不同品種桃果實總酚、可溶性固形物及礦質元素含量差異

摘要：為探究不同品種桃果實礦質元素含量差異及其與總酚、可溶性固形物含量、單果重之間的關系。對65份不同品種成熟期桃果實進行分析發現，不同品種桃果礦質元素、總酚含量和可溶性固形物含量存在很大差異。總體上，K的平均含量最高，為12.8 g/kg，其次是Mg、Ca和Fe，平均濃度依次是534.2、222.5、32.3 mg/kg。依據品種特征分組發現，相比于黃、白肉桃，紅肉桃中Zn、B含量較高；相比于蟠桃和油桃，毛桃中Ca、Be、Fe、Zn含量較高；綿桃相較于硬溶質、軟溶質和不溶質桃B、Zn含量較高。依據各桃果實中元素含量，可對各桃果賦予特征元素“標簽”，如新疆黃肉中K、Mg含量高，云南桃19號中Fe含量高，大莊甘肅桃中Ca含量高。相關性分析發現，K、Ca、Zn、Fe等元素含量與總酚含量呈顯著正相關，Mn、M含量與可溶性固形物含量呈負相關，同時，Ca、K、B、Zn元素含量還與單果重呈負相關，表明Ca、K、Zn可能是調控品質及果實重量的主要元素，也是影響桃果實品質的主要元素。試驗結果可豐富桃果實礦物營養的知識體系，為培育優良桃果品種提供重要的理論基礎，為了解各品種桃果實營養元素含量及食用價值提供參考。

關鍵詞：桃果實；礦質元素；總酚；可溶性固形物；品質分析

中圖分類號：S662.101 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）17-0176-09

收稿日期：2023-10-11

基金項目：國家自然科學基金（編號：32272583）；現代農業產業技術體系建設專項（編號：CARS-30-5-03）；江蘇現代農業產業技術體系建設專項（編號：J20f11f8d7ea7039d5f275d7f18df561da21173b38a8f691e8837c7e3c08cc74fATS［2023］405）；江蘇省農業自主創新資金［編號：CX（23）1015］。

作者簡介：趙 悅（1998—）女，內蒙古呼倫貝爾人，碩士研究生，從事農產品質量安全與營養分析研究。E-mail：18504709583@163.com。

通信作者：李 勇，博士，副研究員，從事農產品質量安全與營養分析研究，E-mail：liyong201508@jaas.ac.cn；余向陽，博士，研究員，從事農產品質量安全與營養分析研究，E-mail：yuxy@jaas.ac.cn。

桃（Prunus persica）是薔薇科中最有價值的核果作物之一［1］，原產于我國西北部，是目前我國第三大落葉果樹［2］，僅次于蘋果和梨。它已在全球80多個國家/地區種植，具有經濟、社會和生態效益［3］。桃是一種營養價值高的水果，富含礦物質元素、蛋白質、糖、脂肪、維生素等營養成分，深受人們喜愛［4-7］。鉀（K）、鎂（Mg）、鋁（Al）、鈣（Ca）、錳（Mn）、硼（B）、鋅（Zn）、銅（Cu）等是植物生長過程必需的礦物質元素。食品中微量金屬元素的含量已成為水果營養評價的良好指標［8］。微量元素與人體健康關系較為密切，對人體免疫系統、組織發育、維持以及細胞代謝率優化等方面具有重要作用［9］。近年來，從消費者安全認證的角度來看，通過礦質元素對常見食用食品進行質量評估受到極大關注［10-11］。因此，對農產品中礦質元素種類及含量的評價具有重要意義。

目前，國內外的研究大多集中于水果在不同成熟期和不同產地礦物元素的含量變化等方面。在國內，唐冰心等研究認為，在成熟期前后20 d內，川中島白桃和雙久紅2個品種的桃果實礦質元素含量呈現持續性上升和下降趨勢［12］。在國外，Akimov等發現，來自17個產地，不同品種覆盆子的特征礦物元素累計含量有所不同［13］。除此之外，還有學者探究了不同發育時期桃果實礦物元素總量變化，如及華等研究表明，桃果實中5種礦質元素（N、P、K、Ca、Mg）含量隨果實膨大均呈遞減趨勢，但對應單果中的礦質元素積累量卻不斷增加［14］。然而，目前對不同品種桃果實中礦質元素種類及含量評價的報道依然很少。

本研究采集江蘇省農業科學院資源圃中65個品種的桃果實樣品，利用ICP-AES（電感耦合等離子體原子發射光譜）和ICP-MS（電感耦合等離子體質譜）法對桃樣品中的大量元素和微量元素進行測定，依據不同果肉顏色、果實類型、肉質比較不同組別間桃樣品中礦質元素含量的差異，并探究礦質元素與可溶性固形物、總酚含量之間的關系，旨在為桃果實種質篩選和質量評價等提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本試驗于2023年在江蘇省農業科學院農產品產地環境研究中心實驗室內進行。在2020年6月初至8月底，分別采集試驗地條件、肥水管理、樹齡一致，處于盛果期的桃果實樣品（表1）。每個品種均從樹冠外圍中上部隨機采摘30顆果實，采摘后立即放入帶有冰袋的泡沫箱中保存并帶回實驗室， 從中挑選無損傷、顏色相近、大小一致的桃果實，去除桃核，切成厚度為5 mm的桃片。將桃片先在 -20 ℃ 冰箱中預冷24 h后，放入凍干機中，然后抽真空，維持其真空度在0.63 mbar以下，在-55 ℃左右條件下凍干5～7 d后，取出用研磨機磨成粉，待測定礦物元素用。

1.2 試劑與儀器

試劑與儀器詳見表2、表3。

1.3 指標測定

1.3.1 果實可溶性固形物及總酚含量測定

可溶性固形物含量測定：使用手動糖度計（PAL-1）測定樣品中的可溶性固形物含量，每份樣品重復測定3次。

總酚含量測定：參考熊孝濤的方法［15］，準確稱取0.50 g沒食子酸，用超純水溶解并稀釋至 100 mL，然后取3 mL原液稀釋至100 mL，得到沒食子酸標準溶液，置于2～3 ℃冰箱中保存。取適當濃度的提取液（用提取溶劑稀釋）0.15 mL，加入15 mL稀釋10倍的福林酚試劑，充分混勻后靜置5 min，再加入1.5 mL濃度為6%的Na2CO3溶液，將混合液在75 ℃條件下恒溫水浴10 min，隨后立即冰浴，在溫度為4 ℃、轉速為12 000 r/min條件下離心 5 min，于725 nm波長處測定其吸光度，以提取溶劑代替空白樣品。以沒食子酸作為標樣制作標準曲線計算總酚含量。桃果實的總酚含量記為每100 g桃果實鮮重中所含的總酚量（以沒食子酸計，mg·GAE/100 g）。

1.3.2 礦質元素分析測定

試驗方法參照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》［16］略有修改。準確稱取樣品0.1 g（精確至0.001 g）于微波消解管中，加入5 mL超純HNO3，置于預熱消解儀中，在100 ℃條件下預消解1 h，直至肉眼看不到桃纖維為止；冷卻至常溫后，加入3 mL 30% H2O2，并置于微波消解儀中消解；消解完成后，置于預熱消解儀中，在150 ℃條件下趕酸 2 h，用去離子水定容至25 mL，同時做空白試驗。采用ICP-OES測定樣品中大量元素鉀、鎂、鈣含量，ICP-MS測定樣品中微量元素鋁、鐵（Fe）、鈉（Na）、硼、鋅、銅、錳、鈦（Ti）、鍶（Sr）、鋇（Ba）、鎵（Ga）、鉬（Mo）含量。

1.4 數據處理

采用Microsoft Office Excel 2019對數據結果進行統計分析；相關系數顯著性利用Pearson雙側檢驗分析；相關計數資料經正態性檢驗符合正態分布后再進行配對t檢驗，以P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 不同桃品種品質指標差異

試驗結果表明，65個桃品種果實總酚含量在3.1～213.9 μmol/g之間，均值為27.5 μmol/g，其中云臺山山桃、大莊甘肅桃和北京一線紅的總酚含量較高，紫金紅三號、金霞早油蟠、Crimsonbaby和錦春的總酚含量低，云臺山山桃的總酚含量是錦春的69倍（圖1）。65個桃品種果實的可溶性固形物含量在8.2%～16.8%之間，均值為11.2%，其中揚州早甜桃、銀河、紫金紅3號和云南桃19號的可溶性固形物含量較高，酸肉大紅袍和銀花露的可溶性固形物含量較低，揚州早甜桃的可溶性固形物含量約是銀花露的2倍。65個桃品種單果重的范圍為 22～348 g，均值為181 g，其中春蜜和滬油005較重，嶺鳳、農林89和紫油桃7號較輕，春蜜的重量約是紫油桃7號的16倍。

2.2 各品種桃果實礦質元素含量差異

通過ICP-AES和ICP-MS測定桃果實中礦質元素含量，在檢出的15種礦質元素中，元素含量由高到低依次為K>Mg>Ca>Al>Fe>Na>B>Zn>

Cu>Mn>Ti>Sr>Ba>Ga>Mo（圖2）。其中，含量較高的是K、Mg、Ca，平均含量分別為12.779 g/kg、534.226 mg/kg、222.541 mg/kg；含量較低的是Mo、Ga，平均含量分別為0.063、0.160 mg/kg。鐵元素和鈉元素的含量較高，因此桃果實更加適宜低血鉀和缺鐵性貧血患者食用。

2.3 桃果實各品種之間大量元素的含量分布

在65個桃品種中K、Mg含量總體分布水平都較為平均，K含量均值為12.779 g/kg，其中新疆黃肉中的K含量最高，達26.527 g/kg，其次是云臺山山桃和大莊甘肅桃，含量分別為20.850、20.328 g/kg；K含量較低的品種有紫油桃3號、金霞早油蟠和Sunraycer，最低的Sunraycer含量為8.701 g/kg。新疆黃肉中的K含量是Sunraycer的3倍。Mg含量最高的品種也是新疆黃肉，為922.660 mg/kg，其次是金旭和大莊甘肅桃，分別是812.379、779.902 mg/kg；較低的品種有白花水蜜、紫毛桃480和紫毛桃3號，其中紫油桃3號最低，為330.825 mg/kg。新疆黃肉中的Mg含量約是紫油桃3號的3倍。Fe含量在10.677～120.334 mg/kg之間，均值為32.313 mg/kg，其中最高的品種為云南桃19號，其次是巴6和倉方早生，早魁蜜和紫金紅3號在所有品種中含量較低。云南桃19號的Fe含量約是紫金紅3號的11倍（圖3）。

此外，研究發現，晚碩蜜Ca的含量最高，為677.669 mg/kg；白花水蜜Na含量最高，為 86.457 mg/kg；B含量最高的品種為云臺山山桃，達

到55.167 mg/kg；Cu含量最高的為酸肉大紅袍，為9.634 mg/kg；Mn元素含量最高的是湖景蜜露，為6.678 mg/kg；在北京一線紅中Zn含量最高，為33.850 mg/kg；Al含量最高的是云南桃19號，為110.108 mg/kg。

整體來看，新疆黃肉中不僅K、Mg含量最高，而且Ca、B的含量也較其他品種高；果重較輕的品種為大莊甘肅桃（圖1），但其K、Mg、Na、Mn含量相對較高；雖然紫油桃3號中的K、Mg含量都相對較低，但其Mo含量相對較高。

2.4 不同類別桃果實礦物元素含量差異

按照不同的果實類型將65個品種分為毛桃組、油桃組和蟠桃組。由圖4可知，毛桃組和油桃組的Ca含量存在極顯著差異（P<0.01），油桃組和蟠桃組存在顯著差異（P<0.05）；毛桃組和蟠桃組的Mg含量存在顯著差異（P<0.05）；毛桃組和蟠桃組Mn含量有顯著差異（P<0.05）。

按照桃果實果肉顏色將樣品分為白肉組、黃肉組和紅肉組。由圖4可知，在白肉組與紅肉組之間Cu、Mn含量存在顯著差異（P<0.05），且Cu含量在白肉組與黃肉組之間也存在顯著差異（P<0.05）；Zn含量在白肉組與紅肉組、黃肉組與紅肉組之間都存在極顯著差異（P<0.01），說明紅肉桃中的Zn含量與白肉桃和黃肉桃相比是較為豐富的。

按照桃果實不同的肉質類型將樣品分為綿桃、軟溶質桃、硬溶質桃和不溶質桃。由圖4可知，這類分組中共有3種礦質元素存在顯著差異，綿桃與軟溶質桃之間的Cu、Zn含量存在顯著差異（P<0.05）；綿桃與硬溶質桃的Cu含量有顯著差異（P<0.05），且Mn、Zn含量存在極顯著差異（P<0.01）；綿桃與不溶質桃的Mn含量存在顯著差異（P<0.05）；軟溶質桃與硬溶質桃之間沒有元素存在顯著差異；其中Mn、Cu含量在桃果實不同的果實類型、果肉顏色和肉質類型之間均存在顯著差異；Zn含量在不同的果肉顏色和不同的肉質類型之間均存在顯著差異。

2.5 桃果實礦物元素含量間的相關性分析

對15個礦物元素和3個品質指標進行相關性

分析（N=18），利用P<0.05和r>0.7發現各元素之間的相關顯著性，結果（圖5）顯示，共有71對指標具有顯著相關性，其中62對呈正相關，9對呈負相關，正相關的數量遠大于負相關的數量。其中Ca含量與Mg、K、Fe等元素含量呈正相關；Fe含量與Mn、Ti、Zn等元素含量呈正相關；K含量與Na含量呈顯著負相關。這表明桃果實中的礦物元素之間可能存在一定程度的依賴關系，這些元素的含量相互促進或相互拮抗。

桃果實中的總酚含量與Ca、K、Sr、Ti、Zn、Fe、Ga、Al含量呈顯著正相關，可溶性固形物含量與Mn、Mg含量呈顯著負相關，與果實中的總酚含量呈正相關；單果重與果實中的Ca、K、B、Zn含量以及總酚、可溶性固形物含量都呈負相關。由此可知，桃果實品質的形成一定程度上受到礦質養分含量的影響。

3 討論

總酚、可溶性固形物含量是桃果實重要的評價指標，其中酚類化合物的含量與品種有關。可溶性固形物含量高有助于在冷藏期間保持桃果實膜穩定性，提高抗寒性，并保留水果的固有風味［17］。抗氧化能力和總酚含量的相關性分析結果表明，酚類化合物是總抗氧化能力的主要來源［18］。Liu等研究發現，晚熟桃的總酚、總異黃酮含量和抗氧化能力均高于早熟品種［19］。不同果肉顏色的桃主要酚類物質含量存在差異，其中紅肉明顯高于白肉和黃肉，黃肉與白肉之間無明顯差異［20］。本研究發現，不同品種桃果實中總酚、可溶性固形物含量差異較大，其中大莊甘肅桃中的總酚、可溶性固形物含量較高，不僅營養價值高，且相較其他品種可能更加耐儲存。

桃果富含各類礦質元素，對人體有利，科學研究證明，礦質元素是人體構成和生命健康維系的主要營養成分，也是防病治病的必要因素之一。醫學專家研究認為，增加鉀攝入量有助于防止中風和其他心腦血管疾病，人體缺鎂會出現厭食、惡心、嘔吐、嗜睡以及虛弱等癥狀［21］，人體對鎂的需求40%來自食物，食物中的鎂離子在腸壁中吸收良好［22］。桃果實中含有大量的K，其次是Mg，其中，黃肉桃相較白肉桃和紅肉桃Mg含量高，新疆黃肉桃和大莊甘肅桃中的K、Mg、Ca含量相較其他桃品種高。多食用黃肉桃可以及時補充人體缺乏的K和Mg，對于心肌、血液通道和神經系統的正常運作是有必要的。本研究發現，在品種果實類型分組中，毛桃中Ca、Mg、Mn含量較高，在肉色分組中，紅肉桃Zn含量較高，在肉質類型分組中，硬溶質桃中Mn含量較高，綿桃中Cu和Zn含量較高。有文獻報道，多食用鋅含量高的植物性和動物性食物，可預防小兒齲齒、味覺和視覺減退、老年性耳聾，促進大腦健康發育和傷口愈合［23］。多食用富鈣食物，能有效預防運動疲勞、骨質疏松、妊娠高血壓綜合征、過敏性疾病和心臟病等［24］。說明紅肉毛桃中Zn含量豐富，多食用可以有效改善精神表現、記憶力以及視覺感知。

本研究發現，總酚含量與K、Ca、Zn、Fe等礦物元素含量呈顯著正相關。這與和雅妮等的研究結果相一致，她們發現，葡萄中影響總酚含量的元素分別有Ca、Fe、K、Mg、Zn等［25］。說明K、Ca、Zn、Fe是桃果實生長過程中調節總酚含量的重要元素。桃果實中的可溶性固形物、總酚含量與單果重呈現負相關，而果實中的Ca、K、B、Sr含量與單果重呈負相關，說明Ca、K、B、Sr的含量多少可能會調控果實重量。這與Fallahi等的研究結果相一致，Fallahi等認為，K能夠調控蘋果的重量、酸含量和果實色澤，對果實質量有顯著影響［26］。黃海等發現，芒果果實的單果重與N、Zn、Ca含量呈顯著負相關［31］，說明在果實生長過程中礦質元素既能參與果實中糖酸的轉運過程，又能調控果實重量，對果實品質的影響非常顯著。

此外，本研究還發現，果實中的可溶性固形物含量與Mg、Mn含量呈負相關。這與李澤坤的研究結果相一致，他發現，在橄欖樹的生長和成熟過程中，鎂的含量與葡萄糖、果糖的含量呈顯著負相關，這與糖分積累的趨勢相反，而與蔗糖代謝相關的酶則無顯著相關性［27］，這表明在果實生長過程中Mg可能促進了糖類的消耗。黃霄等的研究也表明，枇杷果實中的K、Mg、Na含量與可溶性固形物含量、固酸比均呈極顯著或顯著負相關［28］。這些結果與其他研究者的結果［29-31］略有不同，可能與水肥一體化、作物管理技術以及果樹種類和品種、土壤質地等因素的差異密切相關。

研究植物果實中礦質元素之間的相關性，有助于進一步明確元素間存在的關系，為篩選營養平衡的種質提供數據支撐。目前的研究表明，礦質營養元素之間既存在著協同作用，也存在著拮抗關系［32-33］。匡立學等通過對蘋果果實中礦物質元素進行研究得出，K、Mg、Cu和P 4種元素的含量都呈現出非常顯著的正相關性，并且存在相互促進的關系［34］。段瑩瑩等對梨果實研究得出，K含量與Ca、Mn、Mg含量呈顯著正相關，相互促進，而Fe含量與Zn、Mg含量呈負相關，相互拮抗［35］，本研究結果與之基本一致。此外研究還發現，桃果實中Ca含量與K、Mg、Fe、Zn等元素含量呈正相關；K含量與Na含量呈負相關，說明可能含K量高的品種含Na量低，含Ca量高的品種，含K、Mg、Fe、Zn量也可能會高。另外，本研究只分析了桃果的重量、總酚含量、可溶性固形物含量和礦物質含量，而桃果富含各種營養物質，仍需進行更深入和系統的研究，以評估其整體營養價值。

4 結論

本研究旨在探明不同品種桃果實礦質元素含量差異及其與總酚、可溶性固形物含量、單果重之間的關系。對65份不同品種成熟期桃果實進行分析發現，不同品種桃果礦質元素、總酚含量和可溶性固形物含量存在很大差異。總體上，K的平均含量最高為12.8 g/kg，其次是Mg、Ca、Fe，平均濃度依次是534.2、222.5、32.3 mg/kg。依據品種特征分組發現，相比于黃、白肉桃，紅肉桃中Zn、B含量較高；相比于蟠桃和油桃，毛桃中Ca、Be、Fe、Zn含量較高；綿桃相較于硬溶質、軟溶質、不溶質桃B、Zn含量較高。依據各桃果實中元素含量變化，可對各桃果賦予特征元素“標簽”，如新疆黃肉中K、Mg含量高，云南桃19號中Fe含量高，大莊甘肅桃中Ca含量高。相關性分析發現，K、Ca、Zn、Fe等元素含量與總酚含量呈顯著正相關，Mn、Mg含量與可溶性固形物含量呈負相關，同時，Ca、K、B元素含量還與單果重存在負相關性，表明Ca和K可能是調控品質及果實重量的主要元素，也是影響桃果實品質的主要元素。本試驗結果豐富了桃果實礦物營養的知識體系，可為優良桃果品種的培育提供重要的理論基礎，為了解各品種桃果實營養元素含量及食用價值提供參考。

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