谷思夢,潘少香,譚夢男,宋 燁,鄭曉冬*,王 華
(1.中華全國供銷合作總社濟(jì)南果品研究所,山東濟(jì)南 250200;2.山東省果蔬貯藏加工技術(shù)創(chuàng)新中心,山東濟(jì)南 250200;3.北京京東乾石科技有限公司,北京 100176)
中國蘋果產(chǎn)量居世界首位,并且在逐年增長[1-2]。近年來,我國蘋果產(chǎn)區(qū)呈現(xiàn)西移北擴(kuò)的趨勢,栽植優(yōu)勢區(qū)域呈現(xiàn)由低海拔向高海拔地區(qū)轉(zhuǎn)移的趨勢[3-4]。蘋果的果實(shí)大小、硬度、果形指數(shù)、色澤、可溶性固形物含量、含酸量等品質(zhì)指標(biāo)在流通過程中受到消費(fèi)者的極大關(guān)注[5-7]。影響蘋果果實(shí)品質(zhì)的因素有很多,如品種的遺傳特性、生長過程中的生態(tài)條件、果園管理狀況等,其中生態(tài)條件為關(guān)鍵因素[8]。海拔高度作為極顯著的一種生態(tài)條件,主要是通過對光、熱、水、氣體、泥土和生物等生態(tài)因子的影響而對果實(shí)品質(zhì)起間接作用[9]。
黃土高原作為我國蘋果的第一大主產(chǎn)區(qū),地處我國平原向高原、濕潤區(qū)向干旱區(qū)的過渡地帶,光照充足、晝夜溫差適中;云貴川高原海拔高、緯度低、光照時間長、晝夜溫差大;青藏高原蘋果主要分布在林芝地區(qū),是我國海拔最高的蘋果產(chǎn)區(qū);新疆阿克蘇地區(qū)緯度最高,晝夜溫差大、光照充足、降雨量少。各地區(qū)因環(huán)境與氣候條件不同,蘋果品質(zhì)也呈現(xiàn)出明顯的差異。黃土高原尤其核心產(chǎn)區(qū)洛川、靜寧、三門峽一帶蘋果糖度高、硬度大、著色好、個頭大。云貴川高原蘋果可溶性固形物含量、糖酸比優(yōu)勢明顯。海拔最高的青藏高原蘋果個頭最小,但可溶性固形物、總糖含量明顯高于其他地區(qū),且硬度大于其他地區(qū)。新疆阿克蘇地區(qū)蘋果糖度最高,但硬度較低,其他指標(biāo)含量一般[10]。
隨著人們生活水平的提高與健康意識的增強(qiáng),在注重蘋果外觀、基本理化及口感指標(biāo)外,營養(yǎng)功能成分逐漸成為關(guān)注的熱點(diǎn)。前人研究表明,海拔高度對蘋果果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生了有利影響,蘋果的營養(yǎng)成分也被發(fā)掘,消費(fèi)者也希望買到營養(yǎng)更豐富、品質(zhì)更好的蘋果,所以找出高原蘋果的優(yōu)勢,是一大研究方向,進(jìn)而促進(jìn)消費(fèi)、品牌建設(shè),為高原蘋果品質(zhì)分級奠定基礎(chǔ)[11-15]。本研究選取部分典型高原地區(qū)蘋果果實(shí)檢測其理化、營養(yǎng)及功能性成分等指標(biāo),探索高原蘋果品質(zhì)特征及優(yōu)勢。
試驗(yàn)所用富士蘋果,采購于產(chǎn)地當(dāng)?shù)嘏l(fā)市場,運(yùn)輸至試驗(yàn)場所。蘋果成熟度一致,大小均勻,均為2020 年11 月中下旬采收,12 月入庫,庫溫4 ℃貯藏。產(chǎn)地信息如表1 所示。
表1 產(chǎn)地信息Table 1 Origin information
氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、磷酸二氫鉀,天津市大茂化學(xué)試劑廠;苯酚、鹽酸、酚酞,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;葡萄糖、偏磷酸、硝酸、高氯酸,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;鎢酸鈉、鉬酸鈉,北京化工廠;甲基紅,天津市恒興化工化學(xué)試劑制造有限公司;無水碳酸鈉,天津市廣成化學(xué)有限公司;磷酸三鈉,天津市鼎盛鑫化學(xué)有限公司;磷酸,萊陽市康德化工有限公司;十六烷基三甲基溴化銨,天津博迪化學(xué)有限公司;甲醇,天津市富宇精細(xì)化工有限公司。以上試劑均為分析純。
FT327 水果硬度計、wz1110/ATC 手持糖度計,北京陽光億事達(dá)科技有限公司;WTC 7200 鼓風(fēng)干燥箱、530t恒溫水浴鍋、Labofuge A 離心機(jī)、TH-500 振蕩器,上海賀利氏工業(yè)技術(shù)材料有限公司;U3000 液相色譜儀、iCAP RQ 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,賽默飛世爾科技公司;阿貝折光儀,WAY-2W,上海精密科學(xué)儀器有限公司;分析天平,ME204/02,梅特勒托利多(上海)儀器有限公司;紫外可見光分光光度計,TU-1810,北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;超聲波清洗器,KQ2200B,昆山市超聲儀器有限公司;均質(zhì)機(jī),T18digital,德國IKA(中國)有限公司。
試驗(yàn)選擇同批次采收、成熟度一致且大小均勻的富士蘋果,部分做硬度檢測,其余切碎混勻,放入破壁機(jī)中攪成勻漿狀,測定其他指標(biāo)。
硬度:采用水果硬度計測定[16]。
可溶性固形物含量:用手持糖度計測定。
可溶性糖含量:參照NY/T 2742—2015《水果及制品可溶性糖的測定3,5-二硝基水楊酸比色法》進(jìn)行測定。
總酸含量:參照國標(biāo)GB/T 12456—2021《食品中總酸的測定》,采用酸堿指示劑滴定法檢測。利用酸堿中和的原理,使用酚酞作為指示劑來確定滴定終點(diǎn)。按堿液的消耗量計算食品中總酸含量。
總酚含量:即單寧含量,依據(jù)NY/T 1600—2008《水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測定分光光度計法》方法檢測。
抗壞血酸(Vitamin C,VC)含量:依據(jù)GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測定》高效液相色譜法檢測。礦物元素使用電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測8 種礦物元素。
運(yùn)用Excel 2010、SPSS 25.0 和Origin 2018 軟件統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。對結(jié)果進(jìn)行差異性顯著分析比較,采用Origin 2018 作圖展示。
由圖1 可知,不同高原地區(qū)的富士蘋果果實(shí)硬度不同,并且一些產(chǎn)地之間差異性顯著(P<0.05)。試驗(yàn)中研究的高原地區(qū)蘋果硬度均達(dá)到5.0 kg/cm2以上,其中四川鹽源果實(shí)硬度最大,達(dá)到7.49 kg/cm2;云南昭通果實(shí)硬度最小,為5.93 kg/cm2。四川鹽源、甘肅慶陽、甘肅靜寧、新疆阿克蘇、陜西延安與貴州威寧、云南昭通之間有顯著差異,而西藏林芝與其他地區(qū)之間無顯著差異。各地區(qū)處于不同高原,海拔高度不同,氣候環(huán)境也不同,對果實(shí)影響不一,但總體硬度處于合適范圍,口感好。
由圖2(見下頁)可知,不同高原地區(qū)蘋果果實(shí)可溶性固形物含量不同,有些高原地區(qū)之間含量差異顯著(P<0.05)。其中貴州威寧蘋果可溶性固形物含量最高,為16.12%,最低為甘肅靜寧所產(chǎn)蘋果,為12.16%,二者之間差異顯著(P<0.05)。貴州威寧與甘肅慶陽、西藏林芝、陜西延安、甘肅靜寧之間差異顯著,云南昭通、四川鹽源、新疆阿克蘇與貴州威寧、甘肅慶陽、西藏林芝差異不顯著。云貴川高原海拔高度低于青藏高原,高于其他高原,緯度低、光照時間長、晝夜溫差大,幾種因素共同影響下,貴州威寧、云南昭通、四川鹽源三地可溶性固形物含量高??扇苄怨绦挝锖科骄繛?4.75%,高于國標(biāo)《鮮蘋果》中規(guī)定的可溶性固形物含量,處于優(yōu)勢水平[8]。
如圖3 所示,可溶性糖含量范圍為8.78%~15.29%,足以見得高原蘋果之間差異很大。其中西藏林芝、新疆阿克蘇、云南昭通、四川鹽源的蘋果可溶性糖含量相對較高,甘肅慶陽、陜西延安較低。最高的是甘肅靜寧,為15.29%,最低的是陜西延安,為8.78%。甘肅靜寧、貴州威寧之間差異不顯著,這兩個地區(qū)與西藏林芝、新疆阿克蘇、云南昭通、四川鹽源、甘肅慶陽、陜西延安差異顯著。高原地區(qū)海拔高,日照充足,利于糖份積累[17],高原蘋果可溶性糖平均含量為12.69%,處于優(yōu)勢水平[8]。
如圖4 所示,高原地區(qū)所產(chǎn)蘋果的可滴定酸含量范圍為0.01~0.025 g/100 g,但差異不顯著。其中陜西延安、甘肅靜寧、云南昭通、四川鹽源、貴州威寧、甘肅慶陽、西藏林芝這些高原地區(qū)所產(chǎn)蘋果之間可滴定酸含量差異不顯著,這七個地區(qū)與新疆阿克蘇之間差異顯著(P<0.05)。新疆阿克蘇蘋果可滴定酸含量最低,為0.1733 g/100 g,高原蘋果可滴定酸平均含量0.217 g/100 g。
糖、酸含量是影響果實(shí)風(fēng)味和口感的重要因素[18]。如圖5 所示,高原地區(qū)所產(chǎn)蘋果的糖酸比含量各不相同。新疆阿克蘇與貴州威寧、甘肅靜寧、四川鹽源、陜西延安幾個高原地區(qū)差異顯著(P<0.05)。貴州威寧與甘肅靜寧之間差異不顯著。糖酸比最高的地區(qū)是新疆阿克蘇,達(dá)到76.89;最低是陜西延安,為37.6。高原蘋果糖酸比處于適宜范圍,酸甜適口。
如圖6 所示,高原地區(qū)蘋果VC 含量之間有差異,但差異不顯著。甘肅靜寧與陜西延安、甘肅慶陽之間差異顯著。其中甘肅靜寧VC 含量最高,為2.32 mg/100 g,甘肅慶陽VC 含量最低,為1.22 mg/100 g。四川鹽源、西藏林芝、貴州威寧、新疆阿克蘇、云南昭通地區(qū)之間蘋果VC 含量差異不明顯。
如圖7 所示,高原地區(qū)蘋果果實(shí)總酚含量范圍為17.67~53.49 mg/100 g,可見高原不同地區(qū)之間差異很大。其中陜西延安所產(chǎn)蘋果的總酚含量最低,為17.67 mg/100 g,甘肅靜寧、甘肅慶陽、新疆阿克蘇總酚含量較低,云南昭通、貴州威寧、四川鹽源總酚含量較高,西藏林芝果實(shí)總酚含量最高,為53.49 mg/100 g。西藏林芝與云南昭通、新疆阿克蘇、陜西延安差異顯著(P<0.05)。高原地區(qū)總酚平均含量為32.42 mg/100 g。
由表2 可知,四川鹽源、甘肅慶陽與貴州威寧樣品之間K 含量,新疆阿克蘇與貴州威寧之間的Mn 含量,云南昭通與西藏林芝、新疆阿克蘇、貴州威寧這三個地區(qū)之間的B 含量,甘肅慶陽與四川鹽源、西藏林芝、甘肅靜寧、云南昭通、貴州威寧五個地區(qū)之間的Cu 含量,四川鹽源、西藏林芝與甘肅慶陽、甘肅靜寧之間的Mg 含量,四川鹽源、陜西延安、云南昭通、貴州威寧四個地區(qū)與新疆阿克蘇、甘肅慶陽之間的Na 含量,甘肅靜寧與陜西延安、新疆阿克蘇、甘肅慶陽、云南昭通、貴州威寧5 個地區(qū)之間的Ca 含量,均差異明顯。這說明不同產(chǎn)地蘋果同一元素含量有明顯的地域差異??傮w來看,各地區(qū)礦物元素占比基本相同,K 元素含量占比最高,Mg、Ca 占比相對較高,除靜寧和威寧外,其他地區(qū)Mn 元素占比最小。說明產(chǎn)地環(huán)境是影響蘋果果實(shí)中元素含量差異的因素之一,這主要與產(chǎn)地的土壤環(huán)境和施肥條件有關(guān)。
表2 高原蘋果礦物元素含量Table 2 Mineral element content of plateau apple
本文主要研究了高原蘋果的質(zhì)量特征,通過測定其硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、VC、總酚和礦物元素含量這幾類典型指標(biāo),分析高原蘋果的優(yōu)勢。結(jié)果表明各高原地區(qū)蘋果優(yōu)勢不同,高原地區(qū)蘋果果實(shí)不同指標(biāo)變化不同,同一指標(biāo)不同高原地區(qū)之間差異有顯著和不顯著的情況。各地區(qū)蘋果優(yōu)勢項(xiàng)目不同,如四川鹽源蘋果硬度最大,達(dá)到7.49 kg/cm2;貴州威寧蘋果可溶性固形物含量最高,為16.12%;甘肅靜寧可溶性糖含量最高,為15.29%;新疆阿克蘇蘋果可滴定酸含量最低,為0.173 g/100 g;甘肅靜寧蘋果VC 含量最高,為2.32 mg/100 g;西藏林芝果實(shí)總酚含量最高,為53.49 mg/100 g。
整體分析得出,大部分高原地區(qū)蘋果普遍具有可溶性固形物含量高(糖度高)、硬度大、果形指數(shù)好、著色好、糖酸比適宜、總酚等營養(yǎng)物質(zhì)含量高等特點(diǎn)。
GBT 10651—2008《鮮蘋果》規(guī)定,蘋果分級需考慮果徑、硬度、可溶、色澤等指標(biāo),但研究表明海拔高度對蘋果果實(shí)各項(xiàng)指標(biāo)影響不同,例如一定海拔高度內(nèi),蘋果單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑隨著海拔的升高而減小,可溶性固形物含量先增加后減小等[5],完成高原蘋果標(biāo)準(zhǔn)化分級還需要更多更詳細(xì)的研究。本試驗(yàn)為高原蘋果標(biāo)準(zhǔn)化分級奠定了基礎(chǔ),提供了數(shù)據(jù)支撐。