10个苹果品种果实中酚类物质与褐变度分析

李淑玲，陈笑笑，赵宝龙，樊新民，冯建荣

(新疆石河子大学农学院/特色果蔬栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室，新疆石河子 832003)



10个苹果品种果实中酚类物质与褐变度分析

李淑玲，陈笑笑，赵宝龙，樊新民，冯建荣

(新疆石河子大学农学院/特色果蔬栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室，新疆石河子 832003)

【目的】研究苹果果实酚类物质组成与果实褐变的关系，建立测定苹果汁中主要酚类物质的高效液相色谱方法。【方法】选取10个苹果品种，采用Folin-C法，测定总多酚含量，并检测果肉褐变度及抗坏血酸过氧化物酶活性。采用高效液相色谱方法，测定苹果汁中表儿茶素、儿茶素、绿原酸、咖啡酸、香草醛、对香豆酸、根皮素7种酚类物质含量。【结果】黄魁的褐变度以及总酚含量相对较高，吉早红、寒富、瑞林的褐变度以及总酚含量较低；表儿茶素、儿茶素及绿原酸是苹果果肉中含量相对较高。果实的褐变度与总酚、表儿茶素、儿茶素及绿原酸含量呈显著正相关。【结论】寒富、瑞林、吉早红的果实总酚含量相对较低，褐变度较低；果肉中总酚、表儿茶素、儿茶素及绿原酸对果实褐变程度影响较大。

苹果；果肉；酚；褐变

0 引 言

【研究意义】目前，我国苹果栽培面积、总产量、人均占有量与出口量均居世界第一[1]，目前主要用于鲜食和加工[2]。酚类物质在苹果果肉中含量丰富，而且是果实采后贮藏加工过程中引起酶促褐变的主要物质[3]。果实褐变是苹果贮运和加工过程中容易出现的生理问题，直接影响到果实保鲜和加工品质[4]。酚类物质也是苹果果肉的抗氧化剂和保鲜剂，同时还具有降低血脂、血压，预防心脑血管疾病及癌症等功能[3-5]。此外，在维持水果的色泽、抗菌、抗真菌以及通过消除自由基抗氧化方面酚类物质也发挥重要作用[4]。【前人研究进展】研究表明，苹果果肉中多酚类物质的含量因品种不同差异较大，抗氧化活性也因此不同，在苹果中绿原酸、根皮素、儿茶素、表儿茶素、香草醛等酚类物质含量较高，是苹果中的主要抗氧化物质[5]。Sanoner等[6]也提出酚类物质含量在不同苹果品种间差别很大，多酚含量一般表现为加工苹果品种高于鲜食品种。另有研究认为在VC和抗坏血酸过氧物酶(APX)作用下可降低酚类物质引起的褐化程度[7-9]。果实内抗坏血酸可以保持较高的APX活性，能够有效的抑制果肉内多酚转变为醌从而保持了果肉原有的风味物质[9-11]。【本研究切入点】研究不同用途品种苹果果肉的酚类物质组成以及相关物质含量，可以了解其褐变物质基础的差异，对保鲜和加工中的抗褐变有重要意义。【拟解决的关键问题】研究选择不同原产地的苹果品种资源进行果肉酚类物质的相关研究，为我国苹果果实采后贮藏与加工材料的选择、抗褐变品种的选育以及相应的防褐变技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试10个苹果品种，栽植于石河子大学试验站，管理一致，7年生树。每个品种选取5株，自树体东南西北4个方向及高度一致的部位摘取完全成熟的无病虫害的果实10个，果实采摘后带回实验室低温冷藏。表1

表1 10个苹果品种原产地

1.2 方 法

1.2.1 褐变度

果实采摘后立即取果肉，打浆，取上清液，测定褐变度[5]。

1.2.2 总多酚含量

采用Folin-ciocalteus法测定[5]。

1.2.3 VC含量

采用紫外分光光度方法测定[8]。

1.2.4 抗坏血酸过氧化氢酶活性

参照王静璞[10]方法，取果肉约0.3 g，加5 mL(pH 7.8磷酸缓冲液(PBS))，冰浴研磨，4℃下10 000 r/min离心20 min。在3 mL反应液(含50 mmol/L PBS、0.15 mmol/L asA和0.11 mmol/L EDTA)中加入100 μL酶液，加50 μL H2O2启动反应。室温下测定290 nm波长下1 min OD值变化量，以不加H2O2作为对照，APX活性单位以每克鲜质量每分钟的OD变化值来表示。

1.2.5 酚类物质的提取与测定

称3 g果肉，加入30 mL 70%乙醇，超声45 min，静置2 h，9 000 r/min离心20 min，上清液用于测定。总酚含量测定参照李静等[12]的方法并略有改进。酚类各组分及含量采用高效液相色谱测定。在确定的最佳分离条件下，配制7个不同浓度酚类物质标准液进行测定，根据每个浓度下酚类物质的峰面积A对浓度C做线性回归，在线性范围回归方程的相关系数达到显著水平时用于样品检测。每个样品重复3次。标样根皮素、绿原酸、儿茶素、咖啡酸、表儿茶素、香草醛、对香豆酸购自Sigma 公司。色谱分析条件：AichromBond-1C18色谱柱(4.6 mm×150 mm，5 μm)；流动相A：水(含0.02%甲酸)B：100%乙腈；柱温30℃；进样量10 μL；流速1.0 mL/min；检测波长280 nm；以外标法定量。线性梯度洗脱：t(min)/A(%)0/95，4/79，16/79，25/50，27/50，30/95。

1.3 数据统计

运用SPSS17.0软件进行品种间指标的差异显著性分析及不同生理指标间的相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种果实果肉褐变度、总多酚含量及抗氧化活性

研究表明，10个苹果品种果实的褐变度差异较大，OD420的变化范围为0.125～0.859，其中以黄魁的褐变程度显著高于其它品种，红魁、吉早红、寒富、夏红、瑞林5个品种的褐变程度显著低于其它品种。图1

图1 不同苹果品种褐变度

研究表明，10个苹果品种的总多酚含量变化范围是267.942～764.519 mg/kg，其中黄魁的多酚含量显著高于其它品种；吉早红、寒富、瑞林的多酚含量显著低于其它品种。不同品种间总多酚含量变化规律与褐变度十分相似，即褐变程度高的品种其总多酚含量也较高。图2

图2 不同苹果品种总多酚含量

研究表明，10个苹果品种的VC含量变化范围是21.85～72.41 mg/g，红魁的VC含量显著高于其它品种，其次为麦艳较高，贝拉的VC含量显著低于其它品种；其它品种间VC含量居于麦艳与贝拉之间，差异不显著。图3

图3 不同苹果品种VC含量

研究表明，10个苹果品种的抗坏血酸过氧化物酶活性变化范围是7.77～15.81 g/min，其中苦开麦的抗坏血酸过氧化物酶活性显著高于贝拉与黄魁，但与其它品种抗坏血酸过氧化物酶活性差异不显著。图4

图4 不同苹果品种抗坏血酸过氧化物酶活性

2.2 果实中酚类物质组成、含量及分布特征

研究表明，10个苹果品种果实中的主要酚类物质为表儿茶素、儿茶素、绿原酸，品种间果实的酚类物质组成和含量存在较大差别；主要酚类物质中绿原酸含量在品种间差异最大，有50多倍；儿茶素含量在品种间差异较小，不到4倍；黄魁的表儿茶素、儿茶素、绿原酸含量均显著高于其它品种；苦开麦的香草醛含量显著高于其它品种；锦红的咖啡酸含量显著高于其它品种；贝拉的对香豆酸和根皮素显著高于其它品种。表2

表2 10个苹果品种多酚物质组成含量比较

注：小写字母分别表示0.01水平的显著性差异

Note:Different letters indicate signicantly different values atP<0.01

2.3 苹果果实中酚类物质与褐变度相关性

研究表明，果实中的总酚含量与褐变度呈极显著正相关，且相关性最高，达到0.873；酚类各组分中绿原酸与褐变度呈极显著正相关，表儿茶素、儿茶素和根皮素与褐变度呈显著正相关，相关性最高的是表儿茶素；香草醛与咖啡酸与褐变度相关性不显著。表3

表3 多酚组成与褐变度的关系

注：**和*分别表示在 0.01和0.05水平上显著相关

Note:**and*indicate correlation significance at 0.01 and 0.05 level

3 讨 论

褐变是影响果实营养和品质的主要生化反应之一，果实发生酶促褐变后将酚类物质氧化为醌，再经非酶促进作用将醌聚合，生成黑色素，导致果汁、果酒褐变和混浊沉淀，降低了果实加工品质[13]。减缓果实酶促褐变的因素很多，涉及酚类物质的含量，多酚氧化酶的分布与活性，氧气的浓度等因素[12，14]，而果肉自身的VC含量以及APX的活性可以相对降低果肉自身的褐变[10]。研究数据显示，麦艳、苦开麦的VC和APX的含量较高，褐变度相对较低。研究中APX活性的与褐变度负相关但差异不显著，具体机制有待进一步研究。

总多酚含量、表儿茶素、儿茶素绿原酸是影响酶促褐变的主要因素。多酚各组分中表儿茶素含量较低的苹果品种褐变度相对较低，作为贮藏和加工的原材料可有效降低褐化，在今后的加工专用品种的选择和育种中应把该项指标作为一个重要的参数，并充分利用现有表儿茶素含量低的品种。

4 结 论

研究通过对10个苹果果实中褐变与酚类化合物的检测，寒富、瑞林、吉早红的总酚含量相对较低。多酚物质的组成和含量比例因品种而异。(-)-表儿茶素、(+)儿茶素、绿原酸是苹果果肉中含量较高的酚类物质。果实褐变度与总酚含量，(-)-表儿茶素、儿茶素、绿原酸和根皮素含量呈显著正相关。

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Fund project:NSFC(31272129)

Analysis of Browning and Polyphenolic Compound in Pulps of the 10 Apple Cultivars

LI Shu-ling，CHEN Xiao-xiao，ZHAO Bao-long，FAN Xin-min，FENG Jian-rong

(Key Laboratory of Special Fruits and Vegetables Cultivation Physiology and Germplasm ResourcesUtilizationofXinjiangProductionandConstructionCorps，CollegeofAgriculture，ShiheziUniversity，ShiheziXinjiang832000，China)

【Objective】 In order to learn the relationship between polyphenol content and the degree of browning and develop method of detecting phenolic compound in apples by high performance liquid chromatographic(HLPC).【Method】The 10 apple cultivars were used as test materials. The degree of browning, total polyphenol content, vitamin C and APX in pulps were detected and the content of different various polyphenols were analyzed by HPLC including epicatechin，catechin，chlorogenic acid，vanillin，caffeic acid，p-coumaroylquinic acid and phloridzin.【Result】The content of total phenolic and the degree of browning of Yellow Transparent was significantly higher while Hanfu，Judelline and Jizaohong were significantly lower. Epicatechin，catechin and chlorogenic acid were significantly higher in apple. The content of total polyphenoics，epicatechin，catechin and chlorogenic acid had higher correlations with browning in pulps.【Conclusion】Hanfu，Judelline and Jizaohong were significantly lower in total phenolic and the degrees of browning were light. The content of total polyphenoics，epicatechin，catechin and chlorogenic acid had close relationship with fruit browning.

apple; pulp; polyphenolic; browning

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.07.003

2015-12-01

国家自然科学基金项目(31272129)

李淑玲(1988-)，女，硕士，研究方向为果树种质资源与遗传育种，(E-mail)lslshz109@163.com

冯建荣(1969-)，女，教授，博士，研究方向为果树种质资源与分子辅助育种，(E-mail)fengjr102@126.com

S661.1

A

1001-4330(2016)07-1199-05