蓝莓果实发育过程中品质的动态变化
2021-02-27张婷渟赵瑞霜
彭 舒,张婷渟,李 丽,杨 芩,赵瑞霜
(凯里学院大健康学院,贵州凯里 556000)
蓝莓是杜鹃花科越橘属(Vaccinium.Spp)的多年生灌木,果实为蓝色的浆果,果肉细腻且酸甜可口,风味极佳,含丰富的抗氧化活性物质如原花青素、花青素、酚类物质等,营养价值高[1]。许多研究发现蓝莓可抑制癌细胞增殖、预防血栓形成,预防心脏病及中风的发作[2],因此越来越受到人们的青睐。
蓝莓果实品质指标多样,主要包括外观、风味、质地及营养品质。不同蓝莓品种其果实品质存在一定的差异。杨夫臣等[3]对引进的14 个蓝莓品种的生物学特性进行评价,发现‘蓝丰’‘公爵’‘伯克利’果实较大,品质好;‘粉蓝’‘顶峰’‘蒂芙蓝’‘芭尔德温’的果实较大,风味好,品质中上;‘园蓝’果实较小,但产量、可溶性固形物和花色素含量高。谢国芳等[4]通过对贵州引种的12 个早熟蓝莓品种的品质进行测定分析,发现‘瑞卡’‘早蓝’‘北陆’‘莱格’‘蓝源’5 个品种的综合品质较好。随着蓝莓生长发育其生理生化指标会不断变化,果皮颜色变深,果实变大变软,逐渐显现出酸甜风味,而决定果实颜色的主要是花青素含量的变化,总糖及总酸含量主要影响蓝莓果实风味。本试验主要探索风味及营养指标随蓝莓生长发育变化情况,以期了解蓝莓果实品质发育过程含量变化规律,为调控蓝莓果实品质提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为种植在凯里学院农科教人才培养校内实训基地生长健壮、长势基本一致且无病虫害的7 年生‘粉蓝’。
1.2 仪器设备
Bedford 超纯水系统、高速冷冻离心机、超低温冰箱、TU-1800 紫外分光光度计、电磁炉、DZKW-54 恒温水浴锅、CP124 电子分析天平等。
1.3 试验设计
自蓝莓盛花期后20d 开始采果,其余每隔10d 采摘1 次,直至果实成熟。树冠四周随机选取大小均匀、生长发育一致且无病虫害的果实采摘;果实采摘后立即用液氮冷冻置于-80℃冰箱中保存备用。
1.4 测定方法
可溶性总糖采用蒽酮试剂法测定[5];可滴定酸用0.1mol/L NaOH 标准溶液进行滴定[6];糖酸比为可溶性总糖含量和可滴定酸含量的比值。原花青素含量采用香草醛-盐酸法进行测定[7];花色苷含量采用pH 示差法测定[8];总酚含量采用普鲁士蓝法测定[9];类黄酮含量采用硝酸铝比法测定[5]。
2 结果与分析
2.1 蓝莓果实发育过程中可溶性总糖含量的变化
随果实发育可溶性总糖含量变化如图1 所示。蓝莓果实在发育成熟过程中,可溶性总糖含量随果实发育不断增加。在盛花后20~50d,可溶性总糖含量增长缓慢,盛花后50d 可溶性总糖含量为0.88%。在盛花后60~80d 总糖的含量显著增长,盛花后80d 可溶性总糖含量达到最高,为3.77%,分别是盛花后20d、50d 的12.57倍和4.28 倍。
图1 蓝莓果实生长发育过程中可溶性总糖含量变化
2.2 蓝莓果实发育过程中可滴定酸含量的变化
如图2 所示,随着蓝莓果实的生长发育,可滴定酸含量先增加后下降。在盛花后50d 可滴定酸含量达到最高为3.69%,并与其他各时期存在显著差异;盛花后80d 可滴定酸含量最低为1.39%,比盛花后20d 可滴定酸含量降低了26.28%。
图2 蓝莓果实生长发育过程中可滴定酸含量变化
2.3 蓝莓果实发育过程中糖酸比的变化
蓝莓果实的糖酸比在果实发育至成熟期呈现动态上升趋势(图3),在盛花后20~50d 蓝莓果实糖酸比一直处于较低水平,之后显著增长,盛花后80d 糖酸比达到最大为2.72,分别是盛花后 20d、50d、70d 的 17.23 倍、11.33 倍和2.95 倍。
图3 蓝莓果实生长发育过程中糖酸比变化
2.4 蓝莓果实发育过程中原花青素含量的变化
如图4 所示,在蓝莓果实的发育过程中,原花青素含量随果实发育成熟显著增加。盛花后20~60d,原花青素含量缓慢上升,盛花后20d 和60d 原花青素含量分别为3.05%、5.05%,之后原花青素含量迅速上升,盛花后80 d 原花青素含量上升至最高值为8.13%,分别是盛花后20d、60d 的2.67 倍、1.61 倍。
图4 蓝莓果实生长发育过程中原花青素含量变化
2.5 蓝莓果实发育过程中花色苷含量的变化
如图5 所示,蓝莓花色苷随果实的生长发育,其含量逐渐增加。盛花后20~60d,果实花色苷含量一直处于较低水平,盛花后60d 果实花色苷含量为0.11mg/g·FW;之后蓝莓果实花色苷含量迅速增加,盛花后80d 果实花色苷含量达到最高为3.24mg/g·FW,分别是盛花后20d、60d 和70d 的140.33 倍、28.66 倍和13.91 倍。
图5 蓝莓果实生长发育过程中花色苷含量变化
2.6 蓝莓果实发育过程中总酚含量的变化
由图6 可以看出,总酚含量的变化在果实发育的过程中先下降后回升,但整体呈下降趋势。盛花后50d总酚含量降到最低为3.09mg/g·FW,并与其他各时期存在显著性差异,比盛花后20d 的总酚含量下降了64.97%。在盛花后50~80d 总酚含量缓慢上升,盛花后80d 总酚含量上升至 5.89mg/g·FW,比盛花后50d 的总酚含量增加了90.37%,但仍比盛花后20d 的总酚含量降低了33.32%。
图6 蓝莓果实生长发育过程中总酚含量变化
2.7 蓝莓果实发育过程中类黄酮含量的变化
在蓝莓果实发育过程中,类黄酮含量与总酚含量变化趋势相似,随果实发育成熟类黄酮含量先下降再上升,总体呈下降趋势(图7)。至盛花后50d 降至最低,为31.40mg/g·FW,比盛花后20d 下降了51.11%;盛花后80d 类黄酮含量比盛花后50d 上升了86.87%,比盛花后20d 降低了8.64%。
图7 蓝莓果实生长发育过程中类黄酮含量变化
2.8 蓝莓果实发育过程中果实品质间的相关性分析
如表1 所示,蓝莓果实原花青素含量与花色苷含量存在显著正相关性(r=0.80*),与可溶性总糖含量存在极显著正相关(r=0.98**),而与可滴定酸和总酚之间存在负相关性,原花青素含量与类黄酮之间正相关性不显著。果实花色苷含量与可溶性总糖存在极显著正相关(r=0.89**),而与可滴定酸和总酚之间存在负相关性,与类黄酮之间正相关性不显著。
表1 蓝莓果实发育过程中果实品质间的相关性分析
3 结论与讨论
可溶性总糖和可滴定酸既是重要营养成分,也是重要的风味物质,糖酸比是决定蓝莓酸甜风味的关键因素[10]。蓝莓果实在成熟过程中,可溶性总糖含量逐渐上升,可滴定酸呈下降趋势,糖酸比逐渐上升。与李艳芳等对蓝莓果实品质的研究结果类似[11],随果实发育成熟可滴定酸逐步转化为可溶性总糖。
原花青素和花色苷均属于多酚物质,且相关研究显示蓝莓多酚的抗氧化活性会随着成熟度的增加而上升[12]。原花青素、花色苷含量随果实发育成熟而迅速增加,原花青素含量与花色苷含量呈极显著正相关,二者有共同的合成前体[13],其变化趋势基本一致,受不同酶的调控导致其积累时间不同。
试验研究表明,蓝莓果实中花色苷与可溶性总糖含量存在显著正相关,因此随着糖含量的增加,花色苷的含量也增加。蓝莓花青素与糖通过糖苷键连接成花色苷,因此糖可以作为原料来促进花色苷的合成。
在蓝莓发育过程中总酚与类黄酮含量总体呈下降趋势,果实发育前期含量较高;而花色苷和原花青素含量呈上升趋势,果实发育前期含量较低。黄酮醇类物质分解代谢与花色苷有共同的合成前体,因此在发育过程中他们存在竞争共同合成前体,合成过程被同一种酶催化[13]。
综上,随着蓝莓果实生长发育,其可溶性糖逐渐增加,可滴定酸先升后降,糖酸比逐渐增加;原花青素和花色苷含量随果实成熟大量积累;总酚和类黄酮含量变化趋势基本一直,先下降后回升,但总体呈现下降趋势;可溶性总糖与原花青素和花色苷呈极显著正相关。