‘妃子笑’荔枝果肉中主要風(fēng)味物質(zhì)與鉀鈣鎂含量的關(guān)系

蘇陽等

摘 要 以‘妃子笑荔枝（Litchi chinensis Sonn. cv Feizixiao）果肉為試驗材料，探討果肉主要風(fēng)味物質(zhì)變化與果肉中K、Ca和Mg含量變化的關(guān)系。結(jié)果表明，在果實生長發(fā)育過程中，可溶性糖含量在采前7 d達(dá)到高峰，總酸含量在采前5 d 達(dá)到最低值，糖酸比總體上升但采前5 d后呈下降趨勢；單寧含量呈下降趨勢，在采前7 d達(dá)最低且此后無顯著變化；果肉中全K含量總體上呈先下降后上升的趨勢，水溶性K含量動態(tài)變化曲線呈“V”形，全Ca、全Mg、水溶性Ca和水溶性Mg等含量均變化不顯著；K和Ca相互促進(jìn)吸收，Mg與K、Ca無關(guān)；果肉中K和Ca含量較高是促進(jìn)荔枝果實主要風(fēng)味品質(zhì)良好發(fā)育的主導(dǎo)因素；總酸和單寧含量均分別與全K和水溶性K含量的一元指數(shù)函數(shù)回歸方程顯著，且均呈負(fù)相關(guān)；果肉中Mg可能與果肉主要風(fēng)味品質(zhì)變化無關(guān)。

關(guān)鍵詞 妃子笑荔枝；鉀；鈣；鎂；風(fēng)味品質(zhì)

中圖分類號 S667.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Abstract Using the flesh of Feizixiao litich as experimental material， this paper studied the relationship the main flavor components and the contents of K， Ca and Mg in flesh of Feizixiao litchi. The results in the course of the growth and development of the fruits are the following： The content of soluble sugar in flesh increases to the top on the 7th day before harvest， and the content of the total acid in flesh drops to the bottom on the 5th day before havest， then the ratio of sugar/acid increases generally， but it drops after the 5th day before havest. The content of tannis in flesh decreases， and drops to the bottom on the 7th day before harvest， and then changes insignificantly. The content of the total K drops firstly， then rises generally， and the changing curve of the content of the water-soluble K is V-shape. The contents of the total Ca and Mg， the water-soluble Ca and Mg all change insignificantly. K and Ca in flesh improve to be intaking each other， and yet Mg in flesh has nothing to do with K and Ca in flesh. The higher contents of K and Ca in flesh are the main factors improving the fleshs flavor qualities. The exponential regression equations of the contents of the acid and the tannin in flesh to those of the total K and the water-soluble K respectively are significant， and the correlations are all negative. Mg in flesh perhaps has nothing to do with the changes of the main flavour qualities of flesh.

Key words Feizixiao litchi；K；Ca；Mg；Flavor quality

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）果實成熟過程中可溶性糖含量升高和總酸含量下降，當(dāng)果實內(nèi)糖酸比達(dá)到最高值時果實達(dá)到成熟狀態(tài)[1-2]。然而，‘妃子笑荔枝果皮著色滯后于果肉可溶性糖含量升高（即“滯綠”現(xiàn)象），果面全紅時的果肉可溶性糖含量又下降（即“退糖”現(xiàn)象）[3]。最近的研究結(jié)果表明： ‘妃子笑荔枝果皮花色素苷含量最高時果肉總酸含量上升而引起糖酸比下降，導(dǎo)致果肉出現(xiàn)所謂“退糖”現(xiàn)象[1]。因此，我們提出需要調(diào)節(jié)‘妃子笑荔枝果肉糖、酸代謝，促進(jìn)果肉可溶性糖積累和糖酸比上升，使果皮著色和果肉風(fēng)味品質(zhì)發(fā)育同步。前人的研究表明， ‘妃子笑荔枝果實套袋可以克服其果皮“滯綠”問題[4]，而采用某種田間管理技術(shù)是否能夠克服其果肉“退糖”的問題則未見報道。我們已報道過葉面噴施P、K和 Ca肥可以促進(jìn)‘三月紅荔枝果肉風(fēng)味品質(zhì)提高[5]，由此說明優(yōu)化‘妃子笑荔枝施肥技術(shù)有可能解決其果肉“退糖”問題。基于這樣的設(shè)想，有必要先研究荔枝果肉K、Ca和Mg等營養(yǎng)代謝對果肉品質(zhì)的影響，為制定解決‘妃子笑荔枝果肉“退糖”問題的合理施肥技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地點為海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶果樹研究所永發(fā)科研示范基地，試驗選5株16年生、長勢一致、以‘大丁香荔枝作砧木的‘妃子笑荔枝嫁接樹作為樣樹，單株小區(qū)。穩(wěn)果后在每株樣樹的樹冠中部外圍選5個不同方位、大小基本一致且生長中庸的果實進(jìn)行掛牌標(biāo)記，試驗期間以這5個果的平均縱、橫徑為標(biāo)準(zhǔn)，選取對應(yīng)大小的果實作為樣果。從穩(wěn)果開始至果皮全紅時為止，分別在2013年5月5、12、15、19、22和26日取果樣，每次在每株樣樹上采果實30個。在田間取果肉用液氮速凍，帶回實驗室。

1.2 觀測指標(biāo)與測定方法

1.2.1 果肉樣品的預(yù)處理方法 在實驗室將液氮速凍的果肉樣品用不銹鋼刀趁凍切碎成顆粒狀并混勻，裝入若干支20 mL離心管中，貼好樣果標(biāo)簽后貯存于-80 ℃超低溫冰箱中備用。

1.2.2 果肉可溶性糖、總酸含量測定 稱取1 g左右果肉顆粒制備測樣，采用蒽酮比色法測定果肉可溶性糖含量；采用中和滴定法測定果肉總酸含量，并換算成檸檬酸含量[6]。

1.2.3 果肉單寧含量測定 試驗測定果肉單寧含量時，選擇沒食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，采用紫外可見分光光度計在 400～900 nm范圍內(nèi)作全波長掃描，在750 nm處出現(xiàn)吸收高峰。對各樣品分別趁凍精確稱取3 g左右果肉顆粒，研磨至勻漿溶液，置于100 mL圓底燒瓶內(nèi)，加入 30 mL 50%乙醇在50 ℃熱水浴中提取45 min，趁熱過濾，濾渣同上重復(fù)提取3次，合并 4 次提取液。用50%乙醇定容至50 mL，制成荔枝果肉單寧樣品溶液，采用 Folin-Ciocalteu顯色法[7]，測定樣品中單寧含量。

1.2.4 果肉K、Ca和Mg含量測定 快速稱取1 g左右果肉顆粒用于測定果肉全K、Ca和Mg含量，迅速研磨至勻漿，用1 mol/L鹽酸震蕩24 h；再快速稱取1 g左右果肉顆粒用于測定果肉水溶性K、Ca和Mg含量，迅速研磨至勻漿，用去離子水震蕩過夜。兩種樣品溶液分別過濾后收集濾液，采用原子吸收分光光度法分別測定果肉內(nèi)3種礦質(zhì)營養(yǎng)元素的相應(yīng)含量。

1.3 統(tǒng)計分析

采用SAS軟件ANOVA過程作方差分析；采用LSD法作多重比較分析；采用CORR過程作多元線性相關(guān)分析；采用CANCORR過程作典型性相關(guān)分析；采用REG過程作一元指數(shù)函數(shù)回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果肉主要風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)的動態(tài)變化

由表1可見，可溶性糖含量在5月5～19日顯著上升，5月19～26日顯著下降，其中5月5日與5月26日差異不顯著?？偹岷吭?月5～22日持續(xù)下降，5月22日以后無顯著變化。糖酸比在總體上呈上升趨勢，5月5日極顯著低于5月26日，但5月26日顯著低于5月22日而出現(xiàn)“退糖”現(xiàn)象。單寧含量在5月5日至5月19日顯著下降，5月19日后變化不顯著?？梢姡庠?月22日綜合風(fēng)味品質(zhì)最優(yōu)，此后出現(xiàn)“退糖”現(xiàn)象。

2.2 果肉 K、Ca和 Mg含量的動態(tài)變化特點

2.2.1 全K、Ca和Mg含量動態(tài)變化 由表2可見，全K含量在5月5日至5月15日急劇下降，5月15日至5月19日差異不顯著，5月19日至5月22日顯著上升，之后無明顯變化，且5月26日顯著低于5月5日。全Ca含量和全Mg含量均無顯著變化。對3種元素全量作同期間比較，全K含量最高，且差異顯著，全K和全Ca含量則無顯著差異。

2.2.2 水溶性K、Ca和Mg含量動態(tài)變化 由表2可見，水溶性K含量動態(tài)變化曲線呈“V”形，低谷出現(xiàn)在5月15日，在此前和此后分別持續(xù)急劇下降和上升，且5月26日顯著高于5月5日。水溶性Ca含量和水溶性Mg含量均無顯著變化。對3種元素水溶性含量作同期間比較，水溶性K含量最高，且差異顯著，水溶性Ca和水溶性Mg含量則無顯著差異。

2.2.3 果肉K、Ca和Mg全量與水溶性含量相互間的多元線性相關(guān)性 對果實生長發(fā)育過程中的3種元素全量和水溶性含量相互間作多元線性相關(guān)分析，結(jié)果見表3。全Ca、水溶性Ca與水溶性K等含量兩兩間的偏相關(guān)系數(shù)呈顯著正相關(guān)，其余所有偏相關(guān)系數(shù)均不顯著；水溶性K、Ca和全Ca含量分別與其余5個變量間的復(fù)相關(guān)系數(shù)顯著?？梢?，果肉K和Ca相互促進(jìn)吸收，而果肉Mg與果肉K和Ca可能無關(guān)。

2.3 果肉主要風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)變化與K、Ca和Mg含量變化的關(guān)系

2.3.1 果肉主要風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)與K、Ca和Mg含量間的典型性相關(guān)分析 對果實生長發(fā)育過程中的果肉主要風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)與3種元素全量、水溶性含量間作典型性相關(guān)分析，得到4對典型性相關(guān)變量，其中僅第1對典型性相關(guān)變量的相關(guān)性達(dá)到顯著水平[F（70.982）=3.87，p<0.01]，表明典型性相關(guān)性分析結(jié)果是理想的。第1對典型性相關(guān)變量的分析結(jié)果如表4所示，結(jié)果表明，K和Ca含量與可溶性糖含量和糖酸比呈正相關(guān)，而與總酸和單寧含量呈負(fù)相關(guān)，說明果肉K和Ca在改善果肉風(fēng)味品質(zhì)中相互間存在增益作用，并且適當(dāng)提高果肉K和Ca含量有利于改善果肉主要風(fēng)味品質(zhì)，而果肉Mg含量與果肉主要風(fēng)味品質(zhì)發(fā)育無明顯的關(guān)系。

2.3.2 果肉主要風(fēng)味指標(biāo)與K、Ca和Mg含量的一元指數(shù)函數(shù)回歸分析 對果實生長發(fā)育過程中的果肉可溶性糖含量、總酸含量、糖酸比和單寧含量與K、Ca和Mg的全量、水溶性含量分別作一元指數(shù)函數(shù)回歸分析，結(jié)果表明，總酸、單寧含量與水溶性K和全K含量分別呈一元指數(shù)函數(shù)回歸關(guān)系，且回歸方程顯著，并呈負(fù)相關(guān)（圖1～4）；其余一元指數(shù)函數(shù)回歸方程均不顯著。

3 討論與結(jié)論

果肉K含量與可溶性糖含量正相關(guān)，這與在西瓜、葡萄和瓜爾豆等植物上的研究結(jié)果相似[8-12]；蔗糖合成酶是果實可溶性糖積累的關(guān)鍵酶[13]，并且K能提高蔗糖合成酶活性[14]，從而促進(jìn)果實可溶性糖積累。Ca含量與可溶性糖含量正相關(guān)，應(yīng)與Ca和K的相互促進(jìn)吸收有關(guān)，即Ca阻止細(xì)胞K外流是Viets效應(yīng)的本質(zhì)[15]，可能是Ca結(jié)合質(zhì)膜上，使膜孔變小，阻礙較易移動元素K的外流[16]，從而通過促進(jìn)K積累而促進(jìn)果肉可溶性糖含量上升。

果肉K含量與總酸含量呈負(fù)相關(guān)，這可能與荔枝果實中的有機酸以蘋果酸為主有關(guān)[17]。K是蘋果酸酶和蘋果酸激活酶的輔基，其含量高則提高這兩種酶的活性[18]，然而，磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶既是蘋果酸酶的激活酶，又是直接催化蘋果酸轉(zhuǎn)化成磷酸烯醇式丙酮酸的酶，即前者導(dǎo)致蘋果酸直接降解，后者進(jìn)一步通過糖異生作用將蘋果酸最終轉(zhuǎn)化為糖[19]，從而 K含量較高能造成蘋果酸難積累。同時，高濃度的K能促進(jìn)呼吸作用產(chǎn)生ATP[20]，為酸的降解與三羧酸循環(huán)提供能量[21-22]，從而造成酸難積累。果肉Ca含量與總酸含量呈負(fù)相關(guān)，這也同樣有可能是由于前述Viets效應(yīng)導(dǎo)致的，即高濃度的Ca通過維持細(xì)胞內(nèi)高濃度的K而促進(jìn)酸呼吸降解和糖的異生。

有關(guān)果肉單寧積累與果肉礦質(zhì)代謝間的關(guān)系研究報道甚少，至于果肉K、Ca含量均與單寧含量負(fù)相關(guān)的問題還有待進(jìn)一步研究。前人主要關(guān)注于Mg肥對果實品質(zhì)的影響[23-24]，至于果肉Mg與主要風(fēng)味品質(zhì)發(fā)育關(guān)系不明顯的問題也有待深入研究。

總之，果肉K和Ca相互促進(jìn)吸收和相互增益地改善果肉主要風(fēng)味品質(zhì)，果肉Mg則與果肉主要風(fēng)味品質(zhì)發(fā)育關(guān)系不明顯，針對‘妃子笑荔枝果實“退糖”問題可籍此開展施肥技術(shù)優(yōu)化研究。

參考文獻(xiàn)

[1]張 銳， 韓麗婷， 王 娟， 等. 兩個荔枝品種果皮著色和果肉糖酸積累特點的比較[J]. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報， 2014， 43（4）： 374-378.

[2]周開兵， 蘇 舉， 徐遠(yuǎn)峰. 荔枝果皮著色與色素含量的關(guān)系[J]. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報， 2007， 2（1）： 30-33.

[3] 王惠聰， 黃旭明， 黃輝白. 妃子笑荔枝果實著色不良原因的研究[J]. 園藝學(xué)報， 2002， 29（5）： 408-412.

[4] 陳大成， 李 平， 胡桂兵， 等. 套袋對妃子笑荔枝果實著色的影響[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 1999， 20（4）： 65-69.

[5] 周開兵， 蘇 舉， 徐遠(yuǎn)峰. 磷、鉀和鈣元素對三月紅荔枝果皮著色的影響[J]. 中國土壤與肥料， 2007（6）： 54-57.

[6] 陳鈞輝， 李 俊， 張?zhí)剑?等. 生物化學(xué)實驗[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2008： 16-17.

[7] Ro Osawa， Terence P Walsh. Effects of acidic and alkaline treatments on tannic acid and its binding property to protein[J]. Agric Food Chem， 1983， 41： 704-707.

[8] 姚海蘭， 史春余， 王汝娟. 腐植酸鉀對食用甘薯塊根品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng)[J]. 腐殖酸， 2009（1）： 24-28.

[9] 史春余， 王振林， 趙秉強， 等. 鉀營養(yǎng)對甘薯某些生理特性和產(chǎn)量形成的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報， 2002， 8（1）： 81-85.

[10] 馬全民， 饒立華， 陸定志. 鉀調(diào)節(jié)莖用芥菜同化物運輸及莖部膨大的作用機理[J]. 園藝學(xué)報， 1992， 19（4）： 347-352.

[11] 牛振明. 磷、 鉀運輸途徑及其對葡萄品質(zhì)的影響[D]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2004： 14-15.

[12] 胡春梅. 瓜爾豆半乳甘露聚糖和產(chǎn)量形成的生理基礎(chǔ)及氮、 鉀影響的研究[D]. 泰安： 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2003： 41-45.

[13] Wang F， Sanz A， Brenner M， et al. Sucrosesynthase，starch accumulation， and tomato fruit sink strength[J]. Plant Physiol，1993， 101： 321-327.

[14] 陳敏志， 陶勤南， 陳云香. 關(guān)于西瓜氮磷鉀礦質(zhì)營養(yǎng)生理特性的研究[J]. 園藝學(xué)報， 1991， 18（3）： 227-232.

[15] Viets F G. Calcium and other polyvalent cations as accelerators of ion accumulation in excised barley roots[J]. Plant Physio， 1944， 19（3）： 466-480.

[16] Mengel K， Helel M. Dereinfluss des austauschbaren Ca2+ junger gerstenwurzeln auf den flux von K+ und phosphate-ciné interprétation des Viets effect kytes[J]. Z.Pflanzenphysiol， 1967， 57： 223-234.

[17] 胡志群， 王惠聰，胡桂兵. 高效液相色譜測定荔枝果肉中的糖、酸和維生素C[J]. 果樹學(xué)報， 2005， 22（5）： 582-585.

[18] 鄭恩霞， 程文娟， 王宗達(dá)， 等. 蘋果酸酶的分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報， 2009， 15（10）： 51-52.

[19] 姚玉新， 李 明， 由春香， 等. 蘋果果實中蘋果酸代謝關(guān)鍵酶與蘋果酸和可溶性糖積累的關(guān)系[J]. 園藝學(xué)報， 2010， 37（1）： 1-8.

[20] 沈偉其. 鉀素對雜交水稻個體及群體的生理效應(yīng)[J]. 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 1988， 14（1）： 101-106.

[21] Knee M， Finger F L. NADP+-malic enzyme and organic acid levels in developing tomato fruits[J]. Am Soc Hort Sci， 1992， 117： 799-801.

[22] Leegood R C， Walker R P. Regulation and roles of phosphoenolpyruvate carboxykinase in plants[J]. Archives of Biochemistry and Biophysics， 2003， 414（2）： 204-210.

[23] 呂玉蘭， 黃家雄， 王躍全. 鎂肥對臺灣青棗葉片葉綠素含量和果實品質(zhì)的影響[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2010， 30（12）： 17-19.

[24] 廖育林， 鄭圣先， 戴平安， 等. 鈣鎂鋅硼鉬肥對椪柑產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 土壤通報， 2007， 38（6）： 1 158-1 161.