柑橘果實生長發(fā)育過程中糖組分變化規(guī)律研究

（浙江省柑橘研究所 臺州 318026）

我國柑橘資源豐富，是世界第一大柑橘生產國和消費國，由于各地區(qū)生態(tài)條件、土壤條件、生產條件和農業(yè)技術水平等因素的不同給柑橘的風味品質和營養(yǎng)功能等成分帶來了差異，主要表現方面有可溶性糖、維生素C、有機酸、可溶性固形物、類胡蘿卜素、黃酮類、酚酸、香氣物質、檸檬苦素類和礦物質等方面，甚至同一品種的不同種類之間也存在很大的差異，這些物質與人類的健康密切相關，可以滿足不同人群對健康的需求。

果實內在風味品質與糖酸比關系密切，該比值主要由可溶性糖和有機酸組分的種類、含量和比例所決定[1-2]；在果實的常規(guī)品質檢測中，通常用固酸比或糖酸比來評價，如糖酸比小于14.9，風味多為甜酸或酸澀；糖酸比在15～25之間，風味多為甜酸[3-5]；但是在實際品嘗中會發(fā)現很多水果可溶性固形物指標一樣，固酸比一樣，口感差異卻比較大，說明果實的口感并非甜味和酸味的簡單疊加，而是糖和酸各組分相互作用的綜合結果[6-7]。

柑橘中的可溶性糖主要以果糖（Fru)、蔗糖(Sue)、葡萄糖(Glu)等的形式存在，以蔗糖含量最高[8-9]，甜味的程度及口感與糖組分的種類和構成比例有很大相關性，就甜度而言，果糖、蔗糖和葡萄糖的甜度分別為1.75、1和0.75，山梨糖醇0.4較低[10-12]，樣品甜度值Sv=Suc×1+Fru×1.75+Glu×0.7+Sor×0.4，Suc、Fru、Glu和Sor分別為樣品中蔗糖、果糖、葡萄糖和山梨醇的含量(%)[13]。由于所含糖組分比例不同，對口感刺激也不同，如一些果糖含量高的早熟葡萄品種比相同含糖量甚至較高含糖量的品種風味更甜；在一些葡萄糖高的品種，口感不會過于甜膩，如越橘成熟果實中葡萄糖和果糖 1：1的組合，增加了水果的香甜綿軟之感；不同的品種間糖分比例也會不同，研究表明在一些早熟和中熟的柑橘中蔗糖、葡萄糖和果糖比例大多為為 2∶ 1∶ 1，表現尤為明顯[9，14]。本研究圍繞柑橘果實生長發(fā)育、儲藏過程中糖組分的變化等進行相關性研究，能夠了解糖組分在口感方面的貢獻，揭示其可溶性糖組分及其含量特性，為柑橘風味品質評價、柑橘消費、柑橘品種和育種親本選擇等提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 儀器與試劑

Agilent1200高效液相色譜儀（RID，美國安捷倫公司）；Rezex RCM-Monosaccharide Ca色譜柱（300×7.8 mm，美國Phe-nomenex公司）；AR1502CN電子天平（美國奧豪斯公司）；旋渦機MS3（德國IKA公司）；SK250KUDOS超聲波清洗器（上海科導超聲儀器有限公司）；Sorvall ST 16R離心機（賽默飛世爾科技有限公司）；Milli-Q超純水系統(tǒng)（德國Millipore公司）。

蔗糖（D-Sucrose）、葡萄糖（Glucose）、果糖 (Fructose)標準品（95.0%，德國Dr.Ehrensorfer公司）；乙腈(HPLC)購于國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 田間試驗

試驗于2019年，在浙江省臺州市浙江省柑橘研究所試驗站進行，每個處理組選取三株橘樹（樹齡6年），并設3個重復，在果實膨大期至成熟期，間隔5～10d采集一次果實樣品，每次采樣不少于2kg。

1.3 分析方法

1.3.1 樣品前處理

柑橘樣品每個果實取四分之一果肉，放入三層厚度紗布當中，榨取果汁，稱取果汁2g（精確至0.01g）左右，純水定容至40ml離心管中，搖勻后離心，取上清液過0.22μm膜后待色譜檢測；另取果汁分別測定可溶性固形物、總酸、總糖（參考方法GB/T 8210-2011）。

1.3.2 色譜儀器檢測條件

色譜柱：Rezex RCM-Monosaccharide Ca（300mm×7.8mm）；柱溫:63℃；流動相：超純水；流速：0.5 mL/min；進樣量:20μL；檢測器RID溫度：40℃。

2 結果與分析

2.1 發(fā)育過程中糖組分含量及變化規(guī)律

由圖1可知，柑橘從膨大中期到成熟期共檢測到三種光合同化產物，分別為蔗糖、葡萄糖、果糖。蔗糖在同一時期的含量最高，約占總糖的50%以上，其次為果糖，葡萄糖含量最低；隨著果實的發(fā)育，其中蔗糖表現為在膨大期一直上升，然后轉色期較緩慢平穩(wěn)，最后果實成熟期繼續(xù)上升，含量在3.46～5.54g/100g之間；葡萄糖和果糖在整個生長期上升比較緩慢，變化不太明顯，依次為 1.58～1.85和 2.73～3.15g/100g之間，說明果實在發(fā)育過程中蔗糖的代謝合成較為活躍。

圖1 生長發(fā)育過程中糖組分變化規(guī)律

2.2 儲藏過程中糖組分的變化

柑橘完熟后進行采摘儲藏，圖2顯示采摘后78d中果實糖組分的變化情況，儲藏前20d中，蔗糖、葡萄糖和果糖表現為緩慢的上升，含量分別為5.39～5.89、1.71g～2.30、2.99～3.91g/100g，之后蔗糖呈現穩(wěn)定，變化較少，果糖和葡萄糖含量呈現緩慢下降趨勢，可能是由于自身代謝消耗，尤其是葡萄糖代謝最為明顯。

圖2 儲藏過程中糖組分變化規(guī)律

2.3 果實甜味

果實的甜味目前表示方法也不一，貢獻度法采用每種糖組分對果實的貢獻度進行表示，根據樣品甜度值Sv=Suc×1+Fru×1.75+Glu×0.7+Sor×0.4計算可知（如表1），可以看出不同時期的變化規(guī)律，總的貢獻值用%表示，糖對果實的甜味貢獻總體趨勢為增加，最后趨于穩(wěn)定；果糖的含量雖然低于蔗糖，但是貢獻值大于蔗糖，變化范圍生長發(fā)育過程為51.08%～61.43%，儲藏過程為54.54%～58.81%，變化不大，趨于穩(wěn)定；葡萄糖貢獻值在11.48%～15.41%之間，貢獻度最小，蔗糖表現為44.57%～54.08%之間，貢獻度也較高。

表1 柑橘生長發(fā)育過程中糖組分的貢獻值/%

表2 柑橘生長過程中糖各組分的味感閾值

2.4 糖與風味指標的關系

通過對果實不同時期的可溶性固形物（TSS）、總糖、總酸等理化指標的比較表明，柑橘可溶性固形物的變化范圍在9.8%～11.9%之間，緩慢上升，變化不太明顯；總酸的變化范圍在0.82～0.99g/100ml之間，呈下降趨勢；固酸比變化范圍為10.21～14.51，柑橘風味物質積累表現為隨著果實不斷成熟，糖分逐漸增加，酸度降低（見表3）。

表3 柑橘發(fā)育過程中的理化指標比較

3 小結與討論

柑橘果實積累的可溶性糖主要源于葉片產生的光合同化物，經過長途運輸后，轉運到果實中，經過一系列代謝及跨膜，最終以多種形式(如蔗糖、山梨醇、果糖或葡萄糖等)積累在果實中，其含量和比例不同就會產生不同的風味[16]。本試驗結果顯示，柑橘宮川在生長發(fā)育過程和儲藏過程中檢測到蔗糖、葡萄糖和果糖組分，均呈逐漸上升趨勢最后趨于穩(wěn)定，其中蔗糖含量最高，其次為果糖，葡萄糖變化也不明顯，含量最低，表明葡萄糖在發(fā)育過程中對甜度的影響較小；三種糖組分的甜度貢獻值和味感閾值比較表明，葡萄糖的甜度貢獻值在11.48%～15.41%之間，遠低于蔗糖的44.57%～54.08%和果糖的51.08%～61.43%，與味感閾值的計算結果一致，同常規(guī)理化檢測相比，液相法更能直觀的反映各糖組分之間的關系，同時，在貢獻值計算中，蔗糖含量雖然最高，但是貢獻值果糖＞蔗糖＞葡萄糖，相較于固酸比等更能反應糖組分對風味的影響，但是僅僅只有糖度并不能反應果實口感。

儲藏過程中糖組分的含量趨于穩(wěn)定，下降較少，說明果實在后期風味的退化和口感的新鮮也受到其他成分因子的影響[17，18]，研究表明，蔗糖的甜味給人以愉悅的感覺，它的甜味純正、穩(wěn)定、回味良好，口感來得慢，去得也慢，在口中甜味要30s后才消失；果糖為天然糖中最甜的糖類，在口中的甜味感來得快，消失也快；葡萄糖微甜，甜味不如蔗糖，口感溫和、細膩，通過了解不同時期糖組分情況結合口感，探索最佳口感時期三種糖組分的配比，結合酸組分或氨基酸組分，能夠提供果實的最佳食用時期，為不同柑橘果實之間風味的差別提供數據參考，今后可以進一步開展柑橘風味物質有機酸、氨基酸等相關因子的研究。