无核君迁子果实发育过程中品质变化规律研究

曹 坤，韩卫娟，傅建敏，索玉静，孙 鹏，刁松锋，李华威

(1.国家林业和草原局 泡桐研究开发中心，经济林种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室，河南 郑州 450003；2.内蒙古农业大学 林学院，内蒙古 呼和浩特 010018)

君迁子(Diospyroslotus)果实又名黑枣、软枣，为柿科柿属植物，落叶乔木，主要分为有核和无核2大类[1]，我国传统医学将君迁子果肉应用于退热和促进内分泌，对补肾和养胃有明显功效，具有“营养仓库”的美誉[2]。无核君迁子果实无子或少子，可食率高，硬熟期果皮呈浅黄色，软熟期果皮呈黄褐色，后呈黑色，主要分布于河南、河北、山东、陕西、山西等中西部地区，具有肉厚味甜，风味独特，质地细嫩，果汁少，口感好，耐贮运，适应性强等优良特性[3]。果实成熟期9月底至11月初，既能鲜食，又可加工，且兼有营养与药用价值，其鲜果富含维生素C、维生素A、碘、果胶、膳食纤维等，营养丰富[4-5]。《本草拾遗》记载：黑枣“止渴，去烦热，令人润泽”[6]，果实入药，可补健脾胃、清热润肺、生津止渴、去痰镇咳、降低血压、增加心脏冠状动脉的血流量等；在养生保健上为“五黑固肾粥”主要配方之一[6-7]。因此，无核君迁子为药食同源果品，开发价值高，市场潜力巨大。

无核君迁子果实因其独特的风味和食疗保健价值而深受消费者喜爱，但随着人们生活水平的提高，粗加工产品已经不能满足人们日益增长的生活需求，只有深度开发精细产品才能不断适应市场需求，不断扩大其附加值进而增加农户收益[8]。果实品质是生产中最重要的经济指标，主要由外观及内在品质2个方面决定[9]，要做好无核君迁子的深入开发，首先需要对其果实品质进行深入系统的研究。但目前关于无核君迁子的研究主要集中在栽培技术、粗加工技术等方面[10-12]，果实品质的相关研究尚未见系统的文献报道。

‘无核1号’君迁子为中国林业科学研究院经济林研究开发中心选育出的河南省审良种，具有“无核”特性，果实可食率高且食用方便，营养丰富。本研究以‘无核1号’君迁子果实为试验材料，实时监测生长发育过程中果实的外观与内在品质变化，分析其动态变化规律相互间的关联，以期为无核君迁子果实的深入开发利用奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以中国林业科学院经济林研究开发中心选育出的有核君迁子变异类型‘无核1号’(Diospyroslotus‘Wu He 1’，豫S-SV-DL-016-2011)君迁子果实为参试材料，有核君迁子果实为对照材料，选择树势健壮、无病虫害的无性系单株从东南西北4个方向进行果实的采集。在花后4周，即2018年6月6日，至果实完熟期2018年11月3日期间，每隔7 d于河南省新乡市原阳县原武镇靳屋村(中国林业科学研究院经济林研究开发中心原阳试验基地，34°55′30″-34°56′45″ N,113°46′24″-113°47′59″ E)采集果实样品，样品采集后低温冷藏带回实验室。

1.2 试验方法

1.2.1 外观品质指标的测定 每个样品选取50个果实，用游标卡尺测量果实的纵横径，精确度0.01 mm；用电子秤称量果实的单果质量，精确度0.01 g。每个品种选取10个果实采用日本柯尼卡美能达CR-400型色差仪测定果实的明亮度L*值、色相a*值和b*值。

1.2.2 内在品质指标的测定 可溶性糖含量采用蒽酮比色法[13]，可滴定酸含量采用酸碱滴定法[13]，根据可溶性总糖和可滴定酸含量计算糖酸比。

多酚含量的测定采用Folin-Ciocalteu法[14]，以没食子酸为标准品，765 nm处测定其吸光度，样品中总酚含量以没食子酸计，mg·g-1。

总黄酮含量的测定采用AlCl3-(HAc-NaAc)显色法[15]，以芦丁为标准品，400 nm处测定其吸光度，样品中的总黄酮含量以芦丁的含量表示，mg·g-1。

可溶性单宁和不溶性单宁测定采用Folin-Ciocalteu法，参考Oshida[16]的方法，以单宁酸为标准品，725 nm处测定其吸光度，mg·g-1，总单宁含量为可溶性单宁含量和不溶性单宁含量之和。

1.3 数据处理

利用Excel软件计算平均值、标准偏差等指标；利用SPSS 23.0进行方差分析、Duncan多重比较(P<0.05水平)、Pearson相关性分析、主成分分析。

2 结果与分析

2.1 果实外观品质的生长发育动态变化

图1a、图1b、图1c所示，2种资源果实生长发育规律基本一致，6月中旬前果实处于坐果初期，生长发育迅速，但果实较小，鲜重、横径和纵径数值均较低，二者差异较小；6月中旬以后，果实进入生长平稳期，果实不断长大，7月下旬至8月下旬再次进入快速发育期，差异随着生长发育的进行逐渐增大。无核君迁子果实成熟后(11月3日)横径和纵径分别为(21.58±0.67)mm、(26.89±0.51)mm，果形指数为1.38，呈椭圆形。

图1 无核君迁子和有核君迁子外观品质的生长发育变化规律Fig.1 Regularities of the growth and development of external fruit quality of seedless and seeded dateplum

不同时期果实色泽变化如图1d、图1e、图1f所示。L*值表示果实明暗度，L*=0代表全黑，L*=100代表全白，果实色泽越亮L*值越大，反之越暗[17]，随着果实的生长发育，无核君迁子和有核君迁子果实L*值逐渐增加，9月中旬L*值均到达峰值，分别为57.71和60.85，之后随着果实逐渐成熟，果实L*值不断下降，无核君迁子L*值在成熟后降到最低28.03，无核君迁子远小于有核君迁子44.74，说明无核君迁子果实成熟后果皮亮度下降明显，颜色加深，更偏向黑色；a*值代表着红绿颜色，a*正值越大代表越接近红色，a*=0时为灰色，a*负值时绝对值越大代表越接近绿色[17]，无核君迁子和有核君迁子的a*值在生长发育初期为负值，随着生长发育逐渐增大，9月初颜色逐渐转变为正值，果实颜色逐渐由绿色转向偏红色，果实完全成熟后a*值迅速下降，无核君迁子下降到2.82；b*值代表由黄到蓝的变化，当b*值为正时，果实偏黄，b*值为负时果实偏蓝[17]，无核君迁子与有核君迁子b*值均为正值，变化趋势相似，呈现先增加后下降的趋势，无核君迁子的峰值出现在9月下旬，为58.80，达到峰值后不断下降，果实成熟后b值下降至6.87，颜色更深。

2.2 果实内在品质的生长发育动态变化

2.2.1 果实单宁含量的生长发育动态变化 图2a可知，无核君迁子与有核君迁子在果实发育期间，可溶性单宁含量保持较高的水平，呈较缓慢的下降趋势；从9月中下旬开始，可溶性单宁含量迅速下降，果实成熟后，无核君迁子可溶性单宁降到可食用阈值0.2%(0.16%)以下，而有核君迁子仍略高于阈值(0.32%)。果实不溶性单宁含量变化规律如2b所示，无核君迁子不溶性单宁含量在生长发育初期含量较低，随着果实逐渐成熟而不断累积，从6月期初的(8.39±0.52)mg·g-1上升至(57.00±0.45)mg·g-1(11月3日)。

2.2.2 果实糖、酸含量的生长发育动态变化 图2c所示，果实可溶性糖含量在10%～37%波动，无核君迁子果实成长发育初期(6月)可溶性糖含量持续累积，到8月中下旬果实可溶性糖含量积累到最大值36.32±0.36%，然后随着果实的成熟可溶性糖含量持续下降，11月初降至15.98±0.33%；有核君迁子果实在生长发育初期可溶性糖含量显著高于无核君迁子，9月中旬达到最大值29.63±0.31%，随后逐渐下降，到11月初果实中糖含量下降到最低值为14.69±0.18%。

图2 无核君迁子和有核君迁子内在品质生长发育的变化规律Fig.2 Regularities of the law of growth and development of internal fruit quality of seedless and seeded dateplum

图2d所示，无核君迁子可滴定酸含量在生长发育初期快速累积，7月中旬达到最大值0.57%，随后其含量降低，成熟后降至最低；有核君迁子可滴定酸含量明显低于无核君迁子，但果实成熟后可滴定酸含量不降反升，无核君迁子果实完熟后可滴定酸含量为0.11%，仅为有核君迁子果实的1/3(0.31%)。

果实的糖酸比由可溶性糖和可滴定算含量计算得出，在果实生长发育期(6月到10月初)，无核君迁子果实糖酸比低于有核君迁子，8月底9月初两者先后到达最高值，无核君迁子为152.17，有核君迁子为163.67，随后2种果实糖酸比都逐渐下降，但相对于有核君迁子果实，无核君迁子仍保持较高的糖酸比，果实完熟后无核君迁子的糖酸比高达136.36，约是有核君迁子果实的2.9倍。

2.2.3 果实总酚含量的生长发育动态变化 图2e所示，无核君迁子和有核君迁子果实生长发育初期总酚含量较高，且含量不断升高，酚类物质快速积累。无核君迁子在8月30日总酚含量达到最大值，为(75.86±0.80)mg·g-1，随后逐渐下降，在果实成熟变色后，其总酚含量下降至(1.76±0.44)mg·g-1；有核君迁子果实生长发育初期酚类物质的累积速度稍慢于无核君迁子，9月上旬达到最大值(60.70±0.81)mg·g-1，果实完全成熟后其含量降到(11.77±0.94)mg·g-1。

2.2.4 果实黄酮含量生长发育动态变化 图2f所示，无核君迁子在生长发育初期果实黄酮含量较高，果实成熟后含量快速下降，在此阶段累积的黄酮含量最高为(17.48±0.33)mg·g-1，最低值为(6.27±0.53)mg·g-1(11月3日)；有核君迁子黄酮年变化规律与无核君迁子基本一致，最高为(23.21±0.77)mg·g-1，最低仅为(2.63±0.82)mg·g-1。

2.3 无核君迁子和有核君迁子各表型与成分在生长发育期的相关性分析

表1结果表明，鲜果重、横径、纵径均与a*值、不溶性单宁、糖酸比呈显著的正相关关系，与黄酮、可滴定酸呈显著的负相关关系，说明随着果实的生长发育，果实颜色不断加深，越来越偏向红色，糖含量也不断积累，酸含量逐渐降低，进而导致糖酸比也逐渐下降；此外，L*值与可溶性单宁、可溶性糖呈显著的正相关关系，b*值与可溶性糖、糖酸比呈显著的正相关关系，a*值与黄酮、总酚含量呈显著的负相关关系，说明无核君迁子的果实色泽与酚类物质、糖酸含量密切相关。不溶性单宁与可溶性单宁呈显著的负相关关系，与鲜果重、横径、纵径呈极显著的正相关关系，说明无核君迁子果实的成熟过程可能与可溶性单宁向不溶性单宁的转化有关。

表1 无核君迁子果实品质Person相关性分析Table 1 Person correlation coefficients analysis of seedless dateplum

由表2可知，单果重与横纵径呈现极显著正相关关系，说明果实横纵径越大，果实重量越大；果实色泽与单果重、横纵径之间呈现极显著正相关关系，表明果实越大越重，其果实色泽越亮，呈现红黄色。a*值与不溶性单宁和黄酮呈极显著的负相关关系，b*值与黄酮，可溶性糖，糖酸比呈显著的正相关关系，L*值、b*值与不溶性单宁呈显著的负相关关系，说明有核君迁子的果实色泽与黄酮、不溶性单宁、可溶性糖以及糖酸比密切相关。

2.4 果实主成分分析

对无核君迁子和有核君迁子果实12个品质指标数据标准化后分别进行主成分分析，均选取了2个主成分，2个主成分的累积贡献率分别为80.56%和72.76%，能反映出2种果实大部分信息。无核君迁子2个主成分贡献率分别为51.27%和29.30%，无旋转后的矩阵显示，主成分1主要代表果实的鲜果重、横径、纵径，a*值、不溶性单宁、黄酮和可滴定酸；主成分2主要是果实色度L*、b*值和可溶性单宁、总酚、可溶性糖含量。有核君迁子2个主成分贡献率分别为48.53%和24.22，主成分1主要是鲜果重、横纵径、L*、a*、b*值、不溶性单宁，主成分2主要是可溶性单宁、黄酮、总酚、可溶性糖、可滴定酸(表3)。

3 结论与讨论

消费者们的消费观念随着生活水平提高发生了根本的转变，在注重外观品质的同时，果实的内在品质也受到了高度的重视，因此，综合研究果品的外观品质和内在品质，对果农种植品种选择和果品市场选择具有重要的指导意义。本研究通过横径、纵径、鲜果重、L*值、a*值、b*值等6外观品质指标和可溶性单宁、不溶性单宁、总酚、黄酮、可溶性糖、可滴定酸及糖酸比等7个内在品质指标对无核君迁子果实品质开展了深入系统的研究，无核君迁子无核或少核，成熟后可溶性单宁含量将至阈值以下，整个果实均可食用，而有核君迁子在果实成熟后由于种子较多且坚硬，可食用部位极少，基本无食用价值；此外，与有核君迁子相比，无核君迁子果实的糖和黄酮含量较高，可溶性单宁和酸含量较低，果实风味和营养品质更佳。

表2 有核君迁子果实品质Person相关性分析Table 2 Person correlation analysis of seeded dateplum

表3 2个主成分的特征向量、特征值、贡献率和累计贡献率Table 3 The eigenvector,eigenvalue,account and total account of 2 principal components

无核君迁子的第1主成分主要为可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、总酚、可溶性单宁、黄酮等，说明内在品质对果实品质影响较大，第2主成分为L*值、b*值、a*值等主要反映为果皮色泽；有核君迁子果实第1主成分为果皮色泽和外观，说明果皮色泽、果重和横纵径对果实品质影响较大。此外，无核君迁子果实生长发育过程中可溶性单宁和不溶性单宁存在显著的负相关关系，说明果实脱涩过程可能并发生了可溶性单宁转化为不溶性单宁的过程；有核君迁子中2种单宁没有明显的相关性。无核君迁子果实成熟后总酚含量显著低于有核君迁子，而单宁和黄酮的含量均高于有核君迁子，造成这一现象的原因还需进一步研究。

果实的糖酸对果实的味感即风味起主要作用，果实口感的甜味和酸味是由糖酸含量及其比例关系来决定的[18]。无核君迁子具有较高的可溶性糖含量，最高可达36.32±0.36%，而可滴定酸含量较低，最高仅为0.57%，果实成熟后糖酸比高达136.36，前人研究表明苹果糖酸比变化范围为7.5～56.36[19]，不同枣品种的糖酸比变化范围为46.46～210.42[20-21]，无核君迁子果实的糖酸比是苹果的2.42～18.19倍、枣的0.65～2.94倍，说明无核君迁子果实整体风味偏甜。我国传统中医药理论认为黑枣味甘性平，入脾胃经，具有补益脾胃、滋养阴血的作用，现代医学研究也表明黑枣具有抗菌、抗胆结石、抗艾滋病、抗肿瘤等医疗保健作用[12]。此外，目前消费者更加青睐具有深色果皮的果实，因此，无核君迁子果实可作为喜好甜食消费者的理想休闲食品。

无核君迁子作为柿属植物的重要组成部分，对其果实品质的研究尚未见有文献报道，本研究对无核君迁子果实外观和内在品质进行了系统的研究，为果实资源的进一步开发利用奠定了理论基础。无核君迁子与柿树嫁接成活率高，是我国北方的主要砧木树种，目前对君迁子的研究主要集中在嫁接适宜性及成活率方面，而忽略了其作为果树的经济价值，因此若能加强无核君迁子资源收集和新品种培育工作，在此基础上筛选出果实品质优异的种质资源，将能更好的促进柿产业的发展。