郭琳琳,龐榮麗,羅 靜,王瑞萍,喬成奎,田發(fā)軍,王彩霞,李 君,龐 濤,謝漢忠
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所,河南450009)
獼猴桃(Actinidia chinensisPlanch.)屬獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(ActinidiaLindl.)植物,是20 世紀(jì)初以來馴化栽培的果樹,至今僅有100 余年的歷史[1],有“水果之王”和“維C 之王”之美譽(yù),深受廣大居民青睞。‘金桃’是中華獼猴桃品種,是中國科學(xué)院武漢植物園于1981 年從江西省武寧縣野生獼猴桃資源中選出的優(yōu)良單株,軟熟后果肉轉(zhuǎn)為金黃色[2]?!煜恪敲牢东J猴桃品種,是江蘇省徐州市果園在1975 年從北京植物園引入的美味獼猴桃實(shí)生苗中選出,果肉綠色。
當(dāng)前,對獼猴桃屬其他品種果實(shí)生長規(guī)律[3-5]、采收期[6-7]、植物生長調(diào)節(jié)劑[8-10]對果實(shí)品質(zhì)影響等方面已有較多的研究報(bào)道。獼猴桃是呼吸躍變型果實(shí),果實(shí)采摘后需貯藏后熟方可食用,獼猴桃貯藏研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展[11-13],但是研究所覆蓋的品質(zhì)指標(biāo)多為質(zhì)地、滋味指標(biāo),未將多酚、類胡蘿卜素、葉綠素等具有生物活性功能指標(biāo)的變化納入其中。而針對‘金桃’和‘徐香’在河南地區(qū)常溫貯藏期營養(yǎng)品質(zhì)變化規(guī)律的研究還未見報(bào)道,基于此,本研究探討了‘金桃’和‘徐香’在河南地區(qū)常溫貯藏期營養(yǎng)功能成分變化規(guī)律和營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價(jià),以期為獼猴桃后熟期營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià)和指導(dǎo)消費(fèi)者合理膳食提供技術(shù)依據(jù)。
試驗(yàn)材料‘金桃’和‘徐香’獼猴桃于2019年9 月17 日采摘于河南省西峽縣田關(guān)鄉(xiāng)果園,隨機(jī)選取樹形良好、長勢適中的獼猴桃樹于樹冠中部外圍采摘長勢良好、果形端正、大小均勻、無病蟲害和機(jī)械傷的獼猴桃果實(shí),采摘當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,分別隨機(jī)放置20 個(gè)果實(shí)于紙箱中密封,2 個(gè)品種各20 箱,置于室溫下(25 ℃)貯藏。2 個(gè)品種每次取3 個(gè)紙箱的果實(shí)進(jìn)行感官評價(jià)和內(nèi)在品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)的測定,直至獼猴桃果實(shí)后熟軟化完全?!鹛摇J猴桃分別在貯藏第3、5、7、9、11 d(9 月19—27 日)取樣分析,共5 次;‘徐香’獼猴桃分別在貯藏第3、5、6、7、8 d(9 月19—24 日)取樣分析,共5 次。
FT-02、FT327 硬度計(jì)(意大利Breuzzi 公司);PAL-1 數(shù)顯臺式電子折光儀(日本ATAGO 公司);809 全自動滴定儀(瑞士萬通);861 離子色譜儀(瑞士萬通);SPECORD210 紫外可見分光光度計(jì)(德國耶拿);2695-2489-2475 型高效液相色譜儀(美國Waters);1290-6460 型液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Agilent)。
感官分析小組由8 名(4 男4 女)經(jīng)過相關(guān)專業(yè)訓(xùn)練的人員構(gòu)成。感官分析小組對每次取樣的獼猴桃果實(shí)從外觀、外觀(橫切)、香氣(聞)、滋味、風(fēng)味(嘗)、口感等方面逐一進(jìn)行感官綜合性描述。
(1)硬度的測定。選取10 個(gè)果實(shí),于赤道部位削皮約1 cm2,用硬度計(jì)測定果實(shí)赤道部位硬度,每個(gè)果實(shí)測4 個(gè)點(diǎn),取平均值。
(2)可溶性固形物和可溶性糖含量的測定。可溶性固形物含量的測定參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2637—2014 水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射儀法[14]。可溶性糖含量的測定采用斐林試劑滴定法,每個(gè)處理取10 個(gè)果實(shí),勻漿后稱取20 g,用水洗入250 mL 的容量瓶中,加鹽酸3.5 mL,80 ℃水浴15 min,冷卻后調(diào)pH 值至中性,定容至250 mL,過濾液即為可溶性糖提取液,用斐林試劑測定可溶性糖含量,以葡萄糖計(jì)。
(3)維生素C 和總酚含量的測定。維生素C 含量的測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.86—2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測定[15]??偡雍康臏y定參照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1600—2008 水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測定 分光光度法[16]。
(4)總酸和有機(jī)酸含量的測定。總酸含量的測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12456—2008 食品中總酸的測定[17]。有機(jī)酸含量的測定參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2796—2015 水果及其制品中有機(jī)酸的測定 離子色譜法[18]。
(5)蔗糖、葡萄糖和果糖含量的測定。參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.8—2016 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定 高效液相色譜法[19]。
(6)葉綠素和類胡蘿卜素含量的測定和計(jì)算方法。參照王業(yè)勤等[20]的方法,利用紫外分光光度計(jì)在350~700 nm 范圍內(nèi)掃描,分別記錄470、649、665 nm 處的吸光度,按照以下公式計(jì)算葉綠素a、b和類胡蘿卜素含量。
式中Ca、Cb和Cxc分別代表葉綠素a、b 和類胡蘿卜素的濃度(mg/kg),A470、A649和A665分別代表470、649、665 nm 處的吸光度。V代表提取液定容體積(mL),f代表稀釋倍數(shù),m代表樣品質(zhì)量(g)。
1.5.1 主成分分析
采用SPSS 21.0 分析軟件,對不同貯藏時(shí)期的‘金桃’和‘徐香’獼猴桃果實(shí)硬度、可溶性固形物、維生素C、總酸、可溶性糖、總酚、類胡蘿卜素、葉綠素等8 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,得原始數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值、方差貢獻(xiàn)率及累積方差貢獻(xiàn)率,提取主成分,得到各成分得分的數(shù)學(xué)模型。
1.5.2 獼猴桃品質(zhì)的綜合評價(jià)
經(jīng)主成分分析提取出主成分后進(jìn)行綜合評價(jià)。綜合評價(jià)的方法為:以各個(gè)主成分對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重,由各主成分得分和對應(yīng)的權(quán)重相乘求和得到綜合評價(jià)函數(shù)。按綜合評價(jià)函數(shù)計(jì)算綜合得分,并進(jìn)行大小排序,綜合得分越大,綜合質(zhì)量就越好[21]。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel 2003 和SPSS 21.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
感官分析小組對2 個(gè)獼猴桃品種在不同貯藏期進(jìn)行感官描述,從表1、2 可以看出,‘金桃’獼猴桃在貯藏第9 d 感官評價(jià)最佳,而‘徐香’獼猴桃在第6~7 d 感官評價(jià)最佳。2 個(gè)品種在貯藏的最后1 d 果實(shí)腐爛率均為5%。
表1 ‘金桃’獼猴桃常溫貯藏期感官評價(jià)
表2 ‘徐香’獼猴桃常溫貯藏期感官評價(jià)
由圖1 可知,‘金桃’和‘徐香’獼猴桃果實(shí)硬度的變化趨勢一致,均為先快速下降后緩慢降低?!鹛摇汀煜恪J猴桃硬度下降幅度最大的時(shí)期分別是第5~7 d 和第3~5 d,‘金桃’獼猴桃硬度從10.10 kg/cm2降至1.27 kg/cm2,降低了87.4%,‘徐香’獼猴桃硬度從9.37 kg/cm2降至1.87 kg/cm2,降低了80.0%?!鹛摇汀煜恪J猴桃硬度緩慢降低的時(shí)期分別是7~11 d 和6~8 d,降低幅度分別為42.5%和41.1%。常溫條件下,‘金桃’和‘徐香’獼猴桃從采收到果實(shí)完全軟熟(硬度分別為0.73、0.53 kg/cm2),貯藏期分別為11 d和8 d。
圖1 ‘金桃’和‘徐香’獼猴桃常溫貯藏期果實(shí)硬度變化
2.3.1 可溶性固形物、可溶性糖含量的變化規(guī)律
由圖2 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,‘金桃’和‘徐香’獼猴桃可溶性固形物和可溶性糖含量均呈先升高后降低的趨勢,分別在貯藏第9 d 和第7 d達(dá)到高峰,可溶性固形物含量分別為14.0%、13.5%,可溶性糖含量分別為7.84%、8.22%。
圖2 ‘金桃’和‘徐香’獼猴桃常溫貯藏期果實(shí)可溶性固形物和可溶性糖含量的變化
2.3.2 可溶性糖組分含量的變化規(guī)律
‘金桃’和‘徐香’獼猴桃可溶性糖主要由蔗糖、果糖和葡萄糖組成。由圖3 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,‘金桃’和‘徐香’獼猴桃可溶性糖組分整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,主要區(qū)別在于達(dá)到含量最高值的時(shí)期和組分比例變化有所不同?!鹛摇汀煜恪J猴桃蔗糖含量分別于第5 d和第6 d 達(dá)到最高值,且此時(shí)3 種糖含量占比相對接近,隨后蔗糖含量大幅降低,同時(shí),葡萄糖和果糖含量迅速升高,均分別于第9 d 和第7 d 達(dá)到最高值,葡萄糖和果糖含量占比明顯高于蔗糖,尤其‘金桃’獼猴桃可高達(dá)9 倍。說明‘金桃’和‘徐香’獼猴桃在呼吸躍變前后2 d 內(nèi)達(dá)到蔗糖積累峰值,‘金桃’獼猴桃可食用期糖組成以單糖為主。
圖3 ‘金桃’(左)和‘徐香’(右)獼猴桃常溫貯藏期果實(shí)可溶性糖組分含量的變化
2.3.3 總酸和有機(jī)酸組分含量的變化規(guī)律
‘金桃’和‘徐香’獼猴桃有機(jī)酸主要由檸檬酸和奎寧酸組成。由圖4 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,‘金桃’和‘徐香’獼猴桃總酸和有機(jī)酸組分含量呈現(xiàn)小幅度的先升高后降低的趨勢?!鹛摇J猴桃總酸、奎寧酸和檸檬酸含量整體高于‘徐香’獼猴桃,2 個(gè)品種的有機(jī)酸均以檸檬酸為主,分別是奎寧酸的3.6 倍和5.9 倍。
圖4 ‘金桃’(左)和‘徐香’(右)獼猴桃常溫貯藏期果實(shí)總酸和有機(jī)酸組分含量的變化
由圖5 可知,‘金桃’和‘徐香’獼猴桃貯藏期間維生素C 含量的變化范圍分別為1 370~1 450 mg/kg 和581~704 mg/kg,變異系數(shù)分別為2.0%和7.1%,說明變化趨于平穩(wěn)?!鹛摇J猴桃維生素C 含量為‘徐香’獼猴桃的2~3 倍。
由圖5 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,‘金桃’和‘徐香’獼猴桃總酚含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,分別于第7 d 和第6 d 達(dá)到峰值,含量分別為1.26、0.78 g/kg;貯藏期末含量分別為1.05、0.75 g/kg,降低了17%和4%。說明總酚含量峰值出現(xiàn)在獼猴桃呼吸躍變1 d 后逐漸降解?!鹛摇J猴桃總酚含量約為‘徐香’獼猴桃的1.5 倍。
圖5 ‘金桃’和‘徐香’獼猴桃常溫貯藏期果實(shí)維生素C 和總酚含量的變化
由圖6 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,‘金桃’獼猴桃葉綠素a、b 含量均呈現(xiàn)先升高后降低再升高的趨勢,葉綠素總量和類胡蘿卜素含量均呈現(xiàn)持續(xù)升高的趨勢。貯藏初期,葉綠素a 含量約是葉綠素b 含量的1.6 倍,前期葉綠素a 含量降低幅度高于葉綠素b 含量,葉綠素a 含量于貯藏第7 d 達(dá)到最低值,葉綠素b 含量于貯藏第9 d 達(dá)到最低值,隨后二者含量逐漸升高且比例趨于一致。葉綠素總量與類胡蘿卜素含量的比值(葉類比)決定了果肉的顏色,‘金桃’獼猴桃貯藏期葉類比持續(xù)降低,說明‘金桃’獼猴桃果肉顏色初期以綠色為主,軟熟后呈黃色。
由圖6 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,‘徐香’獼猴桃葉綠素a 含量、葉綠素b 含量、葉綠素總量均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,類胡蘿卜素含量呈現(xiàn)持續(xù)升高的趨勢。貯藏期間葉綠素a 含量始終高于葉綠素b 含量,約為葉綠素b 含量的1.5 倍;葉綠素總量始終高于類胡蘿卜素含量,葉類比從1.9 降至0.9 而后又升至1.2,說明果肉顏色以綠色為主,但是軟熟后綠色逐漸變淺。
圖6 ‘金桃’(左)和‘徐香’(右)獼猴桃常溫貯藏期果實(shí)葉綠素和類胡蘿卜素含量的變化
對‘金桃’和‘徐香’獼猴桃各個(gè)貯藏時(shí)期的硬度、可溶性固形物、維生素C、總酸、可溶性糖、單寧、類胡蘿卜素、葉綠素等8 個(gè)營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。由主成分提取的特征根及貢獻(xiàn)率(表3)可以看出,第1 個(gè)主成分的特征根為3.823,解釋了總變異的47.790%,第2 個(gè)主成分的特征根為3.001,解釋了總變異的37.519%,其他主成分的特征根均小于1,因此只需提取2 個(gè)主成分即可,累積貢獻(xiàn)率為85.309%。
表3 營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)主成分分析的特征根及貢獻(xiàn)率
由表4 主成分載荷矩陣可以看出,第1 主成分在維生素C、總酚、總酸含量上均具有較高的正載荷,由此可知,第1 主成分是區(qū)分品種的主要因子。第2 主成分在可溶性固形物、可溶性糖、類胡蘿卜素含量上具有較高的正載荷,硬度則為負(fù)載荷,由此可知,第2 主成分是區(qū)分貯藏時(shí)期的主要因子。
表4 主成分載荷和特征向量矩陣
根據(jù)主成分特征向量,求出主成分的表達(dá)式為:y1=-0.147x1+0.484x2+0.468x3-0.274x4+0.471x5+0.236x6-0.338x7+0.242x8,y2=0.528x1+0.140x2+0.121x3+0.468x4+0.194x5+0.453x6+0.006x7-0.475x8。
‘金桃’和‘徐香’獼猴桃常溫貯藏期營養(yǎng)品質(zhì)的主成分得分如表5 所示,‘金桃’獼猴桃的綜合得分整體高于‘徐香’獼猴桃,說明‘金桃’獼猴桃綜合品質(zhì)優(yōu)于‘徐香’獼猴桃?!鹛摇汀煜恪J猴桃分別在各自貯藏第9 d 和第7 d 的綜合得分最高,說明分別于此貯藏期的獼猴桃品質(zhì)最佳,與感官評價(jià)結(jié)果一致。
表5 ‘金桃’和‘徐香’獼猴桃常溫貯藏期營養(yǎng)品質(zhì)的主成分得分
獼猴桃果實(shí)為呼吸躍變型,一旦超過臨界狀態(tài),果肉硬度會急劇下降,無法貯運(yùn),導(dǎo)致失去商品價(jià)值,因此獼猴桃的貯藏期直接影響果實(shí)商品性。研究表明,獼猴桃貯藏期與許多因素有關(guān),包括采收時(shí)期[22]、貯藏溫度[23]、果實(shí)膨大劑處理[24]等,其中低溫、早期采收會延長獼猴桃的貯藏期,果實(shí)膨大劑處理會導(dǎo)致其耐貯藏性下降。
本研究在河南省鄭州地區(qū)常溫下,‘金桃’獼猴桃貯藏第9 d 前后感官評價(jià)最佳,而‘徐香’獼猴桃在第6~7 d 感官評價(jià)最佳。2 個(gè)品種在貯藏最后1 d 的果實(shí)腐爛率均為5%。貯藏期硬度變化規(guī)律二者大致相同,均為先快速后緩慢降低,但是二者貯藏期限不同,‘金桃’獼猴桃貯藏期限長于‘徐香’獼猴桃,達(dá)到呼吸躍變時(shí)間分別為7 d 和5 d,貯藏期限分別為11 d 和8 d。說明獼猴桃常溫貯藏時(shí)間與品種具有直接關(guān)系,達(dá)到呼吸躍變所需時(shí)間決定了貯藏期限。這與王仁才等[25]研究結(jié)果一致,獼猴桃不同品種或品系影響果實(shí)采后呼吸強(qiáng)度及呼吸高峰的出現(xiàn)時(shí)間,從而影響果實(shí)貯藏品質(zhì)和貯藏期限。
本研究發(fā)現(xiàn),‘金桃’和‘徐香’獼猴桃貯藏期間,可溶性固形物、可溶性糖含量均先升高后降低,這與唐燕等[26]的研究結(jié)果相一致?!鹛摇汀煜恪J猴桃果糖和葡萄糖含量快速積累,而蔗糖含量逐漸下降,可能與貯藏期果實(shí)和合成酶活性變化過程有關(guān)[27]。貯藏期間2 個(gè)品種的總酸和有機(jī)酸含量均呈下降趨勢,這是因?yàn)橛袡C(jī)酸也是生命活動得以正常進(jìn)行的原始底物之一,采后果實(shí)的軟化衰老活動仍以酸為底物[28]。
獼猴桃中發(fā)現(xiàn)的許多生物活性成分,如維生素C、類胡蘿卜素、酚類化合物和黃酮類化合物在果實(shí)成熟和貯藏過程中會發(fā)生不同程度的積累和降解[29]。維生素C 是水果中發(fā)現(xiàn)的主要抗氧化劑分子,為水果營養(yǎng)價(jià)值評估提供了寶貴的基準(zhǔn)?!鹛摇汀煜恪J猴桃貯藏過程中維生素C 的變化范圍分別為1 370~1 450 mg/kg 和581~704 mg/kg,變化相對穩(wěn)定,總酚含量先升高后降低,類胡蘿卜素含量持續(xù)升高,‘金桃’獼猴桃的維生素C、總酚含量均高于‘徐香’獼猴桃,與前人研究結(jié)果[30]一致。
本研究亦發(fā)現(xiàn),‘金桃’和‘徐香’獼猴桃分別在各自貯藏第9 d 和第7 d 的主成分分析綜合得分最高;‘金桃’獼猴桃的綜合得分高于‘徐香’獼猴桃,主要是來自于維生素C、總酚等生物活性物質(zhì)的貢獻(xiàn)。說明獼猴桃貯藏期間的營養(yǎng)品質(zhì)最佳時(shí)期是呼吸躍變后的1~2 d,此時(shí)食用營養(yǎng)品質(zhì)最豐富、風(fēng)味最好,隨著貯藏期延長,獼猴桃果實(shí)進(jìn)入衰老階段,營養(yǎng)和風(fēng)味等品質(zhì)均受到影響。