楊 立,程寅勝,伍 濤,劉 政,聶顯雙,秦仲麒
(湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所/湖北省梨工程技術(shù)研究中心,武漢 430064)
梨(Pyrusspp.)屬于薔薇科(Rosaceae)蘋果亞科(Malinae)植物,距今有逾3 000年的栽培歷史[1]。根據(jù)起源地可將其分為西洋梨和東方梨兩大類,作為東方梨的四大梨栽培品種之一,砂梨具有抗旱、耐熱、成熟期多樣和豐產(chǎn)等特點(diǎn),在長(zhǎng)江流域或以南廣泛種植。砂梨的果實(shí)品質(zhì)隨品種或栽培管理方式的不同而存在較明顯的差異,而口感、營(yíng)養(yǎng)水平的高低是決定消費(fèi)者購買粘性的重要依據(jù)。因此,研究不同產(chǎn)區(qū)條件下砂梨的內(nèi)在品質(zhì)具有重要意義。
翠冠、翠玉、新水是覆蓋于湖北、江西、浙江、江蘇、上海等地的早熟砂梨主要栽培品種,在梨消費(fèi)市場(chǎng)上具有舉足輕重的地位,金水2號(hào)是湖北省自主選育的代表性早熟品種[2],自推廣生產(chǎn)以來也獲得良好口碑。盡管對(duì)梨果實(shí)的化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)成分已有報(bào)道[3-5],但針對(duì)中國(guó)長(zhǎng)江流域主產(chǎn)地區(qū)的砂梨果實(shí)品質(zhì)對(duì)比分析研究較少。本研究以這4種砂梨果實(shí)為研究對(duì)象,圍繞可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、DPPH等主要成分進(jìn)行比較分析,從果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)和抗氧化性能角度探討金水2號(hào)與其他砂梨品種果肉品質(zhì)的差異,為后期砂梨新品種選育、果實(shí)的深加工利用以及南方地區(qū)砂梨產(chǎn)業(yè)品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整提供參考。
1.1.1 試驗(yàn)對(duì)象 在不同品種的商業(yè)采收成熟期,于湖北省果樹茶葉研究所砂梨生產(chǎn)基地收集正常發(fā)育、無病蟲害及機(jī)械損傷的果實(shí)各10 kg作為試驗(yàn)對(duì)象。分離果皮后將果肉切碎混樣,定量分裝后放入-80℃冰箱保存待用。
1.1.2 試劑 沒食子酸、2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基(DPPH,純度≥98%)購自麥克林公司;福林酚試劑(Folin-Ciocalteu’s phenol reagent)購自Coolaber公司;酚酞、碘酸鉀等常用生化試劑購自Solarbio公司。
1.1.3 儀器設(shè)備 HWS-26電熱型恒溫水浴鍋,上海一恒科技有限公司;TGL-16G型高速離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;UV-5100型紫外分光光度計(jì),北京東南儀誠實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司;GY-1型果實(shí)硬度計(jì),東莞市塘廈精工儀器廠;Eppendorf可調(diào)式移液槍,德國(guó)艾本德股份公司。
1.2.1 抗氧化活性物質(zhì)測(cè)定
1)總酚含量的測(cè)定。采用Folin-Ciocalte法測(cè)定。參照Waterhouse[6]的方法稍作修改,稱取果肉2 g,加入8 mL甲醇,勻漿,50℃超聲30 min,5 000 r/min離心15 min,重復(fù)3次,合并上清液,定容至25 mL。取1 mL提取液于10 mL離心管,加入1 mL福林酚試劑,暗處放置5 min后加入1 mL 5%Na2CO3溶液,充分混合后,室溫放置1 h,于765 nm處測(cè)吸光值。以沒食子酸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,測(cè)定吸光度,得出總酚含量。
2)自由基清除力測(cè)定。參考Locatelli等[7]的方法,進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。稱取4 g切碎的果樣,于10 mL離心管中,加入體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇5 mL,室溫下超聲30 min,4℃、10 000 r/min離心10 min,得上清液。取上清液2 mL,加入2 mL DPPH,室溫避光放置30 min,在517 nm處測(cè)得吸光值,得A1。取2 mL上清液,加入2 mL無水乙醇,室溫避光放置30 min,在517 nm處測(cè)得吸光值,得A2。取無水乙醇2 mL,加入2 mL DPPH,搖勻,室溫避光放置30 min,在517 nm處測(cè)得吸光值,得A0。
自由基清除率=[1-(A1-A2)/A0]×100%
1.2.2 果實(shí)主要營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè) 可溶性固形物含量用日本愛拓PAL-1手持?jǐn)?shù)顯折光儀測(cè)定;可滴定酸含量的測(cè)定采用氫氧化鈉滴定法[8];可溶性糖含量的測(cè)定采用斐林氏法;維生素C含量的測(cè)定采用2,6-二氯靛酚滴定法[9]。每個(gè)品種重復(fù)3次,取平均值。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)以Excel 2013軟件進(jìn)行集合,采用SPSS17.0軟件完成主成分分析和顯著性差異分析。
總酚可用來評(píng)價(jià)梨果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或果肉褐化品質(zhì)的高低[10]。由圖1可知,4個(gè)不同砂梨品種的果肉總酚含量不盡相同。翠玉和新水表現(xiàn)出色,僅含有0.04 mg GAE(Gallic acid equivalent,沒食子當(dāng)量,下同)/g;金水2號(hào)砂梨中的總酚含量最高,可達(dá)(0.13±0.002)mg GAE/g,是翠玉和新水的3倍以上,其總酚含量與其他3個(gè)砂梨品種之間具有顯著差異。
圖1 四個(gè)砂梨品種果肉總酚含量
前人研究發(fā)現(xiàn),北方部分梨品種果實(shí)的酚類物質(zhì)與自由基清除能力密切相關(guān)[11],DPPH是果實(shí)抗氧化性質(zhì)的重要指標(biāo)[12],DPPH自由基清除率越高,代表其抗氧化能力越強(qiáng)。通過檢測(cè)(圖2)發(fā)現(xiàn),新水砂梨的DPPH自由基清除率與翠冠、翠玉和金水2號(hào)相比,分別高約7.9%、7.4%和5.5%,并與這三者之間具有顯著性差異。其他3個(gè)品種之間無顯著性差異。
圖2 四個(gè)砂梨品種果肉抗氧化指標(biāo)檢測(cè)(DPPH)
果肉硬度以及其糖、酸含量是體現(xiàn)果實(shí)品質(zhì)的直接感官依據(jù),后者也是合成果實(shí)酚類、酯類、氨基酸等其他營(yíng)養(yǎng)成分的原料物質(zhì)[13]。果實(shí)酸甜風(fēng)味與糖的組分含量直接相關(guān),通過不同檢測(cè)方法得知,4種不同的砂梨在可溶性糖含量水平上沒有顯著差異,在平均100 g鮮果肉中總可溶性糖含量均達(dá)3.2 g以上(圖3A);在可溶性固形物含量方面,翠冠和金水2號(hào)表現(xiàn)出了與可溶性總糖含量的相同趨勢(shì),即兩者之間沒有顯著性差異(圖3B)。但在可滴定酸含量方面,金水2號(hào)含量最高,達(dá)(2.25±0.38)g/kg,超過翠冠、翠玉和新水分別約2.7、0.8和0.4倍(圖3C)。在維生素C含量水平方面,金水2號(hào)的含量最高,其次是翠玉和翠冠,新水含量最低,僅為(2.17±0.1)mg/100 g(圖3D)。由于4種砂梨果肉中可滴定酸含量各不相同,因此其果實(shí)風(fēng)味指數(shù)(糖酸比=甜度值/總酸)也呈現(xiàn)出明顯差異,其中翠冠糖酸比最高,新水最低,總體表現(xiàn)為翠冠>翠玉>金水2號(hào)>新水(圖3E)。在果肉硬度方面,翠冠與金水2號(hào)相當(dāng),不存在顯著性差異,但兩者與其他兩個(gè)品種都存在顯著差別,其中新水的果肉硬度最低,口感更好(圖3F)。
圖3 不同砂梨果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)比較
糖酸比較低的品種,果實(shí)口感表現(xiàn)酸甜或者甜酸,風(fēng)味相對(duì)更濃。翠冠總糖度雖然最高,但受有機(jī)酸含量的影響,口感表現(xiàn)為甜,風(fēng)味偏淡。因此,表明不同砂梨的糖酸比在某一程度上影響果實(shí)風(fēng)味,影響不同人群的選擇偏向。
由表1可以看出,這4種砂梨中的維生素C含量與DPPH自由基清除率呈顯著負(fù)相關(guān),可滴定酸含量與DPPH自由基清除率呈顯著正相關(guān)。說明在果實(shí)采收期內(nèi),維生素C、可滴定酸在砂梨果實(shí)抗氧化能力方面影響重大;可溶性固形物含量與總酚含量呈極顯著正相關(guān),說明總酚含量越高,可溶性固形物含量水平越高,反之亦然;可溶性固形物含量與果肉硬度呈極顯著正相關(guān),說明在相同范圍的生長(zhǎng)發(fā)育周期內(nèi),梨果肉硬度越高,含有的可溶性固形物含量也越高,也間接證明其次生代謝化合物更為豐富。
表1 四種砂梨果實(shí)活性物質(zhì)與抗氧化性能的相關(guān)性分析
近年來,對(duì)梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的指標(biāo)主要集中于可溶性糖、可滴定酸兩方面。陳月等[14]對(duì)庫爾勒香梨及其芽變種果肉鑒定發(fā)現(xiàn),可滴定酸和可溶性固形物可反映果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的基本信息。田瑞等[15]以國(guó)家果樹種質(zhì)武昌砂梨圃的26個(gè)不同砂梨資源為研究對(duì)象,篩選出可滴定酸、糖酸比以及可溶性固形物等5種因素作為品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。牟紅梅等[16]對(duì)山東省27份西洋梨資源的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析,最終將其定義簡(jiǎn)化為3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的綜合性狀指標(biāo)。劉暢等[17]通過對(duì)新疆庫爾勒生產(chǎn)的早酥、雪花、碭山酥等5個(gè)不同品種梨果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比研究,綜合評(píng)分后給予‘XH-07’梨最高評(píng)價(jià)。說明除了可溶性糖、可滴定酸以外,選擇性加入梨的其他不同主要成分評(píng)價(jià),有利于水果的精細(xì)化開發(fā)與標(biāo)簽式推廣。
本試驗(yàn)以南方地區(qū)主產(chǎn)的4種砂梨,翠冠、翠玉、新水和金水2號(hào)為材料,進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化活性方向的對(duì)比分析。就營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)而言,4種砂梨的糖度相當(dāng),金水2號(hào)維生素C含量最高,新水可溶性固形物含量最高,翠冠的可滴定酸含量最低,而在抗氧化活性成分方面,翠玉總酚含量最低,因此果肉褐變耐受力最強(qiáng)。同時(shí)發(fā)現(xiàn),維生素C、可滴定酸是影響這4種砂梨果肉抗氧化能力的重要因子,總酚含量因?yàn)榕c果實(shí)可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān),證明其是衡量果肉是否容易褐化的指標(biāo),也是評(píng)價(jià)砂梨營(yíng)養(yǎng)水平不可忽略的重要因素。