差異不顯著,金冠蘋果糖(甜)酸比值最低,為16.529 5(2 208.20)。
2.5 糖酸及其關(guān)聯(lián)指標(biāo)相關(guān)性分析
可溶性糖與有機酸組分的相關(guān)性分析數(shù)據(jù)見表4。
果糖與蘋果酸、總酸呈顯著正相關(guān),與莽草酸呈極顯著負(fù)相關(guān),與糖酸比值、甜酸比值呈顯著負(fù)相關(guān);葡萄糖與蔗糖呈顯著負(fù)相關(guān);蔗糖與奎尼酸呈顯著負(fù)相關(guān);總糖與總甜度、蘋果酸呈極顯著正相關(guān),與總酸呈顯著正相關(guān),與奎尼酸呈顯著負(fù)相關(guān);總甜度與蘋果酸、總酸呈極顯著正相關(guān),與奎尼酸、甜酸比值呈顯著負(fù)相關(guān);奎尼酸與蘋果酸呈顯著負(fù)相關(guān);蘋果酸與總酸呈極顯著正相關(guān),與甜酸比值呈極顯著負(fù)相關(guān),與糖酸比值、奎尼酸呈顯著負(fù)相關(guān);總酸與總甜度呈極顯著正相關(guān),與糖酸比值、甜酸比值呈極顯著負(fù)相關(guān);莽草酸與糖酸比值、甜酸比值呈顯著正相關(guān);總酸與糖酸比值、甜酸比值呈顯著負(fù)相關(guān);糖酸比值與甜酸比值呈極顯著正相關(guān)。
3 結(jié)論與討論
糖(甜)酸比值并不能科學(xué)反映果品鮮食甜酸風(fēng)味感受,也不能準(zhǔn)確表征果品的營養(yǎng)品質(zhì)。實驗結(jié)果表明,5種蘋果果實可溶性糖包含果糖、葡萄糖、蔗糖,有機酸主要有蘋果酸、奎尼酸、檸檬酸和莽草酸,以果糖和蘋果酸為主,這在以往的研究當(dāng)中也有相似結(jié)論。糖酸比值和甜酸比值最高的是糖度、甜度和酸度均為最低的紅星蘋果,糖度和甜度位列前兩位的紅玉和金冠蘋果,其甜度和酸度比值卻位列后兩位。相關(guān)性分析當(dāng)中,糖(甜)酸比值與總酸呈極顯著負(fù)相關(guān),這說明酸度越小,糖(甜)酸比值越大,口感越甜。本實驗中糖(甜)酸比值最高的紅星蘋果因其糖、酸含量均較低,因此,鮮食時只能感受到較淡的甜味,也就是說,風(fēng)味品質(zhì)不能只依賴糖(甜)酸比值來判斷,還需要結(jié)合總糖、總酸含量等指標(biāo)加以全面考量。另外,水果當(dāng)中的可溶性糖和有機酸是對人們有益的最主要營養(yǎng)物質(zhì),糖(甜)酸比值位列第4位的紅玉蘋果,其可溶性總糖與總有機酸含量卻是5個品種中最高的,即鮮食時風(fēng)味指標(biāo)很低的紅玉蘋果卻是營養(yǎng)最為豐富的,因此,口感最好的蘋果不一定是最有營養(yǎng)的蘋果,鮮食感受也不能準(zhǔn)確反映果實的營養(yǎng)品質(zhì)。鑒于此,關(guān)于不同品種蘋果的質(zhì)量評價指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn),尚需進一步研究和明確。
參考文獻
[1] 徐占廣.沈陽特色產(chǎn)品:寒富蘋果[J].遼寧經(jīng)濟,2013(11):1.
[2] 王海波,陳學(xué)森,辛培剛,等.幾個早熟蘋果品種果實糖酸組分及風(fēng)味品質(zhì)的評價[J].果樹學(xué)報,2007,24 ( 4) :513-516.
[3] 王海波,李光林,陳學(xué)森,等.中早熟蘋果品種果實的風(fēng)味物質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43( 11) :2 300-2 306.
[4] 牛景,趙劍波,吳本宏,等.不同來源桃種質(zhì)果實糖酸組分含量特點的研究[J].園藝學(xué)報,2006,33 (1) :6-11.
[5] 胡志群,王惠聰,胡桂兵.高效液相色譜測定荔枝果肉中的糖、酸和維生素C[J].果樹學(xué)報,2005,22(5):582-585.
[6] 劉榮榮.不同成熟期蘋果品種品質(zhì)評價與分析[D].咸陽:西北農(nóng)林科技大學(xué),2014.
[7] 馮娟.不同產(chǎn)地富士蘋果果實品質(zhì)分析與比較[D].銀川:寧夏大學(xué),2013.
[8] 鄭麗靜,聶繼云,閆震.糖酸組分及其對水果風(fēng)味的影響研究金進展[J].果樹學(xué)報,2015,32(2):304-312.