不同品種杏果實不同發育期功能性成分變化規律

李 碩,王 娟,2,尼格爾熱依·亞迪卡爾,2,朱金芳,2,馮作山,2,帕爾哈提·艾尼瓦爾

(1.新疆農業大學食品科學與藥學學院,烏魯木齊 830052;2.新疆果品采后科學與技術重點實驗室,烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】杏為薔薇科杏屬植物,全國各地均有栽培,尤以華北、西北和華東地區種植較多,少數地區有野生杏分布,新疆是杏的重要起源與栽培地,有豐富的種質資源,尤其在新疆伊犁一帶野生杏成純林或與野生蘋果林混生,海拔可達3 000 m[1]。杏(ArmeniacavulgarisLam.)果實功能性成分累積具有一定規律,采摘過早,果實營養成分累積不足,口感不佳。采摘過晚,杏果實功能性成分含量降低,比較不同品種不同發育期成分變化規律,研究杏果實功能性成分含量最高的采摘期,對功能性食品的開發利用有實際意義。【前人研究進展】杏中富含多種營養成分,如黃酮[2]、多酚[3-4]、糖[5]、有機酸[6]、胡蘿卜素[7]、糖苷[8]、膳食纖維[9]等,蔗糖、葡萄糖和果糖是新疆杏果實中的三種可溶性糖,其中,以蔗糖和葡萄糖為主,新疆杏果實發育過程中,可溶性糖含量不斷增加,各種糖的比例也在發生明顯變化[10]。新疆杏果實中的有機酸主要有蘋果酸、奎寧酸、檸檬酸、酒石酸、草酸和富馬酸,其中蘋果酸、奎寧酸和檸檬酸的含量較高[11]。果實發育過程中,蘋果酸和草酸呈下降趨勢,檸檬酸、奎寧酸和富馬酸呈上升趨勢,酒石酸無明顯變化。杏果肉中富含黃酮類化合物,其中原花青素與蘆丁含量較高,槲皮素含量較低,柚子苷未檢出[12]。果實發育過程中總酚含量逐漸上升到達峰值后迅速下降[13]。【本研究切入點】近年來對新疆杏果實的研究多集中在糖酸,香氣成分的測定[14-16],有關測定新疆不同杏品種不同發育期杏果實中總黃酮、總酚、總糖、可滴定酸含量的研究較少,需分析不同品種杏果實在不同發育期各種功能性成分的變化規律。【擬解決的關鍵問題】測定不同發育期不同品種杏果實基本指標與功能性成分含量,通過數據分析,研究不同品種杏果實不同發育期各指標的變化規律及各指標之間的相關性,為新疆杏果實的開發利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

2021年2月選擇樹齡相同,樹體結構相似,生長狀況一致的托克遜杏、山杏、小白杏、伊犁大紅杏杏樹進行標記,選取大小均勻、果形適中、無病蟲害的果實于幼果期、轉色期、青熟期、完熟期4個發育期采自吐魯番市鄯善縣達浪坎鄉玉旺坎村,采集當天運至新疆農業大學新疆果品采后科學與技術重點實驗室。果實運達實驗室后,挑出機械損傷的果實,每個時期選取10個果實測定果實重量、大小、可溶性固形物和可滴定酸,其余杏果實去核,儲存于冰箱備用。表1

葡萄糖對照品(純度≥99.9%,批號:110833-201506,中國食品藥品檢定研究院);蘆丁對照品(純度≥98.00%,批號:MUST-15091104,上海源葉生物科技有限公司);沒食子酸對照品(純度≥98%,批號:Y19M8C36143,上海源葉生物科技有限公司);所用其他試劑均為分析純,購于天津市致遠化學試劑有限公司;實驗室用水為超純水。

電子數顯游標卡尺購自上海恒量有限公司;KQ5200超聲波清洗器購自昆山市超聲儀器有限公司;T6新世紀紫外可見分光光度計購自北京普析通用儀器有限責任公司。

表1 杏果實采集時間(2021年)

1.2 方 法

1.2.1 果實物理指標測定

果實質量和大小測定參照劉祚祚[17]等方法,4個品種杏果實每個時期各隨機10顆,用電子天平稱量單個果重量,電子數顯游標卡尺測量單果橫縱徑;以上指標平均測量3次,取平均值。

1.2.2 果實品質指標測定

可溶性固形物測定參照周嘉佳等[18]方法。

可滴定酸測定參考曹建康等[19]方法,使用滴定法測定可滴定酸。

1.2.3 果實功能性成分測定

總糖測定參考王彥平等[20]方法,采用苯酚-硫酸法繪制葡萄糖標準曲線為Y=0.025 8X-0.153 3(R2=0.995 6);總黃酮測定參考王鳳等[21]的方法采用NaNO2-Al(NO3)3顯色法繪制蘆丁標準曲線為Y=0.013 7X-0.004 2(R2=0.996 0);總酚測定參考嚴淘等[22]方法,采用福林酚顯色法繪制沒食子酸標準曲線為Y=0.11X+0.02(R2=0.997 8)。

1.3 數據處理

數據結果使用平均值±標準差表示,使用Origin 8.1制圖,SPSS17.0進行相關分析及顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 杏果實發育過程中基本指標

研究表明,4個品種的完熟期,伊犁大紅杏單果重最大(50.75 g),托克遜杏次之(35.16 g),山杏單果重最低,僅為14.78 g。托克遜杏和伊犁大紅杏的單果重從青熟期到完熟期增加較多,增加量分別為12.42和40.11 g,而山杏和小白杏的單果重在轉色期到青熟期之間增加較多,增加量分別為5.33 g和7.3 g。伊犁大紅杏為大果型品種,托克遜杏為中果型品種,小白杏和山杏為小果型品種。在幼果期至完熟期,托克遜杏果形指數從1.2左右遞減為1.0左右,果實由紡錘形逐漸變為圓形;山杏果形指數由1.6左右遞減為1.1左右,果實由紡錘形逐漸變為橢圓形;小白杏與伊犁大紅杏果形指數均從1.4左右遞減為1.1左右,再降至1.1以下,果實由紡錘形逐漸變為橢圓形,再由橢圓形變為圓形。

除山杏可溶性固形物呈先下降后增長再下降的趨勢外,其余杏品種可溶性固形物含量均呈現增長趨勢,完熟期達到峰值。果實發育過程中伊犁大紅杏可溶性固形物含量變化最大,從幼果期的6.52%增至完熟期的19.15%,完熟期伊犁大紅杏可溶性固形物含量顯著高于其他供試品種(P<0.05)。山杏的可溶性固形物含量變化最小,從幼果期的7.48%增至完熟期的12.03%。

在幼果期至轉色期,托克遜杏總糖含量增長最快,增幅為34.98%(由12.75 mg/g增至17.21 mg/g),而其他品種杏果實的總糖含量變化幅度較低,增幅均低于15%。轉色期至完熟期山杏總糖含量增長最快,由15.61增至297.1 mg/g,伊犁大紅杏總糖含量增長最慢,由15.1 mg/g增至279.7 mg/g,完熟期托克遜杏總糖含量最高(297.6 mg/g)。表2

表2 杏果實發育過程中基本指標變化

2.2 功能性成分

研究表明,各品種杏果實可滴定酸含量總體呈現下降趨勢,幼果期至轉色期,托克遜杏與伊犁大紅杏可滴定酸含量略有上升,山杏與小白杏可滴定酸含量呈下降趨勢。轉色期至完熟期,山杏可滴定酸含量先增加后降低,其余供試品種杏果實可滴定酸含量均呈下降趨勢。

幼果期至轉色期,除山杏總黃酮含量略有上升外,其余供試品種杏果實總黃酮含量均迅速下降;轉色期至完熟期,山杏總黃酮含量呈下降趨勢,其余杏品種總黃酮含量變化不明顯。在幼果期,小白杏總黃酮含量最高為2.04 mg/g,在轉色期和青熟期,山杏總黃酮含量最高,分別為1.24和1.01 mg/g。

幼果期至轉色期,除小白杏總酚含量呈下降趨勢外,其余供試品種杏果實總酚含量均略有上升;轉色期至完熟期,托克遜杏總酚含量趨于穩定,其余供試品種杏果實總酚含量均迅速上升,青熟期達到峰值后,迅速下降。青熟期小白杏總酚含量最高為6.42 mg/g。圖1

圖1 杏果實發育過程中功能性成分的變化

2.3 不同品種杏果實各品質指標間相關性

研究表明,4種杏果實可溶性固形物、總糖與重量、橫徑、縱徑有顯著正相關,可滴定酸含量與重量、橫徑、縱徑有顯著負相關。在杏果實采摘時間內,越晚采摘,口感愈佳。托克遜杏總酚含量與重量、橫徑、縱徑有極顯著正相關,越晚采摘托克遜杏,總酚含量越高。山杏與伊犁大紅杏總黃酮含量與重量、橫徑、縱徑有顯著負相關,越晚采摘山杏和伊犁大紅杏,總黃酮含量愈低。表3

3 討 論

參考谷虹霏[23]等的研究,推測轉色期山杏具有更強的鎮痛作用。參考張華[17]等的研究,推測轉色期山杏具有更強的降血脂作用[24]。杏總酚類物質是其抗氧化的主要物質基礎[25-26]除抗氧化作用外,酚類化合物還可以作為一些維生素(生育酚、VC酯、維生素E)的替代品及功能食品的膳食補充,也經常被用作食品抗菌劑、防腐劑[27]。不同品種不同發育期杏果實品質差別較大,單果重3.14～50.75 g;可溶性固形物含量6.01%～19.15%;總糖含量12.75～297.60 mg/g;可滴定酸含量4.60%～23.26%;黃酮含量0.78～2.04 mg/g;總酚含量2.13～6.42 mg/g,總糖含量、可溶性固形物含量和可滴定酸含量是構成水果口感的主要因素,總黃酮、總酚是杏果實主要功能性成分,含量越高,越具有營養價值和保健作用[28]。

杏果實總黃酮含量在幼果期至轉色期呈現下降趨勢,除山杏外其余杏品種在轉色期至完熟期呈現先增加后下降趨勢。與夏樂晗[31]研究的六個杏品種類黃酮含量變化趨勢類似。山杏總黃酮含量呈先上升后下降趨勢與其余杏品種先下降后趨于穩定的變化趨勢不同,且轉色期與青熟期,山杏總黃酮含量均顯著高于其余杏品種(P<0.05)。山杏總黃酮的變化趨勢與其余杏品種不同,而其余杏品種總黃酮的變化趨勢趨于一致。山杏(Armeniacasibirica(L.) Lam.)為杏屬山杏種植物,而其余三種杏(ArmeniacavulgarisLam.)均為杏屬杏種植物[2],兩個不同種的杏屬植物,在總黃酮的積累上存在的差異,這種差異可能來源于兩種杏屬植物基因選擇性表達,這為杏屬植物種質資源遺傳多樣性和遺傳結構分析提供依據[32]。

對品種進行評價時應將其他性狀結合起來綜合考慮[29]。幼果期小白杏總黃酮含量最高其次為轉色期山杏,但幼果期與轉色期杏果實重量輕,果形小,總糖與可溶性固形物含量較低,不利于鮮食。青熟期山杏總黃酮含量顯著高于同時期其他杏品種(P<0.01),與幼果期小白杏、轉色期山杏相比口感更佳,更具研究價值。青熟期小白杏總糖、可溶性固形物、總酚含量較高,可滴定酸含量較低,口感較好,可能具有較強的抗菌及抗氧化作用[30]。

表3 杏品質指標間相關性

4 結 論

青熟期小白杏總酚含量最高為6.42 mg/g,青熟期山杏總黃酮含量高于同時期其他杏品種為1.01 mg/g,果實重量較大為13.48 g,總糖含量較高為117.9 mg/g,可滴定酸含量較低,口感較好;山杏重量與總黃酮含量呈極顯著負相關(P<0.01),相關系數為-0.755,越晚采摘山杏,其總黃酮含量愈低,轉色期山杏總黃酮含量高于青熟期山杏,但其果實重量較小為5.06 g,總糖含量較低為15.61 mg/g,可滴定酸含量較高,口感不佳。