姜翠翠,林炎娟,王小安

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,福建省落葉果樹工程技術(shù)研究中心,福州,350013)

李在全世界廣泛栽培,是一種重要水果[1]。李可以鮮食,也可以制作罐頭等,抗氧化能力強(qiáng),含有對人體有益的物質(zhì)如花青苷、酚類化合物、類黃酮、類胡蘿卜素、糖、果膠、礦物質(zhì)和有機(jī)酸等,近年來越來越受到人們的關(guān)注[2-3]。李果實(shí)營養(yǎng)成分的組成和含量因品種不同而存在差異,開展不同品種李果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)的分析與評價(jià)具有重要意義。

果實(shí)的成熟由一系列生理生化和感官指標(biāo)如可溶性固形物、可滴定酸、色澤和硬度等呈現(xiàn)[4]。前人對歐洲李和日本李的營養(yǎng)物質(zhì)如糖、酸、酚類化合物和花青素含量進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,不同李品種生理生化特性存在顯著差異[5-7]。宋永宏等[8]對15個(gè)李品種果實(shí)外觀性狀進(jìn)行聚類分析的結(jié)果表明,不同李品種果實(shí)大小差異顯著。安佰義等[9]研究了20個(gè)李品種的果實(shí)品質(zhì),包括可滴定酸、可溶性固形物和花青苷等10個(gè)指標(biāo),并進(jìn)行了綜合評價(jià),篩選出2個(gè)品質(zhì)較好的品種。歐昱岑等[10]研究了川渝地區(qū)20份脆李資源的外觀性狀及營養(yǎng)成分,篩選出8個(gè)綜合性狀優(yōu)良的脆李品種。夏樂晗等[11]研究了河南地區(qū)13個(gè)李品種的營養(yǎng)品質(zhì),結(jié)果表明不同李品種的果形大小、營養(yǎng)成分、功能性成分及抗氧化活性均存在顯著差異。陸致成等[12]對8個(gè)品種李果實(shí)的酚類物質(zhì)和總黃酮含量進(jìn)行了測定,8個(gè)品種果實(shí)總酚平均含量為2 934.05 mg/kg,總黃酮平均含量為2 155.70 mg/kg。Nisar等[13]對16個(gè)歐洲李的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行測定,結(jié)果表明可溶性固形物含量為8.17%～16.23%,可滴定酸含量為1.52%～2.34%,糖含量在25.27～65.00 g/kg。Diaz-Mula等[14]對黃皮李和紫皮李的總酚含量及抗氧化活性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明不同李品種中總酚含量為1 310～4 370 mg/kg。Sahamishirazi等[15]研究了178個(gè)歐洲李品種的多酚及抗氧化活性,結(jié)果表明李多酚含量變異幅度較大,具有豐富的多樣性。

果實(shí)中除酚類物質(zhì)和花色苷以外,糖和有機(jī)酸決定水果的風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)。糖影響果實(shí)的風(fēng)味和熱值[16]。有機(jī)酸影響果實(shí)的風(fēng)味和pH值,可以改變果實(shí)口感[17]。水果一般采用糖酸比(或固酸比)來評價(jià)成熟果實(shí)的風(fēng)味和品質(zhì)。李果實(shí)中含有3種主要可溶性糖,即葡萄糖、果糖和蔗糖,它們的含量因品種而異[7,18-19]。各種水果中含有不同的有機(jī)酸。如檸檬酸是柑桔類果實(shí)[20-21]的主要有機(jī)酸,而蘋果[22]、枇杷[23]和李[24]中的主要有機(jī)酸是蘋果酸。

南方是我國李栽培的主要產(chǎn)區(qū)之一,南方李種質(zhì)資源豐富,具有短低溫的特點(diǎn)。盡管對李果實(shí)中糖、有機(jī)酸和一些次生代謝物質(zhì)已有研究報(bào)道[15,24-25],但關(guān)于南方李種質(zhì)的營養(yǎng)品質(zhì)分析及綜合評價(jià)未見相關(guān)報(bào)道。本研究以近年來在南方地區(qū)主栽的8個(gè)李品種為試材,測定了果實(shí)的基本品質(zhì)性狀(單果質(zhì)量、大小、硬度和可溶性固形物)、果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)(總酚、花青苷、類黃酮、可溶性糖和有機(jī)酸組分)及代謝相關(guān)酶活性,建立李果實(shí)品質(zhì)綜合評價(jià)方法,為李資源開發(fā)利用和選育李新品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

2016年進(jìn)行試驗(yàn)。材料采自南方李主產(chǎn)區(qū)福建省和廣東省。其中,芙蓉李、胭脂李、紅李、秋姬李和黑琥珀李采自福建省古田縣;華蜜大蜜李、白脆雞麻李和紅線李采自廣東省翁源縣。所有品種皆以毛桃作為砧木,樹齡6年生左右,果園栽培管理水平一致。在各品種李果實(shí)成熟期(80%的果實(shí)表現(xiàn)出該品種固有的成熟期性狀)采樣,最早在6月初采樣(廣東李品種),最晚在8月上旬采樣(芙蓉李)。每個(gè)品種選擇樹勢較為一致的植株3株,每株從樹體東、南、西、北4個(gè)方向選取大小均勻的無病蟲害果實(shí)10個(gè)。果實(shí)采后去核切塊,迅速放入液氮中冷凍,冷凍后放入-80 ℃冰箱備用。

NaH2PO4、NaCl、CaCl2、甲醇、硫酸、硝酸、高氯酸和鹽酸均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1100高效液相色譜儀,美國Agilent公司。TD20002 電子天平,寧波金諾天平儀器有限公司。Kromasil C18反相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),瑞典AkzoNobel公司。GC-2010氣相色譜儀,GCMS-TQ 8040質(zhì)譜儀,UV-1750分光光度計(jì),日本Shimadzu公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 果實(shí)外觀性狀測定 成熟的果實(shí)采摘當(dāng)天立即使用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)縱徑和橫徑,使用電子天平稱量單果質(zhì)量,使用GY-3測定果實(shí)硬度,具體方法:將李果皮削去1 cm2左右的皮,用手握硬度計(jì),使硬度計(jì)垂直于果皮表面,壓頭均勻壓入水果至刻度線(10 mm),指示針指示的讀數(shù)即為李果實(shí)的硬度,單位kg/cm2。上述參數(shù)的測量均有20個(gè)重復(fù)(每個(gè)重復(fù)1個(gè)果實(shí))。

1.3.2 果實(shí)總酚、類黃酮和花青苷含量測定 參照Lu等[26]的方法,用Folin-ciocalteu試劑提取和測定不同樣品(新鮮果肉,下同)中的總酚含量。根據(jù)Krizek等[27]的方法提取和測定不同樣品中的類黃酮含量。用酸化甲醇(甲醇∶鹽酸=99∶1)提取花青苷,用矢車菊素-3-O-葡萄糖苷含量來計(jì)算,消光系數(shù)為26 900 L·mol-1·cm-1[28]。

1.3.3 果實(shí)有機(jī)酸組分及含量測定 稱取新鮮果肉0.25 g,加入0.5 mL預(yù)冷蒸餾水,移入離心管內(nèi),超聲提取60 min,離心取上清液,殘?jiān)?.2 mL蒸餾水超聲提取20 min,離心取上清液。合并上清液,用蒸餾水定容至1 mL,混勻,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾后待測。

采用Agilent 1100高效液相色譜儀進(jìn)行測定。選用Kromasil C18反相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)。流動(dòng)相A為0.01 mol/L NaH2PO4的磷酸緩沖液,流動(dòng)相B為甲醇(pH值2.8),V流動(dòng)相A∶V流動(dòng)相B=96∶4,等度洗脫。進(jìn)樣量為10 μL。流速為0.8 mL/min。柱溫為25 ℃。走樣時(shí)間為20 min。檢測波長214 nm。

1.3.4 果實(shí)可溶性糖含量測定 稱取新鮮果肉0.25 g,研磨過夜浸提,8 000 g、4 ℃離心10 min,取上清液,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾后待測。采用Agilent 1100高效液相色譜儀測定。色譜柱為 Kro-masil NH2(250 mm×4.6 mm),RID-10示差檢測器,流動(dòng)相為蒸餾水,等度洗脫,流速為0.6 mL/min,柱溫為80 ℃,進(jìn)樣量為10 μL。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)品質(zhì)性狀

試驗(yàn)結(jié)果看出,8個(gè)李品種果實(shí)具有不同的色澤、大小和形狀,品種間單果質(zhì)量、硬度和可溶性固形物含量差異均存在顯著性。秋姬李、白脆雞麻李和紅線李果皮為綠色,其L*值最高,而a*值為負(fù)值,b*值最高;黑琥珀李果皮顏色為黑紫色,其b*值最低,a*值也相對較低;8個(gè)李品種中h*最低為黑琥珀李(7.62),最高為白脆雞麻李(109.04);C*表示顏色的彩度,C*值越大表示顏色越純,8個(gè)李品種中,黑琥珀李的C*值最低,紅線李和白脆雞麻李的C*值最高。紅李和黑琥珀李的單果質(zhì)量最大,胭脂李單果質(zhì)量最小;黃肉品種的果實(shí)硬度顯著大于紅肉品種,秋姬李果實(shí)硬度最大,芙蓉李果實(shí)硬度最小;芙蓉李可溶性固形物含量最高,黑琥珀李可溶性固形物含量最低(見圖1和表1)。

表1 我國南方主栽的8個(gè)李品種果實(shí)的品質(zhì)性狀指標(biāo)

圖1 我國南方主栽的8個(gè)李品種的果實(shí)

圖2 我國南方主栽的8個(gè)李品種在果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)第一主成分和第二主成分上的得分

2.2 果實(shí)總酚、花青苷和類黃酮含量

試驗(yàn)結(jié)果看出,8個(gè)李品種果實(shí)總酚含量(以鮮質(zhì)量計(jì),下同)在1.09～2.09 mg/g之間,華蜜大蜜李的總酚含量最高,其次是芙蓉李,黑琥珀李的總酚含量最低。不同李品種花青苷含量差異顯著,含量范圍在4.91～228.54 mg/g之間,芙蓉李花青苷含量最高(228.54 mg/g),紅線李、白脆雞麻李和秋姬李花青苷含量低(分別為4.91、8.13和10.53 mg/g)。8個(gè)李品種中,黑琥珀李類黃酮含量最高,其次為胭脂李,白脆雞麻李類黃酮含量最低(見表2)。

表2 我國南方主栽的8個(gè)李品種果實(shí)的總酚、花青苷和類黃酮含量

2.3 果實(shí)可溶性糖含量

試驗(yàn)結(jié)果看出,李果實(shí)的主要可溶性糖為葡萄糖、果糖和蔗糖,品種間葡萄糖、果糖、蔗糖和可溶性總糖的差異均有顯著性。芙蓉李和秋姬李的葡萄糖含量較高(分別為48.95和48.88 mg/g),紅線李的葡萄糖含量較低(20.90 mg/g)。8個(gè)李品種果實(shí)的果糖含量在16.83～39.34 mg/g之間,其中,白脆雞麻李和黑琥珀李的含量較低,秋姬李和芙蓉李的含量較高。8個(gè)李品種果實(shí)的蔗糖含量在4.02～29.31 mg/g之間,紅李和黑琥珀李的含量較低,華蜜大蜜李的含量較高。8個(gè)李品種中,芙蓉李果實(shí)的總糖含量較高,黑琥珀李的含量較低(見表3)。

表3 我國南方主栽的8個(gè)李品種果實(shí)可溶性糖組分及含量 mg/g

2.4 果實(shí)有機(jī)酸含量

試驗(yàn)結(jié)果看出,李果實(shí)的主要有機(jī)酸為蘋果酸,其次為檸檬酸和異檸檬酸,其他有機(jī)酸包括草酸、酒石酸、琥珀酸和富馬酸,且在品種間的含量差異均達(dá)顯著性。在8個(gè)李品種中,秋姬李果實(shí)的蘋果酸含量較高(8 574.93 mg/kg),芙蓉李含量最低(6 448.58 mg/kg);秋姬李、黑琥珀李和胭脂李果實(shí)的檸檬酸含量高(分別為179.56、178.74和178.48 mg/kg),白脆雞麻李的含量最低(108.39 mg/kg);8個(gè)李品種果實(shí)的異檸檬酸含量在25.98～53.85 mg/kg之間;秋姬李果實(shí)的總有機(jī)酸含量高(8 840.97 mg/kg),芙蓉李的含量低(6 498.31 mg/kg),不同品種間總有機(jī)酸含量差異趨勢基本與蘋果酸含量差異趨勢一致(見表4)。

表4 我國南方主栽的8個(gè)李品種果實(shí)有機(jī)酸組分及含量 mg/kg

2.5 不同李品種基于果實(shí)品質(zhì)的分類

對供試品種果實(shí)的各品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析的結(jié)果顯示,第一主成分PC1和第二主成分PC2分別包含了原來信息的32.07%和24.93%。秋姬李、黑琥珀李和紅李位于PC1和PC2的右側(cè),果實(shí)的有機(jī)酸含量較高,單果質(zhì)量較大;胭脂李和芙蓉李位于PC1和PC2的第四區(qū)間,果實(shí)總糖、花青苷和可溶性固形物含量高,果實(shí)高甜度,果皮紅色,是我國南方地區(qū)優(yōu)良李品種的特點(diǎn);第二區(qū)間是果實(shí)硬度較高和果皮顏色更亮的品種,包括紅線李和白脆雞麻李,這表明果皮色澤和果實(shí)硬度存在一定的相關(guān)性。

3 討論

在長期的引種、馴化和栽培過程中,李果實(shí)的大小和質(zhì)地發(fā)生了較大的變化。南方李與北方李相比,具有短低溫和資源豐富的優(yōu)勢。南方已成為我國李栽培的主要產(chǎn)區(qū),且我國南方李栽培已形成以地方特色品種為主的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。廣東省和福建省李栽培面積和產(chǎn)量均居南方李產(chǎn)區(qū)的前列。本研究以這兩個(gè)產(chǎn)區(qū)的主栽李品種為試材,對其營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行分析評價(jià),旨在為李資源引種、區(qū)試及新品種選育提供參考。

果實(shí)大小是影響外觀品質(zhì)的一個(gè)重要因素。在本研究中,福建李品種的果實(shí)大小總體大于廣東省李品種,在生產(chǎn)實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn),整體上貴州、四川、廣西等南方地區(qū)的李果實(shí)較小。這可能和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件以及地方品種有關(guān)。硬度是用來判斷李果實(shí)成熟度的一個(gè)重要指標(biāo)[29]。在本研究中,不同李品種的果實(shí)硬度存在顯著差異,其中,黑琥珀李果實(shí)的硬度最高,其次是紅李、紅線李和白脆雞麻李,芙蓉李的果實(shí)硬度最低,呈現(xiàn)為果肉黃色或綠色的品種比果肉紅色的品種具有更高的硬度,這一結(jié)果對李的生產(chǎn)和采后保鮮具有一定的參考價(jià)值?？扇苄怨绦挝锖渴欠从彻麑?shí)營養(yǎng)品質(zhì)的又一個(gè)重要指標(biāo)。不同李品種果實(shí)的可溶性固形物含量差異較大[5]。在本研究中,8個(gè)李品種的可溶性固形物在11.3%～14.3%之間,高于一些傳統(tǒng)的李品種(如Santa Rosa、Laetitia和Songold在10%～12%之間)[30]。先前的研究表明,李不同成熟期的可溶性固形物含量不同,早熟李的含量往往低于晚熟和中熟李品種[15]。芙蓉李的可溶性固形物含量在商業(yè)成熟期為14.3%,在完全成熟期可達(dá)到17.0%。李為呼吸躍變型果實(shí),采后極易軟化,生產(chǎn)上早采是一種常見的現(xiàn)象,而早采的李果含有較低的可溶性固形物含量和較高的酸含量,鮮食口感較差。因此,選擇適宜的采摘時(shí)期,研究其采后保鮮方法是今后鮮食李產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

有研究表明,不同李品種間總酚含量差異較大,紫紅色李品種的總酚含量高于綠色或黃色品種[15,31-32]。在本研究中,不同李品種果皮顏色與總酚含量之間相關(guān)性不顯著,但總體上也有果皮紅色的品種總酚含量較高而果皮綠色品種總酚含量較低的趨勢?；ㄇ嘬沼绊懝麑?shí)顏色,是李果實(shí)成熟度和品質(zhì)的最重要指標(biāo)[33]。有研究表明,不同李品種的花青苷含量存在顯著差異[6,34-36]。在本研究中,芙蓉李果實(shí)的花青苷含量顯著高于其他品種,這與之前的研究一致,即晚熟品種的花青苷含量較高[15],且隨著成熟度的增加而增加[25]。不同品種間花青苷含量的差異可能存在遺傳變異,也可能受環(huán)境條件(如:溫度、光照等)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施等的影響[37]。

李果實(shí)的甜度主要由可溶性糖組分及含量決定。有研究表明,黑寶石李的葡萄糖和蔗糖含量較高,果糖含量最低,安哥諾李主要含葡萄糖和蔗糖[18]。在本研究中,紅李、芙蓉李和秋姬李中葡萄糖含量較高;黑琥珀李和紅線李的葡萄糖和果糖含量無顯著差異;芙蓉李、胭脂李、華蜜大蜜李和白脆雞麻李有較高的蔗糖含量。這些結(jié)果表明,中熟或晚熟的李品種含有較高的葡萄糖和果糖含量。其可能的原因是其品種的遺傳背景差異或者成熟期在7月下旬和8月上旬時(shí)晝夜溫度差異較大[15]。本研究表明,蘋果酸是李果實(shí)主要的有機(jī)酸,與其他李品種的研究結(jié)果相一致[35,38-39]。傳統(tǒng)李品種Blood 和Santa Rosa果實(shí)蘋果酸含量分別為1 728和21 800 mg/kg[30],在更早的研究中,李果實(shí)蘋果酸含量更是高達(dá)11 400～25 400 mg/kg[40]。在本研究中的中國南方主栽李品種果實(shí)蘋果酸含量總體較低,與中國消費(fèi)者對低酸果實(shí)的需求相符。

果實(shí)的品質(zhì)在很大程度上取決于總糖和總酸的含量,但糖和酸成分的類型和比例與果實(shí)的甜度和酸度密切相關(guān)[41]。主成分分析結(jié)果表明,蘋果酸對李果實(shí)的酸味起主要作用,其次是檸檬酸;單果質(zhì)量和果面色澤是影響李果實(shí)外觀的主要因素,果實(shí)越大,色澤越鮮艷,對消費(fèi)者的吸引力就越大;胭脂李和芙蓉李的果實(shí)品質(zhì)屬于一個(gè)類群,其特征是糖含量和花青苷含量較高,果實(shí)品質(zhì)較優(yōu),是福建主栽的李品種。

4 結(jié)論

南方不同李品種間的果實(shí)大小、外觀及營養(yǎng)品質(zhì)差異較大,果皮色澤、果肉硬度和可溶性固形物含量是評價(jià)李果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)。在8個(gè)品種中,芙蓉李的總酚、花青苷、可溶性糖含量最高,有機(jī)酸含量最低,可作為進(jìn)一步選育優(yōu)質(zhì)李新品種的親本材料。目前南方李各產(chǎn)區(qū)栽培主要以地方品種為主,引種較少,本研究結(jié)果可為李資源引種、區(qū)試及新品種選育提供參考。