吐魯番地區(qū)12個桑葚品種的品質(zhì)分析及評價

李長城，張志剛，劉玉芳，楊 璐，程 平*

(1.新疆林業(yè)學(xué)校，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；3.新疆廣播電視大學(xué)，新疆 烏魯木齊 830000)

【研究意義】新疆吐魯番位于吐魯番盆地腹地，屬于極端干旱區(qū)，降水極少而蒸發(fā)量強(qiáng)大，水資源匱乏，環(huán)境脆弱，風(fēng)沙肆虐，故有“火洲”、“風(fēng)庫”之稱[1-2]。由于吐魯番獨特的地理位置及氣候造就晝夜溫差大、日照充足的自然環(huán)境，有利于林果業(yè)發(fā)展，培育優(yōu)良果品品質(zhì)。吐魯番林果業(yè)中無花果[3]、甜瓜[4]、葡萄[5]、桑葚等種植面積不斷增加，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)民收入，改善生態(tài)環(huán)境。特別是桑葚在該地區(qū)的歷史悠久、地位重要性——適應(yīng)環(huán)境耐旱[6]、防風(fēng)固沙[7]、藥用[8]、旅游采摘[9]、農(nóng)民創(chuàng)收脫貧。【前人研究進(jìn)展】盧紅對吐魯番地區(qū)庭院桑文化進(jìn)行研究[10]，殷工[11]、買買提依明[12]研究了沙漠桑的生理特性及發(fā)展現(xiàn)狀，盧紅[13]、丁天龍[14]研究了吐魯番地區(qū)桑資源與生態(tài)發(fā)展的考研，針對于吐魯番地區(qū)桑樹優(yōu)良品種的篩選少有人研究，為了促進(jìn)該地區(qū)“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”可持續(xù)發(fā)展，篩選出優(yōu)良桑葚品種推廣對于吐魯番地區(qū)具有十分重要意義。【本研究切入點】以南疆、東疆現(xiàn)種植的桑樹品種為基礎(chǔ)，引入到吐魯番地區(qū)進(jìn)行栽植對果實經(jīng)濟(jì)性狀、果實營養(yǎng)成分進(jìn)行研究，篩選出優(yōu)良桑樹鮮食品系2～4個，干制藥用品系2～4個。【擬解決的關(guān)鍵問題】篩選出適合的優(yōu)良桑樹品種并進(jìn)行推廣，促進(jìn)當(dāng)?shù)厣Ｎ幕陌l(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入、脫貧致富、形成“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)”可持續(xù)發(fā)展局面。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)選擇吐魯番市高昌區(qū)林業(yè)局苗圃，位于亞爾鄉(xiāng)新園村，E 89°11′14″，N 42°59′21″；屬于典型的大陸性暖溫帶荒漠氣候，日照充足，熱量豐富但又極端干燥；全年日照時數(shù)為3000～3200 h左右，全年平均氣溫13.9 ℃，高于35 ℃的炎熱日在100 d以上；干旱少雨，年平均降水量僅有16.4 mm，而蒸發(fā)量則高達(dá)3000 mm以上[15-17]。

1.2 試驗步驟

2015年3月，在苗圃選擇3335 m2試驗地，鋪設(shè)滴灌設(shè)施購買桑樹苗木，用于后期嫁接，按照1.5 m×2 m株行距進(jìn)行定植，共定植1000株。

2016年3月，從新疆南疆、東疆區(qū)域分別選擇白桑、黑桑品系各4個，粉桑、紫桑品系各2個，共12個品系，每品系20株，采集當(dāng)年生枝條。

2016年3月，以上一年定植的地徑相同桑樹為砧木，進(jìn)行芽接，每個品系芽接20株，共計240株并做標(biāo)記，分別為白桑1號、白桑2號、白桑3號、白桑4號，黑桑1號、黑桑2號、黑桑3號、黑桑4號，粉桑1號、粉桑2號，紫桑1號、紫桑2號。

2017年5月中旬對成熟的桑葚東、西、南、北 4個方向的果實進(jìn)行采摘并隨機(jī)選取各50粒，放入泡沫箱冰袋降溫帶回新疆林科院測試中心實驗室進(jìn)行分析，分析指標(biāo)為單果重、縱橫徑、口感；總多酚、總黃酮、總多糖、總酸、pH值、可溶性固形物、固酸比、糖酸比等指標(biāo)。

1.3 試驗方法

根據(jù)Folin-Ciocalteus法[18]測定總多酚含量；根據(jù)硝酸鋁比色法測定總黃酮含量[19]；根據(jù)GB/T 5009.7-2016《食品中還原糖的測定》[20]測定還原糖的含量；根據(jù)GB/T 12546-2008《食品中總酸的測定》[21]測定總酸含量；根據(jù)GB/T 8210-2011《柑桔鮮果檢驗方法》[22]測定可溶性固形物含量；根據(jù)GB/T 10468-1989《水果和蔬菜產(chǎn)品pH值的測定方法》[23]測定pH值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2019 軟件對實驗測得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；用 SPSS 22.0 進(jìn)行差異性和相關(guān)性分析。

桑果的營養(yǎng)品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法[24]。計算公式如下：

Zij=(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin) 如果為負(fù)相關(guān)，則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計算公式為：

Zij= 1-(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin)

其中：Zij表示i品質(zhì)j指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；Xij表示i品質(zhì)j指標(biāo)的測定值；Ximax和Ximin分別表示各品種中指標(biāo)的最大和最小測定值。

2 結(jié)果與分析

2.1 12個桑葚品種果實經(jīng)濟(jì)性狀分析

如表1所示，12品種桑樹成熟果實的3個指標(biāo)差異顯著。縱徑指標(biāo)中首選4個品種為黑桑2號>粉桑2號>粉桑1號>黑桑4號，且差異極顯著(P<0.01)，指標(biāo)分別為6.2、4.2、4.0、3.7 cm，黑桑3號指標(biāo)最差為2.8 cm；橫徑指標(biāo)中首選4個品種為黑桑2號>黑桑4號>粉桑2號>粉桑1號，指標(biāo)分別為2.5、2.4、2.3、2.2 cm，紫桑2號、黑桑3號、白桑2號、白桑3號均為最小值1.6 cm，黑桑2號與黑桑4號差異不顯著(P<0.05)，粉桑2號與粉桑1號差異不顯著(P<0.05)，但二組存在極顯著差異(P<0.01)；單果重指標(biāo)中首選品種為黑桑2號>粉桑2號>黑桑4號>粉桑1號，指標(biāo)分別為7.8、5.5、5.4、5.2 g，粉桑2號與黑桑4號差異不顯著(P<0.05)，與黑桑2號、粉桑1號差異極顯著(P<0.01)。

2.2 12個桑葚品種果實營養(yǎng)成分分析

從表2可以看出，12個品種桑葚果實營養(yǎng)成分8個指標(biāo)存在顯著差異。總多酚指標(biāo)中黑桑1號含量最高為5.156 mg/g，其次為粉桑2號，二者差異極顯著(P<0.01)，最小是黑桑3號，為2.693 mg/g；總黃酮含量前四從大到小依次為紫桑1號>黑桑2號>白桑1號>白桑2號，分別為8.711、8.145、8.009、7.953 mg/g，四者差異極顯著(P<0.01)；總多糖含量最大值為25.216 mg/g(黑桑2號)，最小值15.411 mg/g(白桑4號)，前四從大到小依次為黑桑2號>黑桑4號>黑桑3號>紫桑1號，且差異極顯著(P<0.01)；總酸含量前四從大到小依次為黑桑2號>黑桑4號>黑桑1號>黑桑3號，差異極顯著(P<0.01)，分別為8.047、7.204、5.53、5.003 mg/g；pH值白桑2號最大,為5.89，黑桑2號最小,為4.11，由小到大取前4位為黑桑2號<黑桑4號<黑桑1號<黑桑3號，與總酸含量順序相符合；可溶性固形物最大為白桑2號,為18.7，最小紫桑1號為8.7，前四從大到小依次為白桑2號>紫桑2號>白桑1號>白桑3號，前三差異顯著(P<0.05)，與第四差異極顯著；固酸比最大為黑桑1號16.2，最小為黑桑2號5.8，前四從大到小依次為黑桑1號>白桑3號>紫桑2號>白桑4號，且差異均為極顯著(P<0.01)；糖酸比前四從大到小依次為白桑3號>白桑2號>白桑1號>白桑4號，但差異不顯著(P<0.05)。

表1 不同品種桑葚果實經(jīng)濟(jì)性狀差異性分析

表2 不同品種桑葚果實營養(yǎng)成分差異性分析

表3 12個品種成熟桑葚經(jīng)濟(jì)性狀的隸屬函數(shù)值

2.3 12個桑葚品種果實經(jīng)濟(jì)性狀與營養(yǎng)品質(zhì)的評價

果實的經(jīng)濟(jì)性狀直接影響到其可觀食性，因此挑選出觀食性優(yōu)良的桑葚品種至關(guān)重要。采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法對12個桑葚品種果實經(jīng)濟(jì)形狀指標(biāo)進(jìn)行評價。如表3所示，根據(jù)平均隸屬函數(shù)值進(jìn)行排序次為白桑2號>黑桑2號>白桑3號>白桑4號>黑桑3號>粉桑1號>紫桑2號>粉桑2號>黑桑1號>白桑1號>紫桑1號>黑桑4號。

果實的營養(yǎng)成分含量決定著果實的口感、對人體的營養(yǎng)補(bǔ)充等，是一個綜合性指標(biāo)。采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法對12個桑葚品種果實營養(yǎng)成分進(jìn)行評價。如表4所示，根據(jù)平均隸屬函數(shù)值進(jìn)行排序,依次為白桑4號>黑桑1號>白桑3號>粉桑1號>白桑2號>紫桑2號>白桑1號>粉桑2號>黑桑3號>黑桑4號>紫桑1號>黑桑2號。

表4 12個品種成熟桑葚營養(yǎng)成分的隸屬函數(shù)值

續(xù)表4 Continued table 4

2.4 12個桑葚品種果實經(jīng)濟(jì)性狀與營養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性分析

根據(jù)表3～4桑葚果實經(jīng)濟(jì)性狀隸屬函數(shù)值排序與營養(yǎng)成分隸屬函數(shù)排序發(fā)現(xiàn)存在差異。因此對二者進(jìn)行相關(guān)性分析，如圖1所示，各點分布未在一條直線且分布無規(guī)律，因此可判斷桑葚果實的經(jīng)濟(jì)性狀與營養(yǎng)成分含量沒有直接關(guān)系。

3 討 論

果實的經(jīng)濟(jì)性狀、營養(yǎng)成分指標(biāo)、色澤直接影響消費者對果實的選擇[25]。科學(xué)合理的評價果實方法對于優(yōu)良品種選擇具有重要意義[26]。有一些學(xué)者采用合理-滿意度和多維價值理論對果實品質(zhì)進(jìn)行評價[27]，本文采用模糊隸屬函數(shù)評價果實標(biāo)準(zhǔn)與許鳳、桃聯(lián)安相同[28]。

圖1 桑葚經(jīng)濟(jì)性狀與營養(yǎng)成分的隸屬函數(shù)值相關(guān)性分析Fig.1 Relativity analysis of subordinate function value between economic characters and nutritional components of mulberry

研究結(jié)果表明：12個品種桑葚果實經(jīng)濟(jì)性狀差異顯著，根據(jù)隸屬函數(shù)均值排序選擇4個優(yōu)良品種依次為白桑2號>黑桑2號>白桑3號>白桑4號，白桑2號縱徑3.3 cm、橫徑1.6 cm、單果重4 g，縱橫徑比例大致為2∶1，果型橢圓形，較好；黑桑2號縱徑6.2 cm、橫徑2.5 cm、單果重7.8 g均為最大值，縱橫徑比例大致為5∶2，果型為長條形，相對于白桑2號較為劣勢。因此4個品種可作為經(jīng)濟(jì)性狀方面的優(yōu)選品種。營養(yǎng)成分方面12個品種也存在顯著差異，總多酚決定果實香氣，黑桑1號含量最高為5.156 mg/g；總黃酮具有抗氧化、防衰老的功效是許多中草藥的有效成份，其含量最高為紫桑1號8.711 mg/g；隨著水果的成熟，其中的可溶性固形物(soluble solid content，SSC)含量升高而酸的含量減少，水果風(fēng)味得到較大提升，固酸比可以判斷果實成熟度及風(fēng)味，黑桑1號值最大為16.2；糖酸比可當(dāng)作甜酸味的表示尺度，白桑2號值最大為0.23。根據(jù)隸屬函數(shù)均值排序前四依次為白桑4號>黑桑1號>白桑3號>粉桑1號，由此可見單一指標(biāo)含量的高低不能作為唯一評價，果實營養(yǎng)成分含量均勻才是最優(yōu)選擇。

根據(jù)經(jīng)濟(jì)性狀與營養(yǎng)成分隸屬函數(shù)平均值相關(guān)性分析，二者沒有相關(guān)性，因此不可根據(jù)果實外形的差異來評判內(nèi)部營養(yǎng)成分的優(yōu)劣。

4 結(jié) 論

桑葚的果實可以食藥兩用，樹種適應(yīng)環(huán)境的能力較強(qiáng)，且在吐魯番地區(qū)種植歷史悠久，因此挑選出適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展、推廣的優(yōu)良品種桑葚具有重要意義。白桑3號、白桑4號經(jīng)濟(jì)性狀、營養(yǎng)成分均排列前四，可作為鮮食品種；黑桑1號、粉桑1號營養(yǎng)成分含量較好而經(jīng)濟(jì)性狀一般，可干制藥用；白桑2號、黑桑2號經(jīng)濟(jì)性狀較好而營養(yǎng)成分一般，可與黑桑1號、粉桑1號雜交、嫁接等進(jìn)行無性、有性繁育方式培育，繼續(xù)篩選出優(yōu)良品種，促進(jìn)吐魯番地區(qū)桑產(chǎn)業(yè)文化發(fā)展。