基于高效液相色譜法測定紫云冰脆李果實的生理指標(biāo)含量

羅昌國，袁啟鳳，陳守一，田曉慧，王天宇

(貴州省果樹科學(xué)研究所，貴州 貴陽 550006)

0 引言

【研究意義】紫云冰脆李是2020年獲得國家農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記證書的地方品種，作為地方特色果樹，其經(jīng)濟(jì)效益高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，是紫云當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，深受種植者及消費(fèi)者的喜愛。近年來，隨著高效液相色譜技術(shù)的普及，其更多地被應(yīng)用于食品、藥品和環(huán)境等分析[1]?？扇苄蕴鞘枪窢I養(yǎng)品質(zhì)的重要組成部分[2]，糖和酸的比例或轉(zhuǎn)化則是影響水果風(fēng)味的重要因子[3]；B族維生素屬一種水溶性維生素，是推動體內(nèi)代謝，將糖、脂肪和蛋白質(zhì)等轉(zhuǎn)換成能量不可缺少的物質(zhì)，有利于人體健康，越來越受到學(xué)者關(guān)注[4]；有機(jī)酸是水果中酸的主要成分，其決定水果的風(fēng)味濃或淡。因此，測定紫云冰脆李果實的糖、酸和B族維生素含量，有利于了解紫云冰脆李的營養(yǎng)成分和價值，有助于進(jìn)一步分析其風(fēng)味形成的主要原因?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】巫偉峰等[5-6]研究表明，皇冠李、黑琥珀李、葡萄李、西瓜李和蜂糖李以蘋果酸為主，占總酸含量的89%、92%、86%、75%和88%；李鵬等[7]研究發(fā)現(xiàn)，黑珍珠李果皮的蘋果酸和蔗糖含量最高；劉碩等[8]研究李屬(Prunus)果樹品種資源果實糖和酸的組分及其構(gòu)成差異發(fā)現(xiàn)，李果實的可溶性糖包括蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇，除歐洲李外，其他種均以蘋果酸為主，占總酸的63.24%～96.05%?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】紫云冰脆李果肉黃綠色、內(nèi)質(zhì)酥脆、味甜，但其果實可溶性糖、有機(jī)酸和B族維生素含量的研究鮮見報道，不利于紫云冰脆李的開發(fā)利用。【擬解決的關(guān)鍵問題】以紫云冰脆李為試材，采用高效液相色譜測定其果實成熟期果皮和混合樣品的可溶性糖、有機(jī)酸和B族維生素的組分和含量，分析紫云冰脆李所含糖、酸和B族維生素的種類，了解紫云冰脆李的營養(yǎng)價值，以期為紫云冰脆李的開發(fā)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 紫云冰脆李 成熟紫云冰脆李果實采自紫云縣火花鎮(zhèn)。

1.1.2 試劑 甘露醇、果糖、山梨醇、蔗糖和葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品，購自阿拉丁公司；麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)品，購自美倫公司；草酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、莽草酸和酒石酸標(biāo)準(zhǔn)品，購自Sigma公司；維生素B1、維生素B2、維生素B6和維生素B12標(biāo)準(zhǔn)品，購自Sigma公司；乙腈(色譜純)、三氟乙酸(色譜純)、冰乙酸(優(yōu)級純)、鹽酸和氫氧化鈉，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；水符合GB/T 6682一級水的規(guī)定；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.1.3 儀器設(shè)備 TU1810紫外分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；臺式高速離心機(jī)，德國SORVAL公司；AR5120電子天平，美國AHOΜS公司；Ultimate3000高效液相色譜儀，賽默飛公司；旋轉(zhuǎn)混合器，海門市其林貝爾公司；便攜式超聲波清洗儀，深圳杰拓科技有限公司；Agilent1100高效液相色譜儀，美國安捷Agilent公司；Waters ACQUITY UPLC，沃特世科技有限公司。

1.2 方法

在果實成熟期選取5株生長勢一致的健壯植株作為采樣樹，每株按左、右、上、中和下采摘成熟度一致、無病蟲害的果實20個，重復(fù)3次。果肉與果核分離后，快速用液氮研麿并用錫箔紙包裹，于-70℃超低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.1 可溶性糖組分的測定

1) 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。以水為溶劑，配制10 mg/mL的麥芽糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、甘露醇和山梨醇標(biāo)準(zhǔn)品母液；分別配制濃度梯度為0.05 mg/mL、0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.4 mg/mL和0.8 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液。

2) 液相條件。色譜柱：Waters.XBridgeTM.Amide(250 mm×4.6 mm，3.5 μm)，柱溫：50℃；流動相A(0.1%三乙胺乙腈)∶流動相B(0.1%三乙胺水)=80∶20；梯度：等度；CAD：霧化溫度：High；數(shù)據(jù)采集頻率：10 Hz；流動相流速：0.5 mL/min；進(jìn)樣體積：20 μL。

3) 檢測方法。分別稱取果皮、混合樣品(除核外的帶皮果肉)5.0 g勻漿后的試樣，向樣品粉末中加入50 mL超純水，緩慢加入乙酸鋅和亞鐵氰化鉀溶液各5 mL，加水定容至100 mL，超聲提取30 min，過濾，棄去初濾液，過0.45 μm濾膜，采用高效液相色譜-CAD(電噴霧)測定提取樣品可溶性糖的各組分含量。

1.2.2 有機(jī)酸組分的測定 參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中有機(jī)酸的測定》(GB 5009.157—2016)[9]進(jìn)行。

1) 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。以0.01 mol/L磷酸二氫鉀為溶劑，配制10 mg/mL的草酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、莽草酸和酒石酸標(biāo)準(zhǔn)品母液；分別配制濃度梯度為2 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/mL、20 μg/mL、50 μg/mL、100 μg/mL和500 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液(草酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸)；配制濃度梯度為0.5 μg/mL、2 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/mL和20 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液(莽草酸)。

2) 液相條件。分析柱：BEH-C18色譜柱(2.1 mm×50 mm，1.7 μm)；流動相：0.01 moI/ L磷酸二氫鉀溶劑；紫外檢測器：G4212-60008二極管陣列檢測器；檢測波長：210 nm；流速：1 mL/min；柱溫：30℃；進(jìn)樣量：20 μL。

3) 檢測方法。分別取果皮和混合樣品5.0 g，定容至100 mL，取5～20 mL，凍干后用0.1～0.5 mL pH為1的鹽酸溶液復(fù)溶，過0.45 μm濾膜，采用Agilent 1100高效液相色譜儀測定有機(jī)酸各組分含量。6種有機(jī)酸均在12 min內(nèi)被完全分離，且分離效果良好，依次為草酸、酒石酸、蘋果酸、莽草酸、檸檬酸和琥珀酸。

1.2.3 B族維生素的測定

1) 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。維生素B1標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：準(zhǔn)確稱取維生素B1標(biāo)準(zhǔn)品0.020 0 g于100 mL棕色容量瓶中，加0.1 mol/L鹽酸溶液溶解，超聲15 min，待全部溶解后用0.1 mol/L鹽酸溶液定容至刻度，溶液濃度為200 μg/mL。避光操作，于2～8℃冰箱保存。維生素B2標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：準(zhǔn)確稱取維生素B2標(biāo)準(zhǔn)品 0.020 0 g于100 mL棕色容量瓶中，加濃度為2 mol/L氫氧化鈉溶液5 mL溶解，超聲使其完全溶解，加入60 mL水和2.5 mL冰乙酸，用水定容至刻度，溶液濃度為200 μg/mL，于2～8℃冰箱保存。維生素B6標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：準(zhǔn)確稱取維生素B6標(biāo)準(zhǔn)品0.020 0 g于100 mL棕色容量瓶中，加水溶解，超聲15 min，待完全溶解后用水定容至刻度，溶液濃度為200 μg/mL，于2～8℃冰箱保存。維生素B12標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：準(zhǔn)確稱取維生素B12標(biāo)準(zhǔn)品0.020 0 g于100 mL棕色容量瓶中，加水溶解，超聲15 min，待完全溶解后用水定容至刻度，溶液濃度為200 μg/mL，于2～8℃冰箱保存。

2) 液相條件。色譜柱：C18，150 mm×4.6 mm，粒徑 5 μm；柱溫：30℃；流速：1.30 mL/min；檢測器：紫外檢測器；檢測波長：280 nm；進(jìn)樣量：10 μL。

3) 檢測方法。分別準(zhǔn)確稱取樣品2.5 g，置于50 mL容量瓶中，加入鹽酸溶液40 mL，80℃水浴超聲提取30 min，中間振搖2～3次。用水定容，搖勻，4 000 r/min離心5 min，取上清液適量過濾膜，在高效液相色譜反相柱上分離，在280 nm處測定，外標(biāo)法定量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2003和SPSS 20.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析與繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫云冰脆李果實生理指標(biāo)的色譜分析

2.1.1 可溶性糖 由圖1可知，高效液相色譜方法可較好地分離紫云冰脆李果皮和混合樣品的可溶性糖組分。標(biāo)準(zhǔn)樣品中各組分出峰順序為果糖、山梨醇、甘露醇、葡萄糖、蔗糖，其出峰時間分別為15.848 min、18.596 min、18.928 min、19.651 min、31.709 min(圖1A)。果皮樣品中5種糖的出峰時間分別為15.927 min、18.439 min、18.788 min、19.584 min、32.126 min；混合樣品中未檢測出山梨醇，果糖、甘露醇、葡萄糖和蔗糖的出峰時間分別為15.887 min、18.822 min、19.753 min、32.255 min(圖1B)。

圖1 紫云冰脆李果實可溶性糖的色譜分析Fig.1 Chromatographic analysis of soluble sugars in fruits of Ziyun Plum

2.1.2 有機(jī)酸 從圖2看出，用高效液相色譜法能較好地分離紫云冰脆李果皮和混合樣品的有機(jī)酸組分。標(biāo)準(zhǔn)樣品中各組分的出峰順序為草酸、酒石酸、蘋果酸、莽草酸、檸檬酸、琥珀酸，其出峰時間分別為2.984 min、3.364 min、4.334 min、4.621 min、7.498 min、9.821 min，所有樣品均在12 min內(nèi)出峰(圖2A)；果皮樣品6種有機(jī)酸的出峰時間分別

圖2 紫云冰脆李果實有機(jī)酸的色譜分析Fig.2 Chromatographic analysis of organic acids in fruits of Ziyun Plum

為3.086 min、3.527 min、4.361 min、4.655 min、7.551 min、9.869 min(圖2B)；混合樣品6種有機(jī)酸的出峰時間分別為3.078 min、3.511 min、4.335 min、4.631 min、7.519 min、9.853 min(圖2C)。對照標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖得出，紫云冰脆李有機(jī)酸組分分別為草酸、酒石酸、蘋果酸、莽草酸、檸檬酸和琥珀酸，出峰時間和標(biāo)準(zhǔn)樣品大致相同。

2.1.3 B族維生素 由圖3可知，紫云冰脆李的4種B族維生素在270 nm處(B1、B2、B12)和395 nm處(B6)得到良好分離。標(biāo)準(zhǔn)樣品的B族維生素出峰順序為B6、B1、B2、B12，其出峰時間分別為3.512 min、3.954 min、13.029 min、13.201 min，所有樣品均在17 min內(nèi)出峰(圖3A)；果皮樣品的出峰時間分別為3.403 min、3.942 min、12.978 min、13.180 min(圖3B)；混合樣品的出峰時間分別為3.394 min、3.943 min、12.962 min、13.173 min(圖3C)。

圖3 紫云冰脆李果實B族維生素的色譜分析 Fig.3 Chromatographic analysis of B vitamins in fruits of Ziyun Plum

2.2 紫云冰脆李果實生理指標(biāo)的含量

2.2.1 可溶性糖 從表1看出，紫云冰脆李果皮和混合樣的總糖含量分別為66.48 mg/g和89.54 mg/g，主要組分分別為果糖、山梨醇、葡萄糖、甘露醇、蔗糖和麥芽糖；混合樣的可溶性總糖含量顯著高于果皮，其中，麥芽糖在果皮和混合樣中均未檢出，山梨醇在混合樣中未檢出。果皮的果糖和葡萄糖顯著高于混合樣，共占總糖的66.41%；甘露醇和蔗糖顯著低于混合樣，分別占果皮總糖的7.27%和18.14%?；旌蠘右哉崽呛孔罡?，占總糖的37.31%；葡萄糖次之，占22.41%。綜合看，果皮中能檢測到較高含量的山梨醇，而混合樣中未檢出，說明紫云冰脆李果實的山梨醇主要存在于果皮；混合樣中能檢測到較高含量的甘露醇，說明甘露醇主要存在于果肉；果皮與合混合樣中均未檢測出麥芽糖。

表1 紫云冰脆李果實可溶性糖各組分含量 Table 1 Content and proportion of different soluble sugar components in fruits of Ziyun Plum

2.2.2 有機(jī)酸 由表2可知，紫云冰脆李果皮和混合樣的總酸含量分別為10 777.54 μg/g和7 564.33 μg/g，果皮的總酸顯著高于混合樣。果皮和混合樣的有機(jī)酸均以蘋果酸為主，分別占果皮和混合樣總酸的87.66%和87.38%，果皮中除琥珀酸與混合樣差異不顯著外，其余5種酸均顯著高于混合樣。果皮有機(jī)酸依次為蘋果酸(9 447.22 μg/g)>草酸(441.09 μg/g)>酒石酸(322.77 μg/g)>檸檬酸(317.66 μg/g)>琥珀酸(228.91 μg/g)>莽草酸(19.89 μg/g)；混合樣依次為蘋果酸(6 610.07 μg/g)>草酸(275.91 μg/g)>檸檬酸(247.60 μg/g)>琥珀酸(223.76 μg/g)>酒石酸(196.97 μg/g)>莽草酸(10.01 μg/g)。綜合看，紫云冰脆李果皮和混合樣均含有蘋果酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、琥珀酸和莽草酸，以蘋果酸含量最高，莽草酸含量最低。

表2 紫云冰脆李果實有機(jī)酸各組分含量Table 2 Content and proportion of different organic acid components in fruits of Ziyun Plum

2.2.3 B族維生素 從表3看出，紫云冰脆李果皮和混合樣中均檢測到4種B族維生素，不同B族維生素含量差異較大，均以維生素B12含量最高，分別為33.53 μg/g和36.99 μg/g；維生素B2最少，分別為0.44 μg/g和0.61 μg/g。B族維生素果皮與混合樣均呈顯著性差異，其中，果皮B6顯著高于混合樣，B1、B2和B12均顯著低于混合樣，均依次為維生素B12>維生素B1>維生素B6>維生素B2。表明，紫云冰脆李B族維生素主要以B12為主，同時含有維生素B1、B2和B6，除果皮維生素B6高于混合樣外，其余均低混合樣。

表3 紫云冰脆李果實B族維生素含量Table 3 Content of different B vitamins components in fruits of Ziyun Plum

3 討論

研究表明，在紫云冰脆李果皮中共檢測出果糖、山梨醇、葡萄糖、甘露醇和蔗糖5種可溶性糖，在混合樣中檢測出果糖、葡萄糖、甘露醇和蔗糖4種，其中，果皮以葡萄糖和果糖為主，總量為44.15 mg/g，與李鵬等[7]所測得的黑珍珠李果皮葡萄糖和果糖總量有差異；混合樣以蔗糖和葡萄糖為主，總量為53.48 mg/g，與趙樹堂等[10]的研究結(jié)果相似，但蔗糖含量低于劉碩等[8]檢測的中國李品種“奎豐”“美麗”及杏李品種“香蕉李”和“香扁李”的蔗糖含量。山梨醇與植物抗逆性密切相關(guān)[11]，研究結(jié)果顯示，山梨醇主要存在于果皮中，為5.44 mg/g，混合樣中未檢出，其對紫云冰脆李是否有抗性貢獻(xiàn)有待于進(jìn)一步研究。紫云冰脆李果皮和混合樣均檢測出蘋果酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、琥珀酸和莽草酸6種有機(jī)酸，表明紫云冰脆李含有的有機(jī)酸較為豐富，果皮和混合樣總酸分別為10 777.54 μg/g和7 564.33 μg/g，與王小紅等[6-8]的研究結(jié)果有所差異；有機(jī)酸均以蘋果酸為主，分別占果皮和混合樣總酸的87.66%和87.38%，與巫偉峰等[5-7,10,12]的研究結(jié)果一致，表明，紫云冰脆李屬于蘋果酸型果實，果實酸度主要由蘋果酸含量決定。紫云冰脆李果皮和混合樣均檢測到維生素B1、B2、B6和B124種B族維生素，均以B12含量最高，分別為33.53 μg/g和36.99 μg/g。B族維生素有利于人體健康，如維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)健康抗抑郁癥[13]、抗結(jié)腸癌[14]、改善糖尿病[15]和鎮(zhèn)痛[16]等。人體不能合成B族維生素，主要從食物中攝取，易受光、熱、空氣等破壞分解[17-18]，不易保存。因此，紫云冰脆李是一種富含維生素B12的營養(yǎng)水果，是B族維生素的天然貯藏庫，且食用方便

4 結(jié)論

HPLC法可較好地分離紫云冰脆李果皮和混合樣品的可溶性糖、有機(jī)酸和維生素組分。其中，紫云冰脆李可溶性糖主要有果糖、葡萄糖、蔗糖、甘露醇和山梨醇，果皮以葡萄糖含量最高，果糖次之，共占總糖的66.41%；混合樣以蔗糖含量最高，葡萄糖次之，共占總糖的59.72%。有機(jī)酸主要有蘋果酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、琥珀酸和莽草酸，果皮和混合樣均以蘋果酸為主，分別占總酸的87.66%和87.38%。B族維生素主要包括維生素B1、B2、B6和B12，果皮和混合樣均以維生素B12含量最高，分別為33.53 μg/g和36.99 μg/g，其中，除果皮維生素B6顯著高于混合樣外，維生素B1、B2和B12均顯著低于混合樣。綜合看，紫云冰脆李是以蘋果酸為主要有機(jī)酸的李品種，具有果皮葡萄糖含量高、混合樣蔗糖含量高及果皮和混合樣維生素B12含量高的特點(diǎn)。