‘灰枣’品系果实糖酸组分及风味研究*

2021-07-24 12:57吕民松姚入玉冯一峰
中国果树 2021年7期
关键词:灰枣奎宁糖酸

贺 璇,吕民松,姚入玉,曹 格,冯一峰,2

(1 塔里木大学植物科学学院,新疆阿拉尔843300)(2 新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室)

枣(Ziziphus jujubaMill.)是原产于我国的古老果树之一,年产量居我国干果首位[1]。新疆是我国枣的主产区,光热资源丰富,得天独厚的气候条件,使枣果实品质远高于其他产区。近年来,我国干枣市场日趋饱和,价格不断下跌,果农对于枣树栽培的认识也开始回归理性,发展优质鲜食枣成为枣产业发展的新趋势。

‘灰枣’是新疆的主栽品种之一,其肉质紧实,有香味,深受消费者喜爱。目前,‘灰枣’研究大都集中在可溶性固形物、可溶性糖和总酸含量等方面[2-3],而对‘灰枣’糖酸组分及其含量的研究鲜见报道。糖酸组分及含量是直接影响果实品质的重要指标,在果实风味品质的形成中具有重要作用[4]。因此,本研究选取塔里木大学园艺实验站内表现较好的6 个‘灰枣’品系为研究对象,比较各品系间的糖酸组分及含量,结合甜度值、甜酸比指标进行评价,明确这6 个‘灰枣’品系糖酸组成、含量以及不同品系间的差异,以期为当地挖掘优良鲜食‘灰枣’资源提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

以塔里木大学园艺实验站5 年生‘灰枣’芽变品系10-26、变种一号、10-20、11-25、09-05 和11-17 为研究对象,果实脆熟期为9 月下旬。根据成熟枣果实的取样标准,在每个品系树冠外围相同部位二次枝枣吊中部分别随机选取30 个果实。枣果去皮切成薄片充分混匀,平均分成3 份,液氮速冻后-80 ℃保存备用。

1.2 仪器

安捷伦1260 型HPLC 仪,附带G1311C 型四元泵、G1329B 自动控温自动进样器、G1316A 柱温箱、G4260B ELSD、G4212B DAD、Open LAB CDS 色谱工作站,超纯水仪,控制型旋转蒸发仪,pH 计雷磁PHSJ-4F,超声波清洗器KQ5200E,超低温冰箱FORMA 700 SERIES,冷冻离心机H2100R,电热恒温水浴锅DK-8D。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备

糖提取液制备:精确称取1 g 果肉,充分研磨后加入10 mL 80 mg/g 乙醇混匀,于80 ℃水浴加热30 min,待冷凉至室温后4 000 r/min 离心10 min,取上清液,残渣继续用80 ℃乙醇重复提取,合并滤液,旋转蒸发除去其中乙醇,用超纯水定容至25 mL 容量瓶中,过0.45 μm 微孔滤膜,待测。

酸提取液制备:精确称取1 g 果肉,充分研磨后加入8 mL 0.04 mol/L 磷酸二氢钾,用磷酸缓冲液调pH 值(2.6~2.8),超声冰浴提取20 min,转至4 ℃离心机4 000 r/min 离心10 min,取上清液,残渣重复提取,合并滤液,定容至10 mL 容量瓶,过0.22 μm 微孔滤膜,待测。

1.3.2 糖、酸组分及含量的测定

枣果肉中可溶性糖和有机酸组分及含量测定采用高效液相色谱法[5-6],生物学重复3 次。测定样品葡萄糖、果糖、蔗糖含量,并计算总糖含量,总糖含量=葡萄糖+果糖+蔗糖;测定样品中草酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、富马酸、奎宁酸含量,并计算总酸含量,总酸含量=草酸+苹果酸+酒石酸+柠檬酸+富马酸+奎宁酸。

糖组分测定条件:色谱柱Waters X Bridge TM Amide(250 mm×4.6 mm,5 μm),溶液A(0.2 mg/g三乙胺(TEA)的超纯水和溶液B(0.2 mg/g TEA 和乙腈)按照24∶76(v/v)配比作为流动相,柱温30 ℃;雾化管温度60 ℃,漂移管温度60 ℃,气流量1.6 L/min,增益值1.0。

酸组分测定条件:色谱柱Inertsil AQ(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱温30 ℃;二极管阵列检测器,波长210 nm,流速0.8 mL/min。流动相0.04 mol/L K2HPO4磷酸盐缓冲液(pH 值2.6~2.8,用磷酸调配)。

1.3.3 甜度值和甜酸比[7]的计算方法

甜度值=蔗糖含量×1.00+果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.70

甜酸比=甜度值/总酸含量

1.4 数据统计

采用Microsoft Excel 2010 和DPS 7.05 软件进行数据分析,LSD 多重比较样本间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 糖、酸组分测定的线性相关性

糖、酸组分标准曲线的线性回归方程的相关性如表1 所示。由表1 可知,蔗糖、葡萄糖、果糖的线性回归方程的相关系数为0.998 6~0.999 7,草酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、富马酸、奎宁酸的线性回归方程的相关系数为0.996 9~1.000 0,表明在设定的高效液相色谱条件下各种糖、酸组分的峰面积与其含量有较好的线性相关性,本研究能在给定浓度范围内较准确地测定糖、酸组分含量,并达到数据分析要求。

表1 糖、酸组分的线性回归方程

2.2 不同‘灰枣’品系果实可溶性糖组分

2.2.1 糖组分及含量分析

测定‘灰枣’品系果实的糖组分含量,可检测出蔗糖、葡萄糖、果糖3 种(表2)。6 个‘灰枣’品系果实中蔗糖所占比率最高,均为蔗糖积累型。11-25 葡萄糖和果糖含量均最高,分别为73.68、75.93 mg/g,显著高于其他品系,分别比含量最低的09-05 高176.16%、155.74%。10-26 蔗糖含量最高,除了与10-20 差异不显著外,均显著高于其他4 个品系,是蔗糖含量最低的11-25 的2.25 倍。6 个‘灰枣’品系的葡萄糖与果糖平均含量分别为48.36、51.52 mg/g,相差不大,蔗糖平均含量为186.10 mg/g,远高于葡萄糖和果糖。各‘灰枣’品系葡萄糖含量与果糖含量的比值为0.85~1.01,平均值为0.93,变异系数为6.09%,说明各‘灰枣’品系果实中葡萄糖与果糖含量比较接近,果糖含量略高。

表2 6 个‘灰枣’品系果实中糖组分与含量

2.2.2 可溶性糖含量

由图1 可知,6 个‘灰枣’品系果实可溶性糖含量由高到低依次为 10-26>10-20>11-25>11-17>变种一号>09-05。10-26 最高,为375.89 mg/g,显著高于其他5 个品系;10-20 可溶性糖含量显著高于11-25、11-17、变种一号和09-05;11-25、11-17、变种一号和09-05 可溶性糖含量差异不显著;09-05 可溶性糖含量最低,为239.88 mg/g。

图1 不同‘灰枣’品系果实可溶性糖含量

2.3 不同‘灰枣’品系果实甜度比较

由图2 可知,总的来看,甜度值的大小与可溶性糖含量的大小变化趋势一致,由高到低依次为10-26 >10-20 >11-25 >11-17 >变种一号>09-05。10-26 甜度值最大,为403.30,比甜度值最小的09-05 高58.69%,显著高于其他5 个品系;其次为10-20,甜度值为356.32,显著高于11-25、11-17、变种一号和09-05;变种一号、11-25 和11-17 三者差异不显著;09-05 甜度值最低,为254.14。

图2 不同‘灰枣’品系果实甜度值

2.4 不同‘灰枣’品系果实有机酸组分

2.4.1 酸组分及含量分析

测定不同‘灰枣’品系果实有机酸组分,检测出草酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、富马酸、奎宁酸6 种(表3)。6 个‘灰枣’品系果实中苹果酸、富马酸、奎宁酸和柠檬酸占比较高,含量均超过1.00 mg/g,草酸和酒石酸含量较低。10-26 草酸含量最高,显著高于其他品系;10-26 和10-20 苹果酸含量较高,二者间无显著差异,均显著高于其他品系;10-26 富马酸、酒石酸和柠檬酸含量均最高,显著高于其他品系;相比于其他酸组分,6 个‘灰枣’品系果实中奎宁酸含量较高,平均为3.42 mg/g。

表3 6 个‘灰枣’品系果实有机酸(总酸)组分及含量 mg/g

2.4.2 有机酸(总酸)含量

由图3 可知,6 个‘灰枣’品系总酸含量由高到低依次为10-26>09-05>11-17>10-20>11-25>变种一号。10-26 总酸含量最高,为12.67 mg/g,显著高于其他品系,结合图1 可以看出,10-26 可溶性糖和总酸含量均最高,属于高糖、高酸型品系;09-05 总酸含量显著高于10-20、11-25、变种一号,与11-17 差异不显著;变种一号总酸含量最低,为5.12 mg/g,显著低于其他品系。

图3 不同‘灰枣’品系果实总酸含量

2.5 不同‘灰枣’品系果实甜酸风味比较

果实风味除了受到糖、酸含量的影响,在很大 程度上也受到糖酸比或甜酸比的影响,现在多用甜酸比来反映果实风味[8-9]。由图4 可以看出,不同‘灰 枣’品系果实甜酸比有较大差异。变种一号甜酸比最大,为53.98,显著高于其他品系;10-20 甜酸比显著高于10-26、09-05 和11-17,与11-25 无显著差异;09-05 甜酸比最小,为26.18。

图4 6 个‘灰枣’品系果实甜酸比

2.6 不同‘灰枣’品系果实糖、酸及其组分含量的相关性分析

对6 个‘灰枣’品系果实的总糖、总酸及其各组分含量相关性分析发现(表4),总糖和蔗糖呈显著正相关,说明‘灰枣’果实中蔗糖是最主要的糖。总酸与苹果酸、奎宁酸呈极显著正相关,说明果实中苹果酸和奎宁酸是最主要的有机酸。甜度值和总糖呈极显著正相关,说明‘灰枣’品系中总糖含量越高风味越甜。甜酸比与奎宁酸呈极显著负相关,说明奎宁酸是主要的有机酸组分和风味的重要影响因素。此外,果糖与葡萄糖呈极显著正相关,富马酸与草酸、柠檬酸均呈极显著正相关,奎宁酸与草酸呈极显著正相关。

表4 6 个‘灰枣’品系果实糖、酸及组分含量相关性分析

3 讨论与结论

甜味是果实品质的重要指标,可溶性糖含量是果实风味物质的重要组成部分[10]。多数果树果实可溶性糖以果糖、葡萄糖和蔗糖为主,但不同果树果实的组分比例不同。陈昕[11]对‘骏枣’和‘酸枣’糖酸含量差异机制研究发现,蔗糖是‘骏枣’和‘酸枣’糖积累的主要形式;葛博学[12]对柿果实糖组分分析表明,果实中糖含量组成由多到少依次为葡萄糖、果糖和蔗糖;李航[13]对中国樱桃果实糖酸积累的研究发现,葡萄糖含量最高。本研究6 个‘灰枣’品系果实中可溶性糖主要为蔗糖和果糖、葡萄糖,其中蔗糖含量最高,占可溶性糖含量的42.89%~76.50%,说明各品系均为蔗糖积累型,与前人在枣树上的研究结果一致[14-16]。

果实的酸味来自有机酸,其含量是决定果实品质和风味的重要指标[4],不同树种果实的主要有机酸种类和含量差异较大。路瑾瑾等[17]对6 个鲜食枣品种酸组分研究表明,苹果酸含量最高;吴林等[18]对蓝莓糖酸组分的研究表明,蓝莓有机酸以柠檬酸为主,奎宁酸为辅;杜改改等[19]对杏李果实甜酸风味品质分析表明,杏李果实中有机酸组分含量由高到低为苹果酸>酒石酸>奎宁酸>琥珀酸>草酸。总酸及其组分含量在不同品种间差异显著,各组分含量高低顺序也不一致。本研究枣果中的主要有机酸为苹果酸和奎宁酸,与周晓凤[20]、郑丽静等[21]的研究结果一致,这2 种酸占总含量的62.51%。另外,枣果中总糖含量较高,而总酸含量较低,因此枣果高糖低酸,是比其他果品甜的主要原因[15]。

果实风味及口感主要由糖酸组分及含量决定,不同的糖酸组分与含量决定着果实风味[22]。利用甜酸比指标综合评价果实甜酸风味,目前在苹果、梨等[23-24]水果中研究较多。水果中可溶性糖和有机酸是主要营养物质,本研究结果表明,不同‘灰枣’品系果实的甜酸比有较大差异,甜酸比值位列第5位的10-26,其可溶性糖与总酸含量却在6 个品系中最高,即风味指标很低营养却是最为丰富的,因此,风味感受也不能准确反映果实的营养品质[9]。

6 个‘灰枣’品系均为蔗糖积累型,且为苹果酸、奎宁酸为主的有机酸积累型,糖酸比不同,使‘灰枣’品系风味各异。10-26 可溶性糖和有机酸含量最高,可以作为高糖高酸品种,变种一号的甜酸比最大,可以作为甜型品种。本研究可以优化‘灰枣’的品种结构,为不同类型消费人群提供产品,也为枣新品种的培育提供参考依据。

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