浙江省农家柿品种果实营养成分的变异分析

赵献民，龚榜初，吴开云，江锡兵，邓全恩，熊春艳，郑先芳，陈文海

(1 中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400；2 浙江省海宁市林业果树技术服务站，浙江 海宁 314400)

浙江省农家柿品种果实营养成分的变异分析

赵献民1,2，龚榜初1，吴开云1，江锡兵1，邓全恩1，熊春艳1，郑先芳2，陈文海2

(1 中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400；2 浙江省海宁市林业果树技术服务站，浙江 海宁 314400)

【目的】 对农家柿品种的营养成分进行分析，为高营养型优良柿品种的选育及品质育种提供科学依据。【方法】 以172份浙江省农家柿资源为研究对象，对13个柿果实营养指标值进行变异分析、指标值分布频率分析和Kolmogorv-Smimov(K-S)检验、概率分级及相关分析等。【结果】 浙江省172份农家柿果实的含水量为62.22～85.63 g/hg，平均为78.96 g/hg，主要分布在75.00～85.00 g/hg；可溶性固形物含量为11.07～29.06 g/hg，平均为17.26 g/hg，主要分布在14.00～20.00 g/hg；可溶性糖含量为7.73～16.83 g/hg，平均为11.60 g/hg，主要分布在9.00～14.50 g/hg；淀粉含量为0.03～4.21 g/hg，平均为1.12 g/hg，主要分布在0.03～2.00 g/hg；粗纤维含量为0.32～1.76 g/hg，平均为0.80 g/hg，主要分布在0.25～1.50 g/hg；粗蛋白含量为0.12～2.04 g/hg，平均为0.48 g/hg，主要分布在0.25～0.60 g/hg；维生素C含量为0.92～51.45 mg/hg，平均为17.25 mg/hg，主要分布在3.30～20.00 mg/hg；β-胡萝卜素含量为18.40～1 350.90 μg/hg，平均为238.44 μg/hg，主要分布在18.40～400.00 μg/hg；类胡萝卜素含量为3.90～114.70 μg/g，平均为 30.82 μg/g，主要分布在6.70～33.40 μg/g；磷含量为4.92～50.95 mg/hg，平均为20.70 mg/hg，主要分布在13.00～27.00 mg/hg；钙含量为2.61～22.64 mg/hg，平均为7.72 mg/hg，主要分布在4.00～12.00 mg/hg；钾含量为88.26～420.22 mg/hg，平均为176.74 mg/hg，主要分布在100.00～225.00 mg/hg。13个营养指标的变异系数为5.16%～86.57%，变异系数最低者为含水量，最高者为可溶性单宁；Shannon-Winer多样性指数为1.64～2.07，最低者为粗蛋白，最高者为可溶性糖。K-S检验显示，粗蛋白含量不符合正态分布，可溶性固形物、可溶性糖、粗纤维、维生素C和P、K、Ca完全符合正态分布，含水量、淀粉、单宁、β-胡萝卜素和类胡萝卜素5个指标为偏态分布。数量性状的概率分级表明，含水量的3级分界值为73.7和84.2 g/hg，可溶性糖含量的3级分界值为9.2和14.0 g/hg，可溶性固形物的3级分界值为13.6和21.0 g/hg，淀粉的3级分界值为0.1和2.1 g/hg，粗纤维的3级分界值为0.5和1.2 g/hg。相关性分析显示，除含水量与可溶性固形物含量呈显著负相关(相关系数为-0.8)外，其余指标间的相关性均不显著。【结论】 浙江省农家柿资源营养成分变异丰富，各营养成分含量呈现多样性，具有选育优良品种的价值。

农家柿；果实营养；变异分析；相关分析；概率分级；浙江省

柿(DiospyroskakiThunb.)原产于我国，属于柿科(Ebenaceae)柿属(DiospyrosL.)，栽培历史长达3 000多年[1]，素有“铁杆庄稼”、“木本粮食”的美称。柿子是我国“五大水果”之一[2]，含有大量的葡萄糖、蔗糖和果糖等碳水化合物，以及蛋白质、钾、磷、钙和维生素C等营养成分[3-4]；柿富含果胶这种水溶性的膳食纤维，有良好的润肠通便作用[5]；另外，柿子单宁含量较高，其可广泛应用于工业、医药及化妆品行业[6]。此外，柿子还含有多种活性物质成分，包括类胡萝卜素、酚类、黄酮类、微量元素和多种氨基酸，经济价值较高。

目前，已有学者对柿果实营养成分进行了较为全面的分析，但以甜柿较多[7]，而对地方农家柿品种果实的营养成分及其变异情况尚未见系统研究。地方农家柿品种几乎全部为涩柿(PCA)，不同柿品种之间化学成分虽然有一定差异，但与甘、涩类型无必然联系，且地方农家柿品种的可溶性单宁含量远高于甜柿品种[8]。本研究以浙江省农家柿品种为试材，较全面地测定并分析了地方农家柿品种果实的营养品质指标及其变异情况，以阐明浙江省地方农家柿品种资源营养成分的变异，旨在为高营养型优良柿品种的选育及品质育种提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

2009-2011年，对浙江省全境进行了本土农家柿资源调查，外省引进品种和日本甜柿等外来非本土树种除外。在调查确定的每个柿品种优良单株(树龄在15年以上，盛果期)树冠东、南、西、北4个方向的中、上部随机采集20～30个成熟果实，成熟柿果以发黄未软为标准进行采集，带回实验室，待果实后熟软化后进行营养成分的测定。本次试验共选取172份柿资源[9]进行果实营养成分的测定，柿资源样本编号及其农家名或土名见表1。

注：表中农家名或土名为“未知”，表示对此柿品种无特殊称谓，农家仅统称柿子。

Note:“unknown” indicates the species has no special name,and is only collectively called persimmon.

1.2 方 法

1.2.1 样品处理 将采集的柿果统一放置于实验室同等条件下，待果实后熟软化时，首先选取8～10个果实测定维生素C、β-胡萝卜素、类胡萝卜素含量，以防止氧化降解。具体取样方法是：剔除种子和去皮后，选取去掉髓心的中间果肉部分，将所有果实匀浆，立即进行测定。采用同样方法对10～20个果实取样匀浆，自封袋封装，于-20 ℃冰箱保存，用于含水量、可溶性糖、淀粉、单宁、粗蛋白、粗纤维、磷、钙、钾等营养成分的测定。可溶性固形物测定在果实去皮、匀浆取样前进行，取软柿果实中部汁液，将其滴于糖度计，记录度数。

1.2.2 测定项目及方法 维生素C(Vc)含量参照GB/T 5009.86-2003的2,4-二硝基苯肼法测定；β-胡萝卜素(β-carotene,β-c)含量参照GB/T 5009.83-2003的高效液相色谱法测定；类胡萝卜素(Carotenoids,C-c)含量参照GB/T12291-90的方法测定；可溶性固形物(Soluble solids,Ssd)含量参照GB/T 12295-90的方法测定；含水量采用常压烘干法测定；可溶性糖和淀粉(Starch,Sh)含量采用蒽酮比色法测定；单宁(Tannic content,Tc)含量参照NY/T 1600-2008《水果、蔬菜及其制品中单宁含量的测定-分光光度法》测定；粗蛋白(Crude protein,Cp)含量参照GB 5009.5-2010的凯氏定氮法测定；粗纤维(Crude fiber,Cf)含量采用酸碱消煮法处理样品后，用FOSS全自动纤维分析仪Fibertec 2010进行测定；磷(P)含量采用消解-钼锑抗比色法测定；钙(Ca)含量参照GB/T 5009.92-2003的原子吸收分光光度法测定；钾(K)含量参照GB/T 5009.91-2003的火焰发射光谱法测定。各营养指标的单位见表2。

1.3 数据处理与分析

2 结果与分析

2.1 172份农家柿果实营养品质的变异分析

对172份农家柿品种13个营养指标进行统计分析，结果见表3。由表3可知，在所有测定的营养指标中，除含水量的变异系数为5.16%以外，其他所有指标的变异系数均在15.00%以上，说明农家柿含水量在各品种间的变异相对稳定，平均为78.96 g/hg，变异幅度为62.22～85.63 g/hg，最高者为余姚2的馒头柿；通过百分位数可以看出，约50%农家柿品种的含水量集中在77.08～81.40 g/hg。体现果实甜度的可溶性固形物和可溶性糖含量，最高可分别达到29.06和16.83 g/hg，可溶性固形物含量最高的前3位是永康3、缙云3、缙云6，均为金枣柿类品种；可溶性糖含量最高者为余杭1火柿，其可溶性糖含量高达16.83 g/hg。可溶性固形物和可溶性糖含量的变异系数相近，分别为16.51%和 16.17%。维生素C、β-胡萝卜素和类胡萝卜素的变异系数差别不大，分别为68.39%，77.35%和64.32%；矿质元素磷、钙、钾的变异系数也比较相近，分别为39.22%，39.95%和28.18%。

由表3还可知，172份农家柿各营养指标的Shannon-Weiner多样性指数为1.64～2.07，变化幅度为0.43，其中粗蛋白的多样性指数最低，为1.64，其他指标的多样性指数主要集中在1.8～2.0；影响甜度的含水量和可溶性固形物含量这2个指标的多样性指数比较相近，分别为1.88和1.96；而类胡萝卜素含量的多样性指数为1.85，要高于β-胡萝卜素含量的1.77；磷、钾、钙3个矿质元素含量的多样性指数分别为1.91，1.94和1.97，三者差别不大。

另外，在直接体现果实口感的含水量、可溶性固形物、可溶性糖、淀粉、粗纤维这5个重要营养指标中，淀粉含量的变异系数最高，为69.21%，粗纤维含量次之，为33.83%；可溶性糖含量的Shannon-Weiner多样性指数为2.07，较其他4个指标高。

绘制频率直方图以进一步分析各个营养指标在不同取值区域的频率分布情况，结果见图1。图1显示，柿果实含水量主要集中在75.00～85.00 g/hg，尤以80.00 g/hg左右居多，含水量处于60.00～75.00 g/hg的柿品种较少，说明浙江省农家柿品种含水量相对稳定集中，差异不明显。可溶性固形物和可溶性糖含量分布频率较为接近，可溶性固形物主要分布在14.00～20.00 g/hg，在16.00～17.00 g/hg尤为集中；大部分果实可溶性糖含量集中在9.00～14.50 g/hg处，在此区段之外的柿品种较少。淀粉含量则主要集中在2.00 g/hg以内，频率分布呈左偏移增加趋势。粗纤维含量则几乎全部集中在0.25～1.50 g/hg，频率分布比较稳定。单宁含量波动不大，峰值在1.30 g/hg。粗蛋白含量主要集中在0.25～0.60 g/hg。维生素C各组距梯度跨度差别不明显，其含量多在3.30～20.00 mg/hg。β-胡萝卜素各组距间跨度较大，组距为100.00 μg/hg，基本上分布在18.40～400.00 μg/hg，600.00 μg/hg以上出现频率很小。类胡萝卜素组距为6.70 μg/g，在3.90～66.00 μg/g分布较广，其中在6.70～33.40 μg/g分布频率最高。矿质元素中磷含量主要集中分布在13.00～27.00 mg/hg，钙含量集中分布在4.00～12.00 mg/hg；钾含量分布跨度则较大，分布范围在88.00～420.00 mg/hg，组距为25.00 mg/hg，但是分布频率非常集中，主要集中在100.00～225.00 mg/hg。

通过K-S检验分析上述营养指标值的频率分布是否符合正态分布，经计算得到K-S统计量(Z值)见表4。根据统计原理可知，大样本时α=0.05和α=0.01的统计量(Z值)的临界值分别是1.36和1.63。表4结果表明，可溶性固形物、可溶性糖、粗纤维、维生素C和P、K、Ca含量完全符合正态分布(Z<1.36)，粗蛋白含量不符合正态分布(Z>1.63)，而含水量、淀粉、单宁、β-胡萝卜素和类胡萝卜素含量不完全符合正态分布(1.36≤Z≤1.63)，而为偏态分布。

对符合正态分布的营养指标，参照刘孟军[11]的概率分级法进行数量性状分级。柿果实品质指标主要考虑含水量及可溶性固形物、可溶性糖、淀粉和粗纤维含量这5个指标。本次营养指标分级研究仅对各个指标的3级分界点进行分析，结果如表5所示。

当柿果实含水量小于73.7 g/hg时，可定义柿果实品性为少汁型，大于84.2 g/hg为多汁型，介于两者之间为果汁适中型；可溶性糖含量小于9.2 g/hg 为糖度较低型，大于14.0 g/hg为糖度较高型，介于两者之间为糖度适中型；淀粉含量小于0.1 g/hg 为非糯型，大于2.1 g/hg为糯型，介于两者为糯性适中型；粗纤维含量小于0.5 g/hg为口感清爽型，大于1.2 g/hg为口感粗糙型，介于两者之间为口感较清爽型；可溶性固形物含量小于13.6 g/hg为口感较淡型，大于21.0 g/hg为口感浓甜型，介于两者之间为口感较甜或甜型。

2.2 172份农家柿果实营养品质的相关分析

对172份农家柿各营养指标之间的相关性进行计算，结果见表6。由表6可知，可溶性糖与可溶性固形物含量呈正相关，相关系数为0.41，因为可溶性固形物主要是指可溶性糖类。而含水量与可溶性固形物呈显著负相关，相关系数高达-0.8，说明柿水分含量越高，柿子的甜度越低；另外还发现，除维生素C外，含水量与其他所有营养指标均呈负相关。钾含量和可溶性固形物含量呈正相关，相关系数为0.44，因为可溶性固形物主要包含水分和可溶性糖类，另外还包含矿物质和维生素等所有溶于水的物质[12]，而钾含量在磷、钾和钙三大矿物质元素中含量最高。β-胡萝卜素与类胡萝卜素也呈正相关，相关系数为0.47，因为类胡萝卜素中主要包括胡萝卜素和叶黄素2种色素[13]，而β-胡萝卜素是胡萝卜素的主要成分，含量最多，所以这两者应呈正相关。其他营养指标间未见有明显相关性。

注：*表示显著相关。

Note:* indicates the significant correlation.

3 结论与讨论

本研究表明，浙江省农家柿资源营养成分变异丰富，呈现多样性，各营养指标的变异幅度为5.16%～77.35%，平均变异系数为44.05%，变异幅度较高；各指标Shannon-Weiner多样性指数为1.64～2.07，平均1.90，表明多样性程度高。通过变异分析研究和品尝果实后发现，浙江省农家柿含水量变异系数最低(5.16%)，一半以上柿资源果实含水量集中在77.08～81.40 g/hg，平均78.96 g/hg，其中一些糯性口感的柿子，如金枣柿品种的含水量比较低。对浙江省农家柿资源主要三大矿物质元素P、K、Ca的测定发现，K占矿质元素的比例非常高，达85%以上。有研究表明，施钾肥可以显著提高一些水果中的糖含量[14]，并且果实中钾含量与糖含量呈正相关[15]。本研究中的相关分析结果也证实，钾含量确实与果实可溶性糖含量和可溶性固形物含量呈正相关，因为钾元素对酶的活化和ATP的合成起重要作用，而光合作用产生的糖分运输需要消耗大量的ATP才能输送到果实等能量贮藏器官中。另外，柿子中的β-胡萝卜素含量较高，平均为238.4 μg/hg，且β-胡萝卜素是维生素A的合成前体，营养价值较高；柿子中粗纤维含量也较高，平均为0.8 g/hg，粗纤维即膳食纤维，可以帮助消化并促进胃肠的转运功能。

通过各指标值的频率分布图和K-S检验发现，柿果实中所有营养指标并不都符合正态分布，其中粗蛋白含量不符合正态分布，含水量、淀粉、单宁、β-胡萝卜素和类胡萝卜素5个指标为偏态分布，这与刘孟军[11,16]、孙升[17]对其他果树的研究结果一致。但通常认为，生物现象的连续性变量或间断性变量大都遵从正态分布，在果树科学研究中，正态分布也是最常见的一种分布形式[18]。造成上述结果的原因可能是选择方向所致，因为在长期的人工选择压力下，适者生存的结果使树种向特定的方向进化，致使处于相应性状的个体或品种增加，从而使性状的分布发生变化，以本试验中含水量和淀粉含量的分布为例，南方人们习惯柿果鲜食，因而多汁非糯型个体有更多繁育发展的机会。

相关分析结果显示，柿果实中可溶性糖含量、含水量和K含量与可溶性固形物含量的相关性比较明显，说明这3个指标对柿子可溶性固形物含量的影响较大，含水量与可溶性固形物呈显著性负相关(相关系数为-0.8)，可溶性糖含量和K含量与可溶性固形物含量呈正相关(相关系数分别为0.41，0.44)，即含水量越高，可溶性固形物含量就越低；可溶性糖含量和K含量越高，可溶性固形物含量就越高。上述研究结果为高含糖量柿品种的选育提供了选择方向。

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Variation analysis of fruit nutrients of native persimmon in Zhejiang Province

ZHAO Xian-min1,2,GONG Bang-chu1,WU Kai-yun1,JIANG Xi-bing1,DENG Quan-en1,XIONG Chun-yan1,ZHENG Xian-fang2,CHEN Wen-hai2

(1ResearchInstituteofSubtropicalForestry,ChineseAcademyofForestry,Fuyang,Zhejiang311400,China; 2ForestryandFruitTechnicalServiceStationsofAgriculturalEconomicsBureauofHainingCountry,ZhejiangProvince,Haining,Zhejiang314400,China)

【Objective】 This study analyzed the nutrients of native persimmon to provide a scientific basis for breeding of excellent persimmon varieties with high nutritional quality.【Method】 Taking 172 native persimmon resources in Zhejiang Province as study material,the mutation analysis,index value frequency distribution analysis,K-S test,probability classification and correlation analysis of 13 nutrition indicators were conducted.【Result】 Among the 172 native persimmon varieties in Zhejiang Province,water contents were 62.22-85.63 g/hg with the average of 78.96 g/hg,and mainly distributed in 75.00-85.00 g/hg.Soluble solids contents were 11.07-29.06 g/hg with an average of 17.26 g/hg and mainly distributed in 14.00-20.00 g/hg.Soluble sugar contents were 7.73-16.83 g/hg with an average of 11.60 g/hg,and mainly distributed in 9.00-14.50 g/hg.Starch contents were 0.03-4.21 g/hg with an average of 1.12 g/hg,and mainly distributed in 0.03-2.00 g/hg.Crude fiber contents were 0.32-1.76 g/hg with an average of 0.80 g/hg,and mainly distributed in 0.25-1.50 g/hg.Crude protein contents were 0.12-2.04 g/hg with an average of 0.48 g/hg,and mainly distributed in 0.25-0.60 g/hg.Vitamin C contents were 0.92-51.45 mg/hg with an average of 17.25 mg/hg,and mainly distributed in 3.30-20.00 mg/hg.β-carotene contents were 18.40-1 350.90 μg/hg with an average of 238.44 μg/hg,and mainly distributed in 18.40-400.00 μg/hg.Carotenoid contents were 3.90-114.70 μg/g with an average of 30.82 μg/g,and mainly distributed in 6.70-33.40 μg/g.Phosphorus contents were 4.92-50.95 mg/hg with an average of 20.70 mg/hg,and mainly distributed in 13.00-27.00 mg/hg.Calcium contents were 2.61-22.64 mg/hg with an average of 7.72 mg/hg,and mainly distributed in 4.00-12.00 mg/hg.Potassium contents were 88.26-420.22 mg/hg with an average of 176.74 mg/hg,and mainly distributed in 100.00-225.00 mg/hg.The variation coefficients of the 13 nutrition indicators ranged from 5.16%-86.57%,the lowest was for water content,while the highest was for soluble tannin.Diversity indexes ranged from 1.64-2.07,the lowest was for crude protein,while the highest was for soluble sugars.K-S test showed that the crude protein content did not fit in the normal distribution,while soluble solids,soluble sugar,crude fiber,vitamin C,P,K,and Ca were fully compliance with the normal distribution,and water content,starch,tannin,β-carotene and carotenoids fit in skewed distribution.For probability of quantitative traits grading,3 cut-off values of water content,soluble sugar,soluble solids,starch,and crude fiber were were 73.7 and 84.2 g/hg,9.2 and 14.0 g/hg,13.6 and 21.0 g/hg,0.1 and 2.1 g/hg,and 0.5 and 1.2 g/hg,respectively.Correlation analysis showed that,only water content and soluble solids content had significant negative correlation (Correlation coefficient was -0.8).【Conclusion】 The variation in nutrition ingredients of native persimmon was rich,and the diversity in the nutrition ingredients had the value for selection of high-qualified varieties.

native persimmon;fruit nutrient;variation analysis;correlation analysis;probability grading;Zhejiang Province

2013-09-06

浙江省果品农业新品种选育重大科技专项(2012C12904-10)；浙江省重大科技专项重点农业项目(2009C12085)

赵献民(1986-)，男，河南新乡人，硕士，主要从事果树等经济林研究。

龚榜初(1964-)，男，湖南娄底人，研究员，硕士生导师，主要从事经济林育种及栽培研究。 E-mail：gongbc@126.com

时间:2014-12-12 09:30

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.01.010

S665.201

A

1671-9387(2015)01-0125-09

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20141212.0930.010.html