赵爱玲　薛晓芳　王永康　隋串玲　任海燕　李登科

(山西省农业科学院果树研究所/果树种质创制和利用山西省重点实验室，山西 太原 030815)



枣和酸枣果实糖酸组分及含量特征分析

赵爱玲薛晓芳王永康隋串玲任海燕李登科*

(山西省农业科学院果树研究所/果树种质创制和利用山西省重点实验室，山西 太原 030815)

本研究选取了酸枣、枣和中间类型的7份种质，采用国标法测定分析了可溶性固形物和可滴定酸的含量；并利用高效液相色谱法分析了完熟期果实中糖和有机酸的组分及含量。结果表明：可溶性固形物含量在不同种质类型间差异达显著水平，从高到低依次为：枣、中间类型和酸枣；可滴定酸的含量在不同种质类型间差异达极显著水平，从高到低依次为：酸枣、中间类型和枣；果实不同发育期的可溶性固形物和可滴定酸含量都呈上升趋势。3个种质类型的果实中都含有果糖、葡萄糖、蔗糖等3种糖组分和苹果酸、柠檬酸、奎宁酸、琥珀酸、酒石酸和山楂酸等12种有机酸的组分。但不同种质类型间同一组分的含量差异显著。从酸枣到枣糖含量显著增加，蔗糖含量增幅最大，糖的组分由单糖积累型过渡到蔗糖积累型；总有机酸含量显著降低，主要由柠檬酸和苹果酸的降低而引起；从酸枣到枣种质的有机酸组分由柠檬酸和苹果酸为主转变成苹果酸和奎宁酸为主。

枣； 酸枣； 糖； 有机酸； 含量分析

枣(Zizyphus jujube Mill)和酸枣(Z.spinosus Hu)是枣属植物中应用最为广泛和最有价值的两个种，二者的种质资源都非常丰富，且分布广泛。果实富含多种营养成分，具有很高的营养和药用价值。文献资料证明枣由酸枣演化而来[1,2]，有非常近的亲缘关系，但在很多方面又存在差异[3]。枣与酸枣的主要区别在于，枣的叶片大，针刺不发达，为栽培类型，枣果一般果实大，可食率高而酸枣的叶片小，针刺发达，且果个小，可食率低，口感较差，但也存在一些大果类型，表现可食率高，且酸甜爽口，适宜直接栽培利用。酸枣多为野生灌木类型，主要用作枣的砧木。

糖和有机酸是枣和酸枣果实最重要的营养成分，也是影响风味的主要物质。刘冬芝[4]比较了3个酸枣与枣种质果实的可溶性糖和可滴定酸，发现酸枣的可溶性糖含量与枣种质接近，可滴定酸含量明显高于枣种质。孙延芳[5]用陕北酸枣的干样和鲜样进行了高效液相色谱法测定酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸和抗坏血酸等7种有机酸的方法初探。但对于枣和酸枣等不同种质类型果实糖酸组分及其含量特征的系统分析比较尚未见报道。本研究以酸枣、中间类型和枣等3大种质类型共7份种质的果实为试材，采用高效液相色谱法研究分析了不同种质类型果实的糖酸组分及其含量特征，为不同类型种质资源的高效利用提供依据。

1　材料与方法

1.1试验材料与样品采集

选取3种类型7份种质的果实为试材，一个普通酸枣品种，北京酸枣和北京老虎眼2个中间类型的品种和赞皇大枣、新郑灰枣、山东梨枣和大荔蜂蜜罐等4个枣品种。

试验于2012～2013年在山西省农业科学院果树研究所进行。采样地为矮化密植栽培，株行距2. 5 m×3. 0 m，栽培条件和管理水平一致，样本树为8年生的结果树。每种质依据枣果实发育阶段，在白熟期(果实青绿色逐渐褪去果皮泛白至梗洼出现红圈)、脆熟期(半红或花红)、完熟期(全红未软)分别进行取样。每次选3株样本树，每株树采集1份样品，每份样品采集60～80个果实。

将采集的样品切成薄片，在60 ℃干燥箱中烘干至恒重后粉碎，(记录干燥前鲜样的重量和干燥后的重 量，以便计算含水量)过80目筛后装入塑封袋，放置于干燥器中储存，以待进行糖组分测定。

用于有机酸分析的样品，切成薄片直接装入塑封袋，置于-20 ℃冰箱中保存备用。

1.2试验方法

1.2.1可溶性固形物和可滴定酸的测定

可溶性固形物的测定采用国标法GB/T 12295-90，可滴定酸的测定采用国标法GB/T 12293-1990，采集鲜样立即测定。

1.2.2可溶性糖组分及含量的测定

糖组分的提取参考陈美霞[6]、彭艳芳[7]的方法并进行改良，采用50%的乙腈作为提取液。取5 mL提取液于15 mL离心管中，再称取1 g干粉样品，溶解后定容到10 mL。于50 ℃条件下超声20 min进行提取，后10 000 r离心15 min，转移上清液至25 mL容量瓶。滤渣重复提取1次，离心后合并上清液，定容至25 mL后过滤，取少量滤液过SPE小柱，再过0. 22 μm滤膜待测。

测定分析采用超高效液相色谱法，参考杨俊[8]、蔡欣欣[9]和Waters公司提供的方法资料，并进行改进。仪器为Waters公司UPLC ACQUITY H-Class超高效液相色谱，FTN自动进样器，样品室温度设为30 ℃，数据处理系统为Empower 2。ACQUITY ELSD蒸发光散射检测器，ACQUITY UPLC BEH Amide 1. 7 μm 2. 1×100 mm的糖柱。流动相为乙腈和水(72:28)，0. 22 μm的滤膜抽滤。检测条件：柱温 35 ℃，流速0. 15mL·min-1，增益50，载气是高纯氮气(99. 99%)，气压 40 psi，飘移管 80 ℃，喷雾器60 ℃。进样量 5 μL，样品运行时间 8 min。样品各组分相对保留时间精密度RSD为 0. 021%～0. 147%，加标回收率为 96. 71%～103. 42%。

1.2.3有机酸组分及含量的测定

有机酸组分分为水溶性和醇溶性分别进行提取和测定。仪器采用Waters公司UPLC ACQUITY H-Class超高效液相色谱，选用ACQUITY TUV 紫外检测器，ACQUITY UPLC HSS T3 1. 8 μm 2. 1× 100 mm的柱子，检测波长210 nm，增益50，进样量5 μL。标样为Sigma公司产品。分析测定所用甲醇和乙腈为Grace品牌，样品提取试剂为分析醇。超纯水为Heal Force制水机制备，离心机为Sigma 3-18K。

水溶性有机酸：参考牛景[10]、张丽丽[11]的提取方法用0. 02 mol·L-1KH2PO4水溶液提取，取50 g冷冻果肉加200 mL提取液进行匀浆，浆液在室温条件下超声20 min后过滤，取少量滤液过混合阴离子小柱，再过0. 22 μm滤膜待测。水溶性有机酸组分的测定参考关秀杰[12]、陆新华[13]的方法。流动相为甲醇和0. 02 mol·L-1的KH2PO4水溶液(H3PO4调PH值至2. 38)梯度检测，先加入4. 0%的甲醇运行，3. 0～3. 5 min逐渐变为100%的KH2PO4水溶液，样品运行时间12 min。流速0. 11 mL·min-1，柱温30 ℃。

醇溶性有机酸：提取和测定参考Li Jin-Wei[14]和周春华[15]的方法。 取10 g冷冻果肉研磨，用20 mL甲醇转移至50 mL离心管中，室温超声20 min后，转移上清液到50 mL容量瓶中，滤渣再加20 mL甲醇重复提取后合并上清液定容至50 mL，取少量提取液过0. 22 μm滤膜待测。醇溶性有机酸组分的测定流动相也是甲醇和0. 02 mol·L-1的KH2PO4水溶液(PH值2. 38)，体积比为90:10，等度检测，流速0. 18 mL·min-1，柱温33 ℃，样品运行时间8 min。样品各组分(除L-抗坏血酸外)相对保留时间精密度RSD为0. 029%～0. 542%，加标回收率为94. 68%～107. 34%。

试验设3次重复，采用外标法进行定量，含量以鲜重计，结果统计分析采用Excell和SAS软件。

2　结果与分析

2.1不同种质果实可溶性固形物含量比较

枣、酸枣和中间类型种质的果实可溶性固形物的含量，结果显示(图1)：从高到低依次为枣、中间类型和酸枣。试验还分析了不同类型种质果实的可溶性固形物在白熟、脆熟和完熟3个果实发育期的动态变化，结果显示不同种质类型果实的可溶性固形物含量均呈上升趋势，每种类型果实不同发育时期可溶性固形物的含量均达显著水平。而且枣果实在不同发育时期的可溶性固形物含量均高于同期的中间类型和酸枣的果实，以新郑灰枣、北京老虎眼和酸枣为例进行比较，白熟期新郑灰枣的可溶性固形物含量为18. 60%，北京老虎眼和酸枣分别是16. 00%和13. 20%；脆熟期新郑灰枣为27. 25%，北京老虎眼和酸枣分别是26. 00%和25. 20%；完熟期新郑灰枣为37. 20%，北京老虎眼和酸枣分别是28. 40%和27. 80%。

图1　不同种果实可溶性固形物的动态变化

图2　不同种果实可滴定酸的动态变化

2.2不同种质果实可滴定酸含量比较

枣、酸枣和中间类型种质的果实可滴定酸的含量差异比可溶性固形物大，且变化规律相反，从高到低依次为酸枣、中间类型和枣。试验还分析了不同类型种质果实的可滴定酸在白熟、脆熟和完熟3个果实发育期的动态变化，结果显示(图2)不同种质类型果实的可滴定酸均呈上升趋势，酸枣和中间类型果实不同发育时期可溶性固形物的含量均达显著水平，枣果实可滴定酸含量在白熟期和脆熟期间存在显著差异，脆熟期和完熟期差异不显著。枣果实在不同发育时期的可滴定酸含量均极显著低于同期中间类型和酸枣种质的果实，以山东梨枣、北京酸枣和酸枣为例进行比较，白熟期山东梨枣的可滴定酸含量为0. 326%，北京酸枣和酸枣分别是1. 150%和1. 343%；脆熟期山东梨枣为0. 425%，北京酸枣和酸枣分别为1. 419%和2. 267%；完熟期枣山东梨枣为0. 452%，北京酸枣和酸枣分别为1. 550%和3. 252%。

2.3不同种质果实糖的组分及含量特点

以不同类型种质完熟期的果实为试材了进行糖的组分分析。结果表明(图3)，每种类型种质的果实都含有果糖、葡萄糖和蔗糖3种糖组分，麦芽糖在所测样品中未检测到。

1果糖 Fructose 2 葡萄糖 Glucose 3 蔗糖 Susrose 4 麦芽糖 Maltose

统计分析结果(表1)表明：果实中 3 种糖总含量(以下简称总糖)的变化范围为：83. 08～393. 68 mg·g-1，不同类型种质之间总糖存在显著差异，其中枣的含量最高，可达 316. 22 mg·g-1，酸枣含量最低，仅为 83. 08 mg·g-1。各糖组分的含量在不同类型的种质间差异都达显著水平，但各糖组分在不同类型种质果实间的含量高低顺序不同。酸枣中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量都最低，且3种糖组分中蔗糖含量明显低于果糖和葡萄糖，仅为 2. 08 mg·g-1，占总糖的 2. 50%；中间类型的种质其各糖组分的含量都比酸枣高，蔗糖在总糖的占比变为 22. 22%；蔗糖含量依然低于果糖和葡萄糖，但糖组分间的含量差异逐渐变小，3个类型比较，枣果实中蔗糖含量最高，果糖含量略低于中间类型的种质，葡萄糖略高于中间类型的种质。3种组分中蔗糖含量明显高于果糖和葡萄糖。总糖中蔗糖所占的比例变为 52. 77%。

总之，从酸枣到枣，糖含量显著增加，蔗糖含量增幅最大。糖积累型从单糖积累型过渡到蔗糖积累型。

表1　不同种质的枣果实糖组分及含量　(mg·g-1 ·FW)

注: Duncanps显著性检验。不同字母表示差异显著, 小写( P < 0. 05),下同。

2.4不同种质果实有机酸的组分及含量特点

以完熟期果实进行不同类型种质果实有机酸组分的分析。测得样品果实中含有酒石酸、奎宁酸、苹果酸、抗坏血酸、乙酸、马来酸、柠檬酸、富马酸和琥珀酸等9种水溶性有机酸，但抗坏血酸在试验过程中易分解，重复性差，不适宜利用此方法进行分析。测得样品果实中含有山楂酸、桦木酸、齐墩果酸和熊果酸4种醇溶性有机酸组分(图5)，含量从高到低依次为山楂酸、桦木酸、齐墩果酸和熊果酸。

所测有机酸组分中含量较高的是柠檬酸、苹果酸、奎宁酸、琥珀酸和酒石酸5种，而乙酸、马来酸和富马酸含量极少。柠檬酸、苹果酸、奎宁酸等3种有机酸组分可占总有机酸含量的82% 以上。

统计分析结果(表2)表明：枣、酸枣和中间类型的种质成熟果实中的有机酸总含量(以下简称总酸)及其组分都存在显著差异。从酸枣到枣(除北京老虎眼外)总酸含量逐渐降低，枣的平均值为5 918. 44 μg·g-1，酸枣的总酸含量是枣种质的3～5倍。北京老虎眼的总酸含量最高达26 007. 45 μg·g-1。

酸枣的柠檬酸含量在3种类型中最高达11 494. 58 μg·g-1，大荔蜂蜜罐的柠檬酸含量最低仅为293. 10 μg·g-1，酸枣中的柠檬酸含量是枣种质的8～38倍。但酸枣中的奎宁酸的含量在3种类型中最低仅为892. 44 μg·g-1，枣和中间类型的奎宁酸含量因种质不同而异。北京酸枣的苹果酸含量最高达9 796. 55 μg·g-1，其次是酸枣为9 091. 36 μg·g-1，从酸枣到枣苹果酸含量逐渐降低，但与柠檬酸相比,苹果酸含量在不同类型及种质间的差异相对较小。

从主要有机酸组分所占总酸的比例可以看出，从酸枣、中间类型到枣，奎宁酸所占比例不断升高，而柠檬酸所占比例显著降低，苹果酸则略有上升。奎宁酸、苹果酸和柠檬酸在酸枣中所占比例分别为4. 01%、40. 83%和51. 62%，中间类型中分别为11. 35%、47. 75% 和22. 98%，枣中为23. 55%、51. 07%和11. 20%。说明，从酸枣到枣主要有机酸由柠檬酸与苹果酸为主变为以苹果酸与奎宁酸为主。

中间类型的种质琥珀酸含量最高，尤其是北京老虎眼琥珀酸含量最高达3 634. 04 μg·g-1是其他种质的4～8倍，酸枣和枣之间没有显著差异，只因种质不同而有差异。北京老虎眼酒石酸含量最高为3 360. 55 μg·g-1，极显著高于其他种质，是其他种质的18～88倍，除北京老虎眼外，3种类型比较没有显著差异。

山楂酸、桦木酸、齐墩果酸和熊果酸在不同类型间无显著差异，也是因种质不同而异。

表2　不同种质果实有机酸组分及含量 　(μg·g-1·FW)

注: “-”表示未检测到。

3　讨论与结论

枣、酸枣和中间类型种质比较，枣果中的可溶性固形物含量最高，可滴定酸含量最低。酸枣果实中的可滴定酸含量最高，可溶性固形物含量最低。这与刘冬芝[4]的研究结果一致。本研究还表明，白熟、脆熟和完熟3个果实发育时期枣的可溶性固形物和可滴定酸含量与酸枣和中间类型的种质都存在显著差异。

枣、酸枣和中间类型种质果实的糖主要组分都是果糖、葡萄糖和蔗糖，这与前人在其它树种上得出的结论一致，但不同树种果实中糖的组分存在较大差异，苹果[16]、梨[17]中以果糖含量最高，杏果实[15]中以蔗糖含量最高，同一种内不同类群的果实糖含量也存在差异。牛景[10]对不同类群杏的研究表明，中国育成种质和欧美及日本鲜食种质果糖含量要显著高于中国地方种质和野生种质。陆新华[13]对不同菠萝种质糖酸分析表明，菠萝种质根据糖积累可分为蔗糖积累型和单糖积累型。本研究表明枣也有不同的糖积累型。根据完熟期果实蔗糖含量所占比例不同，可分为蔗糖积累型和单糖积累型。酸枣果实不仅总糖含量显著低于枣和中间类型的种质，其糖组分中果糖和葡萄糖的含量显著高于蔗糖，占总糖的97. 50 %属单糖积累型。枣的果实不仅总糖含量显著高于中间类型和酸枣，蔗糖含量显著高于果糖和葡萄糖，占总糖的52. 77 %，属蔗糖积累型。这是造成酸枣、中间类型和枣口感风味差异的一个主要原因，这种差异与种质资源的特性有关，这与Mikio Shiraishi[18]在葡萄上得出的结论一致。

陈美霞[6]和张丽丽[11]对杏的研究表明杏果实中的主要有机酸是苹果酸、柠檬酸和奎宁酸，并根据各组分酸占有机酸总量的不同，将杏划分为苹果酸和柠檬酸2种类型。陆新华对不同菠萝种质有机酸的分析把菠萝种质划分为苹果酸型和柠檬酸型。本研究表明酸枣、中间类型和枣果实的含有苹果酸、柠檬酸、奎宁酸、琥珀酸、酒石酸、山楂酸、桦木酸等13种有机酸组分，主要的有机酸组分也是苹果酸、柠檬酸和奎宁酸。酸枣的总酸含量是枣种质的3 ～ 5倍，且酸枣以柠檬酸和苹果酸为主，枣果实以苹果酸和奎宁酸为主。总有机酸及其组分含量在不同种质间存在显著差异，这与Darko Preiner[19]在葡萄和Cevdet Nergiz[20]在橄榄上得到的结论一致。柠檬酸比苹果酸酸味刺激性较强[21]，这也许是影响酸枣果实口感风味的另一个主要原因。

酸枣类型中有口感风味不同的种质，本研究选用的酸枣是一份普通酸枣种质，口感风味甜酸。而中间类型的种质北京老虎眼不仅总有机酸含量极高，而且酒石酸、奎宁酸、琥珀酸等有机酸组分在所测种质中都最高，乙酸、马来酸和富马酸也显著高于其他类型种质。这一种质口感风味极酸，是一份特殊种质资源，以致对研究可滴定酸和有机酸的规律性有一定的影响，需要在以后的研究中进一步证实。

试验采用先进的UPLC分析方法和Waters糖、酸分析专用柱，测定了枣果中的主要糖和有机酸。明确了鲜枣果中的主要糖和有机酸组分，并比较了不同类型种质间的差异，明确枣和酸枣糖、酸组分的含量特征，为枣和酸枣种质高效利用提供了依据。

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Characteristic Analysis of Sugars and Organic Acids Components and Contents of Chinese Jujube and Wild Jujube Fruits

Zhao AilingXue XiaofangWang YongkangSui ChuanlingRen HaiyanLi Dengke*

(Research Institute of Pomology, Shanxi Academy of Agricultural Science / Shanxi Key Laboratory of Germplasm lmprovement and Utilization in Pomology, Taiyuan, Shanxi 030815)

As 7 germplasms containing wild jujube, Chinese jujube and intermediate type materials, the contents of soluble solids(SS) and titratable acids(TA) were analyzed by Nationol standard method analysis, sugars and organic acids components were analyzed by UPLC in full ripeness stage. The results showed that the SS contents of different germplasms had significant differences, Wild jujube was of the highest levels, followed by intermediate type and Chinese jujube. TA contents of 3 types had extremely significant differences, from high to low in turn was wild jujube, intermediate type and Chinese jujube. The contents of SS and TA were rising along with the development of the fruits. There were 3 sugars containing fructose, glucose, sucrose and 12 organic acids containing malic acid, citric acid, quinic acid, succinic acid, tartaric acid, hawthorn acid in 3 type germplasms respectively. Different types, whose sugars and organic acids component contents had significant differences. Sugar contents increased significantly, the largest rise was sucrose content,sugar components changed to from monosaccharide oic increase transition to sucronse oic increase；total organic acid contents significantly decreased, mainly caused by the decrease of citric acid and malic acid. From Wild jujube to Chinese jujube, organic acids mainly composed by citric acid and malic acid changed into malic acid and quinic acid.

ziziphus jujuba; wild jujube; sugars; organic acids; content analysis

2015-08-01

国家科技支撑计划(2013BAD14B030101);山西省科技创新团队(2013131017);山西省资源平台建设项目(2015091004-0105);国家农业部农作物种质资源保护项目(NB2014-2130135-02)。

赵爱玲(1978-), 女，硕士，副研究员，从事枣种质资源和育种研究。E-mail：zhyb186@126.com

�E-mail：ldkzao@126.com

1009-0568(2016)03-0029-08

S665.1

ADOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2016.03.006