楊梅成熟期間有機(jī)酸、糖的動態(tài)變化分析

蔣儂輝，鐘 云，曾繼吾，易干軍

(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，農(nóng)業(yè)部南亞熱帶果實(shí)生物技術(shù)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640)

楊梅成熟期間有機(jī)酸、糖的動態(tài)變化分析

蔣儂輝，鐘 云，曾繼吾，易干軍

(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，農(nóng)業(yè)部南亞熱帶果實(shí)生物技術(shù)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640)

為明確楊梅果實(shí)糖酸積累的動態(tài)變化特征及最佳的采收期，以‘東魁’、‘大烏梅’及‘本地粉紅楊梅’3個(gè)楊梅品種為材料，測定果實(shí)成熟過程中7種有機(jī)酸組分、可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物(TSS)、還原糖、蔗糖含量以及糖酸比。結(jié)果顯示：成熟期3個(gè)品種有機(jī)酸組分中均以檸檬酸為主，占可滴定酸的79.58%～93.61%，其次是琥珀酸、蘋果酸，分別占可滴定酸的1.68%～5.73%、1.57%～3.88%，其他有機(jī)酸還有乳酸、乙酸、草酸、酒石酸。3個(gè)品種酸含量的變化趨勢較為相似，可滴定酸、檸檬酸與琥珀酸含量在成熟過程中呈現(xiàn)下降趨勢；蘋果酸、乳酸與乙酸含量在成熟過程中逐漸升高?！畺|魁’、‘大烏梅’在成熟過程中草酸含量逐漸降低，而‘本地粉紅楊梅’卻逐漸升高。還原糖、可溶性糖及蔗糖含量均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，表現(xiàn)出成熟后期果實(shí)的退糖現(xiàn)象。3個(gè)楊梅品種果實(shí)成熟期糖含量、酸含量及糖酸比存在明顯差異，其中以‘東魁’的總酸和檸檬酸含量最低，糖含量最高，糖酸比值最高。3個(gè)品種楊梅的最佳品質(zhì)采收期集中在5月中下旬。

楊梅；有機(jī)酸；糖；代謝；成熟

楊梅(Myrica rubra Sieb.et Zucc)是亞熱帶的特產(chǎn)果樹，在中國華東和湖南、廣東、廣西、貴州等地區(qū)均有分布。其果實(shí)色澤鮮艷、風(fēng)味濃郁、液汁豐富，果實(shí)含糖量高達(dá)9.8%～11.7%，可滴定酸1.2～4.5mg/g[1]，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)也具有較高的藥用價(jià)值和保健價(jià)值[2]。糖酸組分及其含量對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)有著重要的影響，是決定果實(shí)風(fēng)味的重要指標(biāo)[3-5]。目前對廣州地區(qū)引種栽培的楊梅果實(shí)成熟過程中多種有機(jī)酸組分及糖組分代謝極少見詳細(xì)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)研究了楊梅果實(shí)成熟過程中有機(jī)酸組分及其含量、糖組分及其含量的動態(tài)變化，研究其消長規(guī)律，以期為研究和調(diào)控楊梅果實(shí)有機(jī)酸及糖代謝、采收貯藏及品質(zhì)調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的楊梅果實(shí)采自廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所品種園，試材立地條件和栽培管理水平一致。供試的3個(gè)品種分別為‘本地粉紅楊梅’、‘東魁’、‘大烏梅’，分別以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示，每品種選擇生長勢良好，具有代表性的健壯樹各5株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。從2011年5月7日果實(shí)進(jìn)入成熟期開始采摘，每隔3～4d采樣1次至5月24日果實(shí)完熟為止。

1.2 儀器與設(shè)備

PAL-1手持?jǐn)?shù)顯糖度儀 日本Atago公司；5702臺式冷凍離心機(jī)、BuretteⅢ數(shù)字滴定器 德國Eppendorf公司；純水儀 美國Millipore公司；KQ-300VDE超聲波清洗器 昆山舒美超聲儀器有限公司；1100高效液相色譜儀(配有VWD紫外檢測器、Kromasil C18反相柱(250mm×4.6mm，5μm)) 美國Agilent公司。

1.3 指標(biāo)測定

每品種各隨機(jī)取30個(gè)果，打漿分別用于測定果實(shí)的可溶性糖、還原糖、蔗糖、可滴定酸、有機(jī)酸組分含量。以下指標(biāo)至少測定3次，取平均值，并應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件鄧肯氏新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性分析。

可溶性固形物含量：PAL-1便攜式測糖儀測定；可溶性糖、還原糖、蔗糖含量：測定采用菲林試劑滴定法[6]；可滴定酸含量：測定采用NaOH滴定法[6]；糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量。

有機(jī)酸組分測定：參照GB/T 5009.157—2003《食品中有機(jī)酸的測定》[7]、文獻(xiàn)[8-12]等的方法加以修改，采用高效液相色譜儀測定果實(shí)中檸檬酸、蘋果酸、草酸、乳酸、乙酸、琥珀酸、酒石酸含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 楊梅果實(shí)成熟過程中可滴定酸與有機(jī)酸的變化

圖1 楊梅成熟期間有機(jī)酸組分含量的變化Fig.1 Change in organic acid content during bayberry fruit maturation

由圖1A可以看出，隨著果實(shí)逐漸完熟，‘本地粉紅楊梅’、‘東魁’、‘大烏梅’的可滴定酸含量呈現(xiàn)下降趨勢，3品種總酸含量由5月7號的53.85、39.63、47.90mg/mL降至完熟時(shí)的28.16、18.88、19.26mg/mL，降幅分別為47.71%、52.36%、59.79%，其中‘東魁’平均可滴定酸極顯著低于‘大烏梅’與‘本地粉紅楊梅’(P＜0.01)。

‘本地粉紅楊梅’、‘東魁’、‘大烏梅’檸檬酸含量分別占可滴定酸的79.58%、93.61%、88.08%，可見楊梅果實(shí)中的有機(jī)酸以檸檬酸為主，其次為琥珀酸與蘋果酸，分別占可滴定酸的1.68%～5.73%、1.57%～3.88%，其他有機(jī)酸還有乳酸、乙酸、草酸、酒石酸。檸檬酸與琥珀酸含量在成熟過程中呈現(xiàn)下降趨勢(圖1B、1C)，‘本地粉紅楊梅’檸檬酸含量從最初的43.45mg/mL降低至23.07mg/mL，‘東魁’從40.55mg/mL降低至完熟期的17.32mg/mL，‘大烏梅’從42.02mg/mL降低至18.76mg/mL，降幅分別為46.26%、57.13%、59.73%；3品種中‘東魁’的檸檬酸在各時(shí)期均極顯著低于其他2品種(P＜0.01，圖1B)，這與其可滴定酸含量變化趨勢一致。由圖1C可見，‘大烏梅’琥珀酸含量從1.02mg/mL降低至0.39mg/mL，極顯著低于其他兩品種(P＜0.01)。

由圖1D、1E、1F可知，蘋果酸、乳酸與乙酸含量與檸檬酸趨勢相反，在成熟過程中逐漸升高，其中‘本地粉紅楊梅’蘋果酸含量(0.81～2.05mg/mL)極顯著高于‘東魁’(0.45～1.03mg/mL)和‘大烏梅’(0.48～0.82mg/mL) (P＜0.01)，3品種中‘大烏梅’的蘋果酸含量最低，但其乳酸、乙酸平均含量最高，到完熟時(shí)‘大烏梅’、‘本地粉紅楊梅’、‘東魁’3品種乳酸含量分別為1.03、0.55、0.39mg/mL、乙酸含量分別為1.13、0.53、0.73mg/mL。

由圖1G可知，草酸含量呈現(xiàn)2種不同趨勢，‘本地粉紅楊梅’呈現(xiàn)上升趨勢，含量為0.13～0.36mg/mL，而‘東魁’、‘大烏梅’呈現(xiàn)下降趨勢，含量分別為0.23～0.13mg/mL、0.08～0.05mg/mL，‘本地粉紅楊梅’草酸含量極顯著高于其他而品種(P＜0.01)。由圖1H可見，各品種酒石酸含量在成熟期間趨勢不明顯，其中‘本地粉紅楊梅’呈先上升后下降趨勢，5月13日達(dá)高峰期的0.15mg/mL，‘東魁’從5月7日的0.115mg/mL降低至完熟期的0.07mg/mL，‘大烏梅’含量則最高，且呈先降后升趨勢，含量為0.197～0.257mg/mL，各品種差異極顯著(P＜0.01)。

2.2 楊梅果實(shí)成熟過程中糖組分的變化

由表1可知，‘本地粉紅楊梅’、‘東魁’的TSS含量呈上升趨勢，‘大烏梅’先升高到7.5%后開始下降，且極顯著低于‘東魁’及‘本地粉紅楊梅’(P＜0.01)。還原糖、可溶性糖及蔗糖含量均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢其峰值均出現(xiàn)在5月17—20日之間，3品種中‘東魁’的糖酸比顯著高于‘大烏梅’、‘本地粉紅楊梅’種(P＜0.01)，后二者平均糖酸無顯著差異(P＞0.05)?！畺|魁’、‘本地粉紅楊梅’的糖酸比高峰期是5月20日，‘大烏梅’的糖酸比高峰期是5月17日，而糖酸比的高低與果實(shí)風(fēng)味密切相關(guān)，可見‘東魁’、‘本地粉紅楊梅’的最佳采收期是5月20日，大烏梅的最佳采收期為5月17日左右。

表1 楊梅成熟期間糖組分含量的變化Table1 Change in sugar content during bayberry fruit maturation

3 討 論

3.1 楊梅果實(shí)中的有機(jī)酸、糖成分與動態(tài)變化

張望舒等[13]以浙江栽培的‘東魁’等楊梅品種測得檸檬酸含量約占有機(jī)酸的85.0%～88.0%。本實(shí)驗(yàn)中測得‘本地粉紅楊梅’、‘東魁’、‘大烏梅’果實(shí)中的有機(jī)酸以檸檬酸為主，占可滴定酸的79.58%～93.61%，蘋果酸占可滴定酸的1.57%～3.88%，另外還測得琥珀酸、乳酸、乙酸、草酸、酒石酸。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著楊梅果實(shí)逐漸完熟，可滴定酸、檸檬酸與琥珀酸含量在成熟過程中呈現(xiàn)下降趨勢；還原糖、可溶性糖及蔗糖含量均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，楊梅果實(shí)主要營養(yǎng)成分積累集中在果實(shí)發(fā)育后期至成熟的2周時(shí)間。楊梅果實(shí)花色苷積累[13]、果質(zhì)量增長[13]、果實(shí)糖分和可滴定酸含量下降都在此短時(shí)間內(nèi)完成；成熟后期果實(shí)呈現(xiàn)退糖現(xiàn)象，糖與有機(jī)酸的組成含量及其動態(tài)變化是決定楊梅果實(shí)風(fēng)味的主要因素。

果實(shí)有機(jī)酸代謝是一個(gè)極為復(fù)雜的過程，有機(jī)酸含量及組成是內(nèi)在的遺傳特性、外在自然環(huán)境因子和栽培措施等因素共同作用的結(jié)果[4,14]。果實(shí)成熟后期有機(jī)酸含量下降有很多原因，如果實(shí)體積增加，水分大量進(jìn)入，有機(jī)酸的分解大于合成[15-17]，有機(jī)酸作為基質(zhì)參與呼吸和糖異生作用等。在柑橘果實(shí)酸度下降階段，檸檬酸的降解不僅參與了糖的代謝，同時(shí)也參與了氨基酸的代謝。檸檬酸在液泡中積累，接著被釋放到胞質(zhì)中相繼代謝成異檸檬酸、α-酮戊二酸及谷氨酸，然后由谷氨酸一方面生成谷氨酸鹽，另一方面進(jìn)入GABA途徑而代謝[18]。

草酸在腸道內(nèi)會與鈣結(jié)合成難吸收的草酸鈣，干擾人體對鈣的吸收，草酸的高低與果實(shí)的口感與品質(zhì)密切相關(guān)，‘東魁’、‘大烏梅’在成熟過程中草酸含量逐漸降低，而本地‘本地粉紅楊梅’卻逐漸升高。以往的研究對草酸含量關(guān)注較少，隨著人們對健康的日益關(guān)注，低草酸含量的水果將更受大眾的歡迎[19]。蘋果酸、乳酸與乙酸含量與檸檬酸趨勢相反，在成熟過程中逐漸升高；蘋果酸與檸檬酸相比酸度大(酸味比檸檬酸強(qiáng)20%)，但味道柔和(具有較高的緩沖指數(shù))，具有特殊香味，被生物界和營養(yǎng)界譽(yù)為“最理想的食品酸味劑”[20]，而乳酸的酸味溫和適中，本研究中楊梅于5月17—24日之間表現(xiàn)出更加柔和的酸味和口感。

3.2 不同品種楊梅品質(zhì)比較

通過分別對果實(shí)可溶性糖、有機(jī)酸的組分和含量以及糖酸比等分析比較，3個(gè)楊梅品種果實(shí)成熟期糖含量、酸含量及糖酸比存在明顯差異，其中以‘東魁’的總酸和檸檬酸含量最低，糖含量最高，糖酸比值最高。因此口感風(fēng)味上‘東魁’要優(yōu)于其他2品種，而‘本地粉紅楊梅’由于果型偏小，可食率低且草酸含量偏高不適合推廣。

3.3 最佳采收期的確定

果實(shí)的糖酸含量及其組分是構(gòu)成風(fēng)味品質(zhì)的主要因素，‘本地粉紅楊梅’、‘東魁’的糖酸比高峰值出現(xiàn)在5月20日，而‘大烏梅’的糖酸比高峰值出現(xiàn)在5月17日，此后出現(xiàn)了退糖、退酸的現(xiàn)象，因此本地最佳品質(zhì)采收期約為5月中下旬。而‘東魁’、‘大烏梅’在浙江黃巖等地的采收期是6月下旬至7月上旬，成熟期比之浙江提前了1個(gè)月以上。優(yōu)越的地理?xiàng)l件使得廣東栽培的楊梅成熟期在全國最早，成熟時(shí)恰逢我國鮮果供應(yīng)淡季，因此發(fā)展楊梅產(chǎn)業(yè)有利于廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4 結(jié) 論

1)成熟期3個(gè)品種有機(jī)酸組分中均以檸檬酸為主，占可滴定酸的79.58%～93.61%，其次是琥珀酸、蘋果酸，分別占可滴定酸的1.68%～5.73%，1.57%～3.88%，其他有機(jī)酸還有乳酸、乙酸、草酸、酒石酸。2) 3個(gè)品種酸含量的變化趨勢較為相似，可滴定酸、檸檬酸與琥珀酸含量在成熟過程中呈現(xiàn)下降趨勢；蘋果酸、乳酸與乙酸含量在成熟過程中逐漸升高?！畺|魁’、‘大烏梅’在成熟過程中草酸含量逐漸降低，而‘本地粉紅楊梅’卻逐漸升高。3) 還原糖、可溶性糖及蔗糖含量均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，表現(xiàn)出成熟后期果實(shí)的退糖現(xiàn)象，研究表明，糖與有機(jī)酸的組成、含量及其動態(tài)變化是影響楊梅果實(shí)糖酸比、決定果實(shí)風(fēng)味的主要因素；3個(gè)楊梅品種果實(shí)成熟期糖含量、酸含量及糖酸比存在明顯差異，其中以‘東魁’的總酸和檸檬酸含量最低，糖含量最高，糖酸比值最高。4) 3個(gè)品種楊梅最佳品質(zhì)采收期約為5月中下旬。

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Dynamic Change of Organic Acids and Sugars in Bayberry Fruits during Ripening

JIANG Nong-hui，ZHONG Yun，ZENG Ji-wu，YI Gan-jun
(Key Laboratory of South Subtropical Fruit Biology and Genetic Resource Utilization, Ministry of Agriculture, Institute of Fruit Tree Research, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China)

The contents of 7 organic acids, titratable acids, soluble sugars, TSS, reducing sugars and sucrose and sugar/ acid ratio in bayberry fruits from three cultivars, Dongkui, Dawumei and Local Pink, during the maturity period were measured to clarify dynamic changes of organic acids and sugars and the optimal harvest time. The results showed that: (1) the most important organic acid in 3 varieties was citric acid during the maturity period representing 79.58% to 93.61% of the total titratable acids, followed by succinic acid and malic acid accounting for 1.68% to 5.73% and 1.57% to 3.88% of the total titratable acids. In addition, lactic acid, acetic acid, oxalic acid and tartaric acid were also contained. (2) changes of acids in the bayberry cultivars followed a similar trend during the maturity period; titratable acid, citric acid and succinic acid contents showed a downward trend, while malic acid, lactic acid and acetic acid contents revealed a gradual increase. Moreover, oxalic acid contents in Dongkui and Dawumei revealed a decrease, while it exhibited a gradual increase in Local Pink. (3) reducing sugar, soluble sugar and sucrose showed an initial increase and then a decrease, indicating a reducing phenomenon of sugars during the later stage of maturity period. These observations show that the compositions, contents and dynamic change of sugars and organic acids are the major factors affecting sugar/acid ratio and flavor of waxberry fruits. Acid contents, sugar contents and sugar/acid ratios of the three bayberry cultivars during the maturity period had a significant difference, among which Dongkui and Dawumei had the lowest content of total acid and citric acid, and the highest sugar content and sugar acid ratio. (4) the optimal harvest time for all the cultivars was in mid to late May.

bayberry；organic acid；sugar；dynamic change；maturation

S602.4；S609.1

A

1002-6630(2013)18-0235-04

10.7506/spkx1002-6630-201318048

2012-08-23

廣州市農(nóng)業(yè)局農(nóng)業(yè)專項(xiàng)(穗農(nóng)[2007]23號)

蔣儂輝(1973—)，女，高級實(shí)驗(yàn)師，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。E-mail：jiangnonghui2002@163.com