国产新优猕猴桃品种瑞玉、璞玉果实营养品质与香气特征分析

耿彤晖，兰天，雷玉山，孙翔宇，刘学波*，马婷婷,2*

1(西北农林科技大学 食品科学与工程学院，陕西 杨凌，712100)2(陕西省农村科技开发中心，陕西 西安，710054) 3(陕西省猕猴桃工程技术研究中心，陕西 西安，710054)4(陕西佰瑞猕猴桃研究院有限公司，陕西 西安，710054) 5(西北农林科技大学 葡萄酒学院，陕西 杨凌，712100)

猕猴桃是原产于我国的多年生落叶藤本植物，包含有54种、21个变种，共计75个分类单元[1]。近30年来，在我国迅速发展，成为最具商业价值的水果之一，并因其独特的风味、丰富的营养以及对人体的多重益处而被消费者青睐[2]。同时，我国也陆续培育出了多个品质优良，风味独特的国产新优猕猴桃品种，如瑞玉[3]、璞玉[4]、红实2号[5]等。然而，在我国猕猴桃种植面积与产量均居世界第一的情况下[6]，当前的中国市场仍有大量的猕猴桃进口需求，并在价格以及消费者认可度上远高于国产猕猴桃[7]。导致该情况发生的原因有很多，其中很重要的一条就是这些新品种猕猴桃的产品特征如营养组成等不够清晰，使得消费者了解较少。反观世界上最成功的猕猴桃种植国新西兰，同时也是将猕猴桃成功商业化的国家，每次推出一个商业化的新品种的同时，都会将该品种的产品营养特征公于众[8-9]，并跟进一些功能研究[8, 10]，增进消费者的了解与信任，促进新品种的成功商业化。

近年来，我国研究人员也逐渐开始重视对国产品种猕猴桃的品质特征的研究[2, 11-12]。陕西省作为中国猕猴桃种植大省，大力发展猕猴桃产业。在现有品种如华优、翠香、徐香等的基础上，为了延长猕猴桃的供货期，持续选育了中熟新品种瑞玉以及晚熟新品种璞玉[3-4]，其中瑞玉猕猴桃是由雷玉山2007年5月以秦美为母本、K56为父本，进行杂交选育的美味系中早熟绿肉猕猴桃新品种，2015年3月通过陕西省果树品种审定委员会审定，2017年5月取得国家植物新品种保护权，经多区域试验，瑞玉猕猴桃非常适宜秦岭北麓猕猴桃主产区种植，并适宜秦巴山、武夷山、大别山、云贵高原等不同类型产区种植。璞玉猕猴桃是由雷玉山2008年5月以华优(母本)与K56(父本)杂交，进行杂交选育的中华系优质丰产抗病耐贮运黄肉猕猴桃新品种，2017年5月取得国家农业部植物新品种证书，适宜秦岭北麓猕猴桃主产区、秦岭以南新产区及类似生态区栽培。然而目前缺乏瑞玉和璞玉品质特征相关研究，对于消费者的选购与新品种的推广均造成了一定的影响。因此，本研究选择国产新培育优质猕猴桃品种瑞玉和璞玉为研究对象，并以目前市场上最常见的国内种植猕猴桃品种海沃德和新西兰进口猕猴桃品种阳光金果作为对照，对其营养品质以及香气特征进行分析与评价，以期为消费者提供国产新优猕猴桃产品特征的同时，增强消费者对国产猕猴桃的信任度和认可度。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验样品

瑞玉、璞玉，陕西佰瑞猕猴桃研究院有限公司；海沃德，陕西省周至县猕猴桃生产基地；阳光金果，Zespri佳沛京东自营旗舰店。其中，瑞玉和海沃德为绿色果肉且属美味猕猴桃，璞玉和阳光金果为黄色果肉且属中华猕猴桃(图1)。每个品种取成熟度为9成熟(硬度为3.6～6.7 N/cm2)、色泽均匀、无病虫害，无机械损伤的猕猴桃果实进行实验。每个品种取2 kg果实，清洗，去皮，切片，打浆后，密封贮存，用于后续营养品质与香气特征的测定。

图1 不同品种猕猴桃的产地Fig.1 Regions of different kiwifruit cultivars

1.1.2 仪器与设备

PAL-1阿贝折光仪，日本爱拓公司；Kjeltec 2300自动定氮仪，丹麦福斯集团公司；L-8900日立全自动氨基酸分析仪，日本株式会社日立制作所；PinAAcle900原子吸收分光光度计，美国珀金埃尔默有限公司；Waters Alliance 2695高效液相色谱，美国沃世特公司；GC-MS-QP2010气质联用仪，日本岛津公司。

1.2 营养品质指标测定

可溶性固形物含量(total soluble solid，TSS)测定，参照农业行业标准NY/T 2637—2014；可滴定酸含量测定，参照国标GB/T 12456—2008中的酸碱滴定法；固酸比=TSS/可滴定酸含量；抗坏血酸含量测定，参照国标GB 5009.86—2016中的第3法 2，6-二氯靛酚滴定法；总酚含量测定，采用福林酚比色法[13]，结果以没食子酸当量(mg GAE/100g)表示；总黄酮含量测定，参照MA等[13]的方法稍加修改，采用20 mL 70%(体积分数)乙醇溶液对5.0 g果浆进行超声提取15 min，在4 ℃，8 000 r/min条件下离心10 min 后得到上清液，对于沉淀重复上述操作1次，并且合并上清液，得到多酚提取液。将0.5 mL多酚提取液和0.3 mL 0.5 mol/L亚硝酸钠溶液混合并静置3 min，然后依次加入0.3 mL 0.3 mol/L氯化铝溶液，2 mL/mol/L氢氧化钠溶液并加入70%(体积分数)乙醇至5 mL，静置10 min，在506 nm处测量吸光度，结果以儿茶素当量(mg CTE/100g)表示；蛋白质含量测定，参考国标GB 5009.5—2016第1法 凯氏定氮法；叶酸与5-甲基四氢叶酸(5-methyltetrahydrofolate,5-MTHF)含量测定，采用HPLC法，参照ZHANG等[14]的方法稍加修改；游离氨基酸含量测定，参考国标GB 5009.124—2016；矿物元素含量测定，参照国标方法测定：Ca(GB 5009.92—2016)，Na、K(GB 5009.91—2017)，Cu(GB 5009.13—2017)，Zn(GB 5009.14—2017)，Mg(GB 5009.241—2017)，P(GB 5009.87—2016)和Fe(GB 5009.90—2016)。

1.3 香气特征测定

采用顶空固相微萃取法结合气相色谱串联质谱技术(headspace solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)对猕猴桃中的挥发性成分进行测定，在MA等[15]的测定方法上稍作修改。将5 mL果浆转移至20 mL顶空瓶中，并加入1.5 g氯化钠和120 μL内标混合物(表1)，内标浓度均为100 μL/L。SPME条件：将样本在45 ℃下平衡30 min，然后将老化(250 ℃，120 min)的萃取纤维(50/30 μm，DVB/CAR/PDMS，美国Supelco公司)插入样品中萃取30 min，随后插入气相系统的进样口，在250 ℃的条件下解吸2 min。GC条件：采用DB-1MS熔融石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)和氦气(1.93 mL/min)被用于检测。升温程序：初始温度40 ℃，保持3 min，以4 ℃/min升温至120 ℃，然后以 6 ℃/min的速度上升至240 ℃，并保持9 min。MS条件：EI离子源，电子轰击能量为70 eV，离子源温度为230 ℃；全扫描：质量扫描范围是35～500m/z。

表1 内标的选择与确定Table 1 Selection and determination of internal standard

根据14 NIST质谱数据库通过匹配度和保留时间并结合保留指数确定每个挥发性成分，并选择与匹配度大于85%的成分为有效香气成分。然后使用内部定量标准对猕猴桃样品中的挥发性成分进行定量，同时，用内部验证标准对定量结果进行验证，并确保两者之间的相对标准误差小于15%。所有测试一式3份。

1.4 统计分析

采用Excel 16.44进行试验数据整理，利用SPSS 26.0.0.0 软件进行数据方差分析及Duncan多重比较，Tbtools v1.075[16]进行热图及维恩图绘制。P≤0.05为显著相关。

2 结果与分析

2.1 不同品种猕猴桃的营养品质分析

由表2可知，不同品种猕猴桃之间的营养品质差异性显著(P<0.05)。水果的酸甜风味主要由糖、酸含量及其比例决定[17]。4个品种猕猴桃的TSS以瑞玉最高，其次是璞玉和阳光金果，海沃德最低。可滴定酸含量则以瑞玉最低，其次是海沃德，璞玉和阳光金果最高。基于此，瑞玉表现出了最高的固酸比(22.4)，并显著高于璞玉、阳光金果和海沃德。这表明瑞玉更加香甜，而璞玉、阳光金果和海沃德的酸甜程度相似。

表2 不同品种猕猴桃的营养品质指标Table 2 Nutritional quality indexes of different kiwifruit cultivars

VC是猕猴桃的1个重要营养指标，不同品种猕猴桃的VC含量具有显著差异。在本研究中，4个品种猕猴桃的VC含量均表现出了显著差异，其中璞玉最高[(233.99±1.61) mg/100g]，海沃德最低[(92.75±1.75) mg/100g]。同时，4个品种猕猴桃中的总酚含量范围为78.04～158.66 mg GAE/100g，总黄酮含量范围为10.25～19.61 mg CTE/100g，均以璞玉表现最好，并且显著高于其他3个品种。研究表明猕猴桃中的VC及酚类物质含量均与其抗氧化性显著正相关[18]，这表明璞玉具有较高的抗氧化活性。从蛋白质含量看，璞玉和瑞玉的蛋白质含量较高，而海沃德和阳光金果的蛋白质含量较低。在本研究的4个品种的猕猴桃中叶酸含量范围为25.57～91.16 μg/100g，5-MTHF的含量范围为19.39～63.58 μg/100g，其中海沃德的叶酸含量，瑞玉的5-MTHF含量显著高于其他3个品种(P<0.05)。

通过对猕猴桃中矿物元素的测定(表2)发现4个品种的猕猴桃中K含量丰富，为241.67～516.67 mg/100g，且瑞玉和璞玉的K含量约为海沃德和阳光金果的2倍。猕猴桃中还含有较高含量的Mg、P及Ca，而含有较低含量的Na。这表明猕猴桃可以作为人体获得所需矿物元素的有效途径。而猕猴桃的不同品种可能导致了其矿物元素含量存在差异。游离氨基酸作为一种重要的生物活性物质，具有维护新陈代谢、生长、免疫等功能，并与风味相关[19]。由表3可知，4个品种猕猴桃果实中均含有15种游离氨基酸，包含7种必需氨基酸和8种非必需氨基酸，但存在含量上的差异。总体而言，瑞玉和璞玉的氨基酸含量高于海沃德和阳光金果。4种猕猴桃中谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸含量较高，其为猕猴桃中鲜味的主要来源[19]，苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸和丙氨酸是呈现甜味的主要氨基酸，酪氨酸和苯丙氨酸是呈现芳香味的主要氨基酸[19]，在瑞玉和璞玉2个品种中这些氨基酸含量均较高。然而薛敏等[20]的研究表明，猕猴桃中含有17种游离氨基酸，其中脯氨酸与半胱氨酸在本研究中未检出。这可能与猕猴桃品种，检测方法以及猕猴桃成熟阶段等因素有关。

表3 不同品种猕猴桃中游离氨基酸的含量 单位：mg/kg

2.2 不同品种猕猴桃的香气特征

本研究使用HS-SPME-GC-MS对4个品种猕猴桃的挥发性成分进行了定性定量分析。不同品种的猕猴桃在挥发性物质的种类和含量上存在差异，如表4 和图2所示。

表4 不同品种猕猴桃中挥发性物质的种类及含量Table 4 Types and contents of volatile components in different kiwifruit cultivars

图2 不同品种猕猴桃的挥发性物质种类的维恩图Fig.2 Venn diagram of volatile substances in different kiwifruit cultivars

在4个猕猴桃品种中共检出了72种有效香气成分。璞玉含挥发性成分种类最多(50)，其次是瑞玉(48)、阳光金果(36)和海沃德(32)，这表明瑞玉和璞玉的香气特征较海沃德和阳光金果而言更为复杂。其中，4种猕猴桃共有的挥发性物质有15种，分别是乙酸乙酯、丁酸乙酯、甲酸乙酯、正己酸乙酯、(Z)-3-己烯-1-醇、(E)-2-己烯-1-醇、己醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛、苯乙烯、柠檬烯、甲苯、邻二甲苯、氨基甲酸铵以及1种未知物质(含甲氧基苯基的肟类)。就特征风味物质即仅存在于单一品种中的挥发性物质而言，瑞玉含有6种，璞玉含有9种，海沃德含有4种，阳光金果含有7种。

就挥发性含量而言，阳光金果的挥发性物质总浓度最高为10 261.12 μg/L，其次是瑞玉(2 697.03 μg/L)、璞玉(2 150.19 μg/L)和海沃德(1 024.95 μg/L)，这表明阳光金果较其他3种猕猴桃的香气更为浓郁。根据官能团将挥发性成分分为七类，包括16种酯类、8种醇类、10种醛类、6种酮类、3种烷烃类、19种烯烃类以及10种其他类物质。从不同类挥发性物质的浓度和占比来看(图3-a、图3-b)，在4个品种的猕猴桃中，醛类物质含量在总挥发性成分中的占比均最大，其中瑞玉最高，占79.72%，其次是阳光金果(78.27%)，海沃德(78.08%)和璞玉(70.66%)。但基于阳光金果的挥发性物质总浓度显著高于其他3种猕猴桃(P<0.05)，其含有最高浓度的醛类物质(8 031.25 μg/L)，醛类物质主要香气为绿色青草和蔬菜的味道，这表明阳光金果具有更浓郁的青草香味。就烯烃类物质而言，阳光金果表现出了最高的含量和占比，且显著高于其他3种猕猴桃，烯烃类物质大部分具有柠檬或橙子类的酸味，因此，阳光金果的香气特征较其余猕猴桃品种偏酸。就酯类物质而言，阳光金果的含量虽最高，但其仅占总挥发性物质含量的3.33%，而瑞玉和璞玉表现出了显著高于阳光金果的占比。因此，酯类物质在阳光金果的香气特征中贡献较小，而在瑞玉和璞玉的贡献较大，大部分酯类物质给水果提供了复杂的果香味和浓郁的甜味，这与猕猴桃的糖酸组成结果是一致。

此外，本研究进一步对每种挥发性化合物在总挥发性物质中的占比进行了分析。结果表明，与挥发性物质的含量相比，不同猕猴桃品种中每种挥发性物质在总挥发性物质中的占比的差异性较小。因此，不同品种的猕猴桃拥有类似的整体香气特征，但又呈现出了略有不同的独特风味。在所有挥发性物质中，(E)-2-乙烯醛存在于所有品种中，且均表现出了最高的含量及占比。其在海沃德中的占比显著较高，但在瑞玉、璞玉和阳光金果中无显著差异。

续表4

a-不同品种猕猴桃挥发性物质含量柱状图；b-不同类挥发性物质在总挥发性物质含量中的占比热图图3 不同品种猕猴桃的挥发性物质含量及其在总挥发性成分中的占比Fig.3 The content of volatile components in different kiwifruit cultivars and their proportion in the total volatile components 注：不同小写字母代表差异显著性(P≤0.05)

3 讨论与结论

果实品质的优劣是猕猴桃产业可持续发展的关键[11]，并且直接决定了果农经济利益和果实的市场竞争力[12]。本研究通过对4个品种猕猴桃的营养品质指标与挥发性风味物质组成及含量进行分析，比较了国产新培育猕猴桃品种瑞玉和璞玉与目前市场主流国内栽培品种海沃德以及新西兰进口品种阳光金果的品质特征。结果表明，不同品种猕猴桃的品质差异性显著。

就营养品质而言，相较于市场主流品种，国产新培育品种中K、Mg、P、游离氨基酸以及蛋白质含量均较高，此外，瑞玉表现出了更高的固酸比以及5-MTHF 含量，而璞玉则表现出了更高的VC、总酚以及总黄酮含量。就挥发性风味物质而言，瑞玉和璞玉拥有更为复杂的风味物质组成，以及较高占比的酯类物质，因此，瑞玉和璞玉的风味更加香甜。但是，阳光金果表现出了更高的挥发性物质浓度，这使得阳光金果的香气更加浓郁，且持续时间更长。

本研究表明我国新优猕猴桃品种瑞玉、璞玉具有较高的营养价值以及优良的品质，可进行广泛的推广与商业化种植。该研究为消费者提供了我国新优猕猴桃品种瑞玉和璞玉的品质参数，为其进一步推广提供理论依据，以期促进我国猕猴桃产业的不断发展。