不同诺丽种质外观性状与营养成分的分析及评价

2017-05-30杨焱杨朴丽徐荣徐通

热带作物学报 2017年1期

杨焱杨朴丽徐荣徐通

摘要以4份诺丽种质资源为试验材料，对果实的外观性状、主要营养成分和矿质元素等进行分析，并利用主成分分析法对参试诺丽种质的品质表现进行综合评价。结果表明：从外观性状看，yitc-N2果实最大，具有较好的商品价值；从营养品质分析可看出，诺丽果实中含有丰富的能量和水分，不同的诺丽种质能量、蛋白质、碳水化合物、总膳食纤维含量差异明显，能量、碳水化合物、总膳食纤维、灰分均以yitc-N3含量最高；诺丽中各种矿质元素含量由高至低依次为：K>Ca>Mg>P>Na>Fe>Mn>Zn，不同种质的矿质养分含量差异较大，除Fe、Na、Zn外，yitc-N3中其他几种矿质元素的含量均明显高于其他种质。主成分分析结果表明，yitc-N1、yitc-N2、yitc-N3和yitc-N4果实品质的综合评分分别为-0.86、-2.14、3.98和-1.03，说明yitc-N3的营养品质较好。

关键词诺丽；外观性状；营养成分；矿质元素；品质评价

中图分类号 S567.1 文献标识码 A

The Analysis and Evaluation of Appearance Character and

Nutritive Content in Different Morinda

Citurifolia L. Germplasms

YANG Yan， YANG Puli， XU Rong， XU Tong

Yunnan Institute of Tropical Crops， Jinghong， Yunnan 666100， China

Abstract Based on 4 morinda germplasms as the experimental materials， with the method of analysis， the fruit was analyzed from the perspectives of exterior character， main nutrient content， mineral element and their quality performance were comprehensively evaluated based on principal component analysis. The results showed that the furit of Yitc-N2 was the largest judging from the appearance and with good commodity value. It could be seen from the analysis of nutritional quality that the fruit contained abundant energy and water. Different morinda germplasms showed significant differences in energy， protein， carbohydrate and total dietary fiber content. The fruit of Yitc-N3 had the maximum content of energy， carbohydrates， total dietary fiber and ash content. The order of mineral elements content from high level to low level was ranked as： K>Ca>Mg>P>Na>Fe>Mn>Zn. Different germplasms showed significant differences in mineral elements. Yitc-N3 had higher content than other germplasms in all mineral elements except Fe， Na and Zn. The results of principal component analysis indicated that comprehensive evaluation score of Yitc-N1， Yitc-N2， Yitc-N3 and Yitc-N4 was -0.86， -2.14， 3.98 and -1.03， respectively， which meant that the nutritional quality of Yitc-N3 fruit was the best.

Key words Morinda Citurifolia L.； appearance character； nutritive content； mineral elements； quality evaluation

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.01.010

諾丽（Morinda citrifolia L.）又称海巴戟、诺尼、萝梨、印桑椹、四季果，是一种热带常绿多年生灌木或小乔木，原产于南太平洋热带岛屿[1-3]。属茜草科（Rubiaceae）巴戟天属（Morinda）植物，该属全世界约有80个种，主要分布在澳大利亚、菲律宾、柬埔寨、波利尼西亚、印度、加勒比海等地区。中国有8个种，分布在海南岛、西沙群岛、台湾等地。该植物虽然种类不多，但营养成分丰富，具有较好的医疗保健功能和经济价值，早在2 000多年前诺丽就被波利尼西亚人用于治疗多种疾病，被人们誉为“千年圣果”[4-5]。近年来，随着诺丽知名度的攀升和人们生活质量的提高，人们对食品和药品安全性要求越来越高，诺丽作为拥有医疗保健功效的天然食品其市场前景广阔。

目前，国内外对诺丽的研究，大多集中在其抗氧化性能[6-7]、抗菌活性[8]，以及多糖[9-11]、多酚[12]和总黄酮[13]提取工艺等方面，关于诺丽果营养成分有部分报道，但分析不够全面。张伟敏等[14]研究发现诺丽果中含有18种氨基酸，且蛋白质含量、氨基酸总量和必须氨基酸含量均高于其他16种热带水果。李金霞等[15]研究表明诺尼果汁中不含脂肪，且含有多种微量元素，以钾离子的含量最为丰富。聂风琴等[16]研究也表明海南大面积种植的“万维1号”诺丽果肉中钾含量高，钠含量相对较低。为更好的对诺丽进行开发利用，本研究对西双版纳种植的4份诺丽种质果实外观性状、营养成分和矿质元素进行测定分析，探讨各种质间品质含量的差异，并采用多种数据处理方法进行综合评价，以期为进一步开发利用诺丽种质资源选育良种、合理施肥、提高果实品质等提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试诺丽种质材料共4份（表1），均引种栽培在西双版纳州云南省热带作物科学研究所诺丽试验基地。属亚热带季风气候，海拔580 m，年均温22.5 ℃，最高温38.6 ℃，最低溫7.5 ℃，年均降雨量为1 271.5 mm，土壤为砖红壤。各种质生长期间水肥管理一致，试验取自然开花，自然成熟，果形特征、成熟一致的果实进行分析测定。

1.2 方法

1.2.1 果实外观性状测定参照《热带、南亚热带果树种质资源数据质量控制规范》对各种质随机抽取30个样果，进行单果重、果实纵径、果实横径、体积、种子数、千粒重等外观品质的评价。单果重（鲜重FW）用电子天平称量，g；果实纵径用游标卡尺测定果实果基至果顶的距离，mm；果实横径用游标卡尺测定果实最粗处的直径，mm。

1.2.2 果实营养指标测定根据食品安全国家标准，分别采用凯氏定氮法、直接干燥法测定蛋白质和水分，脂肪含量参照GB/T5009.12-2003《食品中脂肪的测定》，灰分的含量测定参照GB5009.4-2010进行，膳食纤维的含量参照GB5009.88-2008进行，碳水化合物、能量均按国标测定。总碳水化合物=100%-（蛋白质+水分+灰分+脂肪+膳食纤维）%[17]；能量=碳水化合物×17+脂肪×37+蛋白质×17+膳食纤维×8[14]，kJ。

1.2.3 矿质营养测定全P含量测定采用GB/T5009.87-2003钒铝黄比色法，全K和Na含量测定采用GB/T5009.91-2003进行，Zn含量测定采用GB/T5009.14-2003火焰原子吸收法，Mg、Fe、Mn、Ca含量测定采用DB53/T288-2009电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法。

1.2.4 诺丽品质分析主成分分析法：以供试的4份诺丽种质作为样本，将6个外观指标和14个营养成分含量指标作为变量进行主成分分析。参照王益民等[18]的研究方法，根据不同诺丽种质主成分特征值、贡献率、累计贡献率、成分载荷和特征向量，对4份诺丽种质进行综合评价。

1.3 数据分析

采用Excel 2007和SPSS23.0软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同种质诺丽果实外观性状分析

分别对4份诺丽种质的果实外观性状进行分析（表2）。由表2可知，虽栽培环境一致，但不同种质果实的各外观品质指标差异性明显。各种质果形形状以卵形为主，形似马铃薯，成熟果实果皮为黄白色，种子为棕红色，其中yitc-N1果实较大而且裂果、落果很少，种子也相对较大，yitc-N3种质果实、种子皆最小且种子颜色偏黑，4份种质单果重、纵径、横径、体积、种子数、种子千粒重相差较大，4份诺丽种质果实外观性状指标由高至低依次为yitc-N2>yitc-N1>yitc-N4>yitc-N3，所测性状皆以yitc-N2最大，yitc-N3最小。综上所述，yitc-N2具有较好的商品品质，可作为商品果在市场上广泛流通。

2.2 不同种质诺丽营养品质分析

从表3可以看出，诺丽果中含有丰富的营养物质，此次实验未检测出脂肪，每100 g诺丽中所含的蛋白质占1.23%～1.90%，能量为131～166 kJ/hg，碳水化合物含量为3.8～4.8 g/hg，其果汁可作为天然的高能无脂低糖保健食品。

比较4份种质的营养成分含量可以发现，不同诺丽种质能量、蛋白质、碳水化合物、总膳食纤维含量都存在明显差异，其中yitc-N3含能量、蛋白质、碳水化合物、总膳食纤维和灰分最高，yitc-N2果实中的水分含量最为丰富，其水分含量为89.3%，且外观性状最好，可作为制取果汁备选原料，综述以上结果表明不同诺丽种质的商品品质和食用价值不同，yitc-N2具有较高的商品品质，yitc-N3所含的有效营养成分含量更高，其食用价值高于yitc-N2。

2.3 不同种质矿物质含量

由表4可知，诺丽中含有丰富的矿质元素。分析不同种质所含的矿质元素种类及含量，结果表明在所测的几种矿质元素中，铜、硒未检测出，诺丽果实中含有磷、镁、铁、锰、钾、钠、钙、锌等重要元素。其中钾、钙、镁、磷的含量相对丰富，以钾离子含量最高为369.90～238.07 mg/hg，而钠离子含量只有14.22～7.78 mg/hg，是典型的低钠高钾食物。诺丽果中锌含量最少为2.5～4.4 mg/kg。诺丽中各种矿质元素含量由高至低依次为：K>Ca>Mg>P>Na>Fe>Mn>Zn，诺丽不同种质间矿质养分含量具有明显差异，yitc-N3中K、Ca、Mg、P、Mn的含量均明显高于其他3个种质，yitc-N2所含的Na、Fe含量高于其他种质，Zn含量以yitc-N4最高。

2.4 诺丽外观性状与营养品质的主成分分析和综合评价

2.4.1 数据标准化诺丽的20个品质性状有不同的量刚和数量级，为避免量纲和数量级的影响，需要对原始数据进行标准化处理，将各指标数据转化成均值为0、标准差为1的无量纲数据。标准化后的结果见表5。

2.4.2 主成分分析对4份诺丽种质果实的20项指标进行主成分分析，结果如表6所示。其中特征值表示对应主成分能够描述原来信息的多少，由表6可知，抽取的3个主成分的特征值均大于1，分别为14.253、3.736和2.010，方差贡献率分别为71.267%、18.682%和10.051%，累积贡献率能反映将近100%的信息。因此，选取这3个主成分可作为统计不同种质诺丽果实营养成分的主要指标。对诺丽品质评价的指标由初始的20個降为3个彼此不相关的主成分，达到了降维的目的。

由表7可知，第1主成分中贡献率较大的依次为能量、灰分、总膳食纤维、蛋白质、钙和镁等，而水分、单果重、纵径、横径、体积、种子数、千粒重、铁和钠这些指标的载荷为负值说明对第1主成分产生负向影响。第2主成分中以磷的贡献率最大，其次是钾，载荷较高且符号为负的指标有锌和碳水化合物，分别为-0.74和-0.59，这两个指标对第2主成分产生负向影响，说明第2主成分大时，磷和钾含量也大，而锌和碳水化合物含量会减小。第3主成分中载荷较高且符号为正的指标是碳水化合物和钠，说明其贡献率也最大，且第3主成分大时碳水化合物和钠含量越高。

2.4.3 诺丽品质的综合评价用各指标变量的主成分载荷（表7）除以主成分相对应的特征值开平方根，便得到3个主成分中每个指标所对应的系数即特征向量，以特征向量为权重构建3个主成分的表达函数式：

3个表达式中，X1、X2、X3…X18、X19、X20分别表示单果重、纵径、横径…钠、钙、锌等原始数据的标准化值。

以各个主成分对应的方差贡献率作为权重，由主成分得分和对应的权重线性加权求和可得到综合评价函数。

F=0.713Z1+0.187Z2+0.101Z3

根据主成分综合得分模型，可计算出4份诺丽种质的综合得分值和排序结果（表8）。如表8可知，综合得分由高到低依次为yitc-N3、yitc-N1、yitc-N4、yitc-N2。综合评价结果表明，yitc-N3分别排在第1主成分得分的首位、第2主成分得分的第3位和第3主成分得分的第2位，而yitc-N2虽然排在第3主成分得分的首位、第1主成分得分的末位、第2主成分得分的第3位，但是由表6、表7可看出第1主成分的贡献率最大达到71.267%，且能量、灰分、总膳食纤维、蛋白质、钙和镁含量对第1主成分的正向影响最为显著，由表3、4可知，这些指标含量以yitc-N3种质最高，而yitc-N2的这些指标含量居中或较低，所含的外观性状指标却最高，说明对第一主成分的负向影响也最大，因此yitc-N3、yitc-N1和yitc-N4评价结果靠前，yitc-N2综合得分最低，排在参试种质的最后1位。

3 讨论

本实验从外观性状、营养成分和矿物质3个方面对4份诺丽种质果实品质进行了研究，从外观性状看，不同种质外观性状表现有一定差异，yitc-N2果实最大，综合外观性状表现较优，具有较好的商品价值。从营养成分分析得出，诺丽果中含有丰富的能量和水分，不含脂肪，这与前人研究西沙诺尼果汁的营养成分得出的结果一致[15]。此次实验得出能量为131～166 kJ/hg；每100 g诺丽中所含的蛋白质占1.23%～1.90%，这低于张伟敏等[19]的研究结果，而与李金霞等[15]的研究结果相近；碳水化合物含量为3.8～4.8 g/hg，属于低糖食品；因此，诺丽可作为天然健康的高能无脂低糖食品。比较4份种质的营养成分含量可以发现，能量、蛋白质、碳水化合物、总膳食纤维、灰分、水分含量存在一定的差异，其中yitc-N3含能量、蛋白质、碳水化合物、总膳食纤维和灰分最高，yitc-N2果实中的水分含量最为丰富。

对不同种质所含的矿质元素种类及含量分析，结果表明在所测的几种矿质元素中，铜、硒未检测出，各矿质元素含量由高至低依次为：K>Ca>Mg>P>Na>Fe>Mn>Zn，与张伟敏等[19]研究结果锌含量较高相差较大，而与李金霞等[15]研究结果除Ca含量不同外，其余矿物质含量差异不大。本研究以钾离子含量最高，范围为369.90～238.07 mg/hg，比橙子、花生、虾米等高K食物含量均高出很多[20]。而钠离子含量只有14.22～7.78 mg/hg，是典型的低钠高钾食物，有研究发现，增加钾摄入量有降血压的作用[21-22]。诺丽果中还含有大量镁和钙，这对骨骼的生长和神经肌肉的兴奋性有重要的作用[23]。此外，诺丽中还含有磷、铁、锰和少量锌，锌是人体正常发育中的必需元素，具有增加创伤组织的修复、协调免疫反应等重要作用[24]。诺丽不同种质间矿质养分含量具有明显差异，yitc-N3果中所含的大部分矿质元素含量高于其他种质，适宜作为功能型饮料的原料进行开发利用。

4份诺丽种质品质指标的主成分分析结果显示，在所测定的这些指标范围内，yitc-N3综合品质最优，其次是yitc-N1和yitc-N4，yitc-N2的综合品质相对较低。本研究采用主成分分析法将20个品质性状指标用3个主成分来表示，并筛选出了判定诺丽营养价值的主要指标（能量、灰分、总膳食纤维、蛋白质、钙、镁），从而减少诺丽营养价值综合评定的工作量，简化数据结构、避免了原始数据信息的损失和人为的主观随意性[25]。用主成分分析法对各种食品品质进行综合评价已被证实简便易行、结果可靠[18，26-30]，因此，利用主成分分析法来评价诺丽综合品质是科学可行的。

综述以上结果表明，诺丽果是一种营养丰富的水果，具有较好的开发潜力和价值。不同种质的品质性状间存在不同程度的差异，yitc-N3所含的营养价值较高，综合品质较优。通过本研究，为系统的探讨不同种质诺丽的品质提供思路及方法，对选育营养品质高且商品价值优的诺丽新品种具有一定的理论指导意义。

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