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莲雾果实糖酸含量分析①

2019-05-29高贤玉张发明柏天琦易怀锋尼章光罗心平

热带农业科学 2019年3期
关键词:苹果酸莲雾黑珍珠

高贤玉 张发明 柏天琦 易怀锋 尼章光 罗心平③

(1 云南省农业科学院热带亚热经济作物研究所 云南保山 678025;2 云南农业大学植物保护 云南昆明 650201)

莲雾(Syzygium samarangense(Bl.)Merr.et Perry)为桃金娘科蒲桃属植物,原产马来西亚、印度尼西亚和印度。我国最早由台湾省引种,目前,广泛栽种于我国南部的广东、 海南、福建、广西以及西南部的云南、四川等省(区)。莲雾果实色泽鲜艳,外形美观,营养丰富,清凉爽口,有特殊水果风味和较高的营养价值,同时在食疗上具有清热、安神、润肺、止咳、除痰、凉血等功能,还能辅助治疗咳嗽、痔疮、腹泻、肠炎、痢疾、糖尿病等常见疾病,尤适于糖尿病患者食用[1-3]。因此,莲雾是一种商品性高,深受广大消费者喜爱的热带水果。

本试验以云南省农科院热带亚热带经济作物研究所种质资源圃中的3个莲雾品种为研究材料,通过测定果实成熟时的果实性状和糖酸组分,运用生物统计学方法,对成熟时3个莲雾品种果实中的糖组分、有机酸组分和含量进行系统的综合评价,为了解不同品种莲雾的果实品质差异及新品种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料

‘飞弹'、 ‘新世纪'和 ‘黑珍珠'3个莲雾品种均采自云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所种质资源圃。

1.1.2 仪器与试剂

1.1.2.1 仪器

JJ500精密电子天平(常熟双杰测试仪器厂);0-200电子数显卡尺(桂林量具刃具厂);WYT-32型手持糖量计(泉州光学仪器厂);美国ThermoFisherscientificU-3000高效液相色谱仪;Thermo-U3000/3000RS DAD检测器及Alltech ELSD2000ES示差检测器,TheromoFisherscientific Chromeleon色谱数据处理系统;Eppendorf微量进样枪;美国Millipore-DirectQ-8UV-R超纯水仪;TP-214万分之一天平(丹佛仪器有限公司);TGL-16aR高速离心机(上海安亭)。

1.1.2.2 试剂

药品及标样:H3P03(色谱纯,美国Tedia,纯度85%), 乙腈(色谱纯,德国默克), 乙酸锌(分析纯), 亚铁氰化钾(分析纯),石油醚(分析纯)。酒石酸(Tartaric acid)、琥珀酸(Succinic acid)、富马酸(Fumaric acid),没食子酸(Gallic acid),L-苹果酸(L-Malicacid)、 柠檬酸(Citric acid); 蔗糖(D(+)-Sucrose)、果糖(Fructose)及葡萄糖(Glucose)等标样购自Sigma-Aldrich公司,纯度99.5%以上。实验室用水为自制超纯水。

1.2 方法

1.2.1 采样

每个品种选择5株树,每株树按东、南、西、北4个方向随机采10个成熟果,所有样品采摘后先进行冷藏,并且3 h内送回实验室进行处理。

1.2.2 试样处理

每个莲雾品种随机选取果形均匀、健康饱满,无机械损伤、无病虫害的50枚果实参照国标(GB5009.157-2016及GB5009.8-2016)中样品处理方法,进行处理。样品液经0.45 μm水相膜过滤后待测。

1.2.3 性状及组分测定

1.2.3.1 果实性状测定

每个莲雾品种随机选取50枚果实进行单果重、果实纵径、果实横径、TSS果形指数及风味等综合性状测定。

风味参照魏秀清[4]等对 《不同莲雾品种果实品质分析》中的风味(清甜、淡甜)进行评价。

1.2.3.2 有机酸测定

色谱条件:AcclaimTH120 C18色谱柱(4.6×250 mm,5 μm); 紫外检测波长为210 nm, 柱温30℃, 进样量为20 μL,以峰面积外标法定量。

流动相为:参照食品安全国家标准食品中有机酸测定(GB5009.157-2016)方法,为甲醇-0.1%磷酸水溶液(97.5∶2.5),等度洗脱,流速为1mL/min。

标液配制:根据国标(GB5009.157-2016)中的方法进行配制,定容至刻度后,封口,作为标准贮备液,在4℃保存备用。使用前,根据实验需要将此标准贮备液用流动相稀释至适宜含量,以配制标准工作液和混合标准工作液。

1.2.3.3 糖组分测定

色谱条件:Prevail Carbohydrate ES色谱柱(4.6×250 mm, 5 μm); 示差检测器温度 40℃, 进样量为20 μL,以峰面积外标法定量。

流动相为:参照食品安全国家标准食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定(GB5009.8-2016)方法,为乙腈∶水=70∶30,等度洗脱,流速为1 mL/min。

标液配制:根据国标(GB5009.8-2016)中的方法进行配制,定容至刻度后,封口,作为标准贮备液,在4℃保存备用。使用前,根据实验需要将此标准贮备液用流动相稀释至适宜含量,以配制标准工作液和混合标准工作液。

1.2.3.4 总酸、总糖及甜度值的计算

总酸=酒石酸+苹果酸+柠檬酸+琥珀酸+富马酸;

总糖=蔗糖+果糖+葡萄糖。

甜度值的计算参照王镜岩[5]和帅良[6]的方法 ,以蔗糖、果糖、葡萄糖的甜度值分别为1.00、1.75、0.70进行计算,计算公式为:

甜度值=蔗糖含量×1.00+果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.70。

实验除标明外,均重复3次,用Excel和SPSS 19.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 果实性状比较

如表1所示,3个莲雾品种平均单果重是61.98~79.95 g,最大为 ‘飞弹',其次为 ‘新世纪',最小为 ‘黑珍珠';甜度值(8.48~9.13)与TSS含量(5.04~8.68%)大小顺序为 ‘黑珍珠'>‘飞弹'> ‘新世纪'。

表1 3个莲雾品种果实性状比较

经方差分析(p<0.05)发现,平均单果重,‘飞弹'与 ‘新世纪'、 ‘黑珍珠'差异显著;TSS含量与甜度值,则 ‘黑珍珠'与 ‘飞弹'差异不显著,与 ‘新世纪'差异显著。由于TSS含量及甜度值的高低,使得 ‘黑珍珠'风味明显比 ‘飞弹'及‘新世纪'甜。

2.2 有机酸组分及含量

如图1所示, ‘飞弹'、 ‘新世纪'和 ‘黑珍珠'3个莲雾品种总酸含量大小顺序为: ‘飞弹'(5.11 g/kg)> ‘新世纪'(2.56 g/kg)> ‘黑珍珠'(1.52 g/kg)。

图1 3个莲雾品种有机酸组分及含量比较

经HPLC检测后发现,5种有机酸中有4种在3个品种中均被检测出,分别为苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和富马酸,酒石酸未被检测出。经比较发现,‘飞弹'和 ‘新世纪'的主要有机酸为苹果酸和柠檬酸,其中含量最高为苹果酸,其次为柠檬酸;而‘黑珍珠'的主要有机酸为富马酸,其次为柠檬酸。

经方差分析(p<0.05)发现,3个莲雾品种总酸及有机酸均存在不同程度差异,这也是决定3个品种莲雾果实间风味各异的重要因素。从图1可知,‘飞弹'果实中以积累苹果酸为主,其含量显著高于 ‘新世纪'和 ‘黑珍珠'; ‘新世纪'中积累的苹果酸与柠檬酸含量相近,但与 ‘飞弹'和 ‘黑珍珠'存在显著差异; ‘黑珍珠'中积累富马酸含量最高,显著高于 ‘飞弹'和 ‘新世纪'。3个莲雾品种中的琥珀酸积累量差异不显著。

2.3 糖组分及含量

如图2所示, ‘飞弹'、 ‘新世纪'和 ‘黑珍珠'3个成熟莲雾品种中均含有蔗糖(0.23%~0.68%)、果糖(3.64%~3.91%)及葡萄糖(2.52%~2.74%), 其中果糖含量最高,3个品种中的含量分别占总糖含量的51.48%、56.53%和56.18%;葡萄糖含量其次,3个品种中的含量占总糖含量的37.76%、39.78%和36.21%;蔗糖含量最低,3个品种中的含量占总糖含量的10.76%、 3.69%和7.61%。

图2 3个莲雾品种糖组分及含量比较

经方差分析显示(p<0.05),不同品种莲雾果实中糖组分含量存在显著性差异,糖组分含量的差异,影响着各品种莲雾果实的风味。不同品种莲雾果实中总糖含量顺序为: ‘飞弹'> ‘黑珍珠'>‘新世纪'。 ‘飞弹'总糖含量最高为7.07%,显著高于 ‘新世纪'的含量6.51%,但与 ‘黑珍珠'的含量6.95%差异不显著。果糖含量顺序为: ‘黑珍珠'> ‘新世纪'> ‘飞弹'。 ‘黑珍珠'含量最高为3.91%,显著高于 ‘新世纪'的 3.68%和 ‘飞弹'的3.64%。葡萄糖含量顺序为 ‘飞弹'> ‘新世纪'> ‘黑珍珠'。 ‘飞弹'含量最高为2.74%,显著高于 ‘黑珍珠'的2.52%,但与 ‘新世纪'的2.59%差异不显著。 ‘飞弹'的蔗糖含量显著高于‘新世纪',与 ‘黑珍珠'差异不显著。

2.4 糖和有机酸相关性分析

对3个莲雾品种果实中的有机酸、糖及甜度值进行相关性分析(表2)。结果表明,总糖与甜度值、蔗糖呈极显著正相关。TSS与总糖呈极显著正相关。甜度值与总糖、蔗糖、果糖、TSS呈极显著正相关;总酸与苹果酸、柠檬酸、葡萄糖呈极显著正相关,与果糖呈显著负相关。苹果酸与柠檬酸之间呈极显著正相关。果糖与苹果酸、柠檬酸之间呈极显著负相关,与富马酸呈极显著正相关。葡萄糖与苹果酸、柠檬酸之间呈显著相关。由此可知,TSS含量在一定程度上可以直接反映出不同莲雾品种果实中总糖含量,同时甜度值的大小直接取决于莲雾果实中的总糖、果糖和蔗糖含量。

表2 3个莲雾品种糖和有机酸相关性分析

3 讨论

植物果实的外观和内在品质是决定植物果实商品性优劣和经济价值的重要因素。可溶性固形物中包括有机酸和糖,同时也是决定植物果实风味的重要因子。有机酸和糖,因其含量和组分的不同,则直接影响植物果实的风味和品质。

植物果实通常以1种或2种有机酸为主,从果实积累主要的有机酸可将植物果实分为三大类:(1)苹果酸型;(2)柠檬酸型;(3)酒石酸型[7]。报道显示,苹果[8]、梨[9]、香蕉[10]、李[11]中主要积累的有机酸为苹果酸,但同时也含有大量的琥珀酸和柠檬酸;杏[12]、芒果[13]等果实中,主要积累的有机酸为柠檬酸,同时也含有大量的苹果酸;在葡萄及葡萄酒的研究中发现,酒石酸是葡萄酒中主要的酸味来源[14],荔枝[15]中主要积累有机酸为酒石酸,同时也积累了大量苹果酸。本次实验结果表明,3个莲雾品种中, ‘飞弹'、 ‘新世纪'主要积累的有机酸为苹果酸和柠檬酸,这一结果与李亚等[16]的检测结果相同;而 ‘黑珍珠'主要积累富马酸,是否与栽培环境有关则还需进一步研究。3个莲雾品种果实中均未检测出酒石酸。

果实中大量存在的可溶性糖为蔗糖、果糖和葡萄糖。从甜度区分,果糖最甜,蔗糖其次,葡萄糖最次;但从口感区分,则葡萄糖的口感最好[6,17]。报道显示,荔枝[18]成熟时3种糖含量因品种不同而不同,如荔枝糯米糍主要以蔗糖为主,妃子笑则以果糖和葡萄糖为主;李[11]、杏[12]和桃[19]则以蔗糖为主。本实验结果显示,3个莲雾品种中均以果糖和葡萄糖为主,与陈静[20]等的研究结果相同; ‘黑珍珠'与 ‘飞弹'、 ‘新世纪'相比,其果实中果糖和葡萄糖含量分别占总糖含量的56.18%和36.21%。

果实的风味和品质是糖、酸和挥发性成分等多种物质综合作用的结果。其中,糖、酸组分及其含量起主要作用。风味较甜的果实中的糖含量不一定很高,但有机酸含量会很低。梁俊[21]等在对12个不同品种的苹果进行糖、酸组分分析后发现, ‘秦冠'等3个品种的甜度虽低,但总酸含量相对更低,所以风味较甜;而 ‘澳洲青苹'等4个品种的甜度虽高,但因其含酸量相对更高,所以风味较酸。王柏松[22]等在对水晶梨、巴西蕉等4种水果果实糖酸组成及风味特点研究后发现,水晶梨的总糖含量较低,但总酸含量相对更低,所以风味表现为淡甜。本实验结果显示,3个不同品种的莲雾,虽然 ‘飞弹'总糖含量最高,但其总酸含量也高,因此其风味没有 ‘黑珍珠'甜; ‘黑珍珠'总糖含量在3个品种中不是最高的,但因其总酸含量在3个品种中最低,故而风味比其他2个品种甜。

综上所述,由于植物果中有机酸、糖组分的不同,使得果实间风味各异。本次实验结果中的3个莲雾品种在风味上也存在差异, ‘黑珍珠'最甜,‘飞弹'次之,而新世纪则为淡甜。

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