‘灰棗’品系果實糖酸組分及風味研究*

賀 璇，呂民松，姚入玉，曹 格，馮一峰,2

（1 塔里木大學植物科學學院，新疆阿拉爾843300）（2 新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用兵團重點實驗室）

棗（Ziziphus jujubaMill.）是原產于我國的古老果樹之一，年產量居我國干果首位[1]。新疆是我國棗的主產區(qū)，光熱資源豐富，得天獨厚的氣候條件，使棗果實品質遠高于其他產區(qū)。近年來，我國干棗市場日趨飽和，價格不斷下跌，果農對于棗樹栽培的認識也開始回歸理性，發(fā)展優(yōu)質鮮食棗成為棗產業(yè)發(fā)展的新趨勢。

‘灰棗’是新疆的主栽品種之一，其肉質緊實，有香味，深受消費者喜愛。目前，‘灰棗’研究大都集中在可溶性固形物、可溶性糖和總酸含量等方面[2-3]，而對‘灰棗’糖酸組分及其含量的研究鮮見報道。糖酸組分及含量是直接影響果實品質的重要指標，在果實風味品質的形成中具有重要作用[4]。因此，本研究選取塔里木大學園藝實驗站內表現(xiàn)較好的6 個‘灰棗’品系為研究對象，比較各品系間的糖酸組分及含量，結合甜度值、甜酸比指標進行評價，明確這6 個‘灰棗’品系糖酸組成、含量以及不同品系間的差異，以期為當?shù)赝诰騼?yōu)良鮮食‘灰棗’資源提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

以塔里木大學園藝實驗站5 年生‘灰棗’芽變品系10-26、變種一號、10-20、11-25、09-05 和11-17 為研究對象，果實脆熟期為9 月下旬。根據(jù)成熟棗果實的取樣標準，在每個品系樹冠外圍相同部位二次枝棗吊中部分別隨機選取30 個果實。棗果去皮切成薄片充分混勻，平均分成3 份，液氮速凍后-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 儀器

安捷倫1260 型HPLC 儀，附帶G1311C 型四元泵、G1329B 自動控溫自動進樣器、G1316A 柱溫箱、G4260B ELSD、G4212B DAD、Open LAB CDS 色譜工作站，超純水儀，控制型旋轉蒸發(fā)儀，pH 計雷磁PHSJ-4F，超聲波清洗器KQ5200E，超低溫冰箱FORMA 700 SERIES，冷凍離心機H2100R，電熱恒溫水浴鍋DK-8D。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

糖提取液制備：精確稱取1 g 果肉，充分研磨后加入10 mL 80 mg/g 乙醇混勻，于80 ℃水浴加熱30 min，待冷涼至室溫后4 000 r/min 離心10 min，取上清液，殘渣繼續(xù)用80 ℃乙醇重復提取，合并濾液，旋轉蒸發(fā)除去其中乙醇，用超純水定容至25 mL 容量瓶中，過0.45 μm 微孔濾膜，待測。

酸提取液制備：精確稱取1 g 果肉，充分研磨后加入8 mL 0.04 mol/L 磷酸二氫鉀，用磷酸緩沖液調pH 值（2.6～2.8），超聲冰浴提取20 min，轉至4 ℃離心機4 000 r/min 離心10 min，取上清液，殘渣重復提取，合并濾液，定容至10 mL 容量瓶，過0.22 μm 微孔濾膜，待測。

1.3.2 糖、酸組分及含量的測定

棗果肉中可溶性糖和有機酸組分及含量測定采用高效液相色譜法[5-6]，生物學重復3 次。測定樣品葡萄糖、果糖、蔗糖含量，并計算總糖含量，總糖含量＝葡萄糖＋果糖＋蔗糖；測定樣品中草酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、富馬酸、奎寧酸含量,并計算總酸含量，總酸含量＝草酸＋蘋果酸＋酒石酸＋檸檬酸＋富馬酸＋奎寧酸。

糖組分測定條件：色譜柱Waters X Bridge TM Amide（250 mm×4.6 mm，5 μm），溶液A（0.2 mg/g三乙胺（TEA）的超純水和溶液B（0.2 mg/g TEA 和乙腈）按照24∶76（v/v）配比作為流動相，柱溫30 ℃；霧化管溫度60 ℃，漂移管溫度60 ℃，氣流量1.6 L/min，增益值1.0。

酸組分測定條件：色譜柱Inertsil AQ（4.6 mm×250 mm，5 μm）；柱溫30 ℃；二極管陣列檢測器，波長210 nm，流速0.8 mL/min。流動相0.04 mol/L K2HPO4磷酸鹽緩沖液（pH 值2.6～2.8，用磷酸調配）。

1.3.3 甜度值和甜酸比[7]的計算方法

甜度值＝蔗糖含量×1.00＋果糖含量×1.75＋葡萄糖含量×0.70

甜酸比＝甜度值/總酸含量

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Microsoft Excel 2010 和DPS 7.05 軟件進行數(shù)據(jù)分析，LSD 多重比較樣本間的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 糖、酸組分測定的線性相關性

糖、酸組分標準曲線的線性回歸方程的相關性如表1 所示。由表1 可知，蔗糖、葡萄糖、果糖的線性回歸方程的相關系數(shù)為0.998 6～0.999 7，草酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、富馬酸、奎寧酸的線性回歸方程的相關系數(shù)為0.996 9～1.000 0，表明在設定的高效液相色譜條件下各種糖、酸組分的峰面積與其含量有較好的線性相關性，本研究能在給定濃度范圍內較準確地測定糖、酸組分含量，并達到數(shù)據(jù)分析要求。

表1 糖、酸組分的線性回歸方程

2.2 不同‘灰棗’品系果實可溶性糖組分

2.2.1 糖組分及含量分析

測定‘灰棗’品系果實的糖組分含量，可檢測出蔗糖、葡萄糖、果糖3 種（表2）。6 個‘灰棗’品系果實中蔗糖所占比率最高，均為蔗糖積累型。11-25 葡萄糖和果糖含量均最高，分別為73.68、75.93 mg/g，顯著高于其他品系，分別比含量最低的09-05 高176.16%、155.74%。10-26 蔗糖含量最高，除了與10-20 差異不顯著外，均顯著高于其他4 個品系，是蔗糖含量最低的11-25 的2.25 倍。6 個‘灰棗’品系的葡萄糖與果糖平均含量分別為48.36、51.52 mg/g，相差不大，蔗糖平均含量為186.10 mg/g，遠高于葡萄糖和果糖。各‘灰棗’品系葡萄糖含量與果糖含量的比值為0.85～1.01，平均值為0.93，變異系數(shù)為6.09%，說明各‘灰棗’品系果實中葡萄糖與果糖含量比較接近，果糖含量略高。

表2 6 個‘灰棗’品系果實中糖組分與含量

2.2.2 可溶性糖含量

由圖1 可知，6 個‘灰棗’品系果實可溶性糖含量由高到低依次為 10-26＞10-20＞11-25＞11-17＞變種一號＞09-05。10-26 最高，為375.89 mg/g，顯著高于其他5 個品系；10-20 可溶性糖含量顯著高于11-25、11-17、變種一號和09-05；11-25、11-17、變種一號和09-05 可溶性糖含量差異不顯著；09-05 可溶性糖含量最低，為239.88 mg/g。

圖1 不同‘灰棗’品系果實可溶性糖含量

2.3 不同‘灰棗’品系果實甜度比較

由圖2 可知，總的來看，甜度值的大小與可溶性糖含量的大小變化趨勢一致，由高到低依次為10-26 ＞10-20 ＞11-25 ＞11-17 ＞變種一號＞09-05。10-26 甜度值最大，為403.30，比甜度值最小的09-05 高58.69%，顯著高于其他5 個品系；其次為10-20，甜度值為356.32，顯著高于11-25、11-17、變種一號和09-05；變種一號、11-25 和11-17 三者差異不顯著；09-05 甜度值最低，為254.14。

圖2 不同‘灰棗’品系果實甜度值

2.4 不同‘灰棗’品系果實有機酸組分

2.4.1 酸組分及含量分析

測定不同‘灰棗’品系果實有機酸組分，檢測出草酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、富馬酸、奎寧酸6 種（表3）。6 個‘灰棗’品系果實中蘋果酸、富馬酸、奎寧酸和檸檬酸占比較高，含量均超過1.00 mg/g，草酸和酒石酸含量較低。10-26 草酸含量最高，顯著高于其他品系；10-26 和10-20 蘋果酸含量較高，二者間無顯著差異，均顯著高于其他品系；10-26 富馬酸、酒石酸和檸檬酸含量均最高，顯著高于其他品系；相比于其他酸組分，6 個‘灰棗’品系果實中奎寧酸含量較高，平均為3.42 mg/g。

表3 6 個‘灰棗’品系果實有機酸（總酸）組分及含量 mg/g

2.4.2 有機酸（總酸）含量

由圖3 可知，6 個‘灰棗’品系總酸含量由高到低依次為10-26＞09-05＞11-17＞10-20＞11-25＞變種一號。10-26 總酸含量最高，為12.67 mg/g，顯著高于其他品系，結合圖1 可以看出，10-26 可溶性糖和總酸含量均最高，屬于高糖、高酸型品系；09-05 總酸含量顯著高于10-20、11-25、變種一號，與11-17 差異不顯著；變種一號總酸含量最低，為5.12 mg/g，顯著低于其他品系。

圖3 不同‘灰棗’品系果實總酸含量

2.5 不同‘灰棗’品系果實甜酸風味比較

果實風味除了受到糖、酸含量的影響，在很大 程度上也受到糖酸比或甜酸比的影響，現(xiàn)在多用甜酸比來反映果實風味[8-9]。由圖4 可以看出，不同‘灰 棗’品系果實甜酸比有較大差異。變種一號甜酸比最大，為53.98，顯著高于其他品系；10-20 甜酸比顯著高于10-26、09-05 和11-17，與11-25 無顯著差異；09-05 甜酸比最小，為26.18。

圖4 6 個‘灰棗’品系果實甜酸比

2.6 不同‘灰棗’品系果實糖、酸及其組分含量的相關性分析

對6 個‘灰棗’品系果實的總糖、總酸及其各組分含量相關性分析發(fā)現(xiàn)（表4），總糖和蔗糖呈顯著正相關，說明‘灰棗’果實中蔗糖是最主要的糖。總酸與蘋果酸、奎寧酸呈極顯著正相關，說明果實中蘋果酸和奎寧酸是最主要的有機酸。甜度值和總糖呈極顯著正相關，說明‘灰棗’品系中總糖含量越高風味越甜。甜酸比與奎寧酸呈極顯著負相關，說明奎寧酸是主要的有機酸組分和風味的重要影響因素。此外，果糖與葡萄糖呈極顯著正相關，富馬酸與草酸、檸檬酸均呈極顯著正相關，奎寧酸與草酸呈極顯著正相關。

表4 6 個‘灰棗’品系果實糖、酸及組分含量相關性分析

3 討論與結論

甜味是果實品質的重要指標，可溶性糖含量是果實風味物質的重要組成部分[10]。多數(shù)果樹果實可溶性糖以果糖、葡萄糖和蔗糖為主，但不同果樹果實的組分比例不同。陳昕[11]對‘駿棗’和‘酸棗’糖酸含量差異機制研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖是‘駿棗’和‘酸棗’糖積累的主要形式；葛博學[12]對柿果實糖組分分析表明，果實中糖含量組成由多到少依次為葡萄糖、果糖和蔗糖；李航[13]對中國櫻桃果實糖酸積累的研究發(fā)現(xiàn)，葡萄糖含量最高。本研究6 個‘灰棗’品系果實中可溶性糖主要為蔗糖和果糖、葡萄糖，其中蔗糖含量最高，占可溶性糖含量的42.89%～76.50%，說明各品系均為蔗糖積累型，與前人在棗樹上的研究結果一致[14-16]。

果實的酸味來自有機酸，其含量是決定果實品質和風味的重要指標[4]，不同樹種果實的主要有機酸種類和含量差異較大。路瑾瑾等[17]對6 個鮮食棗品種酸組分研究表明，蘋果酸含量最高；吳林等[18]對藍莓糖酸組分的研究表明，藍莓有機酸以檸檬酸為主，奎寧酸為輔；杜改改等[19]對杏李果實甜酸風味品質分析表明，杏李果實中有機酸組分含量由高到低為蘋果酸＞酒石酸＞奎寧酸＞琥珀酸＞草酸。總酸及其組分含量在不同品種間差異顯著，各組分含量高低順序也不一致。本研究棗果中的主要有機酸為蘋果酸和奎寧酸，與周曉鳳[20]、鄭麗靜等[21]的研究結果一致，這2 種酸占總含量的62.51%。另外，棗果中總糖含量較高，而總酸含量較低，因此棗果高糖低酸，是比其他果品甜的主要原因[15]。

果實風味及口感主要由糖酸組分及含量決定，不同的糖酸組分與含量決定著果實風味[22]。利用甜酸比指標綜合評價果實甜酸風味，目前在蘋果、梨等[23-24]水果中研究較多。水果中可溶性糖和有機酸是主要營養(yǎng)物質，本研究結果表明，不同‘灰棗’品系果實的甜酸比有較大差異，甜酸比值位列第5位的10-26，其可溶性糖與總酸含量卻在6 個品系中最高，即風味指標很低營養(yǎng)卻是最為豐富的，因此，風味感受也不能準確反映果實的營養(yǎng)品質[9]。

6 個‘灰棗’品系均為蔗糖積累型，且為蘋果酸、奎寧酸為主的有機酸積累型，糖酸比不同，使‘灰棗’品系風味各異。10-26 可溶性糖和有機酸含量最高，可以作為高糖高酸品種，變種一號的甜酸比最大，可以作為甜型品種。本研究可以優(yōu)化‘灰棗’的品種結構，為不同類型消費人群提供產品，也為棗新品種的培育提供參考依據(jù)。