摘 要 為探究澀柿品種果實在生長期的理化指標變化規(guī)律及成熟果實抗氧化特性,評價不同柿果品質(zhì)。采用對比試驗法,分析了31個澀柿品種在盛花期75 d至165 d果實生長過程單果質(zhì)量、可溶性固形物、總酚、縮合單寧、總黃酮的變化規(guī)律及成熟果實的DPPH、ABTS自由基清除能力、Fe3+還原能力(FRAP)。31個澀柿品種單果質(zhì)量隨生長時間的延長均有增大,但不同品種間增重差異較大,均在盛花期后165 d左右達到最大值;可溶性固形物含量呈現(xiàn)隨生長時間的延長而增加的趨勢。品種和采收時間均對柿果的總酚、縮合單寧、總黃酮含量和抗氧化能力影響顯著。大部分品種的總酚與縮合單寧含量在花后75 d達到最高,后逐漸降低,總黃酮含量變化趨勢則相反。各品種柿果實大多在花后75 d表現(xiàn)出較好的抗氧化能力,柿果實生長期抗氧化特性強弱與果實的總酚、縮合單寧含量、總黃酮含量相關(guān),DPPH、ABTS自由基清除能力、FRAP能力與總酚、縮合單寧含量正相關(guān),與總黃酮含量呈負相關(guān)。
關(guān)鍵詞 澀柿;單果質(zhì)量;可溶性固形物;單寧;黃酮;抗氧化
柿 (Diospyros kaki" Thunb.) 是柿科柿屬落葉喬木的果實,中國現(xiàn)有逾1 058個品種[1],是世界上柿子種植面積和年產(chǎn)量最多的國家。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAOSTAT)最新統(tǒng)計,中國柿子產(chǎn)量逐年增加,1994年至2020年平均增長率為4.8%,主要分布在廣西、河南、河北、陜西等省區(qū)[2]。柿子果實含有79%的水、0.7%的果膠、0.4%的蛋白質(zhì)和粗纖維;與蘋果(5 RE) 相比,它富含維生素A (217 RE),根據(jù)品種的不同,維生素 C 含量從每100 g果肉7.5" mg到70 mg不等,它還含有多種生物活性物質(zhì),如維生素(A、B 復合物、C、E 和 K)和礦物質(zhì)(鋅、銅、鐵、鎂、鈣和磷),這些物質(zhì)對人體很有健康價值[3]。柿果實在發(fā)育的早期階段會積累原花青素,原花青素與唾液蛋白會形成不溶性復合物,從而在口腔形成澀味[4]。柿果按照有無澀味可分為完全澀柿(pollination contentas astring PCA),不完全澀柿(pollination variant astringent PVA),不完全甜柿(pollination variant nonastringent PVNA)和完全甜柿(pollination content nonastringent PCNA)4種類型。中國現(xiàn)有的柿品種絕大部分是澀柿,澀柿成熟后有明顯澀味,無法直接食用,需脫澀或自然軟化脫澀后才能食用。而不完全甜柿和完全甜柿的澀味通過乙醛介導可溶性單寧,導致可溶性單寧凝固而澀味自然消失[5]。澀柿果實含有大量的糖、維生素、礦物質(zhì)和多酚、黃酮等多種活性物質(zhì),營養(yǎng)價值高,具有降低膽固醇、預防糖尿病、抗氧化、降血脂、抗腫瘤等保健作用[6]。
富氧環(huán)境使人體在正?;顒悠陂g會產(chǎn)生各種內(nèi)源性和外源性活性氧(ROS),例如超氧陰離子、羥基自由基和過氧化氫。人的身體作為一種天然防御系統(tǒng)會通過抗氧化劑和抗氧化酶來保護人體免受這些自由基的侵害。而膳食抗氧化劑可以減輕氧化。在眾多膳食抗氧化劑中,酚類化合物是最豐富的,酚類化合物在預防各類疾病的積極作用主要歸因于它們的抗氧化、自由基清除特性和螯合活性[7]。柿子果實是多酚的良好來源,從結(jié)構(gòu)上看,酚類是含有一個帶有羥基取代基的芳香環(huán),結(jié)構(gòu)從簡單聚合到高度聚合的化合物,在柿子果實中以游離和結(jié)合形式存在;單寧是重要的酚類物質(zhì),分為可水解單寧和縮合單寧,它們分別是沒食子酸酯和多羥基黃烷-3-醇單體的聚合物;黃酮類化合物具有 C6-C3-C6 通用結(jié)構(gòu)主鏈,其中兩個 C6 單元(環(huán)A和環(huán)B)具有酚性質(zhì);酚酸、類黃酮和單寧被認為是主要的功能活性成分[8]。
柿子果實具有雙S形生長曲線:兩個快速生長時期(第一階段和第三階段)和一個緩慢生長時期(第二階段),Candir等[9]將第一階段、第二階段和第三階段的持續(xù)時間分別定義為105~ 119 d、21~35 d和21~42 d。柿子果實的細胞分裂活躍在盛花時期,細胞數(shù)量與收獲時的果實大小顯著相關(guān),據(jù)報道,平均每天柿果實質(zhì)量可增加約2 g[10]。不同柿種質(zhì)的果實品質(zhì)性狀差異較大,柿果的品種和合理采收對柿果的品質(zhì)、保健性能具有較大影響。不同柿子品種在同緯度、同氣候帶生產(chǎn)的采收期是不一樣的,和果實質(zhì)量品質(zhì)相關(guān)。為了探索不同品種柿果品質(zhì)和最佳采收期,以獲得優(yōu)質(zhì)柿果,本研究利用西北農(nóng)林科技大學國家柿子種質(zhì)資源圃優(yōu)勢,選擇了31個澀柿品種,分別以各品種盛花期后75 d開始,每隔15 d采摘各品種果實,研究各品種柿果在7個生長階段的理化指標變化規(guī)律和成熟果實抗氧化特性,比較了各品種柿果的理化特性和抗氧化活性,為柿種質(zhì)資源的開發(fā)和應用提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
試驗材料來自國家柿子種質(zhì)資源圃,品種有‘鬼臉青’‘秋蒸餅’‘休寧扁柿’‘山疙瘩’‘大葉水柿’‘干帽盔’‘月柿’‘襄陽牛心柿’‘金瓶柿’‘玉環(huán)長柿’‘市田柿’‘貢柿’‘圃雜2號’‘燈籠柿’‘油柿’‘海陽大扁柿’‘華縣白旋柿’‘大萼子’‘胎里紅’‘海安小方柿’‘小面糊’‘磨盤柿’‘藍田水柿’‘老杵頭’‘新昌牛心柿’‘碭山牛心柿’‘富平辣角尖柿’‘富平升底尖柿’‘富平三角尖柿’‘眉縣牛心柿’‘富平盤柿’31個澀柿品種。2020年7-10月,盛花期后75 d,每隔15 d隨機采摘1次,共7次,當日12:00前完成,將柿果及時運回實驗室,測定物理指標后保存于-18 ℃冰箱,用于化學和抗氧化指標的測定。
試驗試劑:HCl、AlCl3、醋酸,四川西隴化工有限公司;甲醇、無水Na2CO3、無水乙醇、 FeCl3·6H2O、過硫酸鉀,廣東光華科技股份有限公司;沒食子酸(GAE)、福林酚試劑、兒茶素(CE),北京索萊寶科技有限公司;香蘭素,成都市科龍化工試劑廠;醋酸鈉,成都金山化學試劑有限公司;蘆?。≧T)、2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS),上海藍季科技發(fā)展有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司;2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ),阿拉丁試劑(上海)有限公司;6-羥基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸(Trolox),上海源葉生物科技有限公司。所有試劑均為分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
DR101型數(shù)字折光儀 北京金科利達電子科技有限公司;UV2300Ⅱ系列雙光束紫外可見分光光度計(Techcomp,上海天美)科學儀器有限公司;spark型酶標儀(Tecan Austria GmbH,奧地利)。
1.3 方" 法
1.3.1 可溶性固形物含量的測定
使用手持糖量計,在室溫條件下測定,隨機抽取5個單果,分別測定各單果的固形物含量,取平均值作為每個品種不同采收期的可溶性固形物含量。測定前儀器用蒸餾水校零。測定結(jié)果以%表示。
1.3.2 柿果提取液的制備
參考夏宏義等[11]的提取方法,稍作改動。隨機抽取5個單果,將柿果清洗干凈淋干、去蒂、去核后,果肉切碎,按四分法準確稱取30 g果肉置于破壁機中,加入30 mL 1%(mL/mL)HCl-甲醇,打漿,從中稱取7 g勻漿(約為4 g果肉)移入100 mL錐形瓶中,按料液比1∶20(g/mL)加入80 mL 1% HCl-甲醇溶液,充分混勻,瓶口插上空氣冷凝管,置于水浴鍋中 65 ℃加熱回流80 min,冷卻,過濾,收集濾液并定容至100 mL,制成柿子果肉提取液,用于單寧、縮合單寧、總黃酮、抗氧化活性測定。
1.3.3 總酚與縮合單寧含量的測定
采用Folin-Ciocalteu 法和Folin-Denis法分別測定總酚和縮合單寧含量[12]。
1.3.4 總黃酮含量的測定
參考Woisky等[13]方法并稍加改動,先繪制蘆丁標準曲線,吸取 40 μL柿果肉提取液,加入80 μL 1.5% AlCl3溶液和 50 μL醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH=5.5),用無水乙醇定容至250 μL,充分混勻,室溫靜置反應30 min,于418 nm處測定吸光值,根據(jù)標準曲線計算出柿子果肉總黃酮含量,以蘆丁當量(RE)計。
1.3.5 抗氧化活性測定
DPPH自由基清除能力測定:參考Suda[14]方法并稍加改動,以0.04 mg/mL(即1×10-4 mol/L)DPPH自由基甲醇溶液為工作液,先繪制Trolox標準曲線。將柿提取液稀釋4倍,從中吸取4 μL稀釋液于96孔板,再加入46 μL甲醇和200 μL DPPH溶液,以甲醇作空白對照,室溫避光30 min,于517 nm處測定吸光值,根據(jù)Trolox標準曲線計算出柿子果肉對DPPH自由基清除能力。
ABTS自由基清除能力測定:參考Re等[15]方法并稍加改動,以3.84 mg/mL ABTS自由基溶液和0.66 mg/mL過硫酸鉀溶液按1∶1混合作為工作液,先繪制Trolox標準曲線。將柿提取液稀釋80倍,從中吸取20 μL稀釋液于96孔板,加入30 μL甲醇和200 μL ABTS工作溶液,室溫避光30 min,于734 nm下測定吸光值,根據(jù)Trolox標準曲線計算出柿子果肉對ABTS自由基清除能力。
鐵離子還原能力測定(FRAP):采用改良Benzie等[16]方法,以300 mmol/L醋酸鈉緩沖液,10 mmol/L TPTZ溶液,20 mmol/L FeCl3·6H2O溶液按體積比10∶1∶1混勻,制成FRAP工作液,先繪制Trolox標準曲線,將柿提取液稀釋10倍,從中吸取4 μL稀釋液于96孔板,加入16 μL甲醇和260 μL FRAP工作液,室溫避光反應30 min后,在593 nm波長處測定吸光值,根據(jù)Trolox標準曲線計算出柿子果肉對鐵離子還原能力。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS 24軟件對數(shù)據(jù)進行差異性分析,Plt;0.05用于定義統(tǒng)計學上的顯著差異。采用Excel 2019進行數(shù)據(jù)處理與整合,結(jié)果均以“平均值±標準差”表示,且用來確定酚類物質(zhì)(單寧、縮合單寧和總黃酮)與抗氧化活性(DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、鐵離子還原能力)之間的相關(guān)系數(shù)(r)和決定系數(shù)(R2)。所有試驗均重復測定3次。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同柿品種單果質(zhì)量變化規(guī)律分析
31個不同柿子品種在不同采收期的單果質(zhì)量測定結(jié)果見圖1。由于‘眉縣牛心柿’‘富平盤柿’果實成熟較早,在后面兩個采收期因果實軟化掉落未采摘到果實外,其他品種均在試驗期內(nèi)采到果實。
由圖1可知,隨著柿果生長期的延長,柿子單果質(zhì)量均不斷增加。但品種的不同導致柿子的單果質(zhì)量差異很大,且平均生長增質(zhì)量差異也很大。由圖1可以看出不同品種柿子果實的生長規(guī)律,單S型生長規(guī)律的有‘秋蒸餅’‘圃雜2號’‘金瓶柿’‘油柿’‘燈籠柿’‘市田柿’‘磨盤柿’‘藍田水柿’‘海安小方柿’‘小面糊’‘大萼子’‘富平三角尖柿’‘富平辣角尖柿’‘富平盤柿’和‘新昌牛心柿’;雙S型生長規(guī)律的有‘鬼臉青’‘大葉水柿’‘襄陽牛心柿’‘山疙瘩’‘月柿’‘干帽盔’‘海陽大扁柿’‘貢柿’‘玉環(huán)長柿’‘胎里紅’‘老杵頭’‘富平升底尖柿’‘眉縣牛心柿’和‘碭山牛心柿’;近線性生長規(guī)律的有‘休寧扁柿’和‘華縣白旋柿’。據(jù)圖1分析,‘眉縣牛心柿’‘富平盤柿’在盛花期后135 d增至最大,已完全成熟?!礁泶瘛谑⒒ㄆ诤?35 d果實生長完成,增質(zhì)量已不明顯;‘干帽盔’‘金瓶柿’‘華縣白旋柿’在盛花期150 d果實生長完成;其他品種均在盛花后165 d果實生長完成;‘大葉水柿’‘月柿’在盛花期150~165 d果實膨大最快;‘海陽大扁柿’在盛花期135 ~150 d果實膨大最快;‘大萼子’‘胎里紅’‘富平辣角尖柿’‘富平升底尖柿’‘富平三角尖柿’在盛花期120 ~135 d果實膨大最快;‘磨盤柿’‘藍田水柿’在盛花期105 ~120 d果實膨大最快。單果質(zhì)量超過150 g的品種分別是‘圃雜2號’‘休寧扁柿’‘貢柿’‘富平盤柿’‘藍田水柿’‘月柿’‘海安小方柿’,單果質(zhì)量超過200 g的品種是‘富平三角尖柿’‘襄陽牛心柿’‘富平升底尖柿’‘富平辣角尖柿’‘磨盤柿’‘海陽大扁柿’,以上品種都是果實較大的優(yōu)良品種,因此從果實大小分析,這些優(yōu)良品種的最佳采收期應在果實完成膨大后采收,即富平盤柿在花期135 d采收,其他優(yōu)良品種果實均在花期165 d采收較為適合。
2.2 不同柿品種果實可溶性固形物變化
31個不同柿子品種在不同采收期的果實可溶性固形物測定結(jié)果見圖2??扇苄怨绦挝铮═SS)是果實一個重要的內(nèi)在品質(zhì)屬性,直接影響果實的風味口感[17]。由圖2分析可知,柿子品種不同,果實的可溶性固形物含量差異較大,果實在生長過程中,可溶性固形物含量均是先升高后降低,因此當果實的可溶性固形物含量達到最大值時,也就是果實的最佳采收期,但由于品種不同,果實的可溶性固形物達到最大值的時期不同。從各品種生長期果實可溶性固形物含量變化分析,‘貢柿’‘小面糊’‘新昌牛心柿’‘眉縣牛心柿’‘富平盤柿’在花后90 d TSS含量達到最大 (18.3%±0.1%~24.0%±0.1%);‘休寧扁柿’‘月柿’‘金瓶柿’‘海陽大扁柿’‘大萼子’‘胎里紅’‘海安小方柿’和‘碭山牛心柿’在盛花期105 d時TSS含量最高(18.5%±0.0%~22.6%± 0.0%);‘鬼臉青’‘秋蒸餅’‘干帽盔’‘襄陽牛心柿’‘玉環(huán)長柿’‘圃雜2號’‘燈籠柿’‘油柿’‘華縣白旋柿’‘富平升底尖柿’‘富平辣角尖柿’在盛花期120 d TSS含量達到最大值(13.9%±0.0%~22.5%±0.2%);‘磨盤柿’在135 d含量最大為16.6%±0.0%;‘藍田水柿’‘老杵頭’在150 d TSS含量最大,分別為 20.5%±0.2%,20.8%±0.1%;‘山疙瘩’‘大葉水柿’‘市田柿’‘富平三角尖柿’在165 d TSS含量最大(16.1%±0.1%~20.8%±0.1%),之后,隨著果實生長,TSS含量稍有降低。對比同一發(fā)育期不同柿品種間TSS含量發(fā)現(xiàn),花后105 d,‘新昌牛心柿’含量為29個品種中最高(22.8%±0.1%),‘金瓶柿’次之 (22.6%±0.0%),‘磨盤柿’含量最低(12.5%± 0.25%),其中‘新昌牛心柿’與‘金瓶柿’之間無顯著性差異(Pgt;0.05)。花后120 d,‘新昌牛心柿’含量依舊是29個品種中最高(23.0%±0.0%),‘襄陽牛心柿’次之(22.5%±0.2%),‘磨盤柿’含量最低(13.6%±0.1%),三者均有顯著性差異(Plt;0.05)?;ê?65 d,‘鬼臉青’含量最高 (22.3%± 0.0%),‘市田柿’次之(20.8%± 0.1%),‘圃雜2號’依舊含量最低(12.6%± 0.1%),三者均有顯著性差異(Plt;0.05)。根據(jù)果實可溶性固形物變化結(jié)果分析,可溶性固形物含量超過20%的品種是‘鬼臉青’‘秋蒸餅’‘休寧扁柿’‘月柿’‘襄陽牛心柿’‘金瓶柿’‘市田柿’‘燈籠柿’‘海陽大扁柿’‘華縣白旋柿’‘大萼子’‘小面糊’‘新昌牛心柿’‘碭山牛心柿’‘襄陽牛心柿’‘富平盤柿’,以上均是可溶性固形物含量較高的優(yōu)質(zhì)柿品種。
2.3 不同柿品種果實總酚含量變化
由圖3可見,發(fā)現(xiàn)不同品種柿果實的總酚含量差異明顯,柿果實在生長過程中,總酚含量都是隨著生長時間延長逐漸降低。由圖3可以看出,‘休寧扁柿’‘山疙瘩’‘干帽盔’‘碭山牛心柿’‘富平辣角尖柿’‘眉縣牛心柿’‘富平盤柿’有明顯的早峰,總酚含量在前期先增高后降低;‘鬼臉青’‘月柿’‘金瓶柿’‘玉環(huán)長柿’‘市田柿’‘圃雜2號’‘油柿’‘海陽大扁柿’‘大萼子’也有早峰,其總酚含量在初期先降低后增高;其他品種均呈線性下降趨勢。從各品種生長期果實總酚含量變化分析,總酚含量在花后75 d或90 d或105 d處于最高水平,‘富平辣角尖柿’在105 d總酚含量最高(18.86±0.30" g/kg),‘休寧扁柿’‘山疙瘩’‘干帽盔’‘碭山牛心柿’‘富平三角尖柿’‘眉縣牛心柿’‘富平盤柿’在90 d總酚達到最大值(15.82± 0.15" g/kg~37.80±0.21" g/kg),其余品種總酚均在75 d達到最大值(16.60±0.41" g/kg~" 42.19±0.19" g/kg),隨后逐漸降低,直至成熟,在135 d或150 d或165 d達到最低水平。對比同一發(fā)育期不同柿品種間總酚含量發(fā)現(xiàn),花后75 d,‘金瓶柿’含量最高(42.19±0.19 g/kg),‘油柿’次之(37.46±0.39" g/kg),‘富平三角尖柿’最低(15.17±0.10" g/kg),三者均有顯著性差異(Plt;0.05);花后90 d,‘富平盤柿’含量最高(37.80±0.21" g/kg),‘金瓶柿’次之(36.73±0.38" g/kg),‘富平升底尖柿’最低(15.56±0.06" g/kg),三者均有顯著性差異(Plt;0.05);花后105 d,‘金瓶柿’含量依舊是31個品種中最高(36.40±2.08" g/kg),‘大萼子’次之(33.41±0.28" g/kg),‘市田柿’含量最低(14.42±0.33" g/kg),三者均有顯著性差異(Plt;0.05)??偡雍砍^30" g/kg的品種是‘休寧扁柿’‘山疙瘩’‘月柿’‘玉環(huán)長柿’‘燈籠柿’‘油柿’‘華縣白旋柿’‘大萼子’‘胎里紅’‘小面糊’‘新昌牛心柿’‘眉縣牛心柿’‘富平盤柿’;總酚含量超過40g/kg的品種是‘金瓶柿’,以上為總酚含量較高的優(yōu)良柿品種。
2.4 不同柿品種果實縮合單寧含量變化
不同柿品種果實縮合單寧含量隨生長期的變化測定結(jié)果見圖4。由圖4分析,發(fā)現(xiàn)不同柿品種的果實縮合單寧含量差異較明顯,隨果實生長期延長,大多數(shù)品種在前期先降低后增高,在105 d出現(xiàn)一個小高峰,后均逐漸降低。從各品種生長期果實縮合單寧含量變化分析,縮合單寧含量在花后75 d或90 d處于最高水平,‘藍田水柿’‘新昌牛心柿’‘碭山牛心柿’‘富平辣角尖柿’‘富平升底尖柿’‘富平三角尖柿’在花后90 d縮合單寧處于最大值(8.64±0.08" g/kg~26.52±0.11" g/kg),其余品種縮合單寧均在75 d達到最大值(14.60±0.18" g/kg~31.83±0.34 "g/kg),隨后逐漸降低,達到最低水平。對比同一發(fā)育期不同柿品種間縮合單寧含量發(fā)現(xiàn),花后75 d,‘金瓶柿’含量最高(38.13±0.34" g/kg),‘油柿’次之 (34.48±0.34" g/kg),‘富平辣角尖柿’最低(5.97±0.32" g/kg),三者均有顯著性差異(Plt;0.05);花后90 d,‘金瓶柿’含量仍然是29個品種中最高(27.74±0.51" g/kg),‘新昌牛心柿’次之(26.52± 0.11" g/kg),‘富平三角尖柿’最低(8.64±0.08" g/kg),三者均有顯著性差異(Plt;0.05)??s合單寧含量超過25" g/kg的品種有‘鬼臉青’‘休寧扁柿’‘月柿’‘玉環(huán)長柿’‘華縣白旋柿’‘小面糊’‘新昌牛心柿’,縮合單寧含量超過30" g/kg的品種有‘金瓶柿’‘燈籠柿’‘油柿’‘大萼子’,這些都是縮合單寧含量較高的優(yōu)質(zhì)柿品種,各柿品種縮合單寧在不同生長期的變化趨勢與單寧變化趨勢相 一致。
2.5 不同柿品種果實總黃酮含量隨生長期的變化規(guī)律分析
不同柿品種果實總黃酮含量隨生長期的變化結(jié)果見圖5。由圖5分析,發(fā)現(xiàn)不同柿品種的果實黃酮含量差異較明顯,果實在生長過程中,黃酮含量隨生長期的延長逐漸升高。從各品種生長期果實果總黃酮含量變化來看,總黃酮含量大多在花后135 d或150 d或165 d處于最高水平,‘山疙瘩’‘大葉水柿’‘干帽盔’‘市田柿’‘大萼子’‘眉縣牛心柿’在花后135 d含量最大(2.51± 0.11~3.75±0.05 g/kg);‘鬼臉青’‘秋蒸餅’‘休寧扁柿’‘月柿’‘襄陽牛心柿’‘金瓶柿’‘玉環(huán)長柿’‘燈籠柿’‘油柿’均在花后150 d達到最大值在2.71±0.20" g/kg~3.39±0.22 g/kg;‘海陽大扁柿’‘華縣白旋柿’‘胎里紅’‘海安小方柿’‘小面糊’‘磨盤柿’‘藍天水柿’‘碭山牛心柿’‘富平辣角尖柿’‘富平三角尖柿’均在花后165 d達到最大值(2.95±0.13" g/kg~5.07±0.33" g/kg);‘貢柿’‘新昌牛心柿’‘富平升底尖柿’在花后120 d達到最大值,分別為2.96±0.04" g/kg、3.38± 0.02"" g/kg、3.32±0.35" g/kg;‘圃雜2號’‘老杵頭’‘富平盤柿’在花后105 d含量最大,分別為 2.43± 0.21" g/kg、3.49±0.27" g/kg、2.95±0.08"" g/kg。這一變化趨勢與單寧、縮合單寧的變化趨勢恰好相反。對比同一發(fā)育期不同柿品種間總黃酮含量發(fā)現(xiàn),花后135 d,‘眉縣牛心柿’含量最高 (3.75±0.31" g/kg),‘休寧扁柿’次之(3.36± 0.09"" g/kg),‘富平三角尖柿’含量最低(1.46± 0.07"" g/kg),三者均有顯著性差異(Plt;0.05);花后150 d,‘碭山牛心柿’含量最高(4.06±0.52"" g/kg),‘休寧扁柿’次之(3.83±0.23" g/kg),‘富平三角尖柿’含量最低(1.76±0.07" g/kg),其中‘休寧扁柿’和‘碭山牛心柿’之間無顯著性差異(Pgt;0.05);花后165 d,‘碭山牛心柿’含量最高(5.07±0.33" g/kg),‘小面糊’次之(4.52±0.35" g/kg),‘圃雜2號’含量最低(1.71±0.20" g/kg),三者均有顯著性差異(Plt;0.05)??傸S酮含量超過3" g/kg的品種是‘鬼臉青’‘秋蒸餅’‘干帽盔’‘襄陽牛心柿’‘金瓶柿’‘燈籠柿’‘胎里紅’‘磨盤柿’‘老杵頭’‘新昌牛心柿’;總黃酮含量超過3.5" g/kg的品種是‘眉縣牛心柿’‘休寧扁柿’‘海安小方柿’‘小面糊’‘藍田水柿’‘碭山牛心柿’,這些都是總黃酮含量較高的優(yōu)質(zhì)柿品種?!砟樓唷镎麸灐輰幈馐痢擅笨尻柵P氖痢刑锸痢噪s2號’‘燈籠柿’‘老杵頭’‘月柿’‘金瓶柿’‘玉環(huán)長柿’‘貢柿’‘油柿’‘大萼子’‘新昌牛心柿’的總黃酮含量在花后150 d呈現(xiàn)明顯下降趨勢,而‘富平辣角尖柿’‘富平升底尖柿’‘富平三角尖柿’‘海陽大扁柿’‘華縣白旋柿’‘胎里紅’‘海安小方柿’‘小面糊’‘磨盤柿’‘藍田水柿’‘碭山牛心柿’的總黃酮含量在花后135 d呈現(xiàn)增高趨勢。
2.6 不同柿品種成熟果實抗氧化能力分析
2.6.1 不同柿品種成熟果實抗氧化能力測定結(jié)果
不同柿品種成熟果實的抗氧化能力測定結(jié)果見表1。由表1分析可知,不同柿品種成熟果實對DPPH、ABTS自由基清除能力和FRAP能力差異較明顯,且隨柿果實生長期的延長,果實對DPPH、ABTS自由基清除能力和FRAP能力均逐漸降低,在75 d或90 d處于最高水平。DPPH自由基清除能力超過40" mg/g的品種是‘鬼臉青’‘金瓶柿’‘華縣白旋柿’‘富平盤柿’;ABTS自由基清除能力超過30" mg/g的品種是‘鬼臉青’‘襄陽牛心柿’‘油柿’‘海陽大扁柿’‘海安小方柿’;FRAP能力超過40" mg/g的品種是‘鬼臉青’‘襄陽牛心柿’‘眉縣牛心柿’‘富平盤柿’,這些都是抗氧化能力較強的優(yōu)質(zhì)柿品種。
2.6.2 不同柿品種成熟果實抗氧化能力與總酚、縮合單寧、總黃酮間的相關(guān)性分析 [HT]如表2所示,通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)不同柿品種成熟果實抗氧化能力與總酚、縮合單寧、總黃酮間的關(guān)系如下,DPPH自由基清除能力與總酚(R2=0.607 3, Plt;0.01)、縮合單寧(R2=0.328 4,Plt;0.01)之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān),與總黃酮(R2=0.008,Plt;0.01)之間相關(guān)性較弱;ABTS自由基清除能力與總酚(R2=0.371 2,Plt;0.01)、縮合單寧(R2= 0.547,Plt;0.01)之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān),與總黃酮(R2=0.017,Plt;0.01)之間相關(guān)性較弱;FRAP能力與總酚(R2=0.566 7,Plt;0.01)、縮合單寧(R2=0.5476,Plt;0.01)之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān),與總黃酮(R2=0.009 2,Plt;0.01)之間相關(guān)性較弱。其中總酚與DPPH自由基清除能力正相關(guān)性最強(r=0.779 3),縮合單寧與FRAP能力正相關(guān)性也最強(r=0.74),總黃酮與抗氧化能力相關(guān)性較弱。
3 討" 論
柿子作為全世界廣泛種植栽培的果樹,具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟和社會價值。通過對31個不同品種澀柿抗氧化物質(zhì)含量與抗氧化能力測定,發(fā)現(xiàn)柿品種和收獲時間是影響柿抗氧化物質(zhì)含量和抗氧化能力的重要因素。所分析的品種柿子果實大多在花后75 d表現(xiàn)出更好的抗氧化能力,這與Mendez等[18]報道相一致。Amerine等[19]發(fā)現(xiàn)不同柿子品種果實總酚和縮合單寧含量在果實成熟過程中的變化規(guī)律與葡萄果實的成熟有相似的 規(guī)律。
Makris等[20]指出,植物的抗氧化活性是其體內(nèi)不同種類的酚類物質(zhì)共同作用的結(jié)果,取決于植物體內(nèi)酚類物質(zhì)的組成和含量。同時,酚類物質(zhì)的含量及抗氧化特性本身非常容易受到內(nèi)部因素如種屬和品種,以及外部因素諸如地域、氣候、環(huán)境、栽培管理條件、采收成熟度等的影響[21]。柿子果實的抗氧化能力強弱與其含有的總酚、縮合單寧、黃酮含量相關(guān),一般認為柿果實中的抗氧化作用主要是因為其果肉內(nèi)含有酚類物質(zhì)[22]。筆者的研究也表明酚類化合物可能有助于提高澀柿的自由基清除活性。單寧是柿子中的功能性物質(zhì),屬于酚類,與柿子的澀味和抗氧化功能特性相關(guān),隨著柿子的成熟,果實中總酚、縮合單寧降低,果膠部分解聚,導致果實成熟時澀味和硬度降低[23],因此單寧含量可作為澀柿去澀的重要指標[24]。楊勇等[25]對柿單寧細胞形態(tài)特征及發(fā)育動態(tài)研究發(fā)現(xiàn),完全澀柿果實在整個生育期內(nèi),單寧細胞沒有明顯生長停滯現(xiàn)象,持續(xù)增大至成熟。柿中富含黃酮物質(zhì),黃酮類化合物是主要的活性抗氧化劑。植物產(chǎn)生的類黃酮對人類健康有很多好處,并且在果實品質(zhì)和經(jīng)濟價值方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。Wang等[26]研究了在不同發(fā)育階段的PCNA(Jiro)和PCA(Huojing)柿子品種的果實中鑒定出70種差異積累的類黃酮,黃酮位列前3位。
果實品質(zhì)與單果質(zhì)量、可溶性固形物含量相關(guān),而這些指標又與果實的采收期相關(guān)。果實大小和質(zhì)量的差異反映了品種特征,影響果實的商業(yè)品質(zhì),早采的柿果不僅果實小,果面外觀和內(nèi)在品質(zhì)差,而且貨架期明顯縮短[27]??扇苄怨绦挝锖康淖兓绊懼麑嵉膬?nèi)在品質(zhì)、糖酸含量以及口感,發(fā)現(xiàn)31種柿果實在生長發(fā)育過程中可溶性固形物先升高后降低,這與葉令帥等[28]發(fā)現(xiàn)在柿果實中,可溶性固形物含量的變化在第一快速生長期呈下降趨勢,自緩慢生長期開始呈上升趨勢一致。
4 結(jié)" 論
柿子單果質(zhì)量、可溶性固形物、總酚、縮合單寧、抗氧化活性隨著柿子品種的不同差異較大。隨采收時間延長,果實增大,可溶性固形物先升高后降低,總酚、縮合單寧、抗氧化特性降低。
單果質(zhì)量在花后165 d達到最高,其中‘小面糊’品種單果質(zhì)量最小(19.86±3.93 g),‘富平三角尖柿’品種單果質(zhì)量最大(285.02±8.02 g);可溶性固形物大多在花后120 d達到最大值,‘新昌牛心柿’的可溶性固形物含量可最高達24.0%±0.1%,‘貢柿’可溶性固形物含量最低,為 9.2%±0.0%。品種和采收時間均對柿果的總酚、縮合單寧、總黃酮含量和抗氧化能力影響顯著。總酚與縮合單寧在花后75 d達到最高,后逐漸降低,總黃酮含量變化趨勢則相反,‘金瓶柿’的總酚含量在花后75 d可分別高達42.19±0.19" g/kg,‘市田柿’含量最低,為6.53±0.19" g/kg;‘富平盤柿’的縮合單寧含量可高達37.80±0.21"" g/kg,‘富平辣角尖柿’含量最低,為0.10±0.02" g/kg;總黃酮含量在花后160 d達到最大,‘碭山牛心柿’的總黃酮含量可達到5.07±0.33" g/kg,‘油柿’的含量最低,為1.09±0.02" g/kg。
各品種柿子大多在花后75 d表現(xiàn)出較好的抗氧化能力,柿子生長期抗氧化特性強弱與果實的總酚、縮合單寧、黃酮含量相關(guān),DPPH、ABTS自由基清除能力、FRAP能力與單寧、縮合單寧呈現(xiàn)正相關(guān),與總黃酮相關(guān)性較弱。
參考文獻 Reference:
[1] 王仁梓.關(guān)于羅田甜柿原產(chǎn)地問題的探討[J].中國果樹,1983(2):16-19.
WANG R Z. Discussion on the origin of Luotian sweet persimmon[J].China Fruits,1983(2):16-19.
[2]DONG Y,YU X,YE X,et al.Current status and perspective of persimmon research in China[J].Technology in Horticulture,2022,2:4.
[3]YAQUB S,F(xiàn)AROOQ U,SHAFI A,et al.Chemistry and functionality of bioactive compounds" present in" persimmon[J].Journal of Chemistry,2016:3424025.
[4]TESSMER M A,BESADA C,HERNANDO I,et al.Microstructural changes while persimmon fruits mature and ripen comparison between astringent and non-astringent cultivars[J].Postharvest Biology and Technology,2016,120:52-60.
[5]SUGIURA" A,TOMANA T.Relationships of ethanol" production by seeds of different types of Japanese" persimmons and their tannin content[J].HortScience,1983,18(3):319-321.
[6]CHEN X,F(xiàn)AN J,YUE X,et al.Radical scavenging activity and" phenolic compounds in persimmon (Diospyros kaki" L.cv.Mopan) [J].Journal of Food Science,2008,73:24-28.
[7]GAO H,CHENG N,ZHOU J,et al.Antioxidant activities and phenolic compounds of date plum persimmon (Diospyros lotus" L.) fruits[J].Journal" Food Science Technology,2014,51:950-956.
[8]AKAGI" T,SUZUKI Y,IKEGAMI" A,et al.“Condensed tannin composition analysis in persimmon (Diospyros kaki" Thunb.) fruit by acid catalysis in the presence of excess phloroglucinol[J],Journal of the Japanese Society for Horticultural Science,2010,79:275-281.
[9]CANDIR E" E,OZDEMIR A" E, KAPLANKIRAN M, et al.Physico-chemical changes during growth of persimmon fruits in the East Mediterranean climate region[J].Scientia Horticulturae,2009,121(1):42-48.
[10] CHOI,S.T,PARK,D.S,SON,J.Y,et al.Climate-related changes in fruit growth of ‘Fuyu’ persimmon during the harvest season[J].Korean Journal of Horticultural Science and Technology,2013,31(1):32-37.
[11]夏宏義,楊 勇,夏樂晗,等.柿果成熟過程中總酚和縮合單寧含量的變化[J].食品科學,2014,35(19):66-71.
XIA H Y,YANG Y,XIA L H.et al.Variations in total phenols and condensed tannins contents in persimmon fruits from different varieties during ripening[J].Food Science,2014,35(19):66-71.
[12]GONZALEZ G M,LLORCA E,QUILES A,et al.An in vitro digestion study of tannins and antioxidant activity affected by drying “Rojo Brillante” persimmon[J].LWT,2022,55:112961.
[13]WOISKY R G,SALATINO A.Analysis of propolis:Some parameters and procedures for chemical quality control[J].Journal of Agricultural" Research ,1998,37:99-105.
[14]SUDA I.Antioxidative activity.In:Shinohara K,Suzuki T,Kaminogaw S,editors[J].The Methods of Food Functions Analysis,2000,13:18-220.
[15]RE R,PELLEGRINI N,PROTEGGENTE A,et al.Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolourisation assay[J].Free Radical Biology" Medicine,1999,26:1231-1237.
[16]BENZIE I F F,STRAIN J J.The ferric reducing ability of plasma as a measure of “antioxidant power”:the FRAP assay[J].Analytical biochemistry,1996,239:70-76.
[17]WEI ZHANG,LEIQING PAN,XIUJIE ZHAO ,et al.A study on soluble solids content" assessment" using" electronic nose:persimmon fruit" picked on different dates[J]. International Journal of Food Properties,2016,19:1,53-62.
[18]MENDEZ D A,F(xiàn)ABRA M J,ODRIOZOLA-SERRANO I,et al.Martínez-Abad,Influence of the extraction conditions on the carbohydrate and phenolic composition of functional pectin from persimmon waste streams[J].Food Hydro- colloids,2022,123:107066.
[19]AMERINE M A,OUGH C S.Methods for Analysis of Musts and Wines[M].New York:A Wiley-Interscience Publication,John Wiley" and Sons,1980:175-197.
[20]MAKRIS D P,PSARRA E,KALLITHRAKA S,et al.The effect of polyphenolic composition as related to antioxidant capacity in white wines[J].Food Research" Intenrational,2003,36(8):805-814.
[21]CALZO J,POLITI A,PELLEGRINI N,et al.Plant genotype affects total antioxidant capa Calzo city and phenolic contents in
fruit[J].Nutrition,2005,21(2):207-213.
[22]楊繼濤.柿(Diospyros kaki L.)果實抗氧化能力的分析[D].陜西楊凌:西北農(nóng)林科技大學,2009.
YANG J T.Analysis of antioxidant capacity of" persimmon (Diospyros kaki L.) fruit[D].Yangling Shaanxi:Northwest Aamp;F" University,2009.
[23]TESSMER M A,KLUGE R A,GLORIA B A.The accumulation of tannins during the development of" ‘Giombo’ and ‘Fuyu’ persimmon fruits[J].Scientia Horticulturae,2014,172:292-299.
[24]M.DEL BUBBA,E.GIORDANI,L.PIPPUCCI,et al.Galvan,changes in tannins,ascorbic acid and sugar content in" astringent persimmons during on-tree growth and ripening and in response to different postharvest treatments[J].Journal of Food Composition and Analysis,2009,22:668-677.
[25]楊 勇,阮小鳳,王仁梓,等.單寧細胞形態(tài)與部分柿屬種及品種相關(guān)性研究[J].西北植物學報,2007,27(8):1524-1530.
YANG Y,RUAN X F,WANG R Z,et al.Classification and morphological characteristics of tannin cells in some persimmon species and varieties[J].Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica,2007,27(8):1524-1530.
[26]WANG Y R,SUO Y J,HAN W" J,et al.Comparative transcriptomic and metabolomic analyses reveal differences in flavonoid biosynthesis between PCNA and PCA persimmon fruit[J].Frontiers in Plant Science,2023,14:1130047.
[27]羅正榮,張青林,郭大勇,等.從生物學特點和產(chǎn)業(yè)趨勢看柿產(chǎn)業(yè)技術(shù)的革新[J].落葉果樹,2021,53(1):4-8.
LUO ZH" R,ZHANG Q L,GUO D Y,et al.Perspectives on innovation of production technologies of persimmon based on biological characteristics and industry trends[J].Deciduous Fruits,2021,53(1):4-8.
[28]葉令帥,刁松鋒,買旖旎,等.柿果實發(fā)育成熟過程中重要農(nóng)藝性狀變化[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報,2023,28(1):111-122.
YE L SH,DIAO S F,MAI Y N,et al.Changes of important agronomic characters in" persimmon fruit during development and ripening [J].Journal of China Agricultural University,2023,28(1):111-122.
Changes of" Physicochemical Indicators in Fruits during Growth and Antioxidant"" Properties of Ripe Fruits in 31 Astringent Persimmon Varieties
LIN Nan1,HAO Yuexin1,REN Weiwei1,HAN Zixuan1,LIU Xiaojuan1,QU Jialin1,LIU Bin1, DUAN Xuchang1" and LEI Yaqing2
(1.College of Food Science and Engineering,Northwest Aamp;F University,Yangling" Shaanxi 712100,China;2.Fuping Fruit Industry Development Center,F(xiàn)uping" Shaanxi 711799,China)
Abstract To explore the change in physicochemical indexes of fruits in different astringent persimmon varieties during their growth and antioxidant properties of ripe fruits,a comparative experimental method was used. This study analyzed the changes in single fruit mass,soluble solids,total phenols,condensed tannins and total flavonoids in 31 astringent persimmon varieties from 75 to 165 days after flowering.The DPPH,ABTS free radical scavenging ability,F(xiàn)e3+ reducing ability (FRAP) of ripe fruits were assessed.The single fruit mass of" 31 astringent persimmon varieties of single fruit mass" increased with the prolonged growth,though the extent of weight gain varied significantly between varieties" reaching its peak about 165 days after flowering. The soluble solids content showed similar increasing trend over time.Both variety type and harvest time had significant effects on the total phenol,condensed tannin,and total flavonoid content,as well as antioxidant capacity of persimmon fruits. In most varieties,total phenol and condensed tannin contents reached the highest at 75 days after flowering,and then gradually decreased,while total flavonoid content followed an opposite pattern.The antioxidant capacity of most varieties was higher at 75 days after flowering. The antioxidant properties of persimmon fruits during the growth period was correlated with the total phenol,condensed tannin content,and total flavonoid content of the fruits,and the scavenging capacity of free radicals of DPPH,ABTS,and FRAP was positively correlated with the total phenol and condensed tannin content,while exhibiting a negative correlation with the total flavonoid content.
Key words Astringent persimmon;Single fruit mass;Soluble solids;Tannin;Flavonoid;Anti-oxidation
Received" 2023-10-25""" Returned 2023-12-29
Foundation item Cooperation Project of Weinan Science and Technology Bureau and Northwest Aamp;F University(No.K3380219082); Science and Technology Innovation and Achievement Transformation Project of Experimental Demonstration Station (Base) of Northwest Aamp;F University(No.TGZX2020-29).
First author LIN Nan,female,master" student.Research area:extraction and function of natural products.E-mail:308083577@qq.com
Corresponding"" author DUAN Xuchang,male,Ph.D,associate professor,master supervisor.Research area:natural products and new technology of food processing.E-mail:duanxc1965@163.com
(責任編輯:潘學燕 Responsible editor:PAN Xueyan)
基金項目:渭南市科技局-西北農(nóng)林科技大學校際合作項目(K3380219082);西北農(nóng)林科技大學試驗示范站(基地)科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化項目(TGZX2020-29)。
第一作者:林 楠,女,碩士研究生,研究方向為天然產(chǎn)物提取及功能。E-mail:308083577@qq.com
通信作者:段旭昌,男,博士,副教授,碩士生導師,研究方向為天然產(chǎn)物與食品加工新技術(shù)。E-mail:duanxc1965@163.com