梁鈺梅,李 可,林籽汐,李曉梅,周勁松,廖茂雯,林昊然,朱永清,李華佳,*,劉 剛,*
(1.四川師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,四川成都 610000;2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,四川成都 610000;3.四川省葡萄酒與果酒行業(yè)協(xié)會(huì),四川成都 610000)
藍(lán)莓(Vacciniumspp.)又稱越橘,富含總酚、黃酮等功能活性成分,具有抗氧化、抗癌和抑菌等多種功效,已被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一[1]。藍(lán)莓具有很高的種植效益和巨大的市場(chǎng)潛力,已成為全球第二大漿果[2-3]。我國(guó)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚,但發(fā)展速度最快,商業(yè)化栽培由2000 年的10 hm2陡增至2020 年的6.64 萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量34.72萬(wàn)噸,占全球的29.24%,目前我國(guó)引進(jìn)的藍(lán)莓品種有150 多種,除用于鮮食外,其加工果比例高達(dá)53.9%[2-4]。
原料是加工的第一車間,藍(lán)莓的表型性狀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)特性決定了其用途及加工性能,而品種是決定原料質(zhì)量的決定性因素。因此,不同品種藍(lán)莓加工適宜性各不相同?;ㄇ嗨睾扛叩倪m宜于花青素產(chǎn)品開(kāi)發(fā),酸甜適口的果實(shí)適宜于鮮食以及果干、果膏等產(chǎn)品加工,香氣突出、糖度較高的果實(shí)適宜于果酒等加工,出汁率較高、有機(jī)酸含量低的適宜于果汁或復(fù)合飲料加工[5-7]。因此,對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)是藍(lán)莓資源開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)。目前已有部分研究開(kāi)展了相關(guān)研究,并對(duì)品種進(jìn)行了分類。如張素敏等[8]通過(guò)果實(shí)外觀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及加工性能指標(biāo)的觀測(cè)與分析,對(duì)12 個(gè)遼南露地栽培藍(lán)莓品種果實(shí)加工性能評(píng)價(jià),并篩選出‘日出’、‘藍(lán)金’、‘北衛(wèi)’為理想的加工原料。朱詩(shī)慧等[9]對(duì)遼寧主栽的10 個(gè)品種藍(lán)莓理化和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定分析,并結(jié)合聚類分析對(duì)其加工適應(yīng)性進(jìn)行了評(píng)價(jià),明確了‘杜克’、‘日出’適宜鮮食;‘伯克利’、‘北陸1’和‘北青’適宜加工果汁果酒;‘圣云’、‘北陸3’適宜加工果醬,以上研究為藍(lán)莓種植和精深加工品種選擇提供了可參考的科學(xué)依據(jù)。
果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)是選育優(yōu)良品種的關(guān)鍵性因素。研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)性狀的變異與基因型密切相關(guān),還與氣候、地區(qū)、生長(zhǎng)條件、土壤質(zhì)量等有關(guān)[10]。品種選擇區(qū)域化特征明顯,北方地區(qū)經(jīng)過(guò)十幾年的品種布局優(yōu)化,品種選擇趨于穩(wěn)定成熟,而南方產(chǎn)區(qū)依然表現(xiàn)為多品種種植的生產(chǎn)狀態(tài)。目前關(guān)于南方產(chǎn)區(qū)藍(lán)莓品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)研究所包含的品種和地區(qū)較少,綜合品質(zhì)特征側(cè)重點(diǎn)也不一樣。且對(duì)于四川地區(qū)引種藍(lán)莓的綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)鮮有報(bào)道,僅有許文靜等[11]研究四川地區(qū)藍(lán)莓‘園藍(lán)’、‘藍(lán)雨’、‘萊格西’等6 個(gè)品種的綜合評(píng)價(jià),陳昌琳等[12]研究表明四川地區(qū)南方高叢藍(lán)莓“春高”及“法新”綜合品質(zhì)優(yōu)于其他4 個(gè)品種這兩項(xiàng)報(bào)道。因此,本文以四川省主栽的9 個(gè)藍(lán)莓品種為研究對(duì)象,對(duì)外形、理化、風(fēng)味物質(zhì)組成、功能活性成分及抗氧化活性等方面進(jìn)行解析,并進(jìn)一步通過(guò)主成分分析綜合評(píng)判明確不同品種的加工適應(yīng)性及用途,為南方區(qū)域藍(lán)莓品種合理布局以及精深加工原料選擇提供科學(xué)參考。
本研究樣品‘雙豐’、‘萊格西’、‘微三’、‘巴爾德溫’、‘都克’、‘博尼法西’、‘薄霧’、‘燦爛’、‘晚秋’9 個(gè)品種的藍(lán)莓果實(shí) 均采集自四川省巴中市通江縣安優(yōu)生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司有機(jī)藍(lán)莓種植基地,于商品成熟期采收;3,5-二硝基水楊酸(DNS)試劑、福林酚試劑、無(wú)水碳酸鈉、三氯化鋁、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品等 成都市科隆化學(xué)品有限公司;ABTS 法、FRAP 法、DPPH法總抗氧化能力試劑盒 蘇州科銘生物技術(shù)有限公司;琥珀酸、檸檬酸、乳酸、酒石酸、奎尼酸、蘋(píng)果酸、乙酸、葡萄糖、蔗糖、果糖標(biāo)準(zhǔn)品 上海源葉生物科技有限公司。
A11 分析研磨機(jī) 德國(guó)艾卡公司;855 型全自動(dòng)滴定儀 瑞士萬(wàn)通公司;PHS-3C pH 計(jì) 上海雷磁公司;HROMA METEA CR-400 色差儀 柯尼卡美能達(dá);1260 HPLC 高效液相色譜 美國(guó)安捷倫技術(shù)公司;Intuvo900-597b 氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀 日本島津公司;PAL-1 手持型糖度計(jì) 日本愛(ài)拓公司;DHG-9070 電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司。
1.2.1 不同品種藍(lán)莓外觀特征的測(cè)定 果實(shí)密度:采用密度法測(cè)量,密度為質(zhì)量與體積之比。
果形指數(shù):每個(gè)品種藍(lán)莓隨機(jī)選取30 顆無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí),利用游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)的橫、縱徑,通過(guò)橫縱徑計(jì)算果形指數(shù)。
單果重:采取直接稱重法,每個(gè)品種藍(lán)莓隨機(jī)選取30 個(gè)新鮮無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí),計(jì)算單果重,結(jié)果取平均值。
出汁率:參照馬艷弘等[13]的方法并做些許修改,將藍(lán)莓果實(shí)用分析研磨機(jī)打碎后,將果漿離心(4000 r/min,20 min)后過(guò)濾備用,稱取果漿和濾液的質(zhì)量計(jì)算出汁率。
色差:分別選擇30 個(gè)完好的不同品種藍(lán)莓果實(shí),測(cè)定藍(lán)莓果皮赤道線上分布均勻的三個(gè)部位的L*、a*、b*值。
1.2.2 不同品種藍(lán)莓理化特征的測(cè)定 還原糖、總糖:參考孫文等[14]的方法,采用3,5-二硝基水楊酸法(DNS)測(cè)定。將藍(lán)莓果實(shí)用液氮冷凍后,使用分析研磨機(jī)打碎為藍(lán)莓樣品備用。還原糖測(cè)定前處理:稱0.5 g 樣品,加入50 mL 水搖勻后,50 ℃水浴保溫20 min,定容至100 mL。過(guò)濾后取濾液為還原糖樣品待用??偺菧y(cè)定前處理:稱取0.5 g 藍(lán)莓樣品,加入6 mol/L HCL 10 mL,蒸餾水15 mL,于沸水浴中水解30 min,冷卻后加入6 mol/L NaOH 溶液調(diào)pH至中性,并定容至100 mL,過(guò)濾后取濾液為總糖樣品待用。以葡萄糖(0.2、0.4、0.6、0.8、1 mg/mL)標(biāo)準(zhǔn)溶液為對(duì)照品作標(biāo)準(zhǔn)曲線,檢測(cè)結(jié)果以葡萄糖當(dāng)量表示。然后分別向試管中加入0.5 mL 還原糖樣品、總糖樣品和葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液與0.5 mL DNS 試劑,混合均勻后水浴加熱5 min 后加入4 mL 蒸餾水稀釋后用酶標(biāo)儀在540 nm 處測(cè)得吸光度值。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線為:y=0.6385x+0.0005,R2=0.9998。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出還原糖和總糖的含量。
可溶性固形物、總酸、pH:將藍(lán)莓果使用分析研磨機(jī)破碎,經(jīng)過(guò)離心(4000 r/min,10 min),取上清液備用??扇苄怨绦挝锊捎肞AL-1 型糖度計(jì)測(cè)定,總酸采用全自動(dòng)滴定分析儀測(cè)定,pH 采用pH 計(jì)測(cè)定,每個(gè)品種平行測(cè)定三次,結(jié)果取平均值。
糖組分及含量的測(cè)定:采用高效液相色譜測(cè)定,參照Tina 等[15]的方法并略作修改。取藍(lán)莓樣品2 g用15 mL 水超聲提?。ㄊ覝?00 W)30 min 后過(guò)濾,將三次濾液合并定容至50 mL 后經(jīng)0.22 μm 微孔濾膜過(guò)濾后得藍(lán)莓提取液備用。將藍(lán)莓提取液稀釋5 倍后經(jīng)0.22 μm 微孔濾膜過(guò)濾備用。標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:分別稱取0.1000 g 葡萄糖、果糖,用超純水定容至100 mL,配制成1 mg/mL 的混合糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,再依次稀釋成5、10、20、50、100 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)使用液,經(jīng)0.22 μm 濾膜過(guò)濾后備用。HPLC 條件:色譜柱:Aminex/Hiplex-Ca 分析柱(300 mm×7.8 mm);流動(dòng)相:100% UP 水;流速:0.6 mL/min;進(jìn)樣量:20 μL;柱溫80 ℃。蒸發(fā)光檢測(cè)器條件,氮?dú)饬魉伲? mL/min;漂移管溫度:70 ℃;蒸發(fā)管溫度:80 ℃。
有機(jī)酸組分及含量的測(cè)定:采用高效液相色譜測(cè)定,取上述糖組分測(cè)定配制的藍(lán)莓提取液經(jīng)0.22 μm 濾膜過(guò)濾后備用。標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:分別稱取0.10 g 蘋(píng)果酸、檸檬酸、奎寧酸、琥珀酸,用超純水定容至100 mL,配制成1 mg/mL 的混合酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,再依次稀釋成5、10、20、50、100 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)使用液,經(jīng)0.22 μm 濾膜過(guò)濾后備用。HPLC 條件:色譜柱:Aminex HPX-87H 分析柱(300 mm×7.8 mm);流動(dòng)相:100% 0.005 mol/L H2SO4;流速:0.6 mL/min;紫外檢測(cè)波長(zhǎng):210 nm;進(jìn)樣量:10 μL;柱溫30 ℃。有機(jī)酸/糖對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線方程見(jiàn)表1。
表1 有機(jī)酸/糖對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線方程Table 1 Standard curve equation for organic acid/sugar reference standard
總酚含量的測(cè)定:采用福林酚比色法對(duì)酚類物質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè),具體參考Sung 等[16]方法略有改動(dòng)。取藍(lán)莓樣品0.5 g 加入30 mL 80%的甲醇溶液超聲提取30 min 后過(guò)濾,將樣品重復(fù)提取三次,將濾液合并定容至100 mL。取提取液250 μL 和250 μL福林酚混勻反應(yīng)5 min 后加入500 μL 水和250 μL 7.5%無(wú)水碳酸鈉避光反應(yīng)30 min 后再在740 nm處測(cè)定吸光度。以沒(méi)食子酸(0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06 mg/mL)為對(duì)照品作標(biāo)準(zhǔn)曲線,檢測(cè)結(jié)果以沒(méi)食子酸當(dāng)量表示??偡訕?biāo)準(zhǔn)曲線為y=15.51x+0.0582,R2=0.999。
黃酮含量的測(cè)定:用AlCl3顯色法[17]測(cè)定,取藍(lán)莓樣品0.5 g 加入3 mL 無(wú)水乙醇超聲提取30 min后過(guò)濾,將三次濾液合并定容至10 mL。取1 mL 提取液加入300 μL 亞硝酸鈉(5 g/100 mL)和4 mL 蒸餾水混勻,5 min 后加入1 mL 三氯化鋁(10 g/100 mL)溶液,混勻放置5 min,加入2 mL(4 g/100 mL)的NaOH 和2.4 mL 的蒸餾水,25 ℃條件下振蕩混勻2 min,10 min 后在510 nm 處檢測(cè)吸光度,以(0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mg/mL)蘆丁為標(biāo)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,總黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.6183x+0.0494,R2=0.9998。
抗氧化能力的測(cè)定:藍(lán)莓總抗氧化能力按照抗氧化試劑盒(DPPH 法、ABTS 法、FRAP 法)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)定。Trolox 作為標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行抗氧化能力檢測(cè),樣品的抗氧化能力用Trolox 濃度(μmol/mL)來(lái)表示。
使用Excel 2013 和IBM.SPSS Statistics 23.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。采用IBM.SPSS Statistics 23.0 進(jìn)行單因素方差分析、Duncan 差異顯著性分析(P<0.05 為顯著),Pearson 相關(guān)性分析(P<0.05 為顯著相關(guān))以及主成分分析。數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用Graphpad prism7.0 作圖。
表2 不同藍(lán)莓品種的外觀特征Table 2 Appearance characteristics of different blueberry varieties
9 個(gè)品種藍(lán)莓果形指數(shù)變化范圍為0.73~0.89。根據(jù)果形分類參考標(biāo)準(zhǔn),0.6~0.8 為扁圓形,0.8~0.9 為圓形或近圓形,0.9~1.0 為橢圓形或圓錐形,大于1.0 為長(zhǎng)圓形[18],可知9 個(gè)藍(lán)莓品種可分為圓形和扁圓形兩類,其中‘都克’、‘巴爾德溫’、‘晚秋’為圓形,其余6 個(gè)品種都為扁圓形。陳昌琳等[12]、王學(xué)瑛等[19]研究結(jié)果也表明藍(lán)莓品種主要為圓形和扁圓形,通過(guò)對(duì)比不同研究結(jié)果可知,相同品種果形指數(shù)研究結(jié)果高度一致,分析其原因在于藍(lán)莓果形指數(shù)主要是由遺傳因素決定的[20]。
單果重是反映果實(shí)的生產(chǎn)性能和商品性的重要指標(biāo),在數(shù)量一致的前提下,在一定范圍內(nèi)單果重越大果實(shí)的產(chǎn)量越高,商品性也越佳。9 個(gè)品種單果重的范圍為0.91~1.65 g,其中‘巴爾德溫’的單果重最大,‘博尼法西’的單果重最小,為0.91 g。相較于其他研究結(jié)果[18,21],本研究9 個(gè)品種藍(lán)莓單果重均較偏小,可能與種植模式(有機(jī)栽培)、種植環(huán)境等有關(guān)。出汁率可反映果實(shí)的加工性能,研究表明不同品種藍(lán)莓果實(shí)受果膠含量影響出汁率也各不相同[21]。本研究中9 個(gè)藍(lán)莓品種的出汁率在44.47%~59.38%,其中‘雙豐’、‘微三’和‘博尼法西’三個(gè)品種出汁率<50%,更適宜于果脯、果干類加工。‘薄霧’的出汁率最高,其次是‘萊格西’和‘都克’,更適宜于果汁、果酒等產(chǎn)品加工。
研究表明,藍(lán)莓的色澤不僅是外觀指標(biāo),同時(shí)還與果實(shí)中功能活性成分總酚、花青素含量密切相關(guān),L*值越低、a*、b*值越高的品種花青素含量越高[22]。9 個(gè)品種藍(lán)莓L*值介于25.33~32.40 之間,a*值的范圍在-1.44~4.12 之間,不同品種之間存在明顯差異。其中‘燦爛’和‘微三’與其他品種色澤品質(zhì)差異較大,L*低于其他品種,a*、b*值高于其他品種,其顏色最深,與這兩個(gè)品種花青素、總酚等含量較高有關(guān)。
還原糖、總糖、可溶性固形物(SSC)、pH 和總酸(TA)是反映果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的基礎(chǔ)理化指標(biāo),多個(gè)藍(lán)莓品種的理化特征品種間都表現(xiàn)出顯著性差異(P<0.05),其中變異系數(shù)較大的是總酸(35.51%)和固酸比(61.69%),pH 變異系數(shù)最小。
還原糖、總糖和可溶性固形物均常用來(lái)反映果實(shí)營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)等,同時(shí)可溶性固形物還由于其易于實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)而用于果實(shí)成熟度的判定,是果實(shí)品質(zhì)分析非常重要的指標(biāo)[19,23]。由表3 可知,還原糖含量在82.77~110.38 mg/g 之間,總糖含量在106.15~135.61 mg/g 之間,還原糖和總糖的含量差值不大且表現(xiàn)出較高的一致性,總糖含量高的一般還原糖含量也比較高,說(shuō)明藍(lán)莓中糖主要以還原糖存在。‘都克’的總糖和還原糖含量均最高,總糖含量最低的為‘燦爛’,還原糖含量最低的為‘博尼法西’。SSC 范圍為9.44%~13.54%,略低于魏鑫等[24]的報(bào)道(10.03%~14.75%),其中‘巴爾德溫’含量最高、其次是‘雙豐’,‘燦爛’最低。
表3 不同藍(lán)莓品種的主要理化特征Table 3 Main physicochemical characteristics of different blueberry varieties
9 個(gè)品種藍(lán)莓TA、固酸比、pH 變化范圍分別為0.57%~2.03%、5.31~22.15、2.70~3.04。其中TA含量前三的分別為‘博尼法西’、‘薄霧’、‘萊格西’,最小的為‘都克’,pH 較低的為‘薄霧’、‘燦爛’和‘微三’,均低于2.8,‘巴爾德溫’和‘晚秋’pH 較高,均高于3.0,TA 含量和pH 之間相關(guān)性不大,且TA 變異系數(shù)較大但pH 變異系數(shù)較小,可能與藍(lán)莓中酸主要以弱酸為主且不同品種藍(lán)莓中酸組成有關(guān)。固酸比變異系數(shù)大主要與不同品種藍(lán)莓酸的差異較大有關(guān),說(shuō)明相較于SSC,酸可能是主導(dǎo)藍(lán)莓甜酸風(fēng)味變化的主要原因。
糖和酸的組成和含量決定果實(shí)的口感和加工性能[25],因此本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)糖和有機(jī)酸組成及含量進(jìn)行了分析。由表4 可以得出,9 個(gè)品種藍(lán)莓果實(shí)中可溶性糖主要有葡萄糖和果糖,變化范圍分別在28.15~35.99 mg/g、39.20~54.26 mg/g 之間,與張素敏等[8]研究結(jié)果一致。‘都克’的葡萄糖和果糖含量都最高(35.99、54.26 mg/g),‘博尼法西’的葡萄糖和果糖含量都最低(28.15、39.20 mg/g)。9 個(gè)藍(lán)莓品種的葡萄糖含量除‘都克’和‘博尼法西’之間有顯著性差異(P<0.05),其他品種之間無(wú)顯著性差異(P>0.05),不同品種間果糖含量有顯著性差異(P<0.05),說(shuō)明果糖為影響不同種類藍(lán)莓差異的主要物質(zhì),是引起甜味差異的物質(zhì)基礎(chǔ)。
表4 不同藍(lán)莓品種糖酸組分的含量Table 4 Composition and content of organic acids and sugars in different blueberry varieties
不同品種的藍(lán)莓有機(jī)酸含量不同,具有顯著性差異(P<0.5)。檸檬酸和奎寧酸的變異系數(shù)很高(>49%),為藍(lán)莓中最主要的酸,與相關(guān)研究報(bào)道一致[26]。除了‘都克’、‘微三’、‘晚秋’的6 個(gè)藍(lán)莓品種的檸檬酸含量都大于6 mg/g,為檸檬酸積累型?!伎恕ⅰ⑷?、‘晚秋’的奎寧酸含量最高(>45 mg/g),顯著高于其他品種(<9 mg/g),為奎寧酸積累型。蘋(píng)果酸的變化范圍為2.11~2.94 mg/g,琥珀酸的變化范圍為2.47~4.77 mg/g,其中‘都克’、‘微三’、‘晚秋’的蘋(píng)果酸和琥珀酸含量最高,都無(wú)顯著性差異(P>0.05),‘萊格西’的蘋(píng)果酸、奎寧酸、琥鉑酸含量都是最低的。此外,本研究的果糖含量大于葡萄糖,與張素敏等[8]研究遼寧的12 種藍(lán)莓果實(shí)果糖和葡萄糖含量相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果不一致。研究發(fā)現(xiàn)沙棘漿果的果糖、葡萄糖和總糖含量隨海拔升高和緯度降低而降低,蘋(píng)果酸的含量隨著海拔升高和緯度的降低而增加[27],營(yíng)口藍(lán)莓比威海藍(lán)莓含糖量高,酸含量低[28]。由此可得出產(chǎn)地差異和品種多樣性會(huì)影響水果的糖酸特性。
對(duì)荷爾德林詩(shī)與希臘精神的闡釋,就和海德格爾一貫的對(duì)西方傳統(tǒng)形而上學(xué)的批判一起,成為他政治事件經(jīng)歷——參與、決裂——的一種非??陀^冷靜解釋。因此,事實(shí)并非如大部分人所認(rèn)為的那樣,海德格爾固執(zhí)并且拒絕反省,因此對(duì)這段經(jīng)歷一直保持沉默。晚年他延續(xù)了對(duì)其政治事件的所謂沉默的態(tài)度,可以看作是其思想道路的自然寫(xiě)照。
2.4.1 不同品種藍(lán)莓總酚、黃酮含量分析 總酚和黃酮是藍(lán)莓中最主要的功能活性成分。由圖1 可知,不同種藍(lán)莓總酚和黃酮的含量差異顯著(P<0.05),黃酮的含量在1.37~1.95 mg/g,‘微三’的黃酮含量最高,‘巴爾德溫’的黃酮含量最低,該研究結(jié)果高于前人的研究[11]?!┠岱ㄎ鳌目偡雍孔罡撸?.71 mg/g),其次是 ‘燦爛’和‘晚秋’,最低的為‘薄霧’(0.87 mg/g)??偡拥姆秶陀谠S文靜等[11](1.64~5.78 mg/g)、熊穎等[29](1.73~4.63 mg/g)的研究,雖然之前的研究表明野生藍(lán)莓的總酚含量大于栽培藍(lán)莓[30],但萊格西(1.34 mg/g)的總酚含量高于Ehlenfeldt等[31]所研究的野生藍(lán)莓‘萊格西’(0.65 mg of GAE/g of fw)。研究表明藍(lán)莓中的酚類化合物及其抗氧化活性取決于品種、基因型、成熟時(shí)間、植物組織類型、生長(zhǎng)條件、收獲時(shí)間及儲(chǔ)存條件,高海拔區(qū)域藍(lán)莓功能活性成分也較高[32-34]。本研究中部分藍(lán)莓品種總酚、黃酮含量高于其他研究相同品種,可能是與本研究所選取的樣本生長(zhǎng)于高海拔區(qū)域(1000~1200 米)和有機(jī)種植方式有關(guān)??偟膩?lái)看‘微三’、‘博尼法西’、‘燦爛’和‘晚秋’的黃酮和總酚含量都較高,抗氧化活性物質(zhì)含量較高。
圖1 不同品種藍(lán)莓的總酚和黃酮含量Fig.1 Contents of total phenols and flavonoids in different varieties of blueberries
2.4.2 不同品種藍(lán)莓抗氧化能力分析 通過(guò)鐵離子還原能力(ferric ion reducing antioxidant power,F(xiàn)RAP)法、DPPH 自由基和ABTS+自由基清除能力對(duì)藍(lán)莓果實(shí)的抗氧化能力進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果以Trolox 濃度表示,見(jiàn)圖2。不同品種藍(lán)莓果實(shí)的抗氧化能力存在顯著性差異(P<0.05)。不同方法所測(cè)的總抗氧化能力有些許的不同,三種方法所測(cè)的總抗氧化能力最高的都是‘微三’,采用DPPH 法、FRAP 法測(cè)得‘燦爛’的抗氧化能力在9 個(gè)藍(lán)莓品種都較低,而ABTS 法所測(cè)的較高。除此之外,采用FRAP 法、ABTS 法測(cè)得‘博尼法西’的抗氧化能力顯著大于‘晚秋’(P<0.05),但DPPH 法測(cè)得結(jié)果相反,‘晚秋’的抗氧化能力顯著大于‘博尼法西’(P<0.05)。因?yàn)槿N方法采用的原理不同,且不同藍(lán)莓品種所含有的抗氧化物質(zhì)的種類與含量差異顯著,因此不同方法所測(cè)得抗氧化能力有差異性??偟膩?lái)看,‘微三’、‘博尼法西’、‘都克’的抗氧化能力較好,‘燦爛’、‘晚秋’的抗氧化能力較差。其中‘燦爛’(9.39 μmol/mL)的DPPH自由基清除能力最差,與之前的研究報(bào)道較為一致[29]。
圖2 不同品種藍(lán)莓的抗氧化活性Fig.2 Antioxidant activities of different varieties of blueberries
研究表明藍(lán)莓總酚含量高其抗氧化能力就高[35]。但‘燦爛’、‘晚秋’的黃酮和總酚含量較高,抗氧化能力低。此外藍(lán)莓的抗氧化能力不僅與抗氧化物質(zhì)含量有關(guān),還取決于其植物化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和氧化還原電位。Buratti 等[36]指出酚類化合物的抗氧化能力與其還原能力有關(guān),還原能力取決于酚環(huán)上羥基或甲氧基的數(shù)量和位置等結(jié)構(gòu)因素。Dhrumit 等[37]表明總抗氧化能力可能是各種植物化學(xué)物質(zhì)的功能,共同或協(xié)同作用,并取決于各種化合物和環(huán)境因素的拮抗作用。王彥淇等[38]還報(bào)道出總酚的組成越復(fù)雜抗氧化能力越強(qiáng),因此后續(xù)可進(jìn)一步分析‘燦爛’、‘晚秋’的總酚組成。
為了探究9 個(gè)藍(lán)莓品種的主要指標(biāo)是否存在相關(guān)性,運(yùn)用Pearson 相關(guān)系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,皮爾遜相關(guān)系數(shù)r的絕對(duì)值越接近1 則兩個(gè)指標(biāo)間的相關(guān)性越強(qiáng),反之越接近0 相關(guān)性越弱。結(jié)果如圖3 所示,其中紅色代表正相關(guān),藍(lán)色代表負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)越大其顏色越深,即指標(biāo)間相關(guān)性越強(qiáng)。由圖3 可知,9 個(gè)藍(lán)莓品種的23 個(gè)指標(biāo)之間相關(guān)性存在差異,果形指數(shù)與單果重(0.629)呈正相關(guān),在蘋(píng)果中也有類似研究[39]。果形指數(shù)和pH、TA 存在顯著正相關(guān)(P<0.05);單果重與pH 存在顯著正相關(guān)(P<0.05),與FRAP 存在顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);密度和SSC、pH、L*值存在顯著正相關(guān)(P<0.05);pH 和SSC 存在極顯著正相關(guān)(P<0.01)、和FRAP 存在顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);葡萄糖和果糖存在極顯著正相關(guān)(P<0.01),相關(guān)系數(shù)為0.93,與張素敏等[8]研究結(jié)果一致。檸檬酸與總糖、葡萄糖、果糖存在顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與Jia 等[28]結(jié)果吻合,本研究結(jié)果表明‘都克’的葡萄糖、果糖和總糖含量都最高,檸檬酸含量低;‘博尼法西’的葡萄糖、果糖和總糖含量都最低,檸檬酸含量高。總酚和a*呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),奎寧酸和黃酮存在極顯著正相關(guān)(P<0.01);FRAP 和DPPH 存在顯著正相關(guān)(P<0.05);抗氧化能力與總酚、黃酮含量呈正相關(guān),與相關(guān)文獻(xiàn)相符[30]。
圖3 9 個(gè)藍(lán)莓品種的感官特征、理化特征、加工特征的相關(guān)性分析Fig.3 Correlation analysis of sensory characteristics,physicochemical characteristics and processing characteristics of 9 varieties of blueberries
除此之外果形指數(shù)與pH、葡萄糖與果糖、黃酮與檸檬酸等的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值都大于0.5,說(shuō)明指標(biāo)之間相關(guān)性強(qiáng),本實(shí)驗(yàn)所測(cè)定藍(lán)莓的23 個(gè)指標(biāo)相互之間存在一定的相關(guān)性,表明原始數(shù)據(jù)所映射的信息有重復(fù),因此接下來(lái)采用主成分分析進(jìn)行指標(biāo)簡(jiǎn)化。
采用主成分分析對(duì)藍(lán)莓的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行降維分析。由表5 可得到特征值大于1 的前4 個(gè)主成分,累加貢獻(xiàn)率為86.92%,說(shuō)明可以用這4 個(gè)不相關(guān)的綜合指標(biāo)來(lái)反映藍(lán)莓質(zhì)量特征的大部分信息。主成分載荷矩陣反映了各指標(biāo)在主成分中的作用方向及大小程度。見(jiàn)表6,PC1 的貢獻(xiàn)率為37.25%,檸檬酸的負(fù)向載荷權(quán)數(shù)最大,總糖、蘋(píng)果酸的正向載荷權(quán)數(shù)最大,主要與糖酸有關(guān),而糖酸與藍(lán)莓消費(fèi)者的偏好密不可分,所以果實(shí)風(fēng)味可作為第一主成分;而檸檬酸和總糖、蘋(píng)果酸存在顯著負(fù)相關(guān)性(P<0.05),因此可將檸檬酸作為第一主成分的代表性指標(biāo)。PC2 的貢獻(xiàn)率為24.69%,SSC、pH、果實(shí)密度、L*的正向載荷權(quán)數(shù)最大,F(xiàn)RAP、a*、b*的負(fù)向載荷權(quán)數(shù)最大,可選取果實(shí)表觀特征為第二主成分;而pH 與SSC、密度存在顯著正相關(guān)性(P<0.05),與FRAP 存在顯著負(fù)相關(guān)性(P<0.05),b*與a*存在顯著正相關(guān)(P<0.05),與L*存在極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),因此可將pH、b*作為第二主成分的代表性指標(biāo)。PC3 的貢獻(xiàn)率為14.56%,總酚、DPPH 與黃酮的正向載荷權(quán)數(shù)最大,其值分別為0.680、0.584、0.483,單果重的負(fù)向載荷權(quán)數(shù)最大,其值為-0.620,可知正向作用大于負(fù)向作用,因此果實(shí)功能特征為第三主成分,而總酚、DPPH、黃酮之間不存在顯著相關(guān)性(P>0.05),所以它們?yōu)榈谌鞒煞值暮诵闹笜?biāo)。PC4 的貢獻(xiàn)率為10.42%,出汁率的正向載荷權(quán)數(shù)最大,其與果實(shí)加工密切相關(guān),所以可將加工特征作為第四主成分,出汁率為第四主成分的代表性指標(biāo)?;诖?,藍(lán)莓質(zhì)量評(píng)價(jià)的核心質(zhì)量指標(biāo)為檸檬酸、pH、b*、總酚、DPPH、黃酮、出汁率。
表5 主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和累加貢獻(xiàn)率Table 5 Eigenvalue of the principal components and their contribution rates and cumulative contribution rates
表6 主成分的特征矢量與載荷矩陣Table 6 Eigenvectors and loading matrices of principal components
式中,X 為原始變量標(biāo)準(zhǔn)化處理后數(shù)值。
以各主成分對(duì)應(yīng)的貢獻(xiàn)率作為權(quán)重,對(duì)各主成分得分進(jìn)行加權(quán)求和得到綜合評(píng)分:F=0.372F1+0.246F2+0.146F3+0.104F4,通過(guò)計(jì)算得到不同品種藍(lán)莓得分如表7,得分高低反映藍(lán)莓綜合品質(zhì)的高低,綜合評(píng)分由高到低依次為‘巴爾德溫’>‘雙豐’>‘微三’>‘都克’>‘薄霧’>‘燦爛’>‘博尼法西’>‘萊格西’>‘晚秋’。同時(shí),通過(guò)主成分分析結(jié)果和王香君等[5]和韓斯等[40]研究結(jié)果可知,‘萊格西’、‘燦爛’和‘雙豐’F2得分排名較高,果實(shí)外觀品質(zhì)好、固酸比適中、出汁率較高而酸度低,適合鮮食[28,41-42]?!蜖柕聹亍ⅰ伎恕?、‘微三’果實(shí)風(fēng)味優(yōu)、抗氧化能力較好,加工品質(zhì)好,綜合排名高,適合加工成果汁果酒類產(chǎn)品[43]。除此之外‘微三’、‘都克’的黃酮、總酚含量高,抗氧化能力也較高,具有開(kāi)發(fā)潛力,適宜于功能性產(chǎn)品開(kāi)發(fā)?!§F’可溶性固形物含量低、糖酸比低、果實(shí)口感不佳;‘博尼法西’的果實(shí)風(fēng)味和功能成分得分排名最低;‘晚秋’的果實(shí)外觀品質(zhì)不好、抗氧化能力差,綜合排名最低,這三個(gè)品種鮮食特性和加工特性均不突出。
表7 不同品種藍(lán)莓的主成分得分和綜合評(píng)估Table 7 Principal component scores and comprehensive scores in different varieties of blueberries
果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)是對(duì)不同品種果實(shí)品質(zhì)特性的解析,為生產(chǎn)者和消費(fèi)者品種選擇提供科學(xué)依據(jù),是育種工作中的重要一環(huán)。通過(guò)對(duì)9 個(gè)品種藍(lán)莓的外觀指標(biāo)、理化指標(biāo)及甜酸風(fēng)味物質(zhì)組成進(jìn)行比較分析,并結(jié)合相關(guān)性分析和主成分分析,對(duì)9 個(gè)品種綜合品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,9 個(gè)品種藍(lán)莓的品質(zhì)特征存在差異,且不同指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性。通過(guò)主成分分析提取的4 個(gè)主成分,篩選出藍(lán)莓品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心質(zhì)量指標(biāo)為檸檬酸、pH、b*、總酚、DPPH、黃酮、出汁率,并通過(guò)綜合評(píng)價(jià)解析了不同品種特性及適宜的用途?!R格西’、‘燦爛’和‘雙豐’適合鮮食,‘巴爾德溫’、‘都克’、‘微三’適宜于果汁和果酒等液態(tài)類產(chǎn)品開(kāi)發(fā),‘微三’、‘都克’適宜于功能性產(chǎn)品開(kāi)發(fā)?!§F’、‘博尼法西’、‘晚秋’相較于其它品種綜合評(píng)分較低。該研究為消費(fèi)者根據(jù)需求選擇適宜的藍(lán)莓品種以及栽培、貯藏保鮮等提供科學(xué)參考。
? The Author(s) 2024.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).