余甘子果實(shí)不同發(fā)育階段品質(zhì)比較

宋志姣,梁鳳鳴,2,章金龍,黃佳聰,李曉嬌*

1(保山學(xué)院 資源環(huán)境學(xué)院,云南 保山,678000)2(云龍縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,云南 大理,672700)3(云南省保山市林業(yè)和草原技術(shù)推廣站,云南 保山,678000)

余甘子(PhyllanthusemblicaL.),又名滇橄欖、油甘子、奎扎(藏)等,是葉下珠科(Phyllanthoideae)葉下珠屬(Phyllanthus)植物[1-2]。余甘子的果實(shí)有抗病毒、抗炎、抗腫瘤、抗氧化、護(hù)肝等多種功效[3-4],對高血壓、糖尿病亦有預(yù)防和治療作用[5-6],是重要的食品、保健品和藥品開發(fā)原料,被世界衛(wèi)生組織指定為待推廣種植的保健植物之一[7]。通常情況下,余甘子每年3—4月開花,5月下旬—8月中旬果實(shí)膨大,9—11月果實(shí)成熟,成熟后的余甘子果實(shí)可在樹上留存至次年2月中旬;如遇春夏干旱,余甘子仍然能夠開花結(jié)果,但果實(shí)成熟期延遲[1]。

果實(shí)的營養(yǎng)成分、生物活性物質(zhì)以及口感風(fēng)味因采收期不同而有所差異[8]。過早采收,余甘子果實(shí)的營養(yǎng)成分積累不足,口感青澀、發(fā)苦;過晚采收,則易錯(cuò)過生物活性物質(zhì)富集的高峰期[9]。充分了解不同發(fā)育階段果實(shí)品質(zhì)的變化規(guī)律,有助于提高余甘子果實(shí)品質(zhì),從而保障農(nóng)戶與相關(guān)企業(yè)的收益。果實(shí)品質(zhì)包括色澤、果形等外觀品質(zhì),糖、有機(jī)酸等食用品質(zhì),以及生物活性物質(zhì)、芳香物質(zhì)等外延品質(zhì)[8]。目前學(xué)者們已對茶枝柑(Citrusreticulata‘chachi’)[10]、黃金蜜桃[8]、油橄欖(Oleaeuropaea)[11]、枇杷(Eriobotryajaponica)[12]等多種經(jīng)濟(jì)林木開展不同發(fā)育階段果實(shí)品質(zhì)研究;對于余甘子而言,僅‘玉盈’、‘翠珠’兩個(gè)品種有過相關(guān)報(bào)道[9],而對于云南主栽品種‘高黎貢山’[13]和‘保山2號’[14]尚缺乏系統(tǒng)研究。本文以‘高黎貢山’和‘保山2號’兩個(gè)品種為研究對象,依據(jù)其果實(shí)發(fā)育過程分4個(gè)時(shí)期采收果實(shí),分析其食用和外延品質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律,并基于品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析,應(yīng)用主成分分析確定最佳采收期,為余甘子果實(shí)的采收、貯藏保鮮和深加工提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

‘高黎貢山’和‘保山2號’余甘子果實(shí)均采摘自云南省保山市隆陽區(qū)蒲縹鎮(zhèn)余甘子種植基地[北緯99.058°,東經(jīng)24.967°,海拔(1 434.59±18.96) m]。選擇長勢一致且處于盛果期的‘高黎貢山’和‘保山2號’兩個(gè)品種余甘子各3株(樹齡為8 a),在每個(gè)植株東、南、西、北4個(gè)方向隨機(jī)采摘成熟度相對均勻且無蟲害的果實(shí)[15]。采摘期為2022年7月16日(第一次膨大期,同一結(jié)果枝上的余甘子果徑大小不一)、9月1日(第二次膨大期,此時(shí)兩個(gè)品種余甘子果實(shí)的表皮光滑具蠟質(zhì)層)、10月15日(‘高黎貢山’余甘子成熟期,果實(shí)表皮逐漸產(chǎn)生褐色斑點(diǎn))、11月30日(‘保山2號’余甘子成熟期,果實(shí)表皮逐漸變粗糙),果實(shí)采摘后編號帶回實(shí)驗(yàn)室即進(jìn)行測定,當(dāng)天未完成測定的果實(shí)置于4 ℃冰箱內(nèi)保鮮。

1.1.2 試劑

乙醇、酚酞、NaOH、偏磷酸、草酸、NaHCO3、白陶土、濃硫酸,重慶川東化工(集團(tuán))有限公司;蒽酮、鎢酸鈉、鉬酸鈉、磷鉬酸、無水碳酸鈉、磷酸、乙酸乙酯,津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;2,6-二氯靛酚,美國BOSF公司;單寧酸、兒茶素、沒食子酸,上海金穗生物科技有限公司;Folin-Ciocaltens試劑,合肥博美生物科技有限公司;石油醚、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、Na2CO3,北京化工廠;L(+)-抗壞血酸,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;以上試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的測定

采用GB/T 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》中的直接干燥法測定水分含量,NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射儀法》測定可溶性固形物含量;可食率的具體測定方法為,將余甘子果實(shí)洗凈、擦干,隨機(jī)取20顆果實(shí)稱重(精確到0.000 1 g),去核后稱量果肉質(zhì)量,計(jì)算果肉占比即為可食率;分別采用GB/T 12456—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測定》中的酸堿指示劑滴定法和GB/T 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測定》中的2,6-二氯酚靛酚滴定法測定總酸和抗壞血酸含量,蒽酮比色法[16]、鎢酸鈉-磷鉬酸+碳酸鈉比色法[17]、福林-酚比色法[18]以及酒石酸亞鐵比色法[19]測定總糖、單寧酸、多酚、沒食子酸含量。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示;采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行方差分析、多重比較、相關(guān)性分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 余甘子果實(shí)品質(zhì)隨采摘期的動態(tài)變化

2.1.1 不同采摘期余甘子食用品質(zhì)比較

由圖1可知,同一品種不同采摘期余甘子果實(shí)的含水率、可溶性固形物含量、可食率、總酸含量和總糖含量等食用品質(zhì)指標(biāo)差異極顯著(P<0.01)。隨著果實(shí)逐漸成熟,‘保山2號’余甘子果實(shí)的含水率呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,含水率的變化范圍為80.96%～84.67%;‘高黎貢山’余甘子果實(shí)的含水率則呈現(xiàn)先增加后減少再增加的趨勢,9月1日—10月15日之間果實(shí)含水率差異不顯著,含水率的變化范圍為85.24%～86.69%。

a-含水率;b-可溶性固形物;c-可食率;d-總酸;e-總糖

在每個(gè)采摘期,‘保山2號’余甘子的可溶性固形物含量均高于‘高黎貢山’余甘子,但兩個(gè)品種的可溶性固形物含量的變化趨勢不同:‘保山2號’余甘子的可溶性固形物含量呈先降低后增高的趨勢,在9月1日降至最低,在11月30日最高,為19.67%;‘高黎貢山’余甘子可溶性固形物含量則呈先降低后升高再降低的趨勢,在10月15日達(dá)到最大值,為11.33%。在前3個(gè)采摘期內(nèi),‘高黎貢山’余甘子果實(shí)的果核和種子持續(xù)發(fā)育,可食率逐漸降低,在10月15日達(dá)到最低,11月30日‘高黎貢山’‘保山2號’余甘子的果實(shí)可食率達(dá)到最高,為87.72%、87.64%。

‘保山2號’和‘高黎貢山’余甘子的總酸含量均在10月15日達(dá)到最高,顯著高于該品種的其余采摘期,分別為6.94%和9.71%;此后顯著降低?？傮w來看,各采摘期內(nèi)‘高黎貢山’余甘子的總糖含量均高于‘保山2號’余甘子,兩個(gè)品種余甘子的總糖含量均呈先上升后下降的趨勢,且均在10月15日最高,此時(shí)‘保山2號’和‘高黎貢山’余甘子的總糖含量分別為102.48、110.92 mg/g。

2.1.2 不同采摘期余甘子外延品質(zhì)比較

由圖2可知,同一品種不同采摘期余甘子果實(shí)的維生素C、單寧酸、多酚和沒食子酸含量等外延品質(zhì)指標(biāo)呈極顯著差異。隨著果實(shí)逐漸成熟,‘保山2號’和‘高黎貢山’兩個(gè)品種余甘子的維生素C含量均呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢,且均在10月15日最高,分別為732.48、789.60 mg/100 g。在前3個(gè)采摘期,‘保山2號’余甘子果實(shí)單寧酸含量持續(xù)上升,‘高黎貢山’余甘子則先下降后升高,兩個(gè)品種的果實(shí)單寧酸含量均在10月15日達(dá)到最高,分別為(5.66±0.6)、(5.31±0.16) mg/kg;之后兩個(gè)品種的果實(shí)單寧酸含量均下降,但下降幅度未達(dá)顯著水平?！呃柝暽健喔首拥亩喾雍烤哂凇Ｉ?號’余甘子,‘高黎貢山’余甘子的多酚含量在9月1日最高,達(dá)到187.14 g/g;‘保山2號’余甘子多酚含量在10月15日最高,為149.11 mg/g?！呃柝暽健喔首拥臎]食子酸含量呈先降低后增加的趨勢,在7月15日最高,為3.89 mg/g,但與11月30日差異不顯著;‘保山2號’余甘子則呈先增加后減少的趨勢,在10月15日最高,為4.37 mg/g,11月30日略有下降。

a-維生素;b-單寧酸;c-多酚;d-沒食子酸

2.2 適宜采摘期的綜合分析

2.2.1 余甘子果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

如表1所示,‘高黎貢山’余甘子的可食率、總酸和多酚含量與其余指標(biāo)相關(guān)性最強(qiáng);其中可食率與沒食子酸含量顯著相關(guān),與總酸、總糖、維生素C和多酚含量極顯著負(fù)相關(guān);總酸含量與可溶性固形物、總糖、維生素C、單寧酸和多酚含量呈極顯著正相關(guān);多酚含量與可食率、總酸、總糖、維生素C含量極顯著相關(guān),與沒食子酸含量顯著相關(guān)?？墒陈逝c維生素C含量呈極顯著負(fù)相關(guān),說明‘高黎貢山’余甘子果實(shí)的可食部分占比越大,維生素C含量越小;總糖含量與多酚、維生素C和總酸含量呈極顯著正相關(guān),與可食率呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表1 ‘高黎貢山’余甘子品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis of quality indexes of ‘GaoLigong Mountain’ P. emblica

由表2可知,對于‘保山2號’余甘子而言,果實(shí)總酸和沒食子酸含量與其余指標(biāo)相關(guān)性最強(qiáng),總酸含量與其余6個(gè)指標(biāo)呈極顯著相關(guān)關(guān)系;沒食子酸含量與可溶性固形物、總酸、維生素C和單寧酸含量呈極顯著正相關(guān),與總糖和多酚含量呈顯著正相關(guān)?！Ｉ?號’余甘子果實(shí)的總糖含量與多酚含量相關(guān)關(guān)系最顯著,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.915。

表2 ‘保山2號’余甘子品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of quality indexes of ‘Baoshan No.2’ P.emblica

對比表1和表2可以看出,‘高黎貢山’余甘子的沒食子酸與單寧酸呈顯著正相關(guān),與多酚呈顯著負(fù)相關(guān);而‘保山2號’余甘子的沒食子酸與單寧酸呈極顯著正相關(guān),與多酚呈顯著正相關(guān)。余甘子各品質(zhì)指標(biāo)間關(guān)系密切,但不同品種余甘子品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性不同。同一品質(zhì)指標(biāo)與其余指標(biāo)的相關(guān)性也因品種不同而有所差異,這可能是余甘子還富含其他多酚類物質(zhì),也可能是不同品種的遺傳差異導(dǎo)致。

2.2.2 余甘子果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析

余甘子果實(shí)品質(zhì)涉及品質(zhì)指標(biāo)多,且各果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)間存在較為復(fù)雜的相關(guān)性,僅以某個(gè)品質(zhì)指標(biāo)不足以衡量其適宜采收期,因此引入主成分分析和綜合指數(shù)選擇法科學(xué)評價(jià)不同品種、不同采摘期的果實(shí)品質(zhì)[20]。表3顯示了兩個(gè)品種余甘子品質(zhì)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率?！呃柝暽健喔首拥谝恢鞒煞痔卣髦禐?.276,解釋果實(shí)品質(zhì)特征值總和的58.625%,第二主成分特征值為2.697,解釋了果實(shí)品質(zhì)特征值總和的29.962%,前兩個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為88.587%;‘保山2號’余甘子第一主成分特征值為6.412,解釋果實(shí)品質(zhì)特征值總和的71.240%,第二主成分特征值為2.007,解釋了果實(shí)品質(zhì)特征值總和的22.298%,前兩個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為93.537%。兩個(gè)品種的前兩個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率均大于85.000%[21],不需要再添加主成分。

表3 兩個(gè)品種余甘子各品質(zhì)指標(biāo)主成分的特征根和貢獻(xiàn)率Table 3 Characteristic roots and contribution rate of the main components of each quality index in two varieties of P. emblica

如表4所示,‘高黎貢山’余甘子的第一主成分中總酸、維生素C、總糖和多酚含量有較為重要的正載荷,可食率和沒食子酸含量有較為重要的負(fù)載荷;第二主成分中可溶性固形物、總酸和單寧酸含量有較為重要的正載荷?！Ｉ?號’余甘子的第一主成分中可溶性固形物、總酸、維生素C、總糖、單寧酸、多酚和沒食子酸含量有較為重要的正載荷,水分含量有較為重要的負(fù)載荷;第二主成分中的可溶性固形物含量和可食率有較為重要的負(fù)載荷。根據(jù)綜合指數(shù)選擇法構(gòu)建‘高黎貢山’余甘子的品質(zhì)指標(biāo)表達(dá)式為:y1=0.168x1+0.053x2-0.414x3+0.320x4+0.431x5+0.434x6+0.006x7+0.435x8-0.362x9,y2=-0.138x1+0.571x2-0.03x3+0.412x4-0.019x5-0.03x6+0.607x7-0.027x8+0.337x9;‘保山2號’余甘子的品質(zhì)指標(biāo)表達(dá)式為:y1=-0.327x1+0.266x2+0.160x3+0.364x4+0.389x5+0.332x6+0.391x7+0.313x8+0.390x9,y2=0.388x1-0.460x2-0.514x3+0.239x4+0.104x5+0.379x6-0.069x7+0.395x8-0.047x9,再將標(biāo)準(zhǔn)化的各品質(zhì)指標(biāo)測定值代入表達(dá)式進(jìn)行打分,得到不同品種、不同采摘時(shí)間點(diǎn)的第一主成分、第二主成分和綜合評價(jià)得分(表5)。

表4 主成分載荷矩陣Table 4 Principal component load matrix

表5 因子得分及排序Table 5 Factor scores and ordering

2.2.3 適宜采摘期的綜合選擇

將‘高黎貢山’余甘子不同采摘期的品質(zhì)按綜合得分高低進(jìn)行排序?yàn)?10月15日>11月30日>9月1日>7月15日?！Ｉ?號’余甘子的綜合得分排序?yàn)?10月15日>9月1日>11月30日>7月15日。在綜合指數(shù)選擇法中綜合評分越高說明該品種的各品質(zhì)指標(biāo)在這個(gè)采摘時(shí)間點(diǎn)綜合表現(xiàn)較好?！呃柝暽健喔首雍汀Ｉ?號’余甘子均在10月15日表現(xiàn)較好,此時(shí)‘高黎貢山’余甘子果實(shí)表皮呈黃綠色,果實(shí)表皮逐漸產(chǎn)生褐色斑點(diǎn);‘保山2號’余甘子果實(shí)表皮呈淺綠色,果實(shí)表皮較光滑(圖3)。

a-高黎貢山余甘子;b-保山2號余甘子

3 討論

不同采摘期的‘高黎貢山’和‘保山2號’兩個(gè)品種余甘子果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)差異極顯著,與福建的‘藍(lán)田粉甘’和‘六月白’兩個(gè)品種余甘子[22],以及云南大理的‘翠珠’、‘盈玉’和野生余甘子[9]的研究結(jié)果一致,說明采摘期對余甘子品質(zhì)影響顯著。適時(shí)采收是保證果實(shí)優(yōu)質(zhì)的前提,大部分水果依據(jù)其外觀特性確定采收時(shí)機(jī),但該方法并不能真正反映果實(shí)營養(yǎng)成分[22]。本研究于最佳采收期(10月15日)所測‘高黎貢山’和‘保山2號’兩個(gè)品種余甘子的總酸、總糖、維生素C和沒食子酸均顯著高于李碧琳等[3]的測量結(jié)果,可能是后者根據(jù)外觀形態(tài)判斷果實(shí)采收時(shí)間,而未在最佳采摘期進(jìn)行收獲和測定的緣故。

‘高黎貢山’余甘子和‘保山2號’余甘子的最佳采摘時(shí)間均為10月15日左右,此時(shí)兩個(gè)品種的綜合品質(zhì)較好,實(shí)際生產(chǎn)中仍需針對不同的產(chǎn)品需求進(jìn)行具體分析:‘保山2號’余甘子果實(shí)在生長成熟階段水分逐漸降低,果實(shí)內(nèi)部的物質(zhì)積累逐漸增加,比‘高黎貢山’余甘子更適合加工制作成果干、果脯類產(chǎn)品?！呃柝暽健喔首雍汀Ｉ?號’余甘子果實(shí)的總糖在采摘時(shí)間內(nèi)緩慢上升,可食率在采摘后期持續(xù)升高,從鮮食和榨取余甘子果汁的角度出發(fā),在果實(shí)成熟的后期進(jìn)行采摘為宜,此時(shí)果實(shí)內(nèi)的總酸也隨著果實(shí)的膨大和呼吸消耗而降低,風(fēng)味更佳;同時(shí),余甘子中的單寧會增加果汁渾濁程度,從而影響感官品質(zhì),綜合認(rèn)為制作果汁則11月30日左右采摘更為恰當(dāng)。作為食品,余甘子的維生素C、單寧酸、多酚等生物活性物質(zhì)為重要的評價(jià)指標(biāo),兩個(gè)品種余甘子果實(shí)的上述生物活性成分在10月15日含量最高,更適合采摘后用于保健食品開發(fā)。作為藥品,沒食子酸是《藥典》中規(guī)定的余甘子藥用成分,該成分因品種不同而變化趨勢各異,‘保山2號’10月15日含量最高,‘高黎貢山’11月30日含量最高,因此藥用余甘子則需根據(jù)不同品種的沒食子酸含量高峰分別采摘。余甘子果實(shí)成熟后不落果,可以繼續(xù)留樹保鮮延長保鮮期[1],在今后的研究中可增加更多品種,縮短采樣間隔,并對成熟后樹上留存余甘子果實(shí)品質(zhì)變化規(guī)律進(jìn)行研究,為確定余甘子適宜采摘期提供可靠數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

對‘高黎貢山’和‘保山2號’兩個(gè)余甘子品種不同發(fā)育階段果實(shí)的9個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明,同一個(gè)品種的余甘子,其果實(shí)含水率、可溶性固形物含量、可食率以及總酸、總糖、維生素C、單寧酸、多酚和沒食子酸含量在不同發(fā)育階段差異均極顯著(P<0.01),但各品質(zhì)指標(biāo)的變化趨勢不同,總酸、總糖、維生素C和多酚含量隨著果實(shí)不斷發(fā)育呈先升高后降低的趨勢,可溶性固形物含量則先降低后升高。不同品種余甘子果實(shí)的含水率、可食率和沒食子酸含量變化趨勢不同,‘高黎貢山’余甘子的沒食子酸含量呈先降低后升高的趨勢,而‘保山2號’余甘子的沒食子酸含量則呈先升高后降低的趨勢。兩個(gè)余甘子品種品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果表明,余甘子的品質(zhì)指標(biāo)密切相關(guān),‘高黎貢山’余甘子和‘保山2號’余甘子均在10月15日綜合表現(xiàn)較好,此時(shí)采摘的‘高黎貢山’余甘子可溶性固形物、總酸、維生素C、總糖、單寧酸和多酚含量均最高,‘保山2號’余甘子總酸、維生素C、總糖、單寧酸、多酚和沒食子酸含量均最高。