富士蘋果冷藏期根皮苷含量與品質指標的相關性

劉春利，任亞梅，*，張 爽，彭星星，王 濤，任小林

（1.西北農林科技大學食品科學與工程學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學園藝學院，陜西 楊凌 712100）

富士蘋果冷藏期根皮苷含量與品質指標的相關性

劉春利1，任亞梅1，*，張 爽1，彭星星1，王 濤1，任小林2

（1.西北農林科技大學食品科學與工程學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學園藝學院，陜西 楊凌 712100）

為了探究品質指標是否可以預測根皮苷含量，以富士蘋果為試材，測定冷藏180 d期間蘋果果皮、果肉和籽粒中根皮苷含量及果實品質指標的變化趨勢，應用相關和回歸分析探索其關系。蘋果根皮苷含量籽粒＞果皮＞果肉，整個貯藏期蘋果果皮、果肉和籽粒根皮苷含量整體呈下降趨勢。貯藏4 個月內，蘋果不同部位根皮苷含量均維持在較高水平 ，蘋果果肉脆硬，風味越來越甜，食用品質較好。硬度越高，果皮和籽粒根皮苷含量越高；籽粒水分含量越高，根皮苷含量越低；可滴定酸含量越高，根皮苷含量越高；固酸比含量越高，果肉和籽粒根皮苷含量越低。根皮苷含量與相關品質指標存在6 個顯著的回歸方程，擬合度較好。通過品質指標的測定可以預測蘋果不同部位根皮苷的含量。

蘋果；根皮苷；貯藏；品質指標；相關性

根皮苷是由根皮素和糖苷結合而成的一種天然產物，屬于自然界很少存在的“少數黃酮”二氫查爾酮類［1］。根皮苷是蘋果含有的特征酚類物質，主要存在于蘋果樹的根皮、莖、嫩葉以及蘋果果實中，在其他水果中不存在或者含量很低［2-4］。自1835年法國化學家從蘋果樹皮發現根皮苷至今，根皮苷被證實具有多種生物活性，如降血糖、抗氧化、延緩衰老、治療高尿酸血癥、抑制黑色素和抑菌等作用［5-10］，已被應用于食品、飲料、食品添加劑、藥品及化妝品中［11］。正如美國科學家Ehrenkranz等［12］得出的結論，根皮苷也許正是俗話“每天一個蘋果，疾病遠離我”的分子基礎。目前國內外對于多穗柯、蘋果樹、蘋果芽、蘋果汁以及海棠中的根皮苷含量有所報道，但對蘋果不同部位根皮苷的含量測定及其在冷藏期間的變化尚未有報道。根皮苷作為蘋果的重要黃酮類物質，其與生理指標之間是否存在一定相關性也鮮有研究，因此蘋果在貯藏過程中，果實不同部位中根皮苷含量的測定具有重要的理論和實際意義。

本實驗以富士蘋果為試材，研究果實（0±0.5） ℃貯藏180 d內，果皮、果肉和籽粒中根皮苷含量和果實品質指標（硬度、水分含量、可溶性固形物含量（soluble solid content，SSC）、可滴定酸（titratable acidity，TA）含量和固酸比（SSC/TA）的變化規律及其相關性，為蘋果和根皮苷的有效綜合利用提供理論依據，同時也為經銷商和消費者選擇蘋果品質較佳的貯藏階段提供理論依據。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

富士蘋果，于2013年10月15日采自陜西省乾縣一盛果期的果園，采收無病蟲害、無機械傷、大小勻稱、成熟度基本一致的果實，套網袋裝入紙箱內，置于（0±0.5）℃，相對濕度為85%～90%冷庫中貯藏。

無水乙醇、冰乙酸、酚酞、鄰苯二甲酸氫鉀、氫氧化鈉等為分析純；甲醇（色譜純） 天津科密歐化學試劑有限公司；根皮苷標準品（純度不小于99%） 上海晶純生化科技股份有限公司。

1.2儀器與設備

LC-15C高效液相色譜儀 日本島津公司；TA.XT-plus物性測定儀 英國Stable Micro System公司；R-200型真空旋轉蒸發儀 瑞士Büchi公司；KQ-250DE數控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；WFJ7200紫外分光光度儀 上海尤尼柯儀器有限公司；8101手持糖量計 大連先超科技有限公司；U410超低溫冰箱（-80 ℃） 英國New Brunswick Scientifi c公司。

1.3方法

1.3.1測定指標

貯藏期間每30 d，每次隨機取30 個果，測定蘋果果皮、果肉和籽粒中的根皮苷含量及相關品質指標，包括硬度、水分含量、SSC、TA含量和SSC/TA。

1.3.1.1根皮苷含量的測定

根皮苷含量的測定采用高效液相色譜法。色譜條件參照冉軍艦［13］、李榮濤［14］等的方法。色譜柱為GL Science C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）。流動相為體積分數1%的乙酸溶液-甲醇。梯度洗脫程序為0～10 min，5%～30% B流動相；10～25 min，30%～50% B流動相；25～35 min，50%～70% B流動相；35～40 min，70%～5% B流動相。柱溫30 ℃；流速1.0 mL/min；進樣量20 μL；紫外檢測器波長287 nm。

標準曲線的繪制：準確稱取20 mg根皮苷標準品，用色譜甲醇溶解并定容，配成1 mg/mL母液。準確吸取一定體積的標準溶液，逐級稀釋，配成7 個不同質量濃度（5、25、50、70、100、130、160 μg/mL）的標準樣品，分別過0.45 μm濾膜后進樣。以峰面積（y）為縱坐標，根皮苷標準溶液質量濃度（x）為橫坐標，繪制標準曲線。得到根皮苷的標準曲線回歸方程為：y=36 733x-45 838，相關系數R2=0.999 5。

樣品溶液制備：選取30 個蘋果，將果皮、果肉和籽粒切分，均勻取樣，果皮和果肉各取10 g，籽粒取5 g粉碎，按料液比1∶8加入70%乙醇溶液，在超聲功率250 W、35 ℃、超聲提取20 min，過濾，濾渣按料液比1∶7加入70%乙醇溶液，重復提取1次，合并2 次濾液，在48 ℃的條件下減壓濃縮蒸干，用甲醇溶解殘留物并定容至10 mL的棕色容量瓶中，4 ℃保存待用。進樣前過0.45 μm濾膜，根據保留時間定性，用外標法定量。

1.3.1.2品質指標

硬度：采用物性測定儀TPA模式測定，測前速率1 mm/s，測時速率1 mm/s，測后速率1 mm/s，測試距離10 mm；水分含量：參照GB 5009.3—2010《食品中水分的測定方法》；SSC：參考GB/T 12295—1990《水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的測定：折射儀法》；TA含量：參照ISO 750—1998《水果和蔬菜制品可滴定酸度的測定》；固酸比：即SSC與TA的比值。

1.3.2數據分析

所有數據采用SPSS 18.0軟件處理，用LSD法進行顯著性分析，P＜0.05為顯著差異；用Pearson法進行相關性分析，P＜0.05為顯著相關；進行回歸分析，P＜0.05為顯著回歸。實驗均重復3 次，結果以±s表示。

2　結果與分析

2.1貯藏期間蘋果不同部位根皮苷含量的變化

圖1　貯藏時間對蘋果根皮苷含量的影響Fig.1 Effect of storage time on the phloridzin contents in different parts of apple fruit

由圖1可知，在富士蘋果整個貯藏過程中，蘋果根皮苷含量籽粒＞果皮＞果肉。蘋果籽粒中的根皮苷含量是果皮中的10～13 倍，是果肉中的380～450 倍，果皮中根皮苷含量是果肉中的30 倍。高群等［15］比較了蘋果不同部位5 種多酚物質的含量，得出蘋果根皮苷含量果核＞果皮＞果肉，但其測得的蘋果各部位根皮苷含量遠遠低于本實驗測定結果。可見不同提取工藝會影響根皮苷含量的測定結果，本實驗的提取方法，根皮苷含量的提取率高，研究結果可信度較高。雖然蘋果不同部位根皮苷含量差異很大，但是均有利用價值。

在貯藏的0～180 d內，富士蘋果不同部位根皮苷含量整體呈下降趨勢，果皮、果肉和籽粒的根皮苷含量下降幅度分別為40.77%、40.00%和49.16%。在貯藏0 d時，蘋果果皮、果肉和籽粒中的根皮苷含量最高，分別為0.336、0.010、4.518 mg/g。在貯藏0～30 d果皮、果肉和籽粒中根皮苷含量顯著下降（P＜0.05）；貯藏30～60 d，果皮、果肉和籽粒根皮苷含量變化不顯著（P＞0.05）；貯藏60～120 d，果皮、果肉和籽粒根皮苷含量變化不顯著（P＞0.05）；貯藏120～150 d，果皮和籽粒根皮苷含量顯著下降（P＜0.05），果肉根皮苷含量保持不變（P ＞0.05）；貯藏150～180 d，果皮和果肉根皮苷含量顯著下降（P＜0.05），籽粒根皮苷含量保持不變。

蘇光明等［16］以山東蒙山紅星、山東肥城紅星、料定興城紅富士和山東蒙山紅富士為研究對象，分析貯藏2 個月內根皮苷含量的變化，結果表明這4 個品種蘋果根皮苷含量分別下降47%、40%、55%和32%。可見本研究結果與蘇光明等［16］基本一致。在貯藏4 個月內，蘋果不同部位根皮苷含量均維持在較高水平，是果實加工和食用的最佳階段，也是蘋果渣中根皮苷提取的最佳階段，應對 其進行開發利用。

2.2貯藏期間蘋果硬度和水分含量的變化

圖2　貯藏時間對蘋果硬度（A）和水分含量（B）的影響Fig.2 Effect of storage time on fl esh hardness and water contents of different parts of apple fruit

由圖2A可知，貯藏過程中，蘋果硬度的變化可以分為前期緩慢下降和后期快速下降2 個階段。在貯藏0～30 d，果實硬度顯著下降（P＜0.05）；第30～120天，蘋果硬度變化不顯著；貯藏120～180 d，蘋果硬度顯著性下降（P＜0.05）。貯藏180 d時，蘋果硬度最低，為6.005 kg/cm2，整個貯藏期蘋果硬度下降了29.61%。莊軍平等［17］研究得出蘋果采后硬度下降到最初的25%～50%便不再下降。蘋果軟化一旦進入快速下降階段，其軟化過程就不可逆轉，因此在貯藏0～120 d，蘋果果肉脆硬，食用品質較好。水分是蘋果果實中重要的品質指標之一，它不僅影響蘋果的風味、顏色，而且影響蘋果中營養物質的含量，果蔬保鮮，在很大程度上可以說是保持水分。由圖2B可知，貯藏0～180 d，蘋果果皮、果肉、籽粒水分含量在一個范圍內波動，變化不顯著（P＜0.05）。蘋果果肉中的水分含量最高，為（85.90±1.01）%，果皮次之，為（80.19±1.98）%，籽粒中水分含量最低，為（47.45±3.40）%。

2.3貯藏期間蘋果SSC、TA含量和固酸比的變化

圖3　貯藏時間對SSC、TA含量（A）和固酸比（B）的影響Fig.3 Effect of storage time on soluble solid content （SSC）， titratable acidity （TA） and SSC/TA ratio in different parts of apple fruit

由圖3A可知，在貯藏過程中，果實SSC先升高后降低。貯藏0～60 d，SSC變化不顯著（P＞0.05）；貯藏60 ～90 d，SSC顯著上升（P＜0.05），90 d時達到峰值14.33%；貯藏90～120 d，SSC顯著下降（P＜0.05）；貯藏120～150 d，SSC保持不變；貯藏180 d，果實SSC最低，為11.6%。貯藏前期SSC平穩甚至升高是因為果實中淀粉轉化為可溶性糖，加之呼吸作用較低所致。隨貯藏時間延長，果實內的淀粉轉化完成后，可溶性糖作為呼吸底物被消耗，引起SSC的下降［18-19］。

有機酸是果實酸味的重要組成物質，也是果實的呼吸基質之一，風味的優劣與TA含量有很大關系［20］。由圖3A可知，富士蘋果貯藏期間TA含量整體呈下降趨勢。下降幅度為69%。貯藏0～30 d，TA含量變化不顯著；貯藏30～120 d，TA含量顯著下降（P＜0.05），降幅達60%；貯藏120～150 d，TA含量變化不顯著；貯藏150～180 d，TA含量顯著下降（P＜0.05），貯藏180 d，果實TA含量達到最低，為0.066%。貯藏前期TA含量下降較快，是因為該階段TA含量作為呼吸的主要基質，參與果實的呼吸作用，使得果實中的酸轉化為糖［21］。

由圖3B可知，整個貯藏過程中，果實固酸比呈上升趨勢。貯藏0～60 d，固酸比變化不顯著，從54∶1增加到64∶1，果實風味偏甜；貯藏60～120 d，固酸比顯著上升（P＜0.05），從64∶1增加到134∶1；貯藏120～150 d，固酸比無顯著變化；貯藏150～180 d，固酸比顯著上升（P＜0.05），達到最高166∶1。董月菊等［22］分析了富士、國光、新世界等58 個蘋果品質指標，不同品種固酸比在6∶1～136∶1范圍內，可見不同產地不同品種固酸比差異較大。賈定賢等［23］研究表明，糖酸比大致在20～60范圍酸甜可口，對TA含量低的品種，糖酸比值相對較高，其范圍多在50以上。蘋果中的SSC大部分是碳水化合物，主要是由糖構成［24］，因此果實固酸比測定值較糖酸比偏高。果實在貯藏的2 個月內，風味變化不顯著（P＜0.05），貯藏的2～6 個月，果實風味越來越趨甜。

2.4蘋果根皮苷含量與品質指標的相關分析

2.4.1相關性分析

表1　根皮苷含量與品質指標的相關性Table 1 Correlations of phloridzin content with quality indicators of apple fruit ruit

蘋果果實在貯藏過程中，任何指標的變化都與其他指標有密不可分的直接或間接關系。表1表明，蘋果果皮根皮苷含量與硬度呈極顯著的正相關（r=0.969，P＜0.01），說明隨著硬度降低，果皮根皮苷含量也降低。果肉根皮苷含量與TA含量呈顯著正相關（r=0.851，P＜0.05），與SSC/TA呈顯著負相關（r=-0.816，P＜0.05），說明隨著TA含量降低，SSC/TA升高，果肉根皮苷含量降低。籽粒根皮苷含量與硬度呈極顯著正相關（r=0.937，P＜0.01）；與籽粒水分含量（r=-0.802，P＜0.05）、SSC/TA（r=-0.812，P＜0.05）呈顯著負相關，說明隨著硬度降低，籽粒水分含量和固酸比升高，籽粒根皮苷含量降低。籽粒根皮苷含量與硬度相關性最高，與SSC/TA相關性次之，與籽粒水分含量相關性最低。蘋果各部位根皮苷含量與SSC相關性不顯著。

2.4.2回歸分析

表2　根皮苷含量與品質指標的回歸方程Table 2 Regression equations of phloridzin content versus quality indicators of apple fruit

依據相關性分析結果，對根皮苷含量與品質指標進行回歸分析。表2回歸方程表明，果皮根皮苷含量與硬度（x1）存在極顯著的一元線性回歸方程（P＜0.01），擬合度高。果肉根皮苷含量與TA含量（x2）存在顯著的三次回歸方程（P＜0.05），擬合度高；與固酸比（x3）存在顯著的指數函數回歸方程（P＜0.05）；果肉根皮苷含量與TA含量（x2）、固酸比（x3）的存在兩元線性回歸方程，TA含量對果肉根皮苷含量的影響大于固酸比，但兩元線性回歸方程不顯著（P＞0.05），表明果肉根皮苷含量與品質指標的兩元線性回歸方程意義不大。籽粒根皮苷含量與硬度（x1）存在極顯著的兩次回歸方程（P＜0.01），擬合度高；與固酸比（x3）存在顯著的一元線性回歸方程（P＜0.05）；與籽粒水分含量（x4）存在顯著一元線性回歸方程（P＜0.05）；籽粒根皮苷含量與硬度（x1）、固酸比（x3）、籽粒水分含量（x4）存在三元線性回歸方程，籽粒根皮苷含量受品質指標的影響大小順序為硬度＞固酸比＞籽粒水分含量，但三元線性回歸方程不顯著，表明籽粒根皮苷和品質指標的多元線性回歸方程意義不大。回歸分析方程揭示了根皮苷含量與品質指標的量化關系，且相關品質指標對根皮苷含量貢獻大小結果同相關性分析結果一致。

根皮苷含量與品質指標的相關分析表明，蘋果硬度可以反映果皮和籽粒根皮苷含量，硬度越高，果皮和籽粒根皮苷含量越高。籽粒水分含量可以反映籽粒根皮苷含量，籽粒水分含量越高，籽粒根皮苷含量越低。TA可以反映果肉根皮苷含量，TA含量越高，果肉根皮苷含量越高。固酸比可以反映果肉和籽粒根皮苷含量，固酸比含量越高，果肉和籽粒根皮苷含量越低。回歸分析揭示了根皮苷含量與相關品質指標的量化關系，硬度與果皮和籽粒根皮苷含量、TA含量和果肉根皮苷含量的回歸方程擬合度高（R2＞0.9），預測準確性高。6 個回歸方程均達到顯著性差異水平，建立的方程穩定可靠。

蘋果品質指標之間的相關性研究文獻［18，20-22，25-26］表明，硬度、SSC、TA含量和固酸比可以代表蘋果的品質。蘋果不同部位根皮苷含量與果實品質指標間有不同程度的相關性，品質指標可作為蘋果根皮苷含量的指示性指標，通過品質指標的測定可以預測蘋果不同部位根皮苷的含量。但根皮苷含量與相關品質指標回歸方程的準確度和精確度，還需要大量的數據積累和驗證實驗。

3　結 論

富士蘋果籽粒中根皮苷含量最多，果皮次之，果肉最少，雖然蘋果不同部位根皮苷差別很大，但是均有利用價值。在貯藏0～180 d過程中，果實不同部位根皮苷含量呈下降的趨勢，在貯藏4 個月內，蘋果不同部位根皮苷含量、果實硬度、SSC、TA含量均下降幅度較小，蘋果品質得到較好保持，是果實加工和食用的最佳階段，也是蘋果渣中根皮苷提取的最佳階段，應對其進行開發利用。

蘋果不同部位根皮苷含量與果實品質指標間表現不同程度的相關性。蘋果硬度可以反映果皮和籽粒根皮苷含量，硬度越高，果皮和籽粒根皮苷含量越高，預測度高。籽粒水分含量可以反映籽粒根皮苷含量，水分含量越高，根皮苷含量越低。TA含量可以反映果肉根皮苷含量，TA含量越高，根皮苷含量越高。固酸比可以反映果肉和籽粒根皮苷含量，固酸比含量越高，根皮苷含量越低。量化了根皮苷含量與品質指標的關系，6 個回歸方程均達到顯著水平，硬度對果皮和籽粒根皮苷含量、TA含量對果肉根皮苷含量的預測準確度最高，結果可靠。因此，品質指標可作為蘋果根皮苷含量的指示性指標。

本實驗探索了蘋果特征查爾酮根皮苷含量與品質指標的相關性及回歸方程，為通過品質指標的測定進行蘋果根皮苷含量的預測積累了數據，為蘋果和根皮苷的有效綜合利用提供了依據，但回歸方程預測的精確度還需要大量的數據積累和驗證實驗。蘋果不同部位根皮苷含量與品質指標之間是如何相互影響的，還有待進一步研究。

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Correlation of Phloridzin Content with Quality Indicators during Cold Storage of ‘Fuji’ Apples

LIU Chunli1， REN Yamei1，*， ZHANG Shuang1， PENG Xingxing1， WANG Tao1， REN Xiaolin2
（1. College of Food Science and Engineering， Northwest A&F University， Yangling 712100， China；
2. College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling 712100， China）

The aim of this study was to evaluate the relationship between phloridzin content and quality indicators of apple fruit. During the 180-day storage of ‘Fuji’ apples， the phloridzin content in different parts of the fruit （peel， pulp and seed）and quality indicators （hardness， water content， and soluble solid content （SSC）， titratable acidity （TA） and SSC/TA ratio）of apple fl esh were determined. Correlation analysis and regression analysis were conducted between phloridzin content and the quality indicators. The phloridzin contents in different parts of apple fruit were in the decreasing order： seed ＞ peel ＞pulp and showed downward trends with storage time. During the fourth month of storage， apple fruit exhibited high content of phloridzin and maintained an excellent eating quality with high hardness and sweet taste. The correlation analysis showed that there was a positive correlation between hardness and the phloridzin content of apple peel and seed as well as between TA and the phloridzin content of apple pulp， and a negative correlation between SSC/TA ratio and the phloridzin content of apple pulp and seed and between water content and phloridzin content of apple seed （P ＜ 0.05 for all measures）. The regression analysis indicated that there existed six signifi cant regression equations between phloridzin content and quality indicators with excellent goodness of fi t. This study demonstrated that the phloridzin contents in different parts of apple fruit could be predicted by the quality indicators.

apple； phloridzin； storage； quality indicators； correlation

S661.1

A

1002-6630（2015）18-0242-05

10.7506/spkx1002-6630-201518045

2014-12-17

國家現代農業產業技術體系建設專項（Z225020701）；陜西省農業科技創新與攻關項目（2015NY004）

劉春利（1989—），女，碩士研究生，研究方向為果蔬貯藏與加工。E-mail：chunchunyoo@163.com

任亞梅（1970—），女，副教授，博士，研究方向為果蔬貯藏與加工。E-mail：yameiren@yahoo.com