不同果桑品种加工品质评价

宋志姣，樊金欣，李德焕，周艺垠，郭燕，蒋碧婷，杨丽莎，杨钧林，范国明*

1(保山学院 资源环境学院，云南 保山，678000) 2(保山市隆阳区经济作物技术推广站，云南 保山，678000)3(云南林玉航宇生物科技有限公司，云南 保山，678000)

桑葚为桑科(Moraceae)桑属(Morus)植物桑(Morusalba)的成熟果穗，因其较高的食用和药用价值而深受消费者喜爱[1-2]。桑葚是当今风靡全球“第三代水果”中的翘楚，广受食品、药品、化妆品、保健品、纺织品行业欢迎，其硒含量更是百果之首[3-4]。桑树原产于我国中部和北部，现在世界范围内被广泛种植，我国是桑属种质资源最为丰富的国家[2]。按主要利用部位的不同，桑树被分为果用和叶用，其中果用桑树常称为果桑。桑葚含有丰富的生物活性成分如花色苷、酚类物质、1-脱氧野尻霉素、白藜芦醇等，这些成分具有降血糖、清除自由基、防治高血压的作用[5-8]。但是桑葚水分含量高，不耐运输和储存，市场上常将其加工成果干、果膏、果酱、果醋或果酒等进行售卖[4]，以延长货架期和增加产品附加值。

对果蔬加工品质进行综合评价是果蔬资源开发利用的基础，果蔬的表型性状和营养品质特性，决定了其加工性能[9-10]。当前，对于果蔬品种综合评价方法有：综合指数选择法、百分制记分法、层次分析法、模糊数学法和灰色系统分析法等[11]，根据加工特性的不同，评价体系的主要考量指标也不同。“光、水、气、热、肥”等环境因素不仅影响果蔬的生长，对其次生代谢产物的合成和累积也有重要作用[12]。因此，针对不同种植地区开展果桑评价工作尤为重要，云南因其独特的气候、复杂的环境和悠久的植桑历史而拥有极其丰富的桑树种质资源，有13个种及变种[13-14]。随着“东桑西移”项目的开展，云南省有目的、有计划、分步骤地从东部省份引进叶用桑树品种，丰富了省内的桑树种质资源。然而，云南省桑树种质资源的评价多集中在叶用方面[15-16]，果桑的评价仅在长果桑[17]等少数品种，果桑产业面临新品种少、缺乏客观评价体系等问题。

鉴于此，本研究在前期进行引种和评估工作的基础上，通过对8个在保山地区表现较好的果桑品种开展加工品质分析和综合评价，以期为选择出最适宜云南省种植和深加工的果用桑树奠定基础，为果桑产业的品种选择和推广利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试的果桑品种：白珍珠、黑珍珠、粤葚大十、红果、一串红、台湾长果、红果二号、四季果共计8个品种。2018年4月采摘自位于保山市的云南林玉航宇生物科技有限公司种植园内(99°11′40″E、25°04′20″N，海拔1 695 m)，挑选无破损成熟度高的桑葚果实，分别测量果径、果长、果重，密封包装置于-20 ℃冰箱保存备用。

无水乙醇、葡萄糖、牛血清蛋白、考马斯亮蓝G-250、H3PO4、HCl、KCl、醋酸钠、没食子酸、Na2CO3、甲醇、NaOH、NaNO2、Al(NO3)3、FeSO4、水杨酸、柠檬酸和H2O2，天津市风船化学试剂科技有限公司(分析纯)；浓H2SO4，浙江临平化工试剂厂(分析纯)；抗坏血酸、邻苯二甲酸氢钾，国药集团化学试剂有限公司(分析纯)；酚酞、苯酚，浙江杭州双林化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

UV-2600紫外-可见分光光度计，日本岛津公司；JYL-C012榨汁机，九阳股份有限公司；BCD 576 WDUP冰箱，海尔集团公司；TDL 5A离心机，上海安亭科学仪器有限公司；ZD-2型自动电位滴定仪，上海仪电科学仪器股份有限公司；JK-119手持式折射仪，北京金科利达电子科技有限公司；手持折光仪，邦西仪器科技(上海)有限公司；电子游标卡尺，艾瑞泽公司有限公司；CP214分析电子天平，奥豪斯仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 果长、果横径测量和相关数据计算

根据《桑树种质资源描述规范和数据标准》的方法随机抽取各果桑鲜果10粒，用电子游标卡尺测量桑果果蒂至果顶的长度为果长，桑果最粗处的直径为果横径(精确至0.01 mm)，重复3次。纵横径比按公式(1)计算：

(1)

将成熟桑葚看做是圆柱体，体积指数按公式(2)计算：

体积指数/cm3=π×果横半径2×果长

(2)

1.3.2 果重测量

随机抽取各品种桑葚鲜果各10粒，用电子天平测量其总质量(精确至0.01 g)，重复3次。

1.3.3 出汁率测定

称取60 g左右桑葚鲜果，记录其准确质量，用榨汁机高频榨汁3 min后，以3层纱布滤出果汁，用分析天平称量果汁的质量，重复3次。出汁率按公式(3)计算：

(3)

1.3.4 可溶性固形物测定

可溶性固形物参照NY/T 2637—2014折射仪法进行测定，重复3次[18]。

1.3.5 多糖含量测定

多糖提取：称取2.000 0 g鲜果采用研钵研磨成匀浆，加入10 mL蒸馏水转移至三角瓶中，塑料薄膜封口，于沸水中提取30 min(提取2次)，反复冲洗试管及残渣，提取液过滤并且合并，定容至刻度。采用苯酚-硫酸法[19]测定多糖含量，以葡萄糖为标准品，测定并绘制线性回归方程：y=0.013 2x+0.336 0，R2=0.996 4。

1.3.6 总有机酸含量测定

鉴于桑葚汁为紫红色，因此参照GB/T 15038—2006中的电位滴定法，测定桑葚汁中有机酸含量(以柠檬酸计)[20]。

1.3.7 蛋白质含量测定

待测液制备：称取2.000 0 g鲜果于研钵内研磨成匀浆，加入2 mL蒸馏水转移到离心管中，并以2 mL蒸馏水冲洗研钵并转移至离心管2次，4 000 r/min离心15 min，转移并定容上清液为待测液。采用考马斯亮蓝法进行测定[21]，以低温烘干至恒重的牛血清蛋白为标准品，测定并绘制线性回归方程：y=0.005 2x+0.001 5，R2=0.994 9。

1.3.8 VC含量测定

待测液制备：称取5.000 0 g鲜果于研钵中，加入10 mL质量分数1%的HCl，研磨成匀浆并转移至离心管中，4 000 r/min离心10 min，取上清液，再加入5 mL质量分数1%的HCl冲洗沉淀，离心后取上清液，将2次上清液合并定容后即为待测液；参考马宏飞等[22]的方法进行测定，以低温烘干至恒重的抗坏血酸为标准品，测定并绘制线性回归方程：y=0.043 1x+0.029 9，R2=0.990 4。

1.3.9 花色苷含量测定

参考曹婷等[23]所用的pH示差法进行测定：称取5.000 0 g鲜果于研钵中研磨成匀浆，加入提取液[V(0.1 mol/L HCl)∶V(80%乙醇)=1∶1]室温下静置24 h进行提取，过滤后定容滤液为待测液。取2份待测液，分别用pH 1.0的KCl缓冲液和pH 4.5醋酸钠缓冲液定容至10 mL，稀释液平衡90 min后分别在521 nm和700 nm波长下测定吸光度，吸光度值为A=(A521 nm-A700 nm)pH 1.0-(A521 nm-A700 nm)pH 4.5，则花色苷含量计算如公式(4)所示：

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(4)

式中：MW=449.2,矢车菊-3-葡萄糖苷的分子量；DF,样液稀释的倍数；ε,矢车菊-3-葡萄糖苷的摩尔消光系数,26 900；L,比色皿厚度,cm；V,提取液的体积,mL；m,样品质量,g。

1.3.10 总酚含量测定

待测液制备：称取1.000 0 g鲜果于研钵中研磨成匀浆，加入体积分数30%的乙醇25 mL，在213 W的功率下，30 ℃提取30 min，提取2次，合并提取液并定容得到待测液。参考彭赛男[8]所用的福林-酚比色法，以没食子酸为标准品，在200～780 nm范围内扫描中间浓度标准品的吸光曲线，得到在735.5 nm处有最大吸收峰，在此波长下测定并绘制一元线性回归方程：y=0.003 0x+0.042 5，R2=0.987 6。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2016绘制图表，SPSS 16.0对数据进行方差分析、主成分分析和聚类分析等。

2 结果与分析

2.1 果桑品种果实宏观指标的测定

从表1可知，8个果桑品种的各宏观指标之间差异显著。台湾长果的果长最长，为72.28 mm，白珍珠的果长最短，仅20.03 mm；四季果的横径最大，为15.43 mm，台湾长果的横径最小，为8.26 mm。纵横径比在1.65～8.80，其中除台湾长果为长条形以外，其余品种桑葚均为椭球型。不同品种果桑的体积指数从大到小依次为四季果>粤葚大十>台湾长果>一串红>黑珍珠>红果二号>红果>白珍珠。10粒果重排名前3的品种分别为：台湾长果29.76 g、粤葚大十26.34 g、一串红23.99 g。

表1 不同果桑品种的宏观指标Table 1 Indicators of different mulberry varieties

2.2 果桑品种加工品质指标分析

表2 果桑品种的加工品质指标Table 2 Processing quality indexes of different mulberry varieties

2.3 桑葚各加工品质间的相关性分析

由各加工品质间的相关分析(表3)可知,果桑的出汁率和总酚含量与其他加工品质指标的相关性较弱，出汁率与其他加工品质之间没有显著相关关系，而总酚含量仅与多糖呈显著负相关，相关系数为0.406；VC与可溶性固形物呈显著正相关，相关系数为0.470，与多糖呈极显著正相关，相关系数为0.691。其他加工品质间均呈极显著相关性，其中花色苷与多糖呈极显著负相关，相关系数为-0.959；花色苷与总有机酸呈极显著正相关，相关系数为0.817。说明参试的果桑品种大多数加工品质指标之间存在较强的相关性。

表3 各加工品质Pearson相关分析Table 3 Pearson correlation analysis of each processing qualities

2.4 基于加工品质的优良果桑品种选择

由表4可知，第1主成分特征值为5.272，解释了加工品质特征值总和的65.901%，第2主成分特征值为1.477，解释了所有变量的18.461%，第3主成分特征值为0.618，解释了所有变量的7.723%。前3个主成分累计贡献率为92.084%(>85.000%)，不需要再添加主成分。

如表5所示，第1主成分的可溶性固形物、多糖、蛋白质和VC有较为重要的正载荷；第2主成分中出汁率有较为重要的正载荷；第3主成分中总酚载荷最高，为0.446。3个主成分分别用y1、y2和y3表示，根据综合指数选择法[24]，将因子载荷矩阵的特征值与各主成分系数进行计算后得到3个主成分与各个加工品质的表达式为：

表4 各个主成分的特征值和贡献率Table 4 The characteristic roots and contribution rate ofmain components

y1=-0.037x1+0.347x2+0.421x3-0.381x4+0.362x5-0.327x6-0.427x7-0.368x8

y2=0.763x1-0.106x2-0.130x3-0.292x4+0.302x5-0.420x6+0.071x7-0.179x8

y3=0.396x1+0.256x2+0.071x3-0.377x4-0.458x5+0.312x6-0.057x7+0.567x8

表5 主成分载荷矩阵Table 5 Principal component load matrix

采用综合指数选择法，根据各品种桑葚加工品质和主成分表达式进行打分，不同果桑品种的得分见表6。

表6 因子得分及排序Table 6 Factor scores and ordering

各果桑品种得分排序依次是：白珍珠>台湾长果>粤葚大十>一串红>红果>四季果>红果二号>黑珍珠。在综合指数选择法中，综合评分越高说明该品种在测量的多个指标中综合表现越好。白珍珠得分最高，为1.462分；台湾长果和粤葚大十的得分也为正值，其余5个品种的综合评分皆为负值，其中黑珍珠的得分最低，为-1.898分。

2.5 果桑品种加工品质聚类分析

果桑营养丰富，加工品质涉及指标数量较多，不同品种果桑的加工品质存在差异，具有丰富多样性。基于各加工品质指标对8个果桑品种进行聚类分析，结果如图1所示。在距离为10的情况下，8个果桑品种可聚为3类，其中红果、红果二号、黑珍珠、白珍珠和四季果聚为Ⅰ类；粤葚大十和一串红聚为Ⅱ类；台湾长果为Ⅲ类。Ⅰ类又可以分为2个亚类：红果、红果二号和黑珍珠为一个亚类；白珍珠和四季果为另一个亚类。Ⅱ类的特点是出汁率、多糖含量高，有机酸含量较低。Ⅲ类的特点是可溶性固形物、多糖、蛋白质、VC含量高，而出汁率、总有机酸和花色苷含量低。

图1 八个果桑加工品质的聚类分析Fig.1 Cluster analysis of processing qualities of 8 varietiesof mulberry

3 结论与讨论

本实验对8个品种果桑的宏观指标和加工品质进行比较分析，结果表明，除总酚含量外，各指标在不同果桑品种间有极显著差异。不同品种的果桑加工适应性不同，酸甜适当的桑葚适合制作果干和果膏，糖度较高的桑葚适合加工成果酒，出汁率较高的桑葚适合制作果汁或复合饮料[25]。综合各果桑品种的特性，认为白珍珠果实体积小、可溶性固形物、多糖和蛋白质含量高、有机酸和花色苷含量低，适宜鲜食；粤葚大十出汁率高、果大且果实较重、有机酸含量偏低，更适合加工成果汁或复合饮料；台湾长果可溶性固形物含量高、有机酸含量低且多糖含量高，适宜制作果干、果膏或果酒；黑珍珠的花色苷含量最高，适宜作为保健品开发的备选果桑品种。白珍珠、台湾长果和粤葚大十可作为重点品种进行进一步试验和推广。

桑树作为叶、果两用且兼具药用和食用价值的树种，其果实既可鲜食，又可加工成营养丰富的产品，桑葚的品质特性决定其加工适应性[25]。本研究在考虑鲜果包装和深加工的基础上，将桑葚视为圆柱体，计算其果实体积，为包装和运输提供了参考。粤葚大十是栽培较广的一个品种，其在广西及四川等地栽培表现良好[26-27]，认为粤葚大十适合深加工，与本研究的结果基本一致。白珍珠是为数不多成熟果穗为白色的果桑品种，与常规认知的桑葚呈紫红色或紫黑色不同，且其出汁率适中、可溶性固形物、多糖和蛋白质含量高、有机酸和花色苷含量低，作为鲜果售卖容易引起消费者的购买欲。

对果桑加工品质的充分挖掘与开发，不仅能推进蚕桑产业的蓬勃发展，而且能够丰富人们的水果种类，促进各地桑树观光农业的发展。在果桑的评价与推广中，除了考虑产量因素以外，果实的宏观指标和加工品质也是决定果桑品质的要素。桑葚中的多糖有降血糖的功能[28]，蛋白质和VC是桑葚的主要营养指标之一，花色苷是桑葚抗氧化能力的重要体现[29]，酚类物质有抗衰老、消炎、抑菌、抗癌和镇痛的疗效[30]。

本试验所探讨的8个果桑品种是在隆阳区经济作物技术推广站前期工作的基础上选出的在保山地区表现较好的果桑品种，研究结果为果桑加工品质评价体系的建立提供理论依据，为果桑产业的品种选择和推广利用工作提供参考。生产上可以在结合不同品种果桑的营养、保健价值和开发目标的情况下，选择不同的果桑品种，最大程度利用好果桑种质资源。同时，探讨不同采摘期、不同加工方式对果桑品质的影响，进一步完善评价体系，也可成为将来的研究方向。