國產(chǎn)新優(yōu)獼猴桃品種瑞玉、璞玉果實營養(yǎng)品質(zhì)與香氣特征分析

耿彤暉，蘭天，雷玉山，孫翔宇，劉學(xué)波*，馬婷婷,2*

1(西北農(nóng)林科技大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌，712100)2(陜西省農(nóng)村科技開發(fā)中心，陜西 西安，710054) 3(陜西省獼猴桃工程技術(shù)研究中心，陜西 西安，710054)4(陜西佰瑞獼猴桃研究院有限公司，陜西 西安，710054) 5(西北農(nóng)林科技大學(xué) 葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌，712100)

獼猴桃是原產(chǎn)于我國的多年生落葉藤本植物，包含有54種、21個變種，共計75個分類單元[1]。近30年來，在我國迅速發(fā)展，成為最具商業(yè)價值的水果之一，并因其獨特的風(fēng)味、豐富的營養(yǎng)以及對人體的多重益處而被消費者青睞[2]。同時，我國也陸續(xù)培育出了多個品質(zhì)優(yōu)良，風(fēng)味獨特的國產(chǎn)新優(yōu)獼猴桃品種，如瑞玉[3]、璞玉[4]、紅實2號[5]等。然而，在我國獼猴桃種植面積與產(chǎn)量均居世界第一的情況下[6]，當(dāng)前的中國市場仍有大量的獼猴桃進口需求，并在價格以及消費者認(rèn)可度上遠(yuǎn)高于國產(chǎn)獼猴桃[7]。導(dǎo)致該情況發(fā)生的原因有很多，其中很重要的一條就是這些新品種獼猴桃的產(chǎn)品特征如營養(yǎng)組成等不夠清晰，使得消費者了解較少。反觀世界上最成功的獼猴桃種植國新西蘭，同時也是將獼猴桃成功商業(yè)化的國家，每次推出一個商業(yè)化的新品種的同時，都會將該品種的產(chǎn)品營養(yǎng)特征公于眾[8-9]，并跟進一些功能研究[8, 10]，增進消費者的了解與信任，促進新品種的成功商業(yè)化。

近年來，我國研究人員也逐漸開始重視對國產(chǎn)品種獼猴桃的品質(zhì)特征的研究[2, 11-12]。陜西省作為中國獼猴桃種植大省，大力發(fā)展獼猴桃產(chǎn)業(yè)。在現(xiàn)有品種如華優(yōu)、翠香、徐香等的基礎(chǔ)上，為了延長獼猴桃的供貨期，持續(xù)選育了中熟新品種瑞玉以及晚熟新品種璞玉[3-4]，其中瑞玉獼猴桃是由雷玉山2007年5月以秦美為母本、K56為父本，進行雜交選育的美味系中早熟綠肉獼猴桃新品種，2015年3月通過陜西省果樹品種審定委員會審定，2017年5月取得國家植物新品種保護權(quán)，經(jīng)多區(qū)域試驗，瑞玉獼猴桃非常適宜秦嶺北麓獼猴桃主產(chǎn)區(qū)種植，并適宜秦巴山、武夷山、大別山、云貴高原等不同類型產(chǎn)區(qū)種植。璞玉獼猴桃是由雷玉山2008年5月以華優(yōu)(母本)與K56(父本)雜交，進行雜交選育的中華系優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)抗病耐貯運黃肉獼猴桃新品種，2017年5月取得國家農(nóng)業(yè)部植物新品種證書，適宜秦嶺北麓獼猴桃主產(chǎn)區(qū)、秦嶺以南新產(chǎn)區(qū)及類似生態(tài)區(qū)栽培。然而目前缺乏瑞玉和璞玉品質(zhì)特征相關(guān)研究，對于消費者的選購與新品種的推廣均造成了一定的影響。因此，本研究選擇國產(chǎn)新培育優(yōu)質(zhì)獼猴桃品種瑞玉和璞玉為研究對象，并以目前市場上最常見的國內(nèi)種植獼猴桃品種海沃德和新西蘭進口獼猴桃品種陽光金果作為對照，對其營養(yǎng)品質(zhì)以及香氣特征進行分析與評價，以期為消費者提供國產(chǎn)新優(yōu)獼猴桃產(chǎn)品特征的同時，增強消費者對國產(chǎn)獼猴桃的信任度和認(rèn)可度。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗樣品

瑞玉、璞玉，陜西佰瑞獼猴桃研究院有限公司；海沃德，陜西省周至縣獼猴桃生產(chǎn)基地；陽光金果，Zespri佳沛京東自營旗艦店。其中，瑞玉和海沃德為綠色果肉且屬美味獼猴桃，璞玉和陽光金果為黃色果肉且屬中華獼猴桃(圖1)。每個品種取成熟度為9成熟(硬度為3.6～6.7 N/cm2)、色澤均勻、無病蟲害，無機械損傷的獼猴桃果實進行實驗。每個品種取2 kg果實，清洗，去皮，切片，打漿后，密封貯存，用于后續(xù)營養(yǎng)品質(zhì)與香氣特征的測定。

圖1 不同品種獼猴桃的產(chǎn)地Fig.1 Regions of different kiwifruit cultivars

1.1.2 儀器與設(shè)備

PAL-1阿貝折光儀，日本愛拓公司；Kjeltec 2300自動定氮儀，丹麥福斯集團公司；L-8900日立全自動氨基酸分析儀，日本株式會社日立制作所；PinAAcle900原子吸收分光光度計，美國珀金埃爾默有限公司；Waters Alliance 2695高效液相色譜，美國沃世特公司；GC-MS-QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀，日本島津公司。

1.2 營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)測定

可溶性固形物含量(total soluble solid，TSS)測定，參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2637—2014；可滴定酸含量測定，參照國標(biāo)GB/T 12456—2008中的酸堿滴定法；固酸比=TSS/可滴定酸含量；抗壞血酸含量測定，參照國標(biāo)GB 5009.86—2016中的第3法 2，6-二氯靛酚滴定法；總酚含量測定，采用福林酚比色法[13]，結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量(mg GAE/100g)表示；總黃酮含量測定，參照MA等[13]的方法稍加修改，采用20 mL 70%(體積分?jǐn)?shù))乙醇溶液對5.0 g果漿進行超聲提取15 min，在4 ℃，8 000 r/min條件下離心10 min 后得到上清液，對于沉淀重復(fù)上述操作1次，并且合并上清液，得到多酚提取液。將0.5 mL多酚提取液和0.3 mL 0.5 mol/L亞硝酸鈉溶液混合并靜置3 min，然后依次加入0.3 mL 0.3 mol/L氯化鋁溶液，2 mL/mol/L氫氧化鈉溶液并加入70%(體積分?jǐn)?shù))乙醇至5 mL，靜置10 min，在506 nm處測量吸光度，結(jié)果以兒茶素當(dāng)量(mg CTE/100g)表示；蛋白質(zhì)含量測定，參考國標(biāo)GB 5009.5—2016第1法 凱氏定氮法；葉酸與5-甲基四氫葉酸(5-methyltetrahydrofolate,5-MTHF)含量測定，采用HPLC法，參照ZHANG等[14]的方法稍加修改；游離氨基酸含量測定，參考國標(biāo)GB 5009.124—2016；礦物元素含量測定，參照國標(biāo)方法測定：Ca(GB 5009.92—2016)，Na、K(GB 5009.91—2017)，Cu(GB 5009.13—2017)，Zn(GB 5009.14—2017)，Mg(GB 5009.241—2017)，P(GB 5009.87—2016)和Fe(GB 5009.90—2016)。

1.3 香氣特征測定

采用頂空固相微萃取法結(jié)合氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(headspace solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)對獼猴桃中的揮發(fā)性成分進行測定，在MA等[15]的測定方法上稍作修改。將5 mL果漿轉(zhuǎn)移至20 mL頂空瓶中，并加入1.5 g氯化鈉和120 μL內(nèi)標(biāo)混合物(表1)，內(nèi)標(biāo)濃度均為100 μL/L。SPME條件：將樣本在45 ℃下平衡30 min，然后將老化(250 ℃，120 min)的萃取纖維(50/30 μm，DVB/CAR/PDMS，美國Supelco公司)插入樣品中萃取30 min，隨后插入氣相系統(tǒng)的進樣口，在250 ℃的條件下解吸2 min。GC條件：采用DB-1MS熔融石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)和氦氣(1.93 mL/min)被用于檢測。升溫程序：初始溫度40 ℃，保持3 min，以4 ℃/min升溫至120 ℃，然后以 6 ℃/min的速度上升至240 ℃，并保持9 min。MS條件：EI離子源，電子轟擊能量為70 eV，離子源溫度為230 ℃；全掃描：質(zhì)量掃描范圍是35～500m/z。

表1 內(nèi)標(biāo)的選擇與確定Table 1 Selection and determination of internal standard

根據(jù)14 NIST質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫通過匹配度和保留時間并結(jié)合保留指數(shù)確定每個揮發(fā)性成分，并選擇與匹配度大于85%的成分為有效香氣成分。然后使用內(nèi)部定量標(biāo)準(zhǔn)對獼猴桃樣品中的揮發(fā)性成分進行定量，同時，用內(nèi)部驗證標(biāo)準(zhǔn)對定量結(jié)果進行驗證，并確保兩者之間的相對標(biāo)準(zhǔn)誤差小于15%。所有測試一式3份。

1.4 統(tǒng)計分析

采用Excel 16.44進行試驗數(shù)據(jù)整理，利用SPSS 26.0.0.0 軟件進行數(shù)據(jù)方差分析及Duncan多重比較，Tbtools v1.075[16]進行熱圖及維恩圖繪制。P≤0.05為顯著相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種獼猴桃的營養(yǎng)品質(zhì)分析

由表2可知，不同品種獼猴桃之間的營養(yǎng)品質(zhì)差異性顯著(P<0.05)。水果的酸甜風(fēng)味主要由糖、酸含量及其比例決定[17]。4個品種獼猴桃的TSS以瑞玉最高，其次是璞玉和陽光金果，海沃德最低。可滴定酸含量則以瑞玉最低，其次是海沃德，璞玉和陽光金果最高。基于此，瑞玉表現(xiàn)出了最高的固酸比(22.4)，并顯著高于璞玉、陽光金果和海沃德。這表明瑞玉更加香甜，而璞玉、陽光金果和海沃德的酸甜程度相似。

表2 不同品種獼猴桃的營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)Table 2 Nutritional quality indexes of different kiwifruit cultivars

VC是獼猴桃的1個重要營養(yǎng)指標(biāo)，不同品種獼猴桃的VC含量具有顯著差異。在本研究中，4個品種獼猴桃的VC含量均表現(xiàn)出了顯著差異，其中璞玉最高[(233.99±1.61) mg/100g]，海沃德最低[(92.75±1.75) mg/100g]。同時，4個品種獼猴桃中的總酚含量范圍為78.04～158.66 mg GAE/100g，總黃酮含量范圍為10.25～19.61 mg CTE/100g，均以璞玉表現(xiàn)最好，并且顯著高于其他3個品種。研究表明獼猴桃中的VC及酚類物質(zhì)含量均與其抗氧化性顯著正相關(guān)[18]，這表明璞玉具有較高的抗氧化活性。從蛋白質(zhì)含量看，璞玉和瑞玉的蛋白質(zhì)含量較高，而海沃德和陽光金果的蛋白質(zhì)含量較低。在本研究的4個品種的獼猴桃中葉酸含量范圍為25.57～91.16 μg/100g，5-MTHF的含量范圍為19.39～63.58 μg/100g，其中海沃德的葉酸含量，瑞玉的5-MTHF含量顯著高于其他3個品種(P<0.05)。

通過對獼猴桃中礦物元素的測定(表2)發(fā)現(xiàn)4個品種的獼猴桃中K含量豐富，為241.67～516.67 mg/100g，且瑞玉和璞玉的K含量約為海沃德和陽光金果的2倍。獼猴桃中還含有較高含量的Mg、P及Ca，而含有較低含量的Na。這表明獼猴桃可以作為人體獲得所需礦物元素的有效途徑。而獼猴桃的不同品種可能導(dǎo)致了其礦物元素含量存在差異。游離氨基酸作為一種重要的生物活性物質(zhì)，具有維護新陳代謝、生長、免疫等功能，并與風(fēng)味相關(guān)[19]。由表3可知，4個品種獼猴桃果實中均含有15種游離氨基酸，包含7種必需氨基酸和8種非必需氨基酸，但存在含量上的差異。總體而言，瑞玉和璞玉的氨基酸含量高于海沃德和陽光金果。4種獼猴桃中谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸含量較高，其為獼猴桃中鮮味的主要來源[19]，蘇氨酸、絲氨酸、甘氨酸和丙氨酸是呈現(xiàn)甜味的主要氨基酸，酪氨酸和苯丙氨酸是呈現(xiàn)芳香味的主要氨基酸[19]，在瑞玉和璞玉2個品種中這些氨基酸含量均較高。然而薛敏等[20]的研究表明，獼猴桃中含有17種游離氨基酸，其中脯氨酸與半胱氨酸在本研究中未檢出。這可能與獼猴桃品種，檢測方法以及獼猴桃成熟階段等因素有關(guān)。

表3 不同品種獼猴桃中游離氨基酸的含量 單位：mg/kg

2.2 不同品種獼猴桃的香氣特征

本研究使用HS-SPME-GC-MS對4個品種獼猴桃的揮發(fā)性成分進行了定性定量分析。不同品種的獼猴桃在揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量上存在差異，如表4 和圖2所示。

表4 不同品種獼猴桃中揮發(fā)性物質(zhì)的種類及含量Table 4 Types and contents of volatile components in different kiwifruit cultivars

圖2 不同品種獼猴桃的揮發(fā)性物質(zhì)種類的維恩圖Fig.2 Venn diagram of volatile substances in different kiwifruit cultivars

在4個獼猴桃品種中共檢出了72種有效香氣成分。璞玉含揮發(fā)性成分種類最多(50)，其次是瑞玉(48)、陽光金果(36)和海沃德(32)，這表明瑞玉和璞玉的香氣特征較海沃德和陽光金果而言更為復(fù)雜。其中，4種獼猴桃共有的揮發(fā)性物質(zhì)有15種，分別是乙酸乙酯、丁酸乙酯、甲酸乙酯、正己酸乙酯、(Z)-3-己烯-1-醇、(E)-2-己烯-1-醇、己醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛、苯乙烯、檸檬烯、甲苯、鄰二甲苯、氨基甲酸銨以及1種未知物質(zhì)(含甲氧基苯基的肟類)。就特征風(fēng)味物質(zhì)即僅存在于單一品種中的揮發(fā)性物質(zhì)而言，瑞玉含有6種，璞玉含有9種，海沃德含有4種，陽光金果含有7種。

就揮發(fā)性含量而言，陽光金果的揮發(fā)性物質(zhì)總濃度最高為10 261.12 μg/L，其次是瑞玉(2 697.03 μg/L)、璞玉(2 150.19 μg/L)和海沃德(1 024.95 μg/L)，這表明陽光金果較其他3種獼猴桃的香氣更為濃郁。根據(jù)官能團將揮發(fā)性成分分為七類，包括16種酯類、8種醇類、10種醛類、6種酮類、3種烷烴類、19種烯烴類以及10種其他類物質(zhì)。從不同類揮發(fā)性物質(zhì)的濃度和占比來看(圖3-a、圖3-b)，在4個品種的獼猴桃中，醛類物質(zhì)含量在總揮發(fā)性成分中的占比均最大，其中瑞玉最高，占79.72%，其次是陽光金果(78.27%)，海沃德(78.08%)和璞玉(70.66%)。但基于陽光金果的揮發(fā)性物質(zhì)總濃度顯著高于其他3種獼猴桃(P<0.05)，其含有最高濃度的醛類物質(zhì)(8 031.25 μg/L)，醛類物質(zhì)主要香氣為綠色青草和蔬菜的味道，這表明陽光金果具有更濃郁的青草香味。就烯烴類物質(zhì)而言，陽光金果表現(xiàn)出了最高的含量和占比，且顯著高于其他3種獼猴桃，烯烴類物質(zhì)大部分具有檸檬或橙子類的酸味，因此，陽光金果的香氣特征較其余獼猴桃品種偏酸。就酯類物質(zhì)而言，陽光金果的含量雖最高，但其僅占總揮發(fā)性物質(zhì)含量的3.33%，而瑞玉和璞玉表現(xiàn)出了顯著高于陽光金果的占比。因此，酯類物質(zhì)在陽光金果的香氣特征中貢獻較小，而在瑞玉和璞玉的貢獻較大，大部分酯類物質(zhì)給水果提供了復(fù)雜的果香味和濃郁的甜味，這與獼猴桃的糖酸組成結(jié)果是一致。

此外，本研究進一步對每種揮發(fā)性化合物在總揮發(fā)性物質(zhì)中的占比進行了分析。結(jié)果表明，與揮發(fā)性物質(zhì)的含量相比，不同獼猴桃品種中每種揮發(fā)性物質(zhì)在總揮發(fā)性物質(zhì)中的占比的差異性較小。因此，不同品種的獼猴桃擁有類似的整體香氣特征，但又呈現(xiàn)出了略有不同的獨特風(fēng)味。在所有揮發(fā)性物質(zhì)中，(E)-2-乙烯醛存在于所有品種中，且均表現(xiàn)出了最高的含量及占比。其在海沃德中的占比顯著較高，但在瑞玉、璞玉和陽光金果中無顯著差異。

續(xù)表4

a-不同品種獼猴桃揮發(fā)性物質(zhì)含量柱狀圖；b-不同類揮發(fā)性物質(zhì)在總揮發(fā)性物質(zhì)含量中的占比熱圖圖3 不同品種獼猴桃的揮發(fā)性物質(zhì)含量及其在總揮發(fā)性成分中的占比Fig.3 The content of volatile components in different kiwifruit cultivars and their proportion in the total volatile components 注：不同小寫字母代表差異顯著性(P≤0.05)

3 討論與結(jié)論

果實品質(zhì)的優(yōu)劣是獼猴桃產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[11]，并且直接決定了果農(nóng)經(jīng)濟利益和果實的市場競爭力[12]。本研究通過對4個品種獼猴桃的營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成及含量進行分析，比較了國產(chǎn)新培育獼猴桃品種瑞玉和璞玉與目前市場主流國內(nèi)栽培品種海沃德以及新西蘭進口品種陽光金果的品質(zhì)特征。結(jié)果表明，不同品種獼猴桃的品質(zhì)差異性顯著。

就營養(yǎng)品質(zhì)而言，相較于市場主流品種，國產(chǎn)新培育品種中K、Mg、P、游離氨基酸以及蛋白質(zhì)含量均較高，此外，瑞玉表現(xiàn)出了更高的固酸比以及5-MTHF 含量，而璞玉則表現(xiàn)出了更高的VC、總酚以及總黃酮含量。就揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)而言，瑞玉和璞玉擁有更為復(fù)雜的風(fēng)味物質(zhì)組成，以及較高占比的酯類物質(zhì)，因此，瑞玉和璞玉的風(fēng)味更加香甜。但是，陽光金果表現(xiàn)出了更高的揮發(fā)性物質(zhì)濃度，這使得陽光金果的香氣更加濃郁，且持續(xù)時間更長。

本研究表明我國新優(yōu)獼猴桃品種瑞玉、璞玉具有較高的營養(yǎng)價值以及優(yōu)良的品質(zhì)，可進行廣泛的推廣與商業(yè)化種植。該研究為消費者提供了我國新優(yōu)獼猴桃品種瑞玉和璞玉的品質(zhì)參數(shù)，為其進一步推廣提供理論依據(jù)，以期促進我國獼猴桃產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。