不同果桑品種加工品質評價

宋志姣，樊金欣，李德煥，周藝垠，郭燕，蔣碧婷，楊麗莎，楊鈞林，范國明*

1(保山學院 資源環境學院，云南 保山，678000) 2(保山市隆陽區經濟作物技術推廣站，云南 保山，678000)3(云南林玉航宇生物科技有限公司，云南 保山，678000)

桑葚為桑科(Moraceae)桑屬(Morus)植物桑(Morusalba)的成熟果穗，因其較高的食用和藥用價值而深受消費者喜愛[1-2]。桑葚是當今風靡全球“第三代水果”中的翹楚，廣受食品、藥品、化妝品、保健品、紡織品行業歡迎，其硒含量更是百果之首[3-4]。桑樹原產于我國中部和北部，現在世界范圍內被廣泛種植，我國是桑屬種質資源最為豐富的國家[2]。按主要利用部位的不同，桑樹被分為果用和葉用，其中果用桑樹常稱為果桑。桑葚含有豐富的生物活性成分如花色苷、酚類物質、1-脫氧野尻霉素、白藜蘆醇等，這些成分具有降血糖、清除自由基、防治高血壓的作用[5-8]。但是桑葚水分含量高，不耐運輸和儲存，市場上常將其加工成果干、果膏、果醬、果醋或果酒等進行售賣[4]，以延長貨架期和增加產品附加值。

對果蔬加工品質進行綜合評價是果蔬資源開發利用的基礎，果蔬的表型性狀和營養品質特性，決定了其加工性能[9-10]。當前，對于果蔬品種綜合評價方法有：綜合指數選擇法、百分制記分法、層次分析法、模糊數學法和灰色系統分析法等[11]，根據加工特性的不同，評價體系的主要考量指標也不同?！肮?、水、氣、熱、肥”等環境因素不僅影響果蔬的生長，對其次生代謝產物的合成和累積也有重要作用[12]。因此，針對不同種植地區開展果桑評價工作尤為重要，云南因其獨特的氣候、復雜的環境和悠久的植桑歷史而擁有極其豐富的桑樹種質資源，有13個種及變種[13-14]。隨著“東桑西移”項目的開展，云南省有目的、有計劃、分步驟地從東部省份引進葉用桑樹品種，豐富了省內的桑樹種質資源。然而，云南省桑樹種質資源的評價多集中在葉用方面[15-16]，果桑的評價僅在長果桑[17]等少數品種，果桑產業面臨新品種少、缺乏客觀評價體系等問題。

鑒于此，本研究在前期進行引種和評估工作的基礎上，通過對8個在保山地區表現較好的果桑品種開展加工品質分析和綜合評價，以期為選擇出最適宜云南省種植和深加工的果用桑樹奠定基礎，為果桑產業的品種選擇和推廣利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試的果桑品種：白珍珠、黑珍珠、粵葚大十、紅果、一串紅、臺灣長果、紅果二號、四季果共計8個品種。2018年4月采摘自位于保山市的云南林玉航宇生物科技有限公司種植園內(99°11′40″E、25°04′20″N，海拔1 695 m)，挑選無破損成熟度高的桑葚果實，分別測量果徑、果長、果重，密封包裝置于-20 ℃冰箱保存備用。

無水乙醇、葡萄糖、牛血清蛋白、考馬斯亮藍G-250、H3PO4、HCl、KCl、醋酸鈉、沒食子酸、Na2CO3、甲醇、NaOH、NaNO2、Al(NO3)3、FeSO4、水楊酸、檸檬酸和H2O2，天津市風船化學試劑科技有限公司(分析純)；濃H2SO4，浙江臨平化工試劑廠(分析純)；抗壞血酸、鄰苯二甲酸氫鉀，國藥集團化學試劑有限公司(分析純)；酚酞、苯酚，浙江杭州雙林化工試劑廠。

1.2 儀器與設備

UV-2600紫外-可見分光光度計，日本島津公司；JYL-C012榨汁機，九陽股份有限公司；BCD 576 WDUP冰箱，海爾集團公司；TDL 5A離心機，上海安亭科學儀器有限公司；ZD-2型自動電位滴定儀，上海儀電科學儀器股份有限公司；JK-119手持式折射儀，北京金科利達電子科技有限公司；手持折光儀，邦西儀器科技(上海)有限公司；電子游標卡尺，艾瑞澤公司有限公司；CP214分析電子天平，奧豪斯儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 果長、果橫徑測量和相關數據計算

根據《桑樹種質資源描述規范和數據標準》的方法隨機抽取各果桑鮮果10粒，用電子游標卡尺測量桑果果蒂至果頂的長度為果長，桑果最粗處的直徑為果橫徑(精確至0.01 mm)，重復3次?？v橫徑比按公式(1)計算：

(1)

將成熟桑葚看做是圓柱體，體積指數按公式(2)計算：

體積指數/cm3=π×果橫半徑2×果長

(2)

1.3.2 果重測量

隨機抽取各品種桑葚鮮果各10粒，用電子天平測量其總質量(精確至0.01 g)，重復3次。

1.3.3 出汁率測定

稱取60 g左右桑葚鮮果，記錄其準確質量，用榨汁機高頻榨汁3 min后，以3層紗布濾出果汁，用分析天平稱量果汁的質量，重復3次。出汁率按公式(3)計算：

(3)

1.3.4 可溶性固形物測定

可溶性固形物參照NY/T 2637—2014折射儀法進行測定，重復3次[18]。

1.3.5 多糖含量測定

多糖提?。悍Q取2.000 0 g鮮果采用研缽研磨成勻漿，加入10 mL蒸餾水轉移至三角瓶中，塑料薄膜封口，于沸水中提取30 min(提取2次)，反復沖洗試管及殘渣，提取液過濾并且合并，定容至刻度。采用苯酚-硫酸法[19]測定多糖含量，以葡萄糖為標準品，測定并繪制線性回歸方程：y=0.013 2x+0.336 0，R2=0.996 4。

1.3.6 總有機酸含量測定

鑒于桑葚汁為紫紅色，因此參照GB/T 15038—2006中的電位滴定法，測定桑葚汁中有機酸含量(以檸檬酸計)[20]。

1.3.7 蛋白質含量測定

待測液制備：稱取2.000 0 g鮮果于研缽內研磨成勻漿，加入2 mL蒸餾水轉移到離心管中，并以2 mL蒸餾水沖洗研缽并轉移至離心管2次，4 000 r/min離心15 min，轉移并定容上清液為待測液。采用考馬斯亮藍法進行測定[21]，以低溫烘干至恒重的牛血清蛋白為標準品，測定并繪制線性回歸方程：y=0.005 2x+0.001 5，R2=0.994 9。

1.3.8 VC含量測定

待測液制備：稱取5.000 0 g鮮果于研缽中，加入10 mL質量分數1%的HCl，研磨成勻漿并轉移至離心管中，4 000 r/min離心10 min，取上清液，再加入5 mL質量分數1%的HCl沖洗沉淀，離心后取上清液，將2次上清液合并定容后即為待測液；參考馬宏飛等[22]的方法進行測定，以低溫烘干至恒重的抗壞血酸為標準品，測定并繪制線性回歸方程：y=0.043 1x+0.029 9，R2=0.990 4。

1.3.9 花色苷含量測定

參考曹婷等[23]所用的pH示差法進行測定：稱取5.000 0 g鮮果于研缽中研磨成勻漿，加入提取液[V(0.1 mol/L HCl)∶V(80%乙醇)=1∶1]室溫下靜置24 h進行提取，過濾后定容濾液為待測液。取2份待測液，分別用pH 1.0的KCl緩沖液和pH 4.5醋酸鈉緩沖液定容至10 mL，稀釋液平衡90 min后分別在521 nm和700 nm波長下測定吸光度，吸光度值為A=(A521 nm-A700 nm)pH 1.0-(A521 nm-A700 nm)pH 4.5，則花色苷含量計算如公式(4)所示：

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(4)

式中：MW=449.2,矢車菊-3-葡萄糖苷的分子量；DF,樣液稀釋的倍數；ε,矢車菊-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數,26 900；L,比色皿厚度,cm；V,提取液的體積,mL；m,樣品質量,g。

1.3.10 總酚含量測定

待測液制備：稱取1.000 0 g鮮果于研缽中研磨成勻漿，加入體積分數30%的乙醇25 mL，在213 W的功率下，30 ℃提取30 min，提取2次，合并提取液并定容得到待測液。參考彭賽男[8]所用的福林-酚比色法，以沒食子酸為標準品，在200～780 nm范圍內掃描中間濃度標準品的吸光曲線，得到在735.5 nm處有最大吸收峰，在此波長下測定并繪制一元線性回歸方程：y=0.003 0x+0.042 5，R2=0.987 6。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2016繪制圖表，SPSS 16.0對數據進行方差分析、主成分分析和聚類分析等。

2 結果與分析

2.1 果桑品種果實宏觀指標的測定

從表1可知，8個果桑品種的各宏觀指標之間差異顯著。臺灣長果的果長最長，為72.28 mm，白珍珠的果長最短，僅20.03 mm；四季果的橫徑最大，為15.43 mm，臺灣長果的橫徑最小，為8.26 mm?？v橫徑比在1.65～8.80，其中除臺灣長果為長條形以外，其余品種桑葚均為橢球型。不同品種果桑的體積指數從大到小依次為四季果>粵葚大十>臺灣長果>一串紅>黑珍珠>紅果二號>紅果>白珍珠。10粒果重排名前3的品種分別為：臺灣長果29.76 g、粵葚大十26.34 g、一串紅23.99 g。

表1 不同果桑品種的宏觀指標Table 1 Indicators of different mulberry varieties

2.2 果桑品種加工品質指標分析

表2 果桑品種的加工品質指標Table 2 Processing quality indexes of different mulberry varieties

2.3 桑葚各加工品質間的相關性分析

由各加工品質間的相關分析(表3)可知,果桑的出汁率和總酚含量與其他加工品質指標的相關性較弱，出汁率與其他加工品質之間沒有顯著相關關系，而總酚含量僅與多糖呈顯著負相關，相關系數為0.406；VC與可溶性固形物呈顯著正相關，相關系數為0.470，與多糖呈極顯著正相關，相關系數為0.691。其他加工品質間均呈極顯著相關性，其中花色苷與多糖呈極顯著負相關，相關系數為-0.959；花色苷與總有機酸呈極顯著正相關，相關系數為0.817。說明參試的果桑品種大多數加工品質指標之間存在較強的相關性。

表3 各加工品質Pearson相關分析Table 3 Pearson correlation analysis of each processing qualities

2.4 基于加工品質的優良果桑品種選擇

由表4可知，第1主成分特征值為5.272，解釋了加工品質特征值總和的65.901%，第2主成分特征值為1.477，解釋了所有變量的18.461%，第3主成分特征值為0.618，解釋了所有變量的7.723%。前3個主成分累計貢獻率為92.084%(>85.000%)，不需要再添加主成分。

如表5所示，第1主成分的可溶性固形物、多糖、蛋白質和VC有較為重要的正載荷；第2主成分中出汁率有較為重要的正載荷；第3主成分中總酚載荷最高，為0.446。3個主成分分別用y1、y2和y3表示，根據綜合指數選擇法[24]，將因子載荷矩陣的特征值與各主成分系數進行計算后得到3個主成分與各個加工品質的表達式為：

表4 各個主成分的特征值和貢獻率Table 4 The characteristic roots and contribution rate ofmain components

y1=-0.037x1+0.347x2+0.421x3-0.381x4+0.362x5-0.327x6-0.427x7-0.368x8

y2=0.763x1-0.106x2-0.130x3-0.292x4+0.302x5-0.420x6+0.071x7-0.179x8

y3=0.396x1+0.256x2+0.071x3-0.377x4-0.458x5+0.312x6-0.057x7+0.567x8

表5 主成分載荷矩陣Table 5 Principal component load matrix

采用綜合指數選擇法，根據各品種桑葚加工品質和主成分表達式進行打分，不同果桑品種的得分見表6。

表6 因子得分及排序Table 6 Factor scores and ordering

各果桑品種得分排序依次是：白珍珠>臺灣長果>粵葚大十>一串紅>紅果>四季果>紅果二號>黑珍珠。在綜合指數選擇法中，綜合評分越高說明該品種在測量的多個指標中綜合表現越好。白珍珠得分最高，為1.462分；臺灣長果和粵葚大十的得分也為正值，其余5個品種的綜合評分皆為負值，其中黑珍珠的得分最低，為-1.898分。

2.5 果桑品種加工品質聚類分析

果桑營養豐富，加工品質涉及指標數量較多，不同品種果桑的加工品質存在差異，具有豐富多樣性。基于各加工品質指標對8個果桑品種進行聚類分析，結果如圖1所示。在距離為10的情況下，8個果桑品種可聚為3類，其中紅果、紅果二號、黑珍珠、白珍珠和四季果聚為Ⅰ類；粵葚大十和一串紅聚為Ⅱ類；臺灣長果為Ⅲ類。Ⅰ類又可以分為2個亞類：紅果、紅果二號和黑珍珠為一個亞類；白珍珠和四季果為另一個亞類。Ⅱ類的特點是出汁率、多糖含量高，有機酸含量較低。Ⅲ類的特點是可溶性固形物、多糖、蛋白質、VC含量高，而出汁率、總有機酸和花色苷含量低。

圖1 八個果桑加工品質的聚類分析Fig.1 Cluster analysis of processing qualities of 8 varietiesof mulberry

3 結論與討論

本實驗對8個品種果桑的宏觀指標和加工品質進行比較分析，結果表明，除總酚含量外，各指標在不同果桑品種間有極顯著差異。不同品種的果桑加工適應性不同，酸甜適當的桑葚適合制作果干和果膏，糖度較高的桑葚適合加工成果酒，出汁率較高的桑葚適合制作果汁或復合飲料[25]。綜合各果桑品種的特性，認為白珍珠果實體積小、可溶性固形物、多糖和蛋白質含量高、有機酸和花色苷含量低，適宜鮮食；粵葚大十出汁率高、果大且果實較重、有機酸含量偏低，更適合加工成果汁或復合飲料；臺灣長果可溶性固形物含量高、有機酸含量低且多糖含量高，適宜制作果干、果膏或果酒；黑珍珠的花色苷含量最高，適宜作為保健品開發的備選果桑品種。白珍珠、臺灣長果和粵葚大十可作為重點品種進行進一步試驗和推廣。

桑樹作為葉、果兩用且兼具藥用和食用價值的樹種，其果實既可鮮食，又可加工成營養豐富的產品，桑葚的品質特性決定其加工適應性[25]。本研究在考慮鮮果包裝和深加工的基礎上，將桑葚視為圓柱體，計算其果實體積，為包裝和運輸提供了參考。粵葚大十是栽培較廣的一個品種，其在廣西及四川等地栽培表現良好[26-27]，認為粵葚大十適合深加工，與本研究的結果基本一致。白珍珠是為數不多成熟果穗為白色的果桑品種，與常規認知的桑葚呈紫紅色或紫黑色不同，且其出汁率適中、可溶性固形物、多糖和蛋白質含量高、有機酸和花色苷含量低，作為鮮果售賣容易引起消費者的購買欲。

對果桑加工品質的充分挖掘與開發，不僅能推進蠶桑產業的蓬勃發展，而且能夠豐富人們的水果種類，促進各地桑樹觀光農業的發展。在果桑的評價與推廣中，除了考慮產量因素以外，果實的宏觀指標和加工品質也是決定果桑品質的要素。桑葚中的多糖有降血糖的功能[28]，蛋白質和VC是桑葚的主要營養指標之一，花色苷是桑葚抗氧化能力的重要體現[29]，酚類物質有抗衰老、消炎、抑菌、抗癌和鎮痛的療效[30]。

本試驗所探討的8個果桑品種是在隆陽區經濟作物技術推廣站前期工作的基礎上選出的在保山地區表現較好的果桑品種，研究結果為果桑加工品質評價體系的建立提供理論依據，為果桑產業的品種選擇和推廣利用工作提供參考。生產上可以在結合不同品種果桑的營養、保健價值和開發目標的情況下，選擇不同的果桑品種，最大程度利用好果桑種質資源。同時，探討不同采摘期、不同加工方式對果桑品質的影響，進一步完善評價體系，也可成為將來的研究方向。