倪 星,闞建全
(1.陜西省旬陽縣林業(yè)局,陜西 旬陽 725700; 2.西南大學(xué),重慶 400000)
枳椇(HoveniaacerbaLindl )為鼠李科枳椇屬植物,又俗稱拐棗、雞爪梨等(以下均統(tǒng)一為拐棗),果梗含糖量極高,并富含多種營養(yǎng)成分,長期食用還會顯著提升機(jī)體肝糖原的含量[1],枳椇子油含有人體必需的脂肪酸和功能成分[2~3],集藥用和食用為一體,具有較高的開發(fā)利用價(jià)值[4]。
目前,拐棗普遍在霜降過后開始采摘,存在掠青、混采和落果的現(xiàn)象,降低了該地區(qū)鮮拐棗的質(zhì)量和產(chǎn)量。現(xiàn)以旬陽拐棗為研究對象,分析不同采摘時(shí)間營養(yǎng)成分和功能活性成分含量的變化,確定拐棗的最佳采摘時(shí)間,以期為拐棗的科學(xué)生產(chǎn)提供參考。
選擇呂河鎮(zhèn)60年生的拐棗盛果期作為采樣樣樹,在霜降后開始采樣,每5 d采一次樣,到拐棗果梗完全自然掉落截止。
淀粉含量用蒽酮比色法測定[5];脂肪含量用第一法索式抽提法測定[6]。粗纖維的測定參考GB/T 5009.10-2003《食品中粗纖維的測定》[7]?;曳值臏y定參考GB 5009.4-2016《食品中灰分的測定》進(jìn)行測定[8]。多糖含量的測定參考宋治軍的方法[9]。生物堿含量的測定參考孟祥松方法[10]。多酚的測定參考曹建康方法[11]。黃酮的測定參考呂國紅方法[12]。二氫楊梅素含量測定參考張木子荷建立的顯齒蛇葡萄片中方法[13]。維C含量用2,6-二氯靛酚滴定法[14]。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2013整理,利用DPS v6.55軟件對7個(gè)不同采摘時(shí)間拐棗的成分指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性、相關(guān)性分析、主成分分析,利用隸屬函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法進(jìn)行綜合評價(jià),相關(guān)指標(biāo)計(jì)算公式及方法參照文獻(xiàn)[15,16]。
1.3.1 各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值
隸屬函數(shù)值計(jì)算公式:
μ(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax=Xminj=1,2,...,n
(1)
式中Xj表示第j 個(gè)綜合指標(biāo),Xmin、Xmax為因子得分的最小值和最大值。
1.3.2 各綜合指標(biāo)的權(quán)重
(2)
式中,Wj表示第j 個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度即權(quán)重;Pj代表經(jīng)主成分分析所得到各采摘時(shí)間的第j 個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。
1.3.3 不同采摘時(shí)間成分含量的綜合大小
(3)
式中,D值表示拐棗各采摘時(shí)間下各指標(biāo)通過綜合指標(biāo)評價(jià)所得到的綜合評價(jià)值。
表1為不同采收時(shí)間下拐棗淀粉、脂肪、粗纖維和灰分含量。從表1可知,淀粉含量隨著采收時(shí)間的延長,差異性不顯著,其中第3次采摘時(shí)淀粉的含量最高,為26.09,第6次采摘時(shí)含量最低,為17.14,變異系數(shù)為19.2%,呈先升高后下降的趨勢;脂肪含量的差異性隨著采收時(shí)間的延長,差異顯著,其中在第1次采摘時(shí)含量最高,為2.9,第4次采收時(shí)含量最低,為1.19,變異系數(shù)為32.0%,呈先降低后升高的趨勢;粗纖維和灰分含量隨著采收時(shí)間的延長,到后期差異性顯著,其中粗纖維含量呈穩(wěn)定趨勢,粗纖維在第7次采摘時(shí)含量最高,為3.91,變異系數(shù)為2%,灰分含量在第7次采摘時(shí),含量最高,為3.88,在第3次采摘時(shí)最低,為2.72,變異系數(shù)為10.9%。
表1 不同采收時(shí)間下拐棗營養(yǎng)組分的含量
表2為不同采收時(shí)間拐棗活性成分含量的變化。從表2中可知,隨采收時(shí)間的延長,多糖含量在第3次采摘時(shí)最高,為6.22,在第1次采摘時(shí)含量最低,為3.66,變異系數(shù)為14.66%,呈先升高后降低的趨勢;生物堿含量在第4次采摘時(shí)最高,為0.22,在第2次和第7次采摘時(shí)最低,為0.17,變異系數(shù)為9%,基本保持穩(wěn)定;多酚含量在第1次采摘時(shí)最高,為17.59,第4次采摘時(shí)含量最低,為12.88,變異系數(shù)為11%;黃酮含量在第2次含量最高,為9.28,在5次含量最低,為6.71,變異系數(shù)為14.6%;二氫楊梅素含量在采收第1次含量最高,為5.14,在采收第30天含量最低,為3.34,變異系數(shù)為15%;多酚、黃酮和二氫楊梅素含量均呈逐漸下降的趨勢;維C含量在采收第30天含量最高,為36.18,在采收第10天含量最低,為13.99,變異系數(shù)為36.5%,呈逐漸升高的趨勢。
表2 采收時(shí)間對拐棗活性成分含量
不同采摘時(shí)間下,拐棗的營養(yǎng)成分發(fā)生一定程度的變化,通過各營養(yǎng)成分指標(biāo)間的相關(guān)性分析可揭示指標(biāo)間是否存在依存關(guān)系及相關(guān)關(guān)系的方向與強(qiáng)度[17]。從表3可以看出,各指標(biāo)中存在不同程度的相關(guān)性。黃酮和多酚呈極顯著正相關(guān);二氫楊梅素和多酚呈顯著正相關(guān),與黃酮呈極顯著正相關(guān);維C和二氫楊梅素呈顯著正相關(guān);淀粉和多酚呈顯著正相關(guān),與黃酮和二氫楊梅素呈極顯著正相關(guān);粗纖維和黃酮、二氫楊梅素呈顯著負(fù)相關(guān);灰分和黃酮、淀粉呈顯著負(fù)相關(guān),和二氫楊梅素呈極顯著正相關(guān),和維C呈顯著正相關(guān)。
表3 不同采摘時(shí)間下各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣
根據(jù)不同采摘時(shí)期各指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果可知,各指標(biāo)存在一定的顯著相關(guān)、極顯著相關(guān),提供的信息發(fā)生重疊,且各指標(biāo)的變化幅度也不一樣,各指標(biāo)在拐棗的生長成熟過程中所起到的作用大小不同。拐棗的生長發(fā)育是個(gè)復(fù)雜的過程,因此不能用單一的指標(biāo)確定最佳的采摘時(shí)間。因此,需要在此基礎(chǔ)上,對整個(gè)采摘期利用多元統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行綜合分析。
2.4.1 主成分分析 對整個(gè)采摘時(shí)期測定的營養(yǎng)組分和功能成分進(jìn)行主成分分析,從表4可知,1~3是新產(chǎn)生的變量,1是第一主成分,2是第二主成分,3是第三主成分。從特征值來看,前三個(gè)主成分特征值均大于1,且前三個(gè)主成分的貢獻(xiàn)值累積大于90%,前三個(gè)主成分提供90%以上原變量的的綜合信息,因此保留前三個(gè)主成分,這樣可將原來10個(gè)指標(biāo)整合成為新的3個(gè)相互獨(dú)立的綜合指,可綜合的分析不同采摘時(shí)期拐棗的營養(yǎng)成分,結(jié)果見表5,其表示了主成分和原變量的關(guān)系,關(guān)系越大則特征向量的絕對值越大。因子1與黃酮、二氫楊梅素、維C關(guān)系密切;因子2與生物堿、脂肪關(guān)系密切,因子3與多糖、生物堿、淀粉關(guān)系密切。說明黃酮、二氫楊梅素、維C、生物堿、多糖、淀粉和脂肪7個(gè)指標(biāo)可綜合評價(jià)拐棗營養(yǎng)組分和功能成分且可靠性較高。
表4 各綜合指標(biāo)的特征值和貢獻(xiàn)率
表5 入選主成分的特征向量
2.4.2 利用隸屬函數(shù)法對拐棗不同采摘時(shí)間進(jìn)行綜合評價(jià) 根據(jù)綜合指標(biāo)值和公式(1)分別計(jì)算7個(gè)采摘時(shí)間的隸屬函數(shù)值u(Xj),結(jié)果見表6。對于同一綜合指標(biāo)如No1而言,在不同采摘時(shí)間下,第1次采摘時(shí)的u(Xj)值最大,為1,表明在第1次采摘時(shí)主成分一表現(xiàn)的成分含量最好,而在第7次采摘時(shí)的u(Xj)最小,為0,表明在第7次采摘時(shí)主成分一表現(xiàn)的成分最差。同時(shí)在根據(jù)各指標(biāo)的累積百分率大小利用公式(2)計(jì)算出各綜合指標(biāo)的權(quán)重。3個(gè)綜合指標(biāo)的權(quán)重分別是0.58、0.29、0.13,利用公式(3)計(jì)算出綜合評價(jià)值D值。
綜合值D值的大小反應(yīng)不同采摘時(shí)間拐棗成分含量的綜合品質(zhì)的大小,D值越大,表示含有的成分含量越好,采摘的時(shí)間最合適。從D值的排序可以看到,在第2次采摘時(shí)拐棗含有的成分含量最好,為最佳采摘期。
表6 不同采摘時(shí)間因子的隸屬函數(shù)值
(1)通過各成分測定結(jié)果表明:淀粉、多糖含量在第3次采摘時(shí)最高,脂肪、多酚、黃酮和二氫楊梅素在第1次采摘時(shí)含量最高,粗纖維、灰分在第7次采摘含量最高,生物堿在第4次采摘時(shí)含量最高。
(2)通過各指標(biāo)的相關(guān)性分析可知:各指標(biāo)均具有一定的相關(guān)性,且部分指標(biāo)間具有極顯著相關(guān),表明各指標(biāo)間提供的信息有重疊。
(3)通過對各指標(biāo)進(jìn)行主成分分析可知:黃酮、二氫楊梅素、維C、生物堿、多糖、淀粉和脂肪7個(gè)指標(biāo)可以作為后期對拐棗成分進(jìn)行分析的指標(biāo),可靠性較高。
(4)對各指標(biāo)進(jìn)行綜合研究可知,在第2次采摘時(shí),拐棗含有的成分含量的綜合性最好,第2次為最佳采摘時(shí)間,及霜降之后第7天。
拐棗產(chǎn)量和品質(zhì)因不同成熟度而存在差異,其形狀、味道也千差萬別,含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)、生物活性成分越來越受到關(guān)注[18~20],具有抗氧化[21~22]、解酒護(hù)肝[23~24]、減肥降脂[25~26]等的作用。目前,對拐棗營養(yǎng)成分系統(tǒng)檢測的研究較少,筆者研究通過在不同采摘時(shí)間下拐棗各項(xiàng)營養(yǎng)成分和活性成分含量的變化,為后期旬陽地區(qū)拐棗的科學(xué)生產(chǎn)及綜合利用提供參考。