云南省昭陽區(qū)和馬龍區(qū)蘋果營養(yǎng)品質(zhì)的比較研究

李凱茜，葉艷萍，畢亞楠，杜麗娟

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，昆明 650205）

蘋果，因其營養(yǎng)價值高，耐貯性好，供應(yīng)周期長深受消費(fèi)者的喜愛，被許多國家大力推薦為主要消費(fèi)果品［1］。在我國，蘋果作為第一大果品，其栽培面積、總產(chǎn)量均占世界總量的40%以上［2］。據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2015年我國蘋果產(chǎn)量已達(dá)426萬t，占全國水果總產(chǎn)量24.4%［3］。按照蘋果栽培面積和總產(chǎn)量，可將中國蘋果生產(chǎn)區(qū)劃分為渤海灣產(chǎn)區(qū)、西北黃土高原產(chǎn)區(qū)、黃河故道產(chǎn)區(qū)、秦嶺北麓產(chǎn)區(qū)、西南冷涼高地產(chǎn)區(qū)［4］。近年來，隸屬于西南冷涼高地優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)的云南省、貴州省果樹種植業(yè)迅速發(fā)展，云南省在2010年蘋果種植面積達(dá)3.1萬hm2，年產(chǎn)量達(dá)25.8萬t，約占全國總產(chǎn)量的0.8%，逐漸成為西南地區(qū)優(yōu)質(zhì)蘋果重要產(chǎn)區(qū)。經(jīng)過近10年的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)布局調(diào)整，我國蘋果生產(chǎn)區(qū)域逐步向優(yōu)勢區(qū)域集中，云南主要集中在滇西北麗江、寧蒗、劍川產(chǎn)區(qū)，滇東北昭通產(chǎn)區(qū)，滇中昆明產(chǎn)區(qū)，滇東曲靖產(chǎn)區(qū)［5］。其中，昭通產(chǎn)區(qū)為蘋果生長適宜區(qū)，該地區(qū)海拔1900～2200 m，年均溫11.7 ℃，是云南最大的蘋果產(chǎn)區(qū)，其種植面積約占云南省種植面積的46.2%［5］，產(chǎn)量約占西南冷涼高地產(chǎn)區(qū)的25%［6］，被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部譽(yù)為“南方最優(yōu)質(zhì)的蘋果生產(chǎn)基地”［7］。因其自然優(yōu)勢所產(chǎn)蘋果肉質(zhì)細(xì)脆，酸甜可口，豐富多汁。長期以來昭通蘋果的年產(chǎn)量、銷售量、知名程度遠(yuǎn)超云南其他產(chǎn)區(qū)蘋果。滇東曲靖產(chǎn)區(qū)，海拔1900～2300 m，年均溫12.7 ℃，為蘋果生長次適宜區(qū)，知名程度不如昭通產(chǎn)區(qū)，蘋果種植面積約占云南省種植面積的20%，所產(chǎn)蘋果銷往貴州、兩廣等地，部分出口東南亞國家［5］。經(jīng)過品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，云南省主要栽種品種有10多種，主要是紅富士、新喬納金、紅將軍、皇家嘎拉、紅星等。主產(chǎn)區(qū)蘋果主栽品種相對集中在紅富士、紅將軍、皇家嘎拉等中晚熟品種，而非主產(chǎn)區(qū)的栽培品種相對分散［5］。蘋果的生產(chǎn)種植與氣候環(huán)境、品種及管理措施密切相關(guān)，尤其是氣候環(huán)境，云南氣候不同，海拔高度不同，使得同一品種在省內(nèi)不同地區(qū)表現(xiàn)不同［5］。本研究選取主要種植品種紅富士蘋果為研究對象，測定云南昭陽、馬龍區(qū)所產(chǎn)蘋果主要營養(yǎng)成分，包括可溶性固形物、維生素C、硬度、礦質(zhì)元素、總糖、總酸等，并進(jìn)行系統(tǒng)性的分析和對比，探討2個不同氣候海拔地區(qū)所產(chǎn)蘋果在營養(yǎng)品質(zhì)及風(fēng)味品質(zhì)上的差異性，以期為云南蘋果擴(kuò)大種植面積、實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，及相關(guān)產(chǎn)品的研究和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試蘋果分別來自于昭陽區(qū)和馬龍區(qū)，品種為紅富士蘋果，所選果樹樹齡均超過5年，同一地區(qū)采樣樹管理措施相同，生長基本一致，所選果實無病蟲害，無機(jī)械損傷。每個處理重復(fù)3次。

1.2 儀器

OPTIMA8000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（美國PerkinElmer公司）、E2695高效液相色譜儀（美國Waters公司）、BSA123S-cw電子分析天平（德國賽多利斯公司）、BINDERFD-115電熱鼓風(fēng)干燥箱（德國賓德公司）。

1.3 試劑

乙醇（分析純）、硝酸（優(yōu)級純）、高氯酸（優(yōu)級純）、偏磷酸（≥38%）、磷酸三鈉（分析純）、磷酸二氫鉀（分析純）、磷酸（85%）、L-半胱氨酸（優(yōu)級純）、十六烷基三甲基溴化銨（色譜純）、甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純）、乙酸鋅（分析純）、亞鐵氰化鉀（分析純）、鹽酸（分析純）、硫酸銅（分析純）、亞甲藍(lán)（分析純）、酒石酸鉀鈉（分析純）、乙酸鋅（分析純）、冰乙酸（分析純）、酚酞（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、蒽酮、乙酸乙酯、硫酸（分析純）。

1.4 方法

本研究采用我國食品營養(yǎng)成分國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法對不同地區(qū)蘋果可溶性固形物、維生素C、硬度、礦質(zhì)元素、總糖、總酸等營養(yǎng)成分項目進(jìn)行檢測。具體檢測項目和方法：（1）可溶性固形物按NY/T 2637（第一法折射儀法）；（2）總酸按GB 12456—2021（第一法 酸堿指示劑法）；（3）總糖按蒽酮試劑法［8］；（4）還原糖按GB 5009.7—2016（第一法 直接滴定法）；（5）果糖、葡萄糖、蔗糖按GB 5009.8—2016（第一法 高效液相色譜法）；（6）維生素C按GB 5009.86—2016（第一法 高效液相色譜法）；（7）礦質(zhì)元素：按GB 5009.268—2016（第一法 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法）；（8）有機(jī)酸：按劉晶等［9］方法（高效液相色譜法）。果實甜度值計算方法：蔗糖甜度為1、果糖甜度為1.75、葡萄糖甜度為0.75，計算公式如下［8］：

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

試驗結(jié)果以平均值±相對偏差的形式表示，應(yīng)用IBM Spss Statistics、Graphpad Prism等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實中基本營養(yǎng)成分種類及含量

圖1結(jié)果顯示，可溶性固形物是影響蘋果口感和營養(yǎng)品質(zhì)的重要因素，常作為蘋果品質(zhì)評價的重要指標(biāo)［10］，馬龍區(qū)所產(chǎn)蘋果可溶性固形物平均含量為15.36%，大于昭陽區(qū)，但無顯著差異；維生素C具有抗氧化性能預(yù)防動脈硬化，壞血病，促進(jìn)膠原組織合成［11］，蘋果中的維生素C在空氣中容易被氧化造成損失［12］，兩地區(qū)蘋果維生素C含量差異性明顯，馬龍區(qū)蘋果維生素C平均含量低于昭陽區(qū)，分別為5.24 mg/100 g和6.75 mg/100 g；硬度通常用于反應(yīng)水果的酥脆程度，硬度大的果實口感較硬，硬度小的果實較為酥脆［12］，馬龍區(qū)和昭陽區(qū)蘋果的去皮硬度最小值分別為3.19 kg/cm2和4.17 kg/cm2，最大值分別為7.97 kg/cm2和9.13 kg/cm2，均小于10 kg/cm2，較為酥脆，昭陽區(qū)蘋果較馬龍區(qū)酥脆。

圖1 馬龍區(qū)、昭陽區(qū)蘋果基本營養(yǎng)成分含量

2.2 果實中總糖、可溶性糖組份及含量分析

可溶性糖作為植物光合作用的重要產(chǎn)物，可以作為衡量植物果實風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)［10］。梁俊等［13］測定了11種蘋果可溶性糖，結(jié)果表明，蘋果中主要的可溶性糖有果糖、葡萄糖和蔗糖。圖2結(jié)果顯示，兩地區(qū)蘋果中主要有果糖、葡萄糖、蔗糖與梁俊結(jié)果相符，不同可溶性糖組分含量占比不同，按占比高低排序為果糖＞蔗糖＞葡萄糖，果糖占比最高，均占總糖的50%左右，屬于果糖積累型；馬龍區(qū)和昭陽區(qū)蔗糖平均含量分別為2.77 g/100 g、2.82 g/100 g，葡萄糖分別為2.28 g/100g、2.17 g/100 g，均占總糖含量的20%左右，蔗糖含量稍高于葡萄糖含量；兩地可溶性糖各組分含量無顯著差異性。昭陽區(qū)蘋果總糖含量變化范圍介于10.80～14.70 g/100 g之間，馬龍區(qū)變化范圍10.00～17.60 g/100 g之間，兩地總糖平均值分別為12.43 g/100 g和12.57 g/100 g，無顯著差異性。

圖2 馬龍區(qū)、昭陽區(qū)蘋果總糖、可溶性糖成分含量

2.3 果實中總酸、有機(jī)酸組分及含量分析

表1結(jié)果顯示，馬龍區(qū)、昭陽區(qū)蘋果總酸平均含量分別為2.76 g/kg和2.8g/kg，變化范圍均介于0.1～0.5 g/kg之間，無顯著差異性；有機(jī)酸包括蘋果酸、檸檬酸、奎尼酸、莽草酸、綠原酸，不同地區(qū)果實有機(jī)酸含量占比不同，但高低順序相同，由高到低依次為蘋果酸＞奎尼酸＞莽草酸＞綠原酸＞檸檬酸；兩地區(qū)蘋果有機(jī)酸組分均表現(xiàn)出蘋果酸含量最高，平均含量分別為2.52 g/kg、2.56 g/kg，奎尼酸次之分別為0.83 g/kg、0.58 g/kg，莽草酸含量分別為0.1 g/kg、0.06 g/kg、綠原酸含量極低均低于0.1 g/kg，除蘋果酸外，兩地區(qū)有機(jī)酸其它組分含量均表現(xiàn)出顯著差異性；馬龍區(qū)蘋果奎尼酸、莽草酸、綠原酸含量均高于昭陽區(qū)，相差2倍左右。

表1 馬龍區(qū)、昭陽區(qū)蘋果有機(jī)酸含量及其組成 單位：g/kg

2.4 果實中甜度、糖酸比、甜酸比分析

果實的真實風(fēng)味除了取決于糖，酸含量的絕對值外，還取決于糖酸配合，既糖酸比值，因此甜度、甜酸比、糖酸比被用于測評蘋果的風(fēng)味品質(zhì)［13］，圖3結(jié)果顯示，馬龍區(qū)、昭陽區(qū)蘋果甜度分別為15.50、15.71，糖酸比分別為46.92、48.78，甜酸比分別為57.94、61.96。兩地區(qū)蘋果甜度、甜酸比、糖酸比差異較小，且統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果無顯著差異性，兩地蘋果風(fēng)味品質(zhì)相似。

圖3 馬龍區(qū)、昭陽區(qū)蘋果糖酸風(fēng)味

2.5 果實中糖酸物質(zhì)的相關(guān)性分析

圖4對馬龍區(qū)蘋果總糖、總酸、甜酸比、糖酸比及各種可溶性糖和有機(jī)酸進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，各指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性，可溶性糖的各組分含量與比例對蘋果甜味的形成有重要意義，相關(guān)研究表明，可溶性糖的成分比例決定了蘋果的甜度值及風(fēng)味品質(zhì)［14］。本研究中蘋果甜度值與總糖、還原糖、葡萄糖、果糖皆呈顯著正相關(guān)，甜度值與果糖極顯著正相關(guān)（r=0.96），其次是葡糖糖（r=0.82）?？偺桥c葡萄糖、果糖表現(xiàn)出顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.83、0.93（P≤0.05），這與果糖含量占總糖含量比值最大相符，表明果糖是蘋果中主要可溶性糖。有研究表明，果實的風(fēng)味主要由糖酸含量、比例決定，而總酸含量對糖酸比和甜酸比影響較大［15-16］。甜酸比和糖酸比值與總酸呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均為0.81，與蘋果酸均呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=0.80），與檸檬酸均成顯著負(fù)相關(guān)（r=0.57）。總酸與檸檬酸、蘋果酸呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為1.00和0.53，表明蘋果酸為蘋果中主要酸類，對蘋果中總酸含量、甜酸比和糖酸比影響顯著。蘋果酸影響蘋果的風(fēng)味，酸度越小，糖（甜）酸比值越大口感越甜。

圖4 馬龍區(qū)蘋果可溶性糖與有機(jī)酸組分的相關(guān)性分析

圖5結(jié)果顯示，昭陽區(qū)蘋果中總糖與風(fēng)味值甜度呈顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.60（P≤0.05），果糖作為可溶性糖的主要成分也與甜度呈顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.65；蔗糖與蘋果的甜度比值、酸甜比值呈顯著正相關(guān)性；蘋果中的總酸與糖酸比值和甜酸比值呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.91和-0.92，即糖酸比和甜酸比可隨總酸含量的升高而降低；蘋果酸作為蘋果中的主要有機(jī)酸與總酸呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為1.00，與甜度比值、酸甜比值呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均為-0.91。

圖5 昭陽區(qū)蘋果可溶性糖與有機(jī)酸組分的相關(guān)性分析

2.6 果實中的礦質(zhì)元素含量及分析

研究表明，礦質(zhì)元素在植物生長發(fā)育過程中極為重要，礦質(zhì)元素不僅影響了果實的生長發(fā)育，對其產(chǎn)量和果實品質(zhì)也有重大影響［17］。各種礦質(zhì)元素的含量決定了果實的可溶性固形物、維生素C、總酸含量、果實外形、果實硬度、耐貯存性等品質(zhì)［18-19］。不同礦質(zhì)元素對各項果實品質(zhì)指標(biāo)的主要影響不同，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)鉀、銅、鐵、錳含量與對果實的硬度影響較大，鉀對可滴定酸影響最大，其次是錳、銅、鈣，鉀和鈣對果實的可溶性固形物含量也有較大的影響［20］，顧曼如等［21］研究表明，鉀、鋅、磷則對蘋果的色澤呈正相關(guān)關(guān)系，氮、鋅、鎂可影響果實的總糖量。李寶江等［22］對蘋果中的礦質(zhì)元素與耐貯存性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，鈣與蘋果的耐貯存性呈正相關(guān)。表2對兩地區(qū)蘋果礦質(zhì)元素組成及含量進(jìn)行了測定分析，兩地區(qū)蘋果7種礦質(zhì)元素含量中，鉀含量居高，平均含量分別為123.23 mg/100g和110.31 mg/100g，均高出其他礦質(zhì)元素平均含量20倍。其次是鈣、鎂、鈉，平均含量均為5 mg/100g左右，表現(xiàn)出了高鉀低鈉的特性。馬龍區(qū)蘋果的鉀含量明顯高于昭陽區(qū)，鈉、鎂的平均含量也高出昭陽區(qū)，而鈣含量昭陽區(qū)略高于馬龍區(qū)，兩地區(qū)之間3種元素均無明顯差異性。錳含量較低，兩地區(qū)含量分別0.21 mg/100g和0.093 mg/100g，差異性明顯。鐵、鋅含量極低，均低于0.01 mg/100g，且統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果無顯著差異性。

表2 馬龍區(qū)、昭陽區(qū)礦質(zhì)元素含量及組成 單位：mg/100 g

3 討論

本研究對云南昭陽、馬龍2個蘋果產(chǎn)區(qū)的富士蘋果進(jìn)行了品質(zhì)分析測定，結(jié)果表明，兩地區(qū)蘋果可溶性固形物含量相似，無明顯差異性，昭陽區(qū)果實維生素C含量稍高，兩地區(qū)維生素C含量差異性顯著。兩地區(qū)果實均較為酥脆，馬龍區(qū)蘋果較昭陽區(qū)硬一些。本研究中，昭陽區(qū)和馬龍區(qū)蘋果可溶性糖組分一致，含量相似，無明顯差異性，總糖含量無明顯差異，果糖含量較高，其次是蔗糖。相關(guān)性分析表明，果糖含量與總糖含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。兩地區(qū)所產(chǎn)蘋果總酸含量相似，有機(jī)酸組分一致，均表現(xiàn)出蘋果酸含量最高，奎尼酸次之。此外，蘋果酸與總酸含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。除蘋果酸外，兩地區(qū)有機(jī)酸其它組分含量均表現(xiàn)出顯著差異性。果實的風(fēng)味和品質(zhì)是糖、酸、單寧和芳香物等多種物質(zhì)綜合作用的結(jié)果，其中糖、酸組分其含量及配比起主要作用，而糖酸配比在一定程度上受總酸含量影響較大，總酸含量與果實風(fēng)味的優(yōu)劣有著較大的關(guān)系［23］。兩地區(qū)蘋果甜度，甜酸比、糖酸比表現(xiàn)出無顯著差異性，因此兩地區(qū)蘋果風(fēng)味差異性不大。兩地總酸含量、蘋果酸含量都與糖酸比、甜酸比表現(xiàn)出極顯著負(fù)相關(guān)性?？偺呛俊⒐呛績H與甜度值表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)關(guān)系。礦質(zhì)元素不僅影響蘋果果樹的生長發(fā)育，還能影響果實的營養(yǎng)組成部分和風(fēng)味品質(zhì)［24］，蘋果中的礦質(zhì)元素主要有氮、鉀、磷、鈣、鎂、硼、鋅、錳、鐵、鋁、銅、鈉等。相關(guān)研究表明，蘋果中鉀、磷、鈣、鎂含量較高，鋅、錳、鐵、鋁、銅、鈉較低［4，21，25］。本研究中兩地區(qū)蘋果元素組成一致，除錳外其他元素含量無顯著差異。鉀、鈣、鎂含量相對較高，鈉、錳、鐵、鋅含量較低這與前人的研究相一致。具體含量之前的研究存在一定的差異，這可能與蘋果的生長、栽培環(huán)境，施肥量有關(guān)。

4 結(jié)論

經(jīng)過測定和對比分析可得出，“紅富士”蘋果在云南昭通昭陽和曲靖馬龍2個地區(qū)果實品質(zhì)表現(xiàn)穩(wěn)定，兩區(qū)所產(chǎn)“紅富士”蘋果營養(yǎng)品質(zhì)差異較小，風(fēng)味相似，昭陽區(qū)果實可能耐貯性更優(yōu)于曲靖馬龍區(qū)，這需要進(jìn)一步研究和明確。云南省可調(diào)整產(chǎn)區(qū)布局，利用滇東曲靖產(chǎn)區(qū)氣候優(yōu)勢，擴(kuò)大蘋果種植面積，增加優(yōu)質(zhì)蘋果產(chǎn)量，擴(kuò)大云南蘋果品牌影響力，提高市場占有率。