方貴平，畢金峰，劉春海，岳麗華，李 旋，劉 佳，王 雅

中國四個(gè)地區(qū)代表性沙棘果實(shí)綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)

方貴平1,2，畢金峰2，劉春海3，岳麗華3，李 旋2，劉 佳3，王 雅1※

（1. 蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，蘭州 730050；2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；3. 承德宇航人高山植物應(yīng)用技術(shù)有限責(zé)任公司，承德 068451）

為明確中國代表性產(chǎn)區(qū)沙棘品質(zhì)的差異，該研究以山西、河北、內(nèi)蒙古、新疆地區(qū)加工使用頻率高的4個(gè)沙棘品種（中國沙棘.L.Zhongguoshaji、宇璐沙棘.L.Yulushaji、蒙古沙棘L.Neimenggushaji、阿勒泰大果沙棘.L.Aletaidaguoshaji）為研究對(duì)象，從色澤、質(zhì)地、滋味、風(fēng)味、營養(yǎng)功能組分等方面研究其品質(zhì)，測(cè)定沙棘漿中的香氣成分和小分子活性物質(zhì)組成，明確四個(gè)地區(qū)沙棘的綜合品質(zhì)，并探究不同地區(qū)沙棘綜合品質(zhì)的差異。結(jié)果顯示：新疆阿勒泰大果沙棘色澤最鮮艷；內(nèi)蒙古中國沙棘的糖酸比（1.997）最大；河北宇璐沙棘總酚含量（1.14 mg/g）最高；新疆沙棘類胡蘿卜素含量（37.15 mg/100 g）最高；4種沙棘維生素C的含量無明顯差異（>0.05），約為21～23 mg/100 g；4種沙棘抗氧化活性水平存在顯著差異，山西沙棘DPPH自由基清除率最高（<0.05），內(nèi)蒙古沙棘的ABTS自由基清除率和鐵離子還原能力（FRAP）均最高（<0.05）。四個(gè)地區(qū)沙棘揮發(fā)性成分差異顯著（<0.05），其中河北、內(nèi)蒙古、新疆、山西沙棘中特征揮發(fā)物質(zhì)分別為3-辛酮、2-庚烯醛等，異戊酸異丙酯、2-甲基丁酸丙酯等，正辛烷、2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛，己酸戊酯、癸酸乙酯。四個(gè)地區(qū)沙棘主要多酚類物質(zhì)包括奎寧酸、異鼠李素、阿洛酮糖等。四個(gè)地區(qū)沙棘14項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行因子分析，共提取3個(gè)公因子，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到100%。綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)模型得出，四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品種綜合品質(zhì)得分依次為河北沙棘，山西沙棘，內(nèi)蒙古沙棘，新疆沙棘。該研究將為沙棘系列產(chǎn)品的開發(fā)及原料選擇提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)。

主成分分析；品質(zhì)評(píng)價(jià)；沙棘；色澤；功能性成分；香氣成分

0 引 言

沙棘又名醋柳、黑刺，屬于胡頹子科沙棘屬的一類多年生落葉灌木或小喬木。中國的沙棘資源極為豐富，占世界沙棘資源的90%以上，廣泛分布在山西、新疆、河北、內(nèi)蒙古、甘肅等省區(qū)[1]。

沙棘果實(shí)中含有近200種營養(yǎng)成分和生物活性成分，包括維生素（A、C和E）、類胡蘿卜素、酚類物質(zhì)、酚酸、不飽和脂肪酸、甾醇、礦物質(zhì)（鐵、鎂、鈉、鈣）等[2]，被國家衛(wèi)生健康委員會(huì)列為“藥食同源”水果[3]，素有“天然維生素寶庫”美稱[4]。近年來，沙棘果提取物已被證明具有抗氧化、抑制腫瘤、降血糖、降血脂、免疫調(diào)節(jié)、緩解炎癥和韌帶損傷等功能[5]。

目前沙棘各類產(chǎn)品的開發(fā)成為研究方向，包括沙棘汁飲料、沙棘粉、沙棘油等。但是，由于我國各地的地理位置和氣候條件的差異，導(dǎo)致各個(gè)地方的沙棘果實(shí)原料品質(zhì)之間存在較大差異。不同地區(qū)沙棘原料種植面積、產(chǎn)量和可應(yīng)用開發(fā)的水平也不近相同，新疆特色的沙棘品種——阿勒泰大果沙棘（LAletaidaguoshaji）為新疆維吾爾自治區(qū)阿勒泰地區(qū)特產(chǎn)，中國國家地理標(biāo)志產(chǎn)品，2013年，阿勒泰大果沙棘種植已經(jīng)發(fā)展到16 000余hm2，年產(chǎn)鮮果6 000余t；2015年原國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)對(duì)"阿勒泰大果沙棘"實(shí)施地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)。河北也是大面積種植沙棘的省份，以宇璐沙棘（LYulushaji）為主。中國沙棘（LZhongguoshaji）在全國的分布最廣，種植面積最大，廣泛分布于山西、青海、寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古、西藏等。以山西呂梁為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，呂梁市現(xiàn)有不同蓋度的天然沙棘面積80 000余hm2，約占全省沙棘面積的1/5、占全國沙棘面積的5%，正常年沙棘鮮果產(chǎn)量在5萬t以上。但主流產(chǎn)品均以沙棘原漿和沙棘汁飲料為主，在基于原料適宜性的沙棘產(chǎn)品開發(fā)方面還存在多樣性和針對(duì)性不足的問題。

近年來，對(duì)沙棘的研究越來越多，但是大多數(shù)僅局限于對(duì)某些地區(qū)的沙棘進(jìn)行研究，在烏仁斯慶等[6]對(duì)山西和內(nèi)蒙古等地區(qū)的沙棘品質(zhì)進(jìn)行比較研究，分析了其果漿中的可溶性固形物、總糖、維生素C、總酸的含量以及果油和籽油的脂肪酸含量，得出山西、內(nèi)蒙古沙棘是沙棘飲料食品的最佳來源。王芳等[7]對(duì)山西不同地區(qū)沙棘葉的品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比研究，主要從含水率、氨基酸種類、蛋白質(zhì)等方面分析其差異。高國燕等[8]對(duì)不同省份（甘肅、山西、內(nèi)蒙古、新疆、遼寧）小果沙棘葉黃酮和抗氧化進(jìn)行研究，得出甘肅沙棘黃酮含量最高且抗氧化性能最好。基于當(dāng)前中國不同品種沙棘品質(zhì)方面的研究，山西、河北、內(nèi)蒙古及新疆地區(qū)的（中國沙棘LZhongguoshaji）、（宇璐沙棘LYulushaji）、（蒙古沙棘Neimenggushaji）、（阿勒泰大果沙棘LAletaidaguoshaji）沙棘作為產(chǎn)品開發(fā)原料，在品質(zhì)方面具有顯著代表性，但不同地區(qū)沙棘綜合品質(zhì)的對(duì)比研究依然不足，因此本文選取4個(gè)典型沙棘產(chǎn)區(qū)的代表性沙棘品種為原料，從果實(shí)色澤、風(fēng)味、流變、功能性成分進(jìn)行對(duì)比，并對(duì)其特征性組分進(jìn)行測(cè)定，研究分析沙棘果實(shí)的品質(zhì)特性，旨在為深入研究沙棘果活性功能食品開發(fā)提供參考，為沙棘相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)及應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選取河北、山西、新疆、內(nèi)蒙古4個(gè)沙棘重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)的代表性沙棘品種：宇璐沙棘、中國沙棘、阿勒泰大果沙棘、蒙古沙棘。于2021年11月霜降后沙棘完全成熟，分別在新疆阿勒泰市青河沙棘園、河北承德圍場(chǎng)沙棘園、山西右玉縣野生沙棘園、內(nèi)蒙古鄂爾多斯野生沙棘，采集當(dāng)季沙棘鮮果，采摘時(shí)同樹枝一起采摘，低溫貯藏（?40 ℃）。冷鏈運(yùn)輸，并在?40 ℃低溫貯藏，在冷凍條件下剔除枝條，得冷凍沙棘果。

4-辛醇，海賢鼎生物科技有限公司；甲醇（色譜純）， Fisher 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉、鹽、酸等均為國產(chǎn)分析純；維生素C測(cè)定試劑盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1800紫外分光光度計(jì)，日本島津公司；CPA-12電子天平，德國Sartorius公司；KQ-500Z超聲波發(fā)生器，（工作頻率40 kHz、功率500 W），昆山市超聲儀器有限公司；DK-S26電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；精密阿貝折射儀，WZB系列便攜式數(shù)顯折射儀，上海儀電精密儀器有限公司；Zetasizer Nano ZS電位分析儀，英國Malvvern公司；氣相色譜軌道質(zhì)譜儀，美國Thermo Fisher Scien公司；九陽高速破壁機(jī)，九陽股份有限公司；CM-5色澤測(cè)定儀，日本 Konica Minolta 公司；DV2T粘度計(jì)，AMETEK Brookfield公司；超高效液相色譜（1290），飛行時(shí)間質(zhì)譜（6545），美國Agilent 公司。

1.3 理化指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.1 樣品的制備

選取?40 ℃冷凍沙棘果，室溫放置解凍處理，去除破碎、發(fā)霉、變色的沙棘果以及樹枝等雜物；用清水清洗3遍，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的鹽水中浸泡2～3 min，取出瀝干水分，用九陽打漿機(jī)進(jìn)行打漿，用紗布進(jìn)行過濾待分析。

1.3.2 色澤

采用CM-5色澤測(cè)定儀對(duì)4種不同地區(qū)沙棘漿的、和值進(jìn)行測(cè)定，以白板和黑板進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，在白板基礎(chǔ)上沙棘樣品色澤平行測(cè)定。每個(gè)樣品做3次平行試驗(yàn)。

1.3.3 可溶性固形物

采用手持式折光儀測(cè)定沙棘漿的可溶性固形物含量。用純凈水進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，每個(gè)沙棘樣品做3次平行測(cè)定。

1.3.4 Zeta電位

利用Zeta電位分析儀來測(cè)定沙棘漿的Zeta電位。采用純凈水作為空白對(duì)照，每個(gè)沙棘樣品做3次平行測(cè)定。

1.3.5 黏度

利用粘度計(jì)對(duì)沙棘漿的黏度進(jìn)行測(cè)定；測(cè)量時(shí)間為1 min。

1.3.6 可滴定酸

參考聶繼云等[9]蘋果可滴定酸的測(cè)定方法，略有修改；稱取4 g沙棘漿，加入40 mL左右的蒸餾水，于沸水浴中煮沸，然后定容至50 mL，備用；打開測(cè)量軟件，進(jìn)行儀器的校準(zhǔn)，選擇好測(cè)量所用的模式進(jìn)行測(cè)定。可滴定酸計(jì)算公式如下：

式中為NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/L；1為試樣定容后的體積，mL；為滴定時(shí)消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；0為吸取滴定液的體積，mL；()為試樣質(zhì)量與體積比，g/mL；為換算為蘋果酸的換算系數(shù)，取值為0.067g/mmol。

1.3.7 總糖

參考郭玉霞等[10]方法測(cè)定總糖，采用苯酚-硫酸比色法測(cè)沙棘漿中總糖的含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制參考GB/T 15672-2009《食用菌中總糖含量的測(cè)定》中的方法[11]。

1.3.8 感官評(píng)定

根據(jù)國家綠色食品感官評(píng)定有關(guān)的內(nèi)容，應(yīng)用模糊綜合評(píng)判法，制定沙棘漿感官評(píng)價(jià)的項(xiàng)目，確定評(píng)分權(quán)重：色澤25%，滋味25%，風(fēng)味15%，接受度35%，感官評(píng)價(jià)評(píng)判集由20人組成的評(píng)判小組（男女比例1∶1，年齡范圍為23～30歲），對(duì)沙棘漿進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 沙棘漿感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 活性成分的測(cè)定

1.4.1 總酚

參考張星等[12-13]總酚含量的測(cè)定方法，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定沙棘漿中總酚的含量。

1.4.2 類胡蘿卜素

參考宋慧慧等[14-15]類胡蘿卜素含量測(cè)定的方法。

1.4.3 抗壞血酸

采用維生素C（Vitamin C，VC） /抗壞血酸（Ascorbic Acid，ASA）測(cè)定試劑盒（南京建成生物工程研究所）測(cè)定沙棘漿中維生素C的含量。

1.5 抗氧化活性

選用Trolox為標(biāo)準(zhǔn)品，測(cè)定DPPH自由基清除率（1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl Free Radical，DPPH）、ABTS自由基清除率（2, 2?-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）、鐵離子還原能力（Ferric ion Reducing Antioxidant Power，F(xiàn)RAP），繪制DPPH、ABTS、FRAP的標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果用Trolox當(dāng)量來表示抗氧化能力（Trolox Equivalent Antioxidant Capacity，TEAC）。

樣液制備：稱取5 g沙棘漿于50 mL帶蓋離心管中，再加入10 mL 80%甲醇，在室溫避光（25 ℃）水浴間歇超聲2 h（超聲20 min，靜置10 min）；9 500 r/min離心15 min，取上清液。重復(fù)上述提取2次，合并上清液，放置在4 ℃條件下，24 h內(nèi)測(cè)完。

1.5.1 DPPH自由基清除率

參考張星等[12,16]抗氧化性DPPH的測(cè)定方法，略有修改。取2 mL待測(cè)液，加入4 mL DPPH溶液完全混合，室溫避光靜置30 min，于517 nm處測(cè)定吸光值。

1.5.2 ABTS自由基清除率

參考張星等[12,17]ABTS自由基清除的方法來測(cè)定沙棘漿ABTS自由基清除力，結(jié)果用Trolox當(dāng)量表示。用移液器吸取取0.1 mL待測(cè)液，加入3.6 mL ABTS溶液完全混合，室溫靜置1 min，于734 nm處測(cè)定吸光值。

1.5.3 FRAP鐵離子還原能力

參考Tabart 等[18]測(cè)定FRAP的方法來測(cè)定沙棘漿鐵離子還原能力。

用移液器吸取0.2 mL待測(cè)液，加入 6 mLFRAP工作液，完全混合，37 ℃保溫30 min后于593 nm處測(cè)吸光值。

1.6 香氣成分和揮發(fā)性成分

參考 Li等[19]揮發(fā)性成分的測(cè)定方法，取沙棘原漿2 mL，2 g NaCl，10L 2.5g/mL的4-辛醇溶液混勻于頂空瓶中，密封得到待測(cè)樣品，樣品在40 ℃孵化20 min，DVB/CAR/PDMS（30/50m，sulpeco）纖維頭40 ℃萃取40 min，進(jìn)樣口250 ℃脫附3 min。

氣相色譜及質(zhì)譜條件：TriPlus RSH自動(dòng)進(jìn)樣器，Trace 1310GC，Q-Exactive靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜儀（Bremen，Thermofisher）。

氣相條件：VF-WAX ms (60 m×0.25 mm i.d. × 0.25m)；程序升溫條件（40℃保持2 min，4 ℃/min升至230℃，保持5 min）；載氣，He（純度大于99.999%），流速1 mL/min，分流比5∶1；傳輸線溫度：250 ℃。

質(zhì)譜條件：離子源溫度280 ℃，電子轟擊電離源（EI，70 eV），掃描方式：全掃描，掃描范圍（30～400 m/z），分辨率60 000。

定性分析：tracefinder解卷積，峰提取和譜庫檢索（NIST、WEILY和自建庫），相似度（Similarity，SI）和相對(duì)強(qiáng)弱指數(shù)（Relative Strenth Index，RSI）均大于750。定量分析：采用峰面積歸一化法計(jì)算各種成分的含量。

1.7 小分子活性組分篩查

取1 g沙棘粉，加入25 mL純甲醇溶液，充分溶解，置于超聲提取2 h，在9 800 r/min的轉(zhuǎn)速下離心10 min，取上清液，備用。

采用超高效液相飛行時(shí)間質(zhì)譜（Ultra High Performance Liquid Time-of-flight Mass Spectrometry，UHPLC-QTOF-MS）進(jìn)行小分子組分分析，方法參考Guo等[20]的方法，色譜分離采用ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（2.1 mm × 100 mm, 1.7m），柱溫30 ℃。進(jìn)樣量為5L，流速設(shè)置為0.4 mL/min。負(fù)電離模式（ESI-）中的流動(dòng)相A（體積比0.1%甲酸的Milli-Q水）和流動(dòng)相B（體積比0.1%甲酸的乙腈）梯度為如下：7%～30% B 0～4.5 min、30%～100% B 4.5～6.5 min、100% B 6.5～7.5 min、100%～7% B 7.5～8 min和7% B 8～10 min，后置時(shí)間為3 min。質(zhì)譜和儀器參數(shù)設(shè)置如下：MS范圍（m/z）為50～1 700；MS掃描速率為4 spectra/s；MS/MS掃描速率為6 spectra/s；氣體溫度為325 ℃；氣體流量為8 L/min；霧化器為310 kPa；鞘氣溫度為350 ℃；鞘氣流量為11 L/min；噴嘴電壓為1 000 V。利用AnalysisBaseFileConverter和MS-DIAL軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用SPSS26.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和因子分析，使用單因素（ANOVA）檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性和差異性檢驗(yàn)，使用Origin2021軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 沙棘漿的色澤品質(zhì)

以值、值和值作為評(píng)價(jià)沙棘漿色澤品質(zhì)的依據(jù)，如圖1所示，4個(gè)品種的沙棘漿的值、值和值差異比較顯著。河北沙棘的值（56.14）是最高的，新疆沙棘值最低（52.07）最低；新疆沙棘的值（74.55）和值（30.46）是最高的，四個(gè)地區(qū)的沙棘中新疆沙棘的色澤偏黃且更鮮艷，河北沙棘值黃度值（65.55）次之，內(nèi)蒙古沙棘的值（51.24）和值（19.65）是最低的，表現(xiàn)為內(nèi)蒙古沙棘色澤偏暗。四個(gè)地區(qū)沙棘色澤的差異，是由于各個(gè)地區(qū)之間氣候條件和地理位置的差異引起的。在焦嬌[21]的研究結(jié)果中也發(fā)現(xiàn)光照、溫度以及土壤中金屬離子都會(huì)影響色澤的穩(wěn)定性，這充分說明各個(gè)地區(qū)之間由于地理位置的差異，從而引起沙棘果實(shí)色澤的不同。

A：內(nèi)蒙古產(chǎn)中國沙棘，B：山西產(chǎn)中國沙棘，C：新疆阿勒泰大果沙棘，D：河北宇璐沙棘。

A: Chinese sea buckthorn from Inner Mongolia, B : Chinese sea buckthorn from Shanxi, C : Altay Big fruit sea buckthorn from Xinjiang, D: Yulu sea buckthorn from Hebei.

注：表示亮度；表示紅色到綠色的范圍；表示藍(lán)色到黃色的范圍。同一指標(biāo)上標(biāo)不同字母表示在0.05水平差異顯著，下同。

Note:stands for brightness;is the range from red to green.is the blue to yellow range. Different letters in the superscript of the same index indicate significant differences at the 0.05 level, the same as below.

圖1 中國四個(gè)地區(qū)沙棘漿色澤分析

Fig.1 Color analysis of sea buckthorn pulp in four areas in China

2.2 沙棘漿的質(zhì)地品質(zhì)

以可溶性固形物含量、黏度和Zeta電位作為評(píng)價(jià)沙棘漿質(zhì)地品質(zhì)的依據(jù)。從表2可知，沙棘漿的可溶性固形物含量在3%～7%之間，其中山西沙棘（6.53%）可溶性固形物含量最高，河北沙棘（6.30%）次之，新疆沙棘（3.27%）最低。沙棘漿的黏度測(cè)定結(jié)果如表2所示，內(nèi)蒙古沙棘（1 644 mPa·s）和新疆沙棘（1 655 mPa·s）黏度要顯著高于山西沙棘（1 559 mPa·s）和河北沙棘（1 547 mPa·s）（<0.05）。

通過測(cè)定顆粒表面的帶電性質(zhì)即Zeta電位，來評(píng)估體系中懸浮顆粒的靜電穩(wěn)定性。一般來說，Zeta電位的絕對(duì)值越高，顆粒間排斥力越大，從而達(dá)到分散穩(wěn)定狀態(tài)。而Zeta電位絕對(duì)值越低，顆粒間排斥力小，相互聚集，體系不穩(wěn)定。四個(gè)地區(qū)沙棘漿的Zeta-電位如表2所示，河北、山西和新疆沙棘Zeta-電位無顯著差異（>0.05），而內(nèi)蒙古沙棘Zeta-電位顯著低于以上三個(gè)地區(qū)（<0.05），Zeta-電位指征沙棘漿的穩(wěn)定性，因此說明河北、山西和新疆三個(gè)地區(qū)沙棘漿漿體穩(wěn)定性無顯著性差異（>0.05），而內(nèi)蒙古沙棘穩(wěn)定性顯著低于以上三個(gè)地區(qū)（<0.05）。

表2 四個(gè)地區(qū)沙棘漿體質(zhì)地品質(zhì)測(cè)定

注：同一指標(biāo)上標(biāo)不同字母表示在0.05水平差異顯著，下同。

Note: Different letters in the superscript of the same index indicate significant differences at the 0.05 level. The same below.

2.3 沙棘漿的滋味品質(zhì)

如圖2a所示，不同地區(qū)沙棘漿中可滴定酸（Titratable Acidity，TA）的含量差異顯著，其中河北沙棘中可滴定酸含量（2.81%）最高，約為山西（1.81%）和內(nèi)蒙古沙棘（1.36%）的2倍，新疆沙棘（0.46%）的7倍，這與沙棘生長(zhǎng)過程中環(huán)境和氣候的差異密切相關(guān)，比如光照時(shí)長(zhǎng)、濕度、土壤的肥沃程度、土壤微生物等都會(huì)影響可滴定酸的含量[22]。

總糖是沙棘中非常重要的活性物質(zhì)，對(duì)人體有很多有益的功能，例如抗氧化活性、降血糖抗炎等的作用[23]，四個(gè)地區(qū)的沙棘漿的總糖含量如圖2b所示，四個(gè)地區(qū)沙棘中總糖含量存在顯著差異（<0.05），其中山西沙棘（2.900 g/100 g）最高，內(nèi)蒙古沙棘（2.720 g/100 g）次之，新疆沙棘（0.790 g/100 g）最低；總糖的含量也受很多外在因素的影響，在熱陽古·阿布拉[24]的研究中發(fā)現(xiàn)溫度和時(shí)間均會(huì)影響總糖含量。

糖酸比能直觀的反映出沙棘的酸甜度，從而大致判斷其滋味、人們的接受度和喜好程度；通過圖2a和圖2b數(shù)據(jù)計(jì)算可以明顯比較出來，內(nèi)蒙古沙棘的糖酸比（1.997）最大，新疆沙棘次之（1.710），山西沙棘（1.603）第三，河北沙棘糖酸比（0.523）最小。

對(duì)不同品種的沙棘漿進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，如圖2c所示，在風(fēng)味和色澤兩方面，4個(gè)品種沙棘的得分情況差異不大，而在滋味方面4個(gè)品種的沙棘差異較大，其中最受消費(fèi)者歡迎的是內(nèi)蒙古沙棘，評(píng)分最高（15.25分），山西沙棘得分次之（13.00分），新疆沙棘的得分第三，為10.16分，河北沙棘的得分最低（8.08分）；最終對(duì)4個(gè)品種沙棘漿滿意度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終總得分依次為內(nèi)蒙古沙棘（54.13分）、山西沙棘（47.62分）、新疆沙棘（46.18分）和河北沙棘（40.40分）。因此通過感官評(píng)價(jià)和糖酸比綜合判斷，內(nèi)蒙古沙棘的滋味品質(zhì)接受度最高。結(jié)果表明，消費(fèi)者最滿意的和最接受的是內(nèi)蒙古沙棘（19.25分），新疆沙棘次之（16.68分），山西沙棘第三（14.70分），河北沙棘最小（11.40分）。

2.4 沙棘漿的主要活性成分

四個(gè)地區(qū)沙棘中總酚的含量如表3所示，山西（1.258 mg/g）、內(nèi)蒙古（1.067 mg/g）和河北（1.141 mg/g）沙棘中的總酚含量分別為新疆（0.197mg/g）沙棘中總酚含量的3～4倍，這與新疆大果沙棘水分含量較高密切相關(guān)。

類胡蘿卜素是沙棘中重要的活性成分，也是沙棘中重要的呈色物質(zhì)[25]，王啟林等[26]研究證實(shí)了沙棘類胡蘿卜素具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗癌等作用。四個(gè)地區(qū)沙棘中類胡蘿卜素含量差異比較顯著（表3），新疆沙棘（37.15 mg/100 g）中類胡蘿卜素含量最高，河北沙棘的含量（26.19 mg/100 g）次之，內(nèi)蒙古沙棘中含量（4.6mg/100 g）最低。嚴(yán)華等[27]的研究發(fā)現(xiàn)不同品種沙棘粉中類胡蘿卜素含量的差異明顯，且類胡蘿卜素含量與采摘時(shí)間有關(guān)，考慮到漿與粉的區(qū)別，與本文的測(cè)定結(jié)果類似。

沙棘中富含維生素，被稱為“維生素之王[28]”，其中維生素C對(duì)人體有著很重要的作用，可以用于治療炎癥性疾病[29]。四個(gè)地區(qū)沙棘中維生素C含量如表3所示，其中山西、內(nèi)蒙古、河北沙棘中維生素C含量無明顯差異，約為21～23 mg/100 g，新疆沙棘中維生素C含量顯著低于其他三個(gè)地區(qū)（<0.05），為17.96 mg/100 g。在Syta?ová等[30]的研究中發(fā)現(xiàn)，在凍干48 h后沙棘果粉中維生素C的含量在98～365 mg/100 g之間，本文測(cè)定的為沙棘漿中維生素C的含量，按照果實(shí)中含水率，本文測(cè)定結(jié)果與其一致；在趙晶等[31]的研究中發(fā)現(xiàn)沙棘維生素C的含量還與貯藏的溫度以及時(shí)間有關(guān)，說明沙棘維生素C水平的變異性除受地域影響還與多種因素有關(guān)。

表3 四個(gè)地區(qū)沙棘漿活性成分測(cè)定

2.5 沙棘漿抗氧化特性

沙棘中含有很多種活性成分，辛燕花等[32]研究發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了沙棘中維生素C、多糖以及多酚都具有很高的抗氧化活性，梁楷等[33]的研究分析了沙棘中的抗氧化成分以及活性水平，Ursache等[34]在研究中證實(shí)了沙棘黃酮、類胡蘿卜素和多酚類物質(zhì)的抗氧化活性。四個(gè)地區(qū)沙棘抗氧化性的測(cè)定結(jié)果如表4所示山西沙棘和內(nèi)蒙古沙棘的DPPH自由基基清除能力顯著高于河北沙棘和新疆沙棘（<0.05），而四個(gè)地區(qū)沙棘漿的ABTS自由基清除能力無顯著差異；鐵還原力FRAP活性（表4，與DPPH自由基清除能力趨勢(shì)一致，山西、內(nèi)蒙古沙棘的FRAP水平顯著高于河北和新疆沙棘。相比而言，新疆沙棘漿的抗氧化性能最低，這與汪成等[35]的研究結(jié)果相符；沙棘的抗氧化活性與其中活性物質(zhì)的含量正向相關(guān)。

表4 四個(gè)地區(qū)沙棘漿抗氧化活性分析

2.6 相關(guān)性分析

四個(gè)地區(qū)沙棘漿各項(xiàng)指標(biāo)間的相關(guān)性如表5所示，沙棘漿DPPH自由基清除力與其可溶性固形物、總糖、維生素C以及總酚含量呈顯著正相關(guān)（<0.05）；ABTS自由基清除力與總糖含量顯著正相關(guān)（<0.05）；FRAP鐵離子還原力與總糖、總酚含量顯著正相關(guān)（<0.05）。而沙棘漿總酚含量與其可溶性固形物、可滴定酸、總糖及維生素C含量呈顯著正相關(guān)（<0.05）；維生素C含量與可溶性固形物、可滴定酸和總糖含量顯著正相關(guān)（<0.05）；而其類胡蘿卜素含量與沙棘漿總糖含量顯著負(fù)相關(guān)，與色值（*，*）顯著正相關(guān)（<0.05）。此外，沙棘漿穩(wěn)定性（Zeta電位）與其色值（*）顯著正相關(guān)，其黏度與總酚、維生素C、可滴定酸和可溶性固形物水平顯著負(fù)相關(guān)（<0.05）。

表5 四個(gè)地區(qū)沙棘漿果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

因此，沙棘漿總酚、維生素C、總糖和可溶性固形物指示其抗氧化水平及其相關(guān)活性，可作為功能性沙棘產(chǎn)品加工原料選擇的依據(jù)；而類胡蘿卜素和色值及黏度和Zeta-電位指標(biāo)指示其表觀特征及加工品質(zhì)，可作為沙棘復(fù)合調(diào)制產(chǎn)品的開發(fā)。

2.7 沙棘漿中揮發(fā)性成分

表6對(duì)比了四個(gè)地區(qū)沙棘漿中香氣成分和揮發(fā)性成分，共檢出153種化合物，其中主要為酯類（67種），包括3-甲基丁酸 2-甲基丁酯，辛酸乙酯，己酸戊酯，苯甲酸異戊酯，己酸乙酯，異戊酸異戊酯，3-甲基丁酸乙酯等；醇類（18種），包括苯乙醇，異丙醇，正己醇，苯甲醇，5-甲基-1-己醇等；醛類（14種），包括2-辛烯醛，苯甲醛，苯乙醛；烴類（15種）和酮類（13種）等化合物。而宋自娟等[36]對(duì)沙棘揮發(fā)性成分分析中，共檢測(cè)出178種化合物，其中大多數(shù)化合物與本研究結(jié)果一致，均檢測(cè)出乙酸乙酯、苯乙酸乙酯、異戊醇、異戊酸、庚醛、2-庚酮、2-丁酮等化合物。黃蕊等[37]對(duì)沙棘漿中揮發(fā)性成分進(jìn)行定性和定量分析，最終在沙棘原漿中共檢測(cè)出93種化合物，其中以醇類化合物和酯類化合物為主，且含量上存在顯著的差異，這與當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境和氣候條件密切相關(guān)，從各組分的整體占比來說，結(jié)果與本研究結(jié)果一致，均為醇類和酯類化合物。

四個(gè)地區(qū)沙棘揮發(fā)性成分的含量差異顯著。主成分分析PCA（圖3）獲得兩個(gè)主成分PC1和PC2，共解釋了樣品96%的差異，其中PC1=58%可以有效地區(qū)分山西沙棘、新疆沙棘，差異來源是己酸乙酯、己酸戊酯、正己醛、苯甲醛等含量的變化；PC2=38%可以有效的區(qū)分河北沙棘和內(nèi)蒙古沙棘，差異來源是乙基3-羥基-3-甲基丁酸酯、3-辛酮、1,3-二叔丁基苯、2-甲-1-硝丙烷；苯甲酸仲丁酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯、正辛醛、庚酸等含量的差異。河北宇璐沙棘中特征揮發(fā)物質(zhì)為3-辛酮、2-庚烯醛、異丁酸戊酯；內(nèi)蒙古沙棘中特征揮發(fā)物質(zhì)為異戊酸異丙酯、2-甲基丁酸丙酯和（甲硫基）乙酸乙酯；新疆沙棘中特征揮發(fā)物為正辛烷、2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛；山西沙棘揮發(fā)性物質(zhì)種類最少為128種，其中的特征性揮發(fā)物為己酸戊酯、羅勒烯、癸酸乙酯。

表6 四個(gè)地區(qū)沙棘漿揮發(fā)性成分測(cè)定結(jié)果對(duì)比

續(xù)表

注：C-1代表異丙醇，其他符號(hào)見表6。

2.8 四個(gè)地區(qū)沙棘漿小分子活性組分分析

對(duì)四個(gè)地區(qū)沙棘漿采用超高效液相飛行時(shí)間質(zhì)譜分析其小分子組分，利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比、篩選，選取匹配度高的組分（表7）。共鑒定了60個(gè)非揮發(fā)小分子組分，以有機(jī)酸為主，酚類次之，還包括多種維生素等物質(zhì)。

表7 四個(gè)地區(qū)沙棘漿活性組分篩查鑒定

主成分分析如圖4所示，獲得了5個(gè)主成分，共解釋了樣品98%的差異，其中PC1=63%可以有效的區(qū)分內(nèi)蒙古沙棘、河北沙棘、新疆沙棘和山西沙棘，差異來源主要是異鼠李素、N-(3-硝基苯甲?；?甘氨酸甲酯、環(huán)己胺丙磺酸等含量的差異，PC2=19%和PC3=9%可以有效地區(qū)分山西沙棘與其他三個(gè)地區(qū)的沙棘，差異來源主要是1，3-二羥基-12，24-二烯酸、奎寧酸等的含量差異；PC4=5%和PC5=2%可以區(qū)分新疆沙棘和其他三個(gè)地區(qū)的沙棘，差異來源主要是d-阿洛酮糖等組分。

注：QA代表奎寧酸，其他符號(hào)見表8。

2.9 四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品種品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

2.9.1 四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品種品質(zhì)的公因子分析

對(duì)四個(gè)地區(qū)代表性品種沙棘的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，對(duì)其進(jìn)行公因子分析[38-40]，利用最大方差法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后得到公因子載荷矩陣，如表8所示。

表8 四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品質(zhì)公因子分析

通過分析，共得出3個(gè)公因子，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到100%，同時(shí)其特征值均大于1，基本能反映沙棘漿品質(zhì)的大部分信息。第1公因子的貢獻(xiàn)率達(dá)到45.831%，包括色澤、色澤類胡蘿卜素、Zeta-電位、總糖、ABTS、FRAP值，它們的因子載荷分別為?0.962、0.725、?0.953、?0.927、0.782、0.917、0.908，主要反映沙棘色澤、甜味及抗氧化活性；第2個(gè)公因子的貢獻(xiàn)率為38.623%，包括維生素C、黏度、可溶性固形物、總酚、可滴定酸，它們的因子載荷為0.930、?0.918、0.911、0.827、0.742，主要反映沙棘澀度和酸味的；第3個(gè)公因子的貢獻(xiàn)率為15.546%，主要包括色澤其因子載荷為0.943，主要反映沙棘汁的亮度。

2.9.2 四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品種品質(zhì)的各公因子得分和綜合評(píng)價(jià)

對(duì)四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品種進(jìn)行因子分析，提取公因子，通過公因子的貢獻(xiàn)率為權(quán)重[44-46]，建立果實(shí)品質(zhì)綜合得分（）的數(shù)學(xué)模型：=45.831/1001+ 38.623/1002+15.546/1003，通過模型計(jì)算，獲得四個(gè)地區(qū)沙棘的綜合得分，根據(jù)得分情況進(jìn)行排序，如表10所示。根據(jù)表9得知，四個(gè)地區(qū)綜合得分依次為河北、山西、內(nèi)蒙古、新疆。其中，河北沙棘的第1個(gè)公因子排在第1，沙棘漿的顏色比較鮮艷，同時(shí)糖含量比較高，抗氧化活性較強(qiáng)，第2個(gè)公因子和第3個(gè)公因子排在第3和第2，其果實(shí)中維生素C、總酚和可滴定酸含量較適中，沙棘漿的亮度較好，綜合得分最高。山西沙棘第1個(gè)公因子排在第2，其果實(shí)色澤較適中，糖含量和抗氧化活性較適中，第2個(gè)公因子排在第1，其漿中維生素C、可滴定酸含量較高，漿口感比較酸，第3個(gè)公因子排在第4，其果實(shí)亮度較差，綜合得分排在第2。內(nèi)蒙古沙棘第3個(gè)公因子排在第1，其沙棘漿亮度是最好的，第1個(gè)公因子和第2個(gè)公因子排在第3和第2，其沙棘漿抗氧化性活性偏差，糖含量較低，維生素C、總酚和可滴定酸含量較適中，綜合得分排在第3。新疆沙棘第1個(gè)公因子和第2個(gè)公因子均排在第4，其果實(shí)活性物質(zhì)的含量較低，抗氧化活性偏差，色澤偏差，第3個(gè)公因子排在第3，其沙棘漿亮度較低，綜合得分排在第4。

表9 四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品質(zhì)各公因子得分和綜合評(píng)價(jià)

3 結(jié) 論

1）中國四個(gè)地區(qū)代表性品種沙棘在色澤、滋味、質(zhì)地、功能物質(zhì)和抗氧化活性方面的對(duì)比表明：在色澤方面，新疆沙棘漿值最高，河北沙棘次之，內(nèi)蒙古沙棘最低；在滋味方面，內(nèi)蒙古沙棘的糖酸比（1.997）最大，感官評(píng)分最高。河北沙棘的糖酸比（0.523）最小、感官綜合評(píng)分最低。在質(zhì)地方面，新疆和內(nèi)蒙古沙棘黏度顯著大于山西和河北沙棘（<0.05），而內(nèi)蒙古沙棘Zeta-電位顯著小于其他三個(gè)地區(qū)沙棘。在功能性物質(zhì)方面，內(nèi)蒙古沙棘總抗氧化活性最高，河北沙棘總酚含量（1.14 mg/g）最高，新疆沙棘類胡蘿卜素含量（37.15 mg/100 g）最高，河北沙棘中類胡蘿卜素的含量（26.19 mg/100 g）次之，而四個(gè)地區(qū)沙棘維生素C的含量無明顯差異，其含量范圍為21～23 mg/100 g；內(nèi)蒙古沙棘的抗氧化性顯著高于其他三個(gè)地區(qū)。在抗氧化活性方面，內(nèi)蒙古的抗氧化水平最高。

2）4個(gè)代表性品種沙棘揮發(fā)性成分和小分子活性組分的特征性組分分析鑒定。在揮發(fā)性成分方面，共檢測(cè)出153種化合物，四個(gè)地區(qū)沙棘的揮發(fā)性成分差異比較顯著。在小分子活性物質(zhì)的分析中，檢測(cè)出60種化合物。

3）四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品種14項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的因子分析得知，共提取3個(gè)公因子，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到100%。第1公因子的貢獻(xiàn)率達(dá)到45.831%，主要反映沙棘的色澤和抗氧化活性；第2個(gè)公因子的貢獻(xiàn)率為38.623%，主要反映沙棘漿的滋味品質(zhì)；第3個(gè)公因子的貢獻(xiàn)率為15.546%，主要反映沙棘漿的亮度。經(jīng)綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)模型得出，四個(gè)地區(qū)代表性沙棘品種綜合品質(zhì)得分依次為河北沙棘，山西沙棘，內(nèi)蒙古沙棘，新疆沙棘。

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Evaluation of the comprehensive quality of sea buckthorn fruit in four areas of China

Fang Guiping1,2, Bi Jinfeng2, Liu Chunhai3, Yue Lihua3, Li Xuan2, Liu Jia3, Wang Ya1※

(1.,730050,; 2.,/,,100193,; 3.,, 068451,)

Sea bucthorn() fruits are gradually used to develop various functional foods, due to their high edible and medicinal values rich in nearly 200 kinds of nutrients and active substances, such as polyphenols, polysaccharides, carotenoids, and flavonoids. This present research aims to clarify the difference of Sea bucthorn from the representative places of origin, in order to provide the selection basis for the research and development of the Sea bucthron nutritious products. The Sea bucthorn was collected from Shanxi, Hebei, Inner Mongolia, and Xinjiang in China. The varieties of Sea buckthorn were mostly used in the processing (L. Zhongguoshaji,L. Yulushaji,L. Neimenggushaji, and. L. Altaydaguoshaji). The quality of fruit was comprehensively evaluated from the aspects of color, texture, taste, flavor, and nutritional components. Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) and Ultra-High Performance Liquid Time-Of-Flight Mass Spectrometry (UHPLC-QTOF-MS) were selected to determine the volatile components and small molecule active substances. The comprehensive quality of Sea buckthorn was explored to determine the difference in four regions of China. The results showed that the Sea bucthorn from Xinjiang was the brightest among the four regions. The highest sugar-acid ratio (1.997) was found in the Sea bucthorn from Inner Mongolia. The sea bucthorn from Hebei Province presented the highest polyphenol content (1.14 mg/g). By contrast, Xinjiang Sea buckthorn shared the highest carotenoid content (37.15 mg/100 g). However, there was no significant difference (>0.05) in the vitamin C content of the sea buckthorn from four regions (21-23 mg/100 g). Moreover, there was a significant difference (<0.05) in the antioxidant activity of sea bucthorn from the four regions. In addition, the Shanxi Sea bucthorn possessed the highest scavenging rate of DPPH free radical. Inner Mongolia sea buckthorn presented the highest ABTS free radical scavenging rate and iron ion reduction ability (FRAP).A total of 153 compounds were detected in the sea buckthorn from the four regions, indicating the significant difference in the volatile components. The characteristic volatile substances in the Hebei sea buckthorn were 3-octanone, 2-heptenal, and amyl isobutyrate, whereas, there were the isopropyl isovalerate, propyl 2-methylbutyrate, and (methylthiol) ethyl acetate in Inner Mongolia. The n-octane,2, 3-dihydro2,2, 6-trimethylbenzalde hyde was found in the XinJiang sea buckthorn, whereas, the amyl hexanoate, basil, and ethyl decanoate were in the Shanxi one. 61 compounds were detected in the small molecular active components, among which the main polyphenols were quinic acid, isorhamnetin, aloxone sugar, kaempferol, and quercetin. On the whole, the Inner Mongolia sea buckthorn was the strongest antioxidant capacity and the highest sugar-acid ratio, indicating a promising potential raw material for functional products and health products. The characteristic components of sea buckthorn from the Shanxi were 1, 3-dihydroxy-12, 24-dienoic acid, quinic acid, and 2- [(2-ethyl butyryl) amino]-4, 5-dimethoxybenzoic acid. The characteristic components of sea buckthorn from Xinjiang were mainly 1-oleyl-glycerol-3-phosphocholine, and aloxone. A comprehensive comparison was performed on the physicochemical characteristic of representative sea bucthoron in the XinJiang, Inner Mongolia, Shanxi, and Heibei regions. A factor analysis was carried out on the 14 quality indexes of Sea buckthorn. Among them, three common factors were extracted, where the cumulative variance contribution rate reached 100%. The contribution rate of the first common factor reached 45.831%, followed by 38.623%, and 15.546%. The comprehensive quality scores of the representative sea buckthorn varieties were ranked in descending order of the Hebei, Shanxi, Inner Mongolia, and Xinjiang sea buckthorn, according to the comprehensive quality evaluation model. A better performance was achieved to compare the color, taste, flavor, active component, and antioxidant quality of sea buckthorn in four regions of China. The finding can provide the technical reference and application approaches for the raw material selection in the series of sea buckthorn products.

principal component analysis; quality evaluation; sea bucthorn (); color; functional components; aroma component

10.11975/j.issn.1002-6819.2022.21.029

TS255.44

A

1002-6819(2022)-21-0249-12

方貴平，畢金峰，劉春海，等. 中國四個(gè)地區(qū)代表性沙棘果實(shí)綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2022，38(21)：249-260.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.21.029 http://www.tcsae.org

Fang Guiping, Bi Jinfeng, Li Chunhai, et al. Evaluation of the comprehensive quality of sea buckthorn fruit in four areas of China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(21): 249-260. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.21.029 http://www.tcsae.org

2022-07-04

2022-10-17

河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“沙棘及特色果蔬高效節(jié)能凍干技術(shù)集成創(chuàng)新與示范”

方貴平，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。Email：3076301355@qq.com

王雅，博士，副教授，研究方向?yàn)楣δ苄允称?。Email：wangya502@163.com