楊雪梅，張錦超，鄧光華，王魏，馮立娟，尹燕雷

（1.山東省果樹研究所，山東 泰安 271000；2.淄博錦川河富硒農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，山東 淄博 255138；3.泰安市化馬灣鄉(xiāng)人民政府，山東 泰安 271042；4.泰安市徂汶景區(qū)機關(guān)黨委，山東 泰安 271000）

石榴（Punica granatum）屬千屈菜科落葉灌木或小喬木。果實中含有豐富的碳水化合物、氨基酸、維生素和人體所必需的營養(yǎng)元素，其中，維生素C含量是蘋果和梨的1～2倍，磷含量高達145 mg·kg－1，在各種水果中十分突出，是一種功能型水果［1］，具有生津、化食、平肝、補腎、健脾、益胃等功效。石榴除直接食用外，還可以加工成果汁、果酒、果凍、沙拉、布丁、果醋等多種產(chǎn)品，且其果皮、種子等也具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能［2－4］。研究表明石榴果實各部位的礦質(zhì)營養(yǎng)分布明顯不同，石榴汁和石榴皮中鉀的含量最高，而石榴籽中鐵的含量最高，不同石榴品種間礦質(zhì)營養(yǎng)也有顯著差異［5］。目前對石榴果實礦質(zhì)營養(yǎng)雖有一定的研究，但分析的元素較少或品種較單一［6，7］。本試驗選取我國五大石榴主產(chǎn)區(qū)較有代表性的21個主栽品種，分析籽粒中9種常見的營養(yǎng)元素，比較不同來源石榴品種礦質(zhì)營養(yǎng)差異，以期為石榴種質(zhì)資源研究奠定基礎(chǔ)，同時為人們?nèi)粘ｏ嬍炒钆涮峁﹨⒖肌?/p>

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗石榴果實均采自山東省果樹研究所石榴資源圃，所選樹種均于2009年引自各石榴主產(chǎn)區(qū)，樹體生長良好。2018年9月下旬統(tǒng)一采摘，每品種選擇果個均勻，成熟度和著生部位較一致的果實5～7個。將籽粒剝出，置搪瓷盤中烘干至恒重，粉碎后過60目篩備用。試驗所選石榴品種如表1所示。

表1 供試石榴品種

1.2 試驗儀器及試劑

海能K9860全自動凱氏定氮儀（山東海能未來技術(shù)集團股份有限公司）、原子吸收分光光度計TAS－990（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司），CEM Mars6高通量密閉微波消解系統(tǒng)（美國CEM公司），LCT理化分析型超純水機（濟南立純水處理設(shè)備有限公司），F(xiàn)W－100型高速萬能粉碎機（北京市永光明醫(yī)療儀器廠）。

鉀、鈣、鎂標準溶液均為500 mg·L－1（上海阿拉丁生化科技股份有限公司），鐵、錳、銅、鋅標準溶液濃度均為1000 mg·L－1（國家有色金屬及電子材料測試中心），濃硫酸、雙氧水、鉬酸銨、五氧化二磷、磷酸二氫鉀及抗壞血酸均為優(yōu)級純。

1.3 試驗方法

1.3.1 鈣、鎂、鐵、銅、錳、鋅含量測定 用萬分之一天平準確稱取過篩后的樣品0.2000 g，消解條件、測定方法及鈣、鎂、鐵、銅、錳、鋅標準工作曲線制作參考楊雪梅等［8］的方法。石榴籽粒中各營養(yǎng)元素含量可按式（1）計算：

式中C為從標準工作曲線直接讀出的濃度（μg·mL－1）；D為稀釋倍數(shù)；V為定容體積；m為消解樣品質(zhì)量0.2000 g。

1.3.2 總磷含量測定 采用鉬藍比色法，參考田春秋等［9］的方法。

1.3.3 總氮含量測定 采用凱氏定氮法，參考呂偉仙等［10］的方法測定。

1.3.4 鉀含量測定 采用火焰光度法。K元素含量按式（2）計算：

式中0.15為KCl標準溶液的質(zhì)量百分濃度；C為從標準工作曲線直接讀出的濃度（mg·mL－1）；D為稀釋倍數(shù)；V為樣品消解后的定容體積（mL）；m為消解樣品質(zhì)量0.2000 g。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)分析，采用IBM SPSSStatistics 19進行相關(guān)性、主成分分析，為消除不同指標量綱和數(shù)量級的差異，主成分分析前采用隸屬函數(shù)法［11，12］對數(shù)據(jù)進行標準化處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同石榴品種籽粒中5種大量元素含量比較

圖1所示，石榴籽粒中鉀和氮元素含量豐富，而磷、鈣、鎂元素含量相對較低。21個石榴品種籽粒中全氮含量在5.70～12.28 mg·g－1之間，其中‘滿天紅’‘淮北薄皮’‘岱紅1號’‘岱紅2號’和‘魯青1號’含量較高，均在11.75 mg·g－1以上；‘皮亞曼’‘突尼斯軟籽’‘秋艷’較低，均不足7.00 mg·g－1。供試石榴籽粒中磷含量在0.71～1.23 mg·g－1之間，其中‘淮北薄皮’‘滿天紅’含量較高，‘淮北塔山紅’‘竹葉青’‘晉峪2號’含量較低。供試石榴籽粒中鉀含量在8.90～14.48 mg·g－1之間，其中‘淮北塔山紅’最高，‘三白酸’‘魯青1號’‘謝花甜’‘淮北薄皮’均在12.29 mg·g－1以上；‘大笨籽’‘牡丹’含量最低。

圖1 不同石榴品種籽粒中氮、磷、鉀、鈣和鎂元素含量比較

除‘大青皮酸’外，供試石榴鈣元素含量均低于鎂元素。供試石榴籽粒中鈣、鎂元素含量分別為0.07～2.12、0.93～2.62 mg·g－1?！笄嗥に帷蟊孔选┥饺滋稹}含量較高，均在1.559 mg·g－1以上；‘淮北薄皮’含量最低，不足0.10 mg·g－1。‘大笨籽’‘泰山三白甜’‘謝花甜’鎂元素含量較高，均在1.32 mg·g－1以上；‘突尼斯軟籽’含量最低。

2.2 不同石榴品種籽粒中4種微量元素含量比較

圖2所示，21個石榴品種籽粒中4種微量元素平均含量水平：鋅＞鐵＞錳＞銅。其中鋅元素含量在29.99～88.05μg·g－1之間，‘岱紅1號’‘大青皮酸’‘秋艷’含量較高，均在83.21μg·g－1以上；‘突尼斯軟籽’和‘泰山紅’含量較低，分別為33.21、29.99μg·g－1。鐵元素含量在20.03～59.72μg·g－1之間，‘牡丹’‘泰山三白甜’含量較高，均在50.00μg·g－1以上，‘豫石榴1號’和‘謝花甜’含量較低，均不足25.00μg·g－1。錳元素平均37.04μg·g－1，‘泰山三白甜’‘三白酸’含量較高，分別為65.17、51.48μg·g－1；其余品種均在50.00μg·g－1以下，‘突尼斯軟籽’含量最低，僅為18.62μg·g－1。銅元素含量在1.75～10.43μg·g－1之間，顯著低于鐵、鋅、錳元素，其中‘泰山紅’含量最高，‘突尼斯軟籽’最低，前者含量是后者6倍。

圖2 不同石榴品種籽粒中Fe、Cu、Zn、Mn元素含量比較

2.3 不同石榴品種籽粒中礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的相關(guān)性分析

本研究采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析石榴9種元素含量之間的相關(guān)性。由表2可知，氮與磷、鉀含量，鈣與鎂含量，鐵與鋅含量均呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；鉀與銅含量呈顯著負相關(guān)（P＜0.05）。

表2 不同石榴品種礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量相關(guān)性分析

2.4 不同石榴品種籽粒中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的主成分分析

對21個石榴品種的9個元素指標進行主成分分析，由表3可知，只有前4個主成分的特征值大于1，依次為2.571、1.910、1.306、1.045，方差貢獻率分別為28.568%、21.226%、14.508%和11.608%，前4個主成分累積方差貢獻率達到75.910%，基本反映了21個石榴品種籽粒中營養(yǎng)元素指標的大部分初始信息，因此，選用前4個具有代表性的主成分對21個石榴品種籽粒營養(yǎng)元素含量進行綜合性分析。

表3 主成分分析解釋總變量

由表4可知，在第1主成分中錳、鎂、鐵含量載荷較高，其 載 荷 值 分 別 為0.741、0.703、0.656，與第1主成分呈高度正相關(guān)，鉀元素含量載荷呈負向影響，即第1主成分越大時，錳、鎂、鐵含量越高；第2主成分中鉀、氮、磷含量載荷較高且有正向影響，載荷值分別為0.757、0.751和0.545，載荷較高且有負向影響的指標為銅和鈣含量，載荷值分別為－0.404和－0.300，可判定影響第2主成分的主要指標為鉀、氮、磷含量；第3主成分中鈣含量載荷較高且呈正相關(guān)，載荷值為0.680，載荷較高且有負向影響的為銅和磷含量；第4主成分中氮和鎂含量載荷較高且呈正相關(guān)，載荷值為0.477和0.472，載荷較高且有負向影響的是鋅、鐵含量。

表4 主成分分析旋轉(zhuǎn)后的載荷矩陣

2.5 不同石榴品種籽粒中營養(yǎng)元素含量綜合評價

由表5可知，21個石榴品種營養(yǎng)元素含量排在前6位的分別是‘大笨籽’‘謝花甜’‘岱紅2號’‘滿天紅’‘竹葉青’‘泰山三白甜’；排在后6位的是‘秋艷’‘皮亞曼’‘牡丹’‘魯青1號’‘突尼斯軟籽’‘超青’。

表5 不同石榴品種營養(yǎng)元素含量綜合評價指數(shù)值

3 討論與結(jié)論

水果品質(zhì)一般包括外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)，外觀品質(zhì)包括果形、色澤、大小、新鮮度和單果質(zhì)量等，內(nèi)在品質(zhì)包括糖酸比、風(fēng)味、營養(yǎng)成分等，其中可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比是影響水果風(fēng)味品質(zhì)和消費者選購的重要指標［13－16］。目前石榴品質(zhì)方面的比較研究多以其外觀品質(zhì)及一些內(nèi)在品質(zhì)指標為主，如可溶性糖、總酸、可溶性固形物、VC、籽粒硬度、果皮厚度、百粒重、可食率、出汁率、色澤［17，18］等，鮮有對不同石榴品種籽粒中營養(yǎng)元素的比較研究。

本研究結(jié)果表明，石榴籽粒中所測元素平均含量鉀＞氮＞鎂＞磷＞鈣＞鋅＞鐵＞錳＞銅，且不同品種間元素含量存在差異。馬小衛(wèi)等在杧果中研究也表明同一種營養(yǎng)元素在不同樹種間含量差異較大［19］。這可能與不同來源品種生長地的土壤養(yǎng)分及自身營養(yǎng)吸收、運轉(zhuǎn)、分配等因素相關(guān)。與蘋果、葡萄、梨和桃相比，石榴中的鉀、磷、鎂、鐵、鋅含量是這些大宗水果數(shù)倍［20］。而這些元素尤其微量元素是維持人體正常新陳代謝和生命活動的重要物質(zhì)，人體必需微量元素的過度消耗可引起代謝平衡失調(diào)［21］。石榴中微量元素含量豐富，尤其鋅和鐵含量相對較高，有益于人體健康，對一些微量元素缺乏癥患者尤為重要。

本研究結(jié)果表明，一般籽粒較大及軟籽石榴品種的礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量相對較低，如‘秋艷’‘突尼斯軟籽’‘魯青1號’等；籽粒較小的品種其礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量在主成分分析中排名靠前，如‘大笨籽’‘謝花甜’等；酸石榴中營養(yǎng)元素含量可能較甜石榴低，如‘牡丹’石榴，雖然籽粒小，但其元素含量在主成分分析中仍排名靠后。通過主成分分析可大體從石榴的籽粒情況判斷其營養(yǎng)元素含量水平，這在今后石榴品質(zhì)評價中可發(fā)揮一定作用。