不同地区玛瑙红樱桃品质差异分析
2022-12-06陶秋运普莹莹
张 妮,陶秋运,普莹莹,曹 森,王 瑞,吉 宁,*
(1.贵阳学院食品与制药工程学院/贵州省果品加工技术研究中心,贵州 贵阳 550005;2.贵州多彩田园农业开发有限公司,贵州 开阳 550300)
中国樱桃(Cerasus pseudocerasus(LindI.) G.Don),俗称小樱桃,隶属于蔷薇科(Rosaceae)李亚科(Prunoideae)李属,起源于中国,目前广泛种植于西南及华北等地区,其种植历史悠久,由于其果实成熟较早,又有“春果第一枝”之称[1]。樱桃果实富含磷、铁、维生素C、花青素等物质,具有极高的营养价值[2-3],因此深受消费者的喜爱。
玛瑙红樱桃(Prunus pseudocerasuL.)是贵州省纳雍县发现的变异种,属于中国樱桃品系,该品种具有颗粒大、颜色好、酸甜适中,果子红中透紫等优点,于2011 年被正式命名为玛瑙红樱桃[4]。由于早熟丰产、适应性强且色艳味美、耐贮性好等特点,玛瑙红樱桃具一定的市场竞争力和较高的经济效益,因此在贵州省被广泛种植[5-6]。目前贵州玛瑙红樱桃主要种植在毕节、贵阳、安顺等地区,由于环境因素不同,同一品种的樱桃的成熟时间、果实营养成分等都会存在着一定差异[7]。邱爽等[8]研究了不同产区“红灯”樱桃的香气成分与产地生态因子之间的联系,结果发现光照时间、温度、降雨量等对香气的影响较大,揭示了环境对水果香气的影响。俞露等[9]对贵州不同地区的刺梨的品质及香气成分进行分析比较,发现果实品质与海拔存在相关性,较低或较高海拔都不宜于刺梨的种植。近几年,对于玛瑙红樱桃果实的研究逐渐增多,目前的研究主要集中在采后贮藏[10]、病虫防治[11]、种植[12-13]、香气成分[14]等,但对于贵州省不同地区玛瑙红樱桃品质差异的研究较少。
本研究通过对贵州省开阳县、纳雍县、织金县栽种的玛瑙红樱桃质地、VC、可滴定酸、总黄酮、多酚含量等指标进行测定,从不同角度分析三个地区玛瑙红樱桃果实的品质差异,以期为后续研究提供一定理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
实验所樱桃品种:玛瑙红;邻苯二酚、亮氨酸、邻苯三酚、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、Triton X-100、福林酚试剂、抗坏血酸、过氧化氢溶液、愈创木酚、硝酸、高氯酸、乙酸、乙酸钠等试剂 均为分析纯,购自于成都金山化学试剂有限公司。
UV-2550 紫外分光光度计 日本Shimazhu 公司;TA. XT. Plus 物性测定仪 英国Stable Micro Systems 公司;PAL-1 型迷你数显折射计 日本ATAGO 公司;3nh 光栅分光测色仪 深圳市三恩时科技有限公司;AA-7000 规格型号的原子吸收仪日本岛津公司。
1.2 实验方法
1.2.1 采摘地点、时间及标准 采摘地点:开阳县南江乡(经纬度为107°0′14″,26°57′24″,平均海拔1100.00 m,年均气温13.49 ℃,年均降雨量1258 .00 mm,年均日照时长1000 h),土壤以黄壤为主;纳雍县厍东关乡(经纬度为105°13′56″,27°3′35″,平均海拔为1385 m,年均气温14.8 ℃,年均降雨量1226.00 mm,年均日照时长1179.9 h),土壤类型为红壤;织金县官寨乡(经纬度为105°53′13″,26°47′21″,平均海拔1030.00 m,年均气温14.3 ℃,年均降雨量1200.00 mm,年均日照时长1172 h),土壤中性偏酸。于2021 年4 月21 日在三个实验地同时采样,采摘标准为果实全红,无机械损伤、无病虫害,采摘后3 h 内运回实验室,测定各项生理指标。
1.2.2 指标测定方法
1.2.2.1 直径、质量的测定 从三个地区的樱桃中各随机挑取50 颗完整的樱桃,用精确度为0.01 cm 的游标卡尺测定单颗直径,用电子天平称量单颗质量并记录下数据,取平均值。
1.2.2.2 色差的测定 每个地区随机挑取15 颗果实,使用3 nh 光栅分光测色仪测定色差。
1.2.2.3 质构的测定 硬度参照朱丹实等[15]的方法并作适当修改。每个地区随机取10 颗樱桃好果,果子横向放置在质构仪上,测定过程中所有果柄朝向一致,采用P/2N 探头对其进行穿刺测试,测试参数如下:穿刺深度为5 mm,测前速度2 mm/s,测中速度1 mm/s,测后速度1 mm/s,触发力5.0 g。
TPA(包括弹性、回复性、胶着性、咀嚼性、黏着性、凝聚性)参照吉宁等[16]的方法并做适当修改,每个地区随机取10 颗果实,横向放置于质构仪上,测定过程中所有果柄朝向一致,采用P/36R 探头进行TPA 测试,测试参数如下:测前速度3 mm/s,测中速度2 mm/s,测后上行速度3 mm/s,压缩形变30%,触发力为5.00 g。
1.2.2.4 可溶性固形物的测定 每个重复单元中随机取15 颗樱桃好果,去皮去籽,打浆,于8000 r/min离心10 min,取上清液,使用PAL-1 手持数据显示折射仪测定可溶性固形物含量,重复3 次。
1.2.2.5 游离氨基酸的测定 参照胡家禹等[17]报道的方法进行测定,略有改动。称取1.00 g 樱桃果肉,加入5.00 mL 10%乙酸溶液,打浆后加入蒸馏水定容至100.00 mL 容量瓶中,于570 nm 下测定吸光值,以亮氨酸标准溶液制作标准曲线y=0.0612x-0.1365,R2=0.9964。
1.2.2.6 总黄酮含量的测定 参照杨志等[18]报道的方法进行测定,略有改动。称取1.00 g 樱桃果肉,分别按1:3 料液比,加入60%乙醇溶液,超声提取1 h,过滤,定容至50.00 mL。量取5.00 mL 提取液倒入25.00 mL 比色管中,加入1%的AlCl3溶液5.00 mL,于415 nm 吸收波长下测定其吸光度,重复3 次。以不同浓度芦丁标准品溶液制作标准曲线,回归方程为y=0.4714x-0.0043,R2=0.9991。
1.2.2.7 可滴定酸含量的测定 参照陈屏昭等[19]报道的方法进行测定,略有改动。称取5.00 g 果肉,研磨成浆,用蒸馏水定容至100.00 mL 容量瓶中,过滤,取20.00 mL 滤液于锥形瓶中,充分摇匀,滴加2 滴1%酚酞指示剂,用0.1 mol·L-1NaOH 滴定至粉色30 s 内不褪色,通过NaOH 消耗的体积计算可滴定酸含量,重复3 次。
1.2.2.8 维生素C 含量的测定 采用GB 5009.86-2016 中的2,6-二氯靛酚法。
1.2.2.9 多酚含量的测定 采用福林-酚法测定[20]。称取1.00 g 樱桃果肉,加入10.00 mL 预冷的70%乙醇定容,避光静止2 h,在10 ℃ 10000 r/min 离心10 min,量取1.00 mL 上清液,加入3.00 mL 的福林酚试剂,摇匀避光静置30 s,再分别加入6.00 mL 12% Na2CO3溶液,摇匀定容至25.00 mL,在恒温中静置1 h,于760 nm 处测量吸光值,重复3 次。
1.2.2.10 SOD 酶活性的测定 参照贾红玉等[21]报道的方法进行测定,略有改动。称取5.00 g 果肉,加入9.00 mL 蒸馏水研磨5 min,移入10.00 mL 离心管,4000 r/min 离心15 min,取上清液测定其活性。
1.2.2.11 POD 酶活性的测定 参照朱小文[22]报道的方法进行测定。称取3.00 g 樱桃果肉置于研钵加入5 mL 提取缓冲液(含1 mmol PEG、4% PVPP 和1% Tritong X-100),在4 ℃冰浴条件下充分研磨,并于4 ℃,10000 r/min 离心15 min,取上清液在470 nm处测定OD 值,以每分钟增加0.01 个吸光值定义为1 个酶活性单位(U/min)。
1.2.2.12 PPO 酶活性的测定 参照DUAN 等[23]报道的方法进行测定,略有改动。称取5.00 g 果肉放入研钵,加入20 mL 的0.05 mol/L 磷酸盐缓冲液(pH7.8)和0.50 g 聚乙烯吡咯烷酮,在4 ℃条件下研磨成浆,并于4 ℃ 10000 r/min 离心20 min,取上清液在420 nm下测定吸光度,以每分钟增加0.01 个吸光值定义为1 个酶活性单位(U/min)。
1.2.2.13 金属离子含量的测定 参照孔光辉等[24]报道方法测定,略有改动。吸取1.00 mL 1000.00 μL/mL标准贮备液于100.00 mL 容量瓶中,用超纯水定容,得到10.00 μL/mL 的标准使用液。准确吸取标准使用液1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 分别置于25.00 mL容量瓶中,用超纯水定容至刻度,摇匀备用。将樱桃研磨成浆,称取适量待测样品,置于25.00 mL 锥形瓶中,加入10.00 mL 硝酸(分析纯)和0.50 mL 高氯酸(分析纯)进行硝化,直至透明。使用原子吸收仪测定金属离子吸光值。
1.3 数据处理
所有指标均采用3 个样品重复测定取平均值。采用OriginPro 2018 软件进行数理统计分析,采用SPSS 19.0 软件的Duncan 氏新复极差法进行数据差异显著性分析(P<0.05 为差异显著,P>0.05 为差异不显著)。
2 结果与分析
2.1 不同地区玛瑙红樱桃果实直径和质量的差异
由图1 可以看出,纳雍、开阳、织金的直径分别为16.28±0.54 mm、15.51±0.58 mm、15.54±0.71 mm,三个地区樱桃果实的直径无显著性差异(P>0.05)。如图2 所示,纳雍地区樱桃的质量为2.81±0.23 g,开阳地区为2.44±0.29 g,织金地区为2.06±0.19 g,开阳与纳雍、织金两地区樱桃单果重相比较无显著性差异(P>0.05),而纳雍与织金地区差异显著(P<0.05)。从单果直径和单果重来看,三个地区的果实大小差异不显著,结合表1 进行分析,说明樱桃果实的直径和质量受地理位置差异的影响较小。
图1 不同地区玛瑙红樱桃单粒直径的差异Fig.1 Differences of single grain diameter of agate red cherry in different regions
图2 不同地区玛瑙红樱桃单颗重的差异Fig.2 Differences of single weight of agate red cherry in different regions
表1 2021 年不同地区平均海拔、年均气温、年降雨量、日照时间Table 1 Average altitude, average annual temperature, annual rainfall and sunshine hours in different regions in 2021
2.2 不同地区玛瑙红樱桃果实色差的差异
由表2 可以看出,在三个地区中开阳地区的L*值最大,a*最低,从外观来看开阳地区樱桃果实的颜色较浅但亮度较大,而纳雍地区樱桃果实的L*值最低,a*最大,说明纳雍地区果实的颜色偏红且较暗,结合表1 分析,环境因素可能是造成此种差异的主要原因,因为在三个地区中纳雍地区的日照时间较长,而光照有助于色素增加,促进色素的形成[25]。
表2 不同产地玛瑙红樱桃色差的比较Table 2 Comparison of color difference of agate red cherry from different producing areas
2.3 不同地区玛瑙红樱桃果实质地的差异
果肉质地是果实商品性状的重要指标之一,果实的硬度、弹性、胶着性、黏着性、凝聚性、咀嚼性和回复性都可以作为试验评价果实质构性能的主要参数[26]。由表3 可知,纳雍樱桃的硬度、胶着性、咀嚼性较大;纳雍地区樱桃果实的回复性、凝聚性显著低于其余两个地区的樱桃果实(P<0.05);织金地区樱桃果实的弹性、黏着性较大;果实的品质除受到品种特性影响外,还受到经纬度、海拔和温度的影响,果实硬度会随着海拔的升高而递增[27],在三个地区中,纳雍地区的海拔,年均日照时间,年均气温均最高,可能是导致纳雍地区樱桃果实的质地与其余两个地区存在显著差异的原因。
表3 不同产地玛瑙红樱桃质地的比较Table 3 Comparison of texture of agate red cherry fromdifferent producing areas
2.4 不同地区玛瑙红樱桃果实可溶性固形物含量的差异
可溶性固形物的大小能够反映出果实的品质和口感[28]。由图3 可以看出纳雍地区樱桃可溶性固形物最高,为14.98%,开阳最低,为12.54%,三个地区间的可溶性固形物含量差异显著(P<0.05),结合表1可知,与其余两个地区相比,纳雍地区的海拔高,日照时间长,可能是导致纳雍地区樱桃的可溶性固形物相对较高的原因。
图3 不同地区玛瑙红樱桃可溶性固形物含量的差异Fig.3 Differences of soluble solid content in agate red cherry from different regions
2.5 不同地区玛瑙红樱桃果实游离氨基酸的差异
果实中游离氨基酸含量的高低会对果实的风味和营养等品质造成一定影响[29]。由图4 可以看出,织金地区樱桃的游离氨基酸含量为46.01±0.48 mg·100 g-1,纳雍地区为32.28±0.68 mg·100 g-1,开阳地区为20.29±1.30 mg·100 g-1,且三个地区间的游离氨基酸含量差异显著(P<0.05),织金地区含量最高,开阳地区含量最低,这可能是受年均气温、日照时长的影响。
图4 不同地区玛瑙红樱桃游离氨基酸含量的差异Fig.4 Differences of free amino acid content in agate red cherry from different regions
2.6 不同地区玛瑙红樱桃果实中总黄酮和多酚含量的差异
酚类和黄酮类物质在果实中具有抗氧化活性,其含量的高低能反应果实的营养价值[30]。由图5 可以看出三个地区的樱桃果实总黄酮含量分别为纳雍地 区0.11±0.0049 g·100 g-1,开 阳 地 区 为0.092±0.0031 g·100 g-1,织金地区为0.069±0.0025 g·100 g-1,其中纳雍地区含量最高且其余两个地区间差异显著(P<0.05)。纳雍地区樱桃的多酚含量最高为0.173±0.0035 g·100 g-1,开阳地区为0.13±0.0069 g·100 g-1,而织金地区最低只有0.106±0.0039 g·100 g-1,三个地区樱桃的多酚含量差异显著(P<0.05);在三个地区中,纳雍地区的海拔高度最高,可能是海拔高度的影响导致纳雍地区樱桃果实的多酚、总黄酮含量相对较高。
图5 不同地区玛瑙红樱桃总黄酮和多酚含量的差异Fig.5 Differences of total flavonoids and polyphenols content in agate red cherry from different regions
2.7 不同地区玛瑙红樱桃果实可滴定酸含量的差异
可滴定酸含量的高低影响着果蔬的品质和风味口感,也是评价果蔬成熟度和质量优劣的重要指标之一[31]。由图6 可以看出,开阳地区樱桃的可滴定酸含量0.068±0.0019 g·100 g-1,纳雍地区为0.060±0.0012 g·100 g-1,织金地区为0.045±0.0021 g·100 g-1,三个地区樱桃的可滴定酸含量差异显著(P<0.05),可能是海拔、年均温度、日照时长等因素等因素造成的差异。
图6 不同地区玛瑙红樱桃可滴定酸含量的差异Fig.6 Differences of titratable acid content in agate red cherry from different regions
2.8 不同地区玛瑙红樱桃果实VC 含量的差异
VC含量的大小可作为果蔬营养品质的评价标准之一。由图7 可以看出,纳雍地区樱桃的VC含量最高为8.23±0.45 g·100 g-1,开阳地区为7.92±0.22 g·100 g-1,织金最低为7.05±0.15 g·100 g-1,开阳地区与纳雍地区差异不显著(P>0.05),但显著高于织金地区(P<0.05),说明在同一采摘期,织金地区樱桃的VC含量低于开阳和纳雍地区且差异显著(P<0.05),这可能是由于三个地区地理条件不同造成的。
图7 不同地区玛瑙红樱桃VC 含量的差异Fig.7 Differences of vitamin C content in agate red cherry from different regions
2.9 不同地区玛瑙红樱桃果实SOD 酶活性的差异
SOD 是果蔬内抗氧化防御系统的重要酶系之一,能清除自由基,其活性的大小能反应果实品质的好坏[32]。由图8 可以看出,织金地区樱桃的SOD 活性最大为29.90±1.13 U/g,开阳地区为23.47±1.21 U/g,纳雍地区为23.09±0.82 U/g,织金地区与开阳、纳雍两地的SOD 活性差异显著(P<0.05),但开阳与纳雍两地的SOD 酶活性无显著性差异(P>0.05)。
图8 不同地区玛瑙红樱桃SOD 酶活性的差异Fig.8 Differences of SOD activity in agate red cherry from different regions
2.10 不同地区玛瑙红樱桃果实POD 酶活性的差异
POD 酶是植物体内重要的呼吸酶系,能催化过氧化氢酶氧化酚类物质而生成醌类物质,从而变黄变褐[33]。由图9 所示,三个地区POD 酶活性差异与VC差异相似,其中纳雍地区樱桃的POD 酶活性最高为3.81±0.21 U/min,开阳地区为1.61±0.063 U/min,织金地区最低为1.03±0.036 U/min,纳雍地区与开阳、织金地区差异显著(P<0.05)。
图9 不同地区玛瑙红樱桃POD 酶活性的差异Fig.9 Differences of POD enzyme activities in agate red cherry from different regions
2.11 不同地区玛瑙红樱桃果实PPO 酶活性的差异
PPO 是引起果蔬褐变的主要酶之一,其酶活性越高,植物组织越趋向衰老。由图10 可以看出在采摘当天开阳地区樱桃的PPO 酶活性最高为0.33±0.023 U/min,纳雍地区为0.28±0.015 U/min,织金地区为0.27±0.009 U/min,开阳地区的PPO 活性略高于其余两地,而纳雍地区与织金地区的PPO 酶活性差异不显著(P>0.05)。
图10 不同地区玛瑙红樱桃PPO 酶活性的差异Fig.10 Differences of PPO enzyme activity in agate red cherry from different regions
2.12 不同地区玛瑙红樱桃果实金属离子含量的差异
玛瑙红樱桃果实中含有较高的钙、磷、铁等微量元素,这些微量元素都是人体所必需的,对人体新陈代谢起重要作用[34],由图11 可以看出,开阳地区樱桃果实中硒、锌离子含量较高,显著高于其余两个地区(P<0.05),这可能是由于开阳地区土壤富硒及其他金属元素所导致的,造成了该地区所种植的玛瑙红樱桃的硒、锌元素较高[35]。织金地区樱桃果实中富含较高的钙离子、铁离子;而纳雍地区樱桃果实中除了钠离子含量略高外,其余七种金属离子含量都显著低于开阳、织金地区(P<0.05)。
图11 不同地区玛瑙红樱桃金属离子含量的差异Fig.11 Differences of metal ion content in agate red cherry from different regions
3 结论
樱桃属于上市时间较早的一类水果,富含较高的维生素C、花青素等营养物质,深受消费者的喜爱。已有的研究表明樱桃的甜度、果皮颜色、硬度和果实重量是最重要的品质参数之一,决定了消费者对甜樱桃的接受程度[36],在本研究中,三个地区樱桃果实的大小无显著性差异,纳雍地区樱桃果实的颜色相对较红;而织金地区樱桃的游离氨基酸含量相对较高。且在同一采摘时期内,纳雍地区樱桃果实的可溶性固形物含量最高,可滴定酸含量较低,这说明纳雍地区的甜度显著要高于其余两个地区,这可能与地理条件和天气情况等外在因素相关。此外,研究还发现,织金地区的SOD 酶活性最高,纳雍地区的POD酶活性最高,而开阳地区的PPO 酶活性最高;金属离子可以提高酶活性,也就是酶的激活剂,由于地理位置、土壤类型的不同,导致开阳地区樱桃果实中富含较高的硒、锌等元素;织金地区樱桃果实中的钙离子含量和铁离子含量较高,纳雍地区樱桃果实中除了钠离子含量较高外其余金属离子含量都相对较低。
综上来看,三个地区玛瑙红樱桃的外观和内在品质存在着一定的差异。其地理位置的差异对果实的大小影响较小,纳雍地区玛瑙红樱桃果实的外观相对较红;而织金地区樱桃果实在风味和营养方面较好;开阳地区樱桃果实富含较高的金属离子;从不同方面进行分析,三个地区的玛瑙红樱桃果实各有优劣,消费者可根据自身需求进行购买。