4种海棠成熟过程中营养成分含量变化

屠晶，陈红云，白萍，郑顺珍，马昀，胡宝全，于玮玮，马洪峥

4种海棠成熟过程中营养成分含量变化

屠晶，陈红云，白萍，郑顺珍，马昀，胡宝全，于玮玮，马洪峥通信作者

（天津农学院 园艺园林学院，天津 300384）

观赏海棠是营造可食用型植物景观的重要植物材料。本研究选取天津地区园林绿化中常用的西府海棠、珠美海棠、八棱海棠和‘绚丽’海棠，对其果实成熟过程中果实和叶片水分含量、干物质含量、果实可溶性固形物含量和果实维生素C含量进行测定和对比，以期为园林生产中不同海棠树种果实的营养价值参考和最佳采收时间提供合理建议。结果表明，4种海棠果实成熟时间有明显差异，‘绚丽’海棠成熟最早，八棱海棠最晚。西府海棠和珠美海棠果实含水量高达80%，鲜食口感好，熟后3 d内采收最佳；八棱海棠果实维生素C含量显著高于其他三者，果熟后6 d左右采收最佳；‘绚丽’海棠果实可溶性固形物含量显著高于其他三者，营养价值最高，含水量低，适于加工食用，果熟即采最佳。本研究为观赏海棠在可食用型植物景观中的应用提供了理论基础。

观赏海棠；水分含量；可溶性固形物；维生素C；可食用植物景观

可食用型植物景观不仅美化环境，还可创造经济收入，亦可吸引昆虫、鸟类及其他生物，同时发挥园林植物的景观性、互动性，以及生态性等多种功能[1-2]。可食用型景观作为一种健康环保和实现造景价值的种植手段，已得到越来越广泛的运用[2-3]。尤其在农林类高等院校的校园绿化中，传统的植物景观与可食用植物相结合的配植方式还可为师生提供更好的教学环境，体现都市农业校园特色[1]。

观赏海棠作为中国传统名花，象征吉祥美好，秋季果叶并茂[4-5]，展示丰收之美的同时，吸引鸟类和昆虫等野生动物觅食，可增加景观趣味和丰富园林物种多样性。观赏海棠以优良的景观效果和可食性已成为果树产业中的重要研究对象[6]，其果实营养丰富[7]，可鲜食或加工成果汁或蜜饯，且具有一定药用价值[8-12]。在衡量果实食用品质的标准中，水分含量直接影响加工过程中果实的出汁率、成品率和食用口感；可溶性固形物含量影响果实风味、营养品质和果实储藏冰点[8]；维生素C含量作为衡量果实营养价值的重要指标之一而受到普遍关注。前人已有观赏海棠果实营养成分的研究报道，发现不同品种的海棠果实中可溶性固形物含量和维生素C含量等指标存在显著差异[9]，在生产应用中可以根据果实营养指标选定直接食用或果汁加工等不同的食用方法[13]。在常用观赏海棠果实营养价值的研究中，杨美玲等发现西府海棠（）鲜果维生素C含量高于珠美海棠（），但无显著差异[14]；王猛认为西府海棠的果实水分含量、可溶性固形物含量和维生素C含量均与北美海棠品种‘绚丽’海棠（）均无显著差异[8]。观赏海棠不同树种及品种之间果实成熟时间存在明显差异[15]，但对于海棠果实成熟过程中营养成分的变化及合理采收期的制定则鲜有研究报道。

本研究选取天津地区应用广泛且具强抗逆性和高观赏价值的4种海棠，即西府海棠、珠美海棠、八棱海棠（）和北美海棠品种‘绚丽’海棠，对其果实成熟前后的水分含量、可溶性固形物含量和维生素C含量进行测定和对比，确定各自最佳的采收时间，并对其营养物质含量进行评价，以期为观赏海棠在可食用植物景观中的应用提供可靠的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以天津农学院校园及周边绿地中的西府海棠、珠美海棠、八棱海棠和‘绚丽’海棠为试验材料，每种海棠从中随机选取生长健壮、无病虫害、结果量大的成年植株3株作为固定取样对象。于2019年9月1日起开始，每3天进行一次取样，直至果实干重开始下降为止。每次取样每株树随机选取健康、无病虫害的果实30个和有果枝条上大小均匀叶片300片，实验室内低温冷藏。分别测定果实和叶片的鲜质量、干质量和果实中可溶性固形物含量和维生素C含量。

1.2 水分含量测定

新鲜果实和叶片测量鲜质量后，于恒温干燥箱中50 ℃下干燥7 h至恒重，然后测量果实和叶片干质量。采用精确度为0.01的电子天平称量果实和叶片鲜质量和干质量。果实和叶片含水量＝（鲜质量－干质量）/鲜质量；果实和叶片干物质含量＝干质量/鲜质量。每个测量重复3次。

1.3 可溶性固形物含量测定

采用手持糖度计（上海仪电物理光学仪器有限公司）测定果实可溶性固形物的含量（糖度）。每个测量均进行3次重复。

1.4 维生素C含量测定

采用2,6-二氯靛酚滴定法[16]测定果实维生素C含量。维生素C含量（mg/100g）＝（-）×××100//计算，其中为滴定样品所耗用染料的平均体积，为滴定空白对照所耗用染料的平均体积，为样品提取液的总体积，为滴定时所取的样品提取液体积，为1 mL染料能氧化的维生素C质量，为待测样品的质量。每个测量均进行3次重复试验。

1.5 数据分析

采用Excel 2010软件对测量指标数据进行分析处理，用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析及多重比较。

2 结果与分析

2.1 可溶性固形物含量

对4种海棠果实进行可溶性固形物含量测定，发现在果实成熟过程中，4种海棠果实的可溶性固形物含量变化趋势基本一致，均为成熟前上升，成熟后下降（图1）。因此，本研究将这4种海棠果实的可溶性固形物的高峰日作为成熟期标准，进一步分析该日其他指标在种间的变化式样及其相互关系。‘绚丽’海棠可溶性固形物含量最早达到高峰（9月10日），八棱海棠最晚达到高峰（9月25日），比‘绚丽’海棠晚15 d，比西府海棠和珠美海棠晚约10 d（图1）。

图1 果实成熟过程中可溶性固形物含量

测定发现，西府海棠和珠美海棠果实的可溶性固形物含量相近，均在9月中旬达到最高，且最高值均值均为20%左右，熟后快速下降至熟前状态，与其他2种相比，果实内营养物质含量最低（图1）。八棱海棠的成熟果实中的可溶性固形物含量显著低于‘绚丽’海棠（图2），并在9月下旬成熟后缓慢下降，直至熟后9天（10月4日）仍维持在20%以上。‘绚丽’海棠果实可溶性固形物含量在成熟前后均为最高，可溶性固形物的高峰日时显著高于其他3种海棠果实，约为西府海棠和珠美海棠的1.5倍（图2）。

2.2 水分含量和干物质含量

本研究将4种海棠果实的水分含量和干物质含量与果枝上叶片的水分含量和干物质含量分别进行了测量和对比。测定结果发现，4种海棠在可溶性固形物含量达到高峰时，叶片中的含水量和干物质含量在物种间均无显著差异（表1），而果实的含水量（图2）和干物质含量（表1）则在种间差异显著。果实中可溶性固形物含量达到高峰时，西府海棠和珠美海棠的果实含水量均值分别为83.14%和82.89%，显著高于八棱海棠和‘绚丽’海棠。此时八棱海棠的果实含水量也相对较高，均值为74.91%，显著高于‘绚丽’海棠（图2）。说明西府海棠和珠美海棠的果实鲜食口感最佳，而八棱海棠果实鲜食口感优于‘绚丽’海棠。4种海棠的果实干物质含量则呈现相应的反向趋 势，即‘绚丽’海棠果实干物质含量均值为30.30%，显著高于其他三者，而八棱海棠的果实干物质含量平均值为25.17%，亦显著高于西府海棠和珠美海棠（表1）。说明西府海棠和珠美海棠的果实内营养成分则相对最少，而‘绚丽’海棠果实内营养成分最多，与可溶性固形物测定结果一致。

表1 叶片水分含量多重比较分析 %

2.3 维生素C含量

测定发现，4种海棠果实内的维生素C含量变化趋势相近，均在可溶性固形物含量达到高峰前上升，随后平稳，但上升幅度和达到平稳的时间有所区别（图3）。西府海棠果实维生素C含量在可溶性固形物含量高峰日前有所波动，之后仍持续上升，并在可溶性固形物含量高峰日后3天达到最高值（平均11.38 mg/100g）且保持稳定。珠美海棠果实维生素C含量在可溶性固形物含量高峰日前6天内快速上升，并与可溶性固形物含量同时达到最高值（平均10.62 mg/100g）且保持稳定。八棱海棠果实成熟前后维生素C含量变化幅度最大，从测定开始时持续保持上升状态，并在果实可溶性固形物含量高峰日后6天达到最高值（平均18.20 mg/100g）且保持稳定。‘绚丽’海棠果实成熟过程中维生素C含量变化幅度最小，由之前的平均12.13 mg/100g上升至可溶性固形物含量高峰日（9月10日）的平均13.65 mg/100g，且保持稳定。

图3 果实维生素C含量动态变化

对比4种海棠果实维生素C含量差异（图2），在果实可溶性固形物含量达到高峰时，西府海棠果实中维生素C含量最低，八棱海棠最高，且显著高于西府海棠和珠美海棠。‘绚丽’海棠果实维生素C含量低于八棱海棠但并无显著差异，高于西府海棠和珠美海棠亦无显著差异。果实可溶性固形物含量峰值后第9天时，4种海棠果实维生素C含量均达到最高值且保持稳定，此时西府海棠果实维生素C含量值超过珠美海棠，但二者亦无显著差异。

3 讨论

本研究供试的4种天津地区常用观赏海棠中，西府海棠应用历史可追溯至晋代，因具有良好的庭院观赏效果和耐盐特性而得到广泛应用。据《群芳谱》中记载，西府海棠果实“味甘而微酸”，且具生津止渴、健脾止泻的功效[11]，可作为水果食用。珠美海棠是原产于日本的毛山荆子和三叶海棠的野生杂交种，因其花期长、适应性广、抗病性强和耐盐碱等优良特性已在天津地区获得较广泛的园林应用[12]，其果实产量高、肉厚核小、风味浓郁、果实可加工果脯、果酱和果汁饮料[11-12]。本研究测定结果发现，西府海棠和珠美海棠的果实含水量均超过80%，果实鲜食口感更佳。二者果实在可溶性固形物含量达到高峰后维生素C含量无显著差异，与前人研究结果一致[14]。其果实均于9月中旬成熟，熟后果实中维生素C含量达到11 mg/100g左右并保持稳定，可溶性固形物总量呈明显下降趋势。因此，果实采收时间应为果熟即采，方能保证其果实口感与营养俱佳。

八棱海棠是楸子和山荆子的自然杂交种，其果实具清热泻火、健脾开胃等功效，可制作果干、果脯和蜜饯[17]。在供试的4种海棠中，八棱海棠成熟果实成熟最晚，其维生素C含量最高且显著高于其他3种，营养价值更高。其果实中的可溶性固形物总量显著低于‘绚丽’海棠却显著高于西府海棠和珠美海棠，说明其果实中的糖、酸、矿物质和其他维生素等含量亦较高。熟后可溶性固形物总量持续下降但直至熟后较长时间内仍处于较高水平，甚至与西府海棠果实的最高值相近（图1）。因此，八棱海棠果实采收时间可在9月下旬果实成熟后适当延迟至10月上旬，此时果实中可溶性固形物总量稍有下降但仍处于较高水平，维生素C含量也逐步上升至最高值并保持稳定，可保证果实采收时的营养价值处于最高状态。

‘绚丽’海棠是北美海棠中花叶果观赏价值俱佳的品种，在园林造景中应用广泛[18-19]。其果实量大，且成熟期早，于9月上旬成熟，明显早于其他3种。本研究测定发现，‘绚丽’海棠成熟果实可溶性固形物总量显著高于其他三者，营养物质总量最高，但维生素C含量低于八棱海棠且与西府海棠和珠美海棠无显著差异。这一结果与王猛[8]的研究结果不完全一致，其水分含量、可溶性固形物含量均与西府海棠存在显著差异。‘绚丽’海棠的可溶性固形物总量和维生素C含量同时达到最高，成熟立即采收则能保证‘绚丽’海棠果实的最大营养价值。

4 结论

4种供试材料中，西府海棠和珠美海棠果实含水量高于80%，鲜食口感好，于9月中旬熟后3 d内采收最佳。八棱海棠成熟最晚，果实维生素C含量显著高于其他三者，10月上旬果熟后6 d左右采收最佳。‘绚丽’海棠成熟最早，果实可溶性固形物含量显著高于其他三者，营养价值最高，9月上旬果熟即采最佳。本研究提供了4种观赏海棠果实成熟过程中营养成分变化趋势参考和果实最佳采收期及食用方法的有效建议，具有重要的实际应用意义。

[1] 谭继升. 东北农业大学校园兼具可食用植物景观规划与设计[D]. 哈尔滨：东北农业大学，2018.

[2] 张鸽香，侯飞飞. 观赏果树在南京城市园林绿化中的应用[J]. 福建林业科技，2011（1）：109-113.

[3] 郑文婧. 成都市居住区可食用景观调研与规划设计[D]. 雅安：四川农业大学，2017.

[4] 杨润溪. 海棠花文化及其在风景园林中的表达研究[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2017.

[5] 张曼，郑云冰，范可可，等. 不同时期观赏海棠叶色和花色变化规律研究[J]. 河南农业科学，2019，48（5）：106-112.

[6] 许军，何梅，胡玉安，等. 观赏海棠研究进展[J]. 江西农业大学学报，2018，40（3）：553-560.

[7] 穆茜，张丹丹，杨祎凡，等. 不同海棠品种果实糖酸组分测定和聚类分析[J]. 经济林研究，2018，36（4）：141-150.

[8] 王猛. 海棠抗氧化活性成分及其果实品质研究[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2014.

[9] 穆茜，张丹丹，李千惠，等. 5个海棠品种果实品质分析及评价[J]. 南方农业学报，2018（5）：971-978.

[10] 刘金福，李昀，赵惠祥. 珠美海棠果实加工利用研 究[J]. 食品与发酵工业，2002，28（6）：70-73.

[11] 陈恒新. 山东海棠品种分类与资源利用研究[D]. 南京：南京林业大学，2007.

[12] 孟晓烨，彭立新. 珠美海棠研究进展[J]. 天津农学院学报，2009，16（4）：42-46.

[13] 王文元，赖秀芳，张恩慧，等. 15个观赏海棠果实品质分析[J]. 江苏林业科技，2018，45（1）：1-9.

[14] 杨美玲，张璐，阎国荣. 西府海棠与珠美海棠果实维生素C含量的测定及比较[J]. 天津农学院学报，2013（4）：36-38.

[15] 吴晓星，刘凤栾，房义福，等. 36个欧美观赏海棠品种（种）应用价值的综合评价[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2015，39（1）：93-98.

[16] 陈光，孙妍. 2,6-二氯靛酚滴定法测定蜂胶中维生素C[J]. 理化检验（化学分册），2014，50（8）：1041-1042.

[17] 曾潮. 河北省八棱海棠风景资源价值研究[D]. 保定：河北农业大学，2014.

[18] 邓运川. 花叶果俱佳的绚丽海棠[J]. 花木盆景（花卉园艺），2016，11（7）：12-13.

[19] 王珍，王文和，张杰，等. 主要观赏海棠品种的遗传多样性及其亲缘关系分析[J]. 果树学报，2014，31（6）：1005-1016.

Nutrient content changes of 4 ornamental crabapple（spp.）during fruit maturity

TU Jing, CHEN Hong-yun, BAI Ping, ZHENG Shun-zhen, MA Yun, HU Bao-quan, YU Wei-wei, MA Hong-zhengCorresponding Author

（College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

Ornamentalcrabapple（spp.）is an important germplasm to create edible landscape. In this study, the water content, dry matter content, soluble solid content and vitamin C content of fruits and leaves before and after fruit maturity were measured and compared on,,and, which are commonly used in Tianjin, aiming to provide reasonable suggestions for the nutritional value reference and the best harvest time of different ornamentalspecies in production. The results showed that.was the first to mature whilewas the last. Fruit water content ofandwas up to 80%, which have better taste in fresh. Their best harvest time was 3 days after fruit maturity. The fruit vitamin C content ofwas significantly higher than the other three, and the best harvest time was about 6 days after fruit maturity.fruits showed the highest nutritional value relatively, which had significantly higher soluble solid content than the other three. This study provides a reliable theoretical basis for the application of ornamental crabapple in edible plant landscape.

ornamentalcrabapple; water content; soluble solid content; vitamin C content; edible landscape

1008-5394（2020）02-0006-05

10.19640/j.cnki.jtau.2020.02.002

S792.99

A

2020-02-13

天津农学院校级大学生创新训练项目（201810061260）；天津农学院校青年教师创新基金（2016JNYB05）；国家自然科学基金项目（31800167）

屠晶（1997-），女，本科在读，主要从事观赏海棠营养成分研究。E-mail：2180245061@qq.com。

马洪峥（1987-），女，讲师，博士，主要从事城市林业研究。E-mail：mahongzheng3584@sina.com。

责任编辑：杨霞