2 種草莓成熟過(guò)程中果實(shí)特征品質(zhì)指標(biāo)的變化

嚴(yán)嘉瑋，路洪艷，李 莉,*，羅自生，李棟棟，宋 鈞，班兆軍

（1.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058；2.加拿大農(nóng)業(yè)部，新斯科舍 B4J 1J5，加拿大；3.浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院/輕工學(xué)院，浙江 杭州 310023）

2 種草莓成熟過(guò)程中果實(shí)特征品質(zhì)指標(biāo)的變化

嚴(yán)嘉瑋1，路洪艷1，李 莉1,*，羅自生1，李棟棟1，宋 鈞2，班兆軍3

（1.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058；2.加拿大農(nóng)業(yè)部，新斯科舍 B4J 1J5，加拿大；3.浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院/輕工學(xué)院，浙江 杭州 310023）

研究‘米拉’（‘Mira’）和‘哈尼’（‘Honeoye’）2 個(gè)草莓品種的白色未熟期、粉色轉(zhuǎn)熟期和紅色成熟期3 個(gè)階段成熟過(guò)程中與風(fēng)味、生理功能活性相關(guān)的特征品質(zhì)指標(biāo)變化。結(jié)果表明隨著草莓成熟果實(shí)中總可溶性固形物含量、芳香性揮發(fā)成分、花色苷成分積累量有顯著性上升，而總酸、總酚、總黃酮含量和抗氧化能力均有所下降。相關(guān)性和主成分分析結(jié)果表明，草莓成熟過(guò)程中總酚、總黃酮、總可溶性固形物和總酸含量均與總抗氧化-亞鐵還原能力（ferric reducing-antioxidant power，F(xiàn)RAP）以及氧自由基吸收能力（oxygen radical absorption capacity，ORAC）的變化之間存在高相關(guān)性（r為0.859 1～0.994 7），而總花色苷含量與FRAP和ORAC之間的相關(guān)性?xún)H為0.315 0和0.385 3。同時(shí)得出草莓果實(shí)的成熟度與芳香性揮發(fā)成分和花色苷組分積累量呈正相關(guān)性。

草莓；成熟；揮發(fā)性物質(zhì)；花色苷；特征品質(zhì)

草莓（Fragaria×ananassa Duch.）是一種薔薇科草莓屬多年生草本、常綠莓果植物，含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、纖維素和多酚類(lèi)化合物[1-2]，因其豐富可口的風(fēng)味特性和其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)功能而廣泛受到世界各地人們的歡迎[3]，因此草莓也享有“水果皇后”、“神奇之果”，是世界七大水果之一[4-5]。目前的研究已證明草莓的抗氧化能力是蘋(píng)果、梨、番茄和柑橘等常食用的園藝產(chǎn)品的2～11 倍[6-7]，而食用草莓能提升血液、紅細(xì)胞和單核細(xì)胞的抗氧化能力[8]，能有效降低心血管慢性疾病[9]和癌癥的死亡風(fēng)險(xiǎn)[10]。

與草莓風(fēng)味相關(guān)的特征品質(zhì)主要是草莓的總可溶性固形物（total soluble solid，TSS）、總酸以及草莓中揮發(fā)性香味物質(zhì)[11]；草莓的營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)功能主要與花色苷、總黃酮和總酚類(lèi)等生理活性指標(biāo)的含量密切相關(guān)[12]。而伴隨著草莓成熟過(guò)程中的上述生理活性物質(zhì)含量不斷發(fā)生變化，其特征品質(zhì)也不斷發(fā)生變化[13-14]。

本實(shí)驗(yàn)選取‘米拉’（‘Mira’）和‘哈尼’（‘Honeoye’）2 種草莓的白色未熟期、粉色轉(zhuǎn)熟期和紅色成熟期3 個(gè)階段的果實(shí)，分別測(cè)定其TSS、可滴定酸（titratable acid，TA）和芳香性揮發(fā)成分含量，果實(shí)中總黃酮含量（total flavonoid content，TFC）、總酚含量（total phenolic content，TPC）和花色苷含量以及總抗氧化活性，旨在監(jiān)測(cè)2 種草莓成熟過(guò)程中與風(fēng)味、生理功能活性相關(guān)的特征品質(zhì)變化。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘米拉’和‘哈尼’草莓采自浙江省杭州市草莓種植園（東經(jīng)120.13°、北緯30.27°）；乙腈為色譜純，其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane（DVB/ CAR/PDMS）萃取頭 美國(guó)Supelco公司；折光儀美國(guó)ATAGO公司；848 Titrino Plus自動(dòng)滴定儀（配801攪拌器） 瑞士萬(wàn)通公司；4000氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectroscopy，GC-MS）聯(lián)用儀（配CombiPAL自動(dòng)進(jìn)樣） 美國(guó)Varian公司；1100系列高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）儀（配光電二極管陣列檢測(cè)器） 美國(guó)安捷倫公司；紫外-可見(jiàn)全光譜酶標(biāo)儀 美國(guó)伯騰儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 TSS和TA含量的測(cè)定

樣品預(yù)處理：將搗碎后的草莓果實(shí)用紗布過(guò)濾，得到果汁待測(cè)。

TSS含量測(cè)定：用折光儀直接測(cè)定果汁，結(jié)果以°Brix表示；TA含量測(cè)定：取果汁4 g用20 mL蒸餾水稀釋后用自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定，用0.5 mol/L NaOH溶液滴定至pH 8.5[15]為終點(diǎn)，結(jié)果以g/100 g檸檬酸表示。

1.3.2 芳香物質(zhì)的測(cè)定

采用固相微萃取-GC法進(jìn)行測(cè)定。

考慮到提取條件對(duì)測(cè)定結(jié)果有一定影響，因而分別對(duì)草莓凍干粉與提取液（飽和食鹽水）體積分?jǐn)?shù)、提取時(shí)間和提取溫度等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。采用‘哈尼’草莓全熟果實(shí)為試材，分別用質(zhì)量濃度1、10、50 g/100 mL的提取液，提取時(shí)間為5、15、30、60 min，以及提取溫度為30 ℃和60 ℃參數(shù)條件下對(duì)草莓果實(shí)的芳香物質(zhì)成分進(jìn)行分析，得出最佳提取參數(shù)[16]。

以得出的最佳提取參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取一定量的不同草莓果實(shí)樣品凍干粉[15]與等量飽和食鹽水混合，置于20 mL的樣品瓶?jī)?nèi)，用磁力攪拌器攪拌1 min使充分混合。同時(shí)向樣品瓶中加入100 μL 5.24 μg/mL 2-辛酮溶液作為內(nèi)標(biāo)物校正柱溫、流動(dòng)相等條件造成的保留時(shí)間漂移，以聚四氟乙烯/硅隔墊加蓋封好；于5 min內(nèi)將萃取溫度上升到最佳溫度，并用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭頂空萃取一定時(shí)間后，于1177注射器解吸5 min后，轉(zhuǎn)入GC進(jìn)樣。

GC條件：VF-Xms色譜柱（30 m×0.32 mm，1.00 μm）；分流比1∶5；進(jìn)樣速率2.5 mL/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；升溫程序：起始溫度35 ℃保持5 min，以10 ℃/min升溫至240 ℃，保持4.5 min。

MS條件：電子電離源；質(zhì)量掃描范圍為35～400 u；發(fā)射電流25 μA；掃描時(shí)間0.60 s（4 μscans）；目標(biāo)計(jì)數(shù)20 000 個(gè)；傳輸線溫度170 ℃；離子阱溫度100 ℃；歧管溫度50 ℃；離子源溫度180 ℃。

之后將樣品GC-MS分析所得的質(zhì)譜圖與各標(biāo)樣質(zhì)譜圖進(jìn)行比對(duì)分析，采用NIST進(jìn)行檢索確定揮發(fā)性香氣成分，部分芳香物質(zhì)含量用標(biāo)準(zhǔn)化峰面積表示，各揮發(fā)性成分總含量以μg/g（濕基）計(jì)。

1.3.3 花色苷的提取和測(cè)定

用高效組織勻漿機(jī)充分混合7.5 g不同草莓果實(shí)樣品的凍干粉與15 mL色苷提取液甲醇-丙酮-水-甲酸（40∶40∶20∶0.1，V/V）溶液2 min[4]，用9 cm玻璃纖維過(guò)濾膜過(guò)濾，并用提取液定容至25 mL。樣品提取混合物進(jìn)行冷凍干燥至恒質(zhì)量，復(fù)溶至5%乙腈溶液（用三氟乙酸（trifluoroacetic acid，TFA）調(diào)節(jié)pH值至1.35），充分溶解并于20 000 r/min離心15 min后，取過(guò)完濾膜的上清液即為HPLC供試樣品[17-18]。

HPLC條件：Zorbax SB-C18色譜柱（2.1 mm× 50 mm，1.8 μm）；進(jìn)樣量20 μL；流動(dòng)相：A為水（TFA調(diào)pH 1.35），流動(dòng)相B為乙腈（TFA調(diào)pH 1.35）；起始條件：95%流動(dòng)相A和5%流動(dòng)相B；梯度洗脫條件：0～12.5 min，5%～10% B，12.5～43.75 min，10%～20% B，43.75～45 min，20%～100% B，45～50 min，100% B，50～55 min，100%～5% B；流速0.4 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm和520 nm。

測(cè)定后獲得HPLC譜圖中各色譜峰的保留時(shí)間和峰面積數(shù)值。根據(jù)各花色苷標(biāo)準(zhǔn)品的回歸方程，計(jì)算各供試樣品中主要花色苷組分的含量。其中花色苷主要成分為天竺葵素-3-葡糖苷（pelargonidin-3-glucoside，P3G）、天竺葵素-3-蕓香糖苷（pelargonidin-3-rutinoside，P3R）和天竺葵素-3-丙二酰葡糖苷（pelargonidin-3-glucosidemalonate，P3GM）均以每100 g鮮質(zhì)量中P3G當(dāng)量（P3G equivalent，P3GE）的毫克量計(jì)，即mg P3GE/100 g；矢車(chē)菊素-3-葡糖苷（cyanidin-3-glucoside，C3G）和矢車(chē)菊素-3-丙二酰葡糖苷（cyanidin-3-glucoside-malonate，C3GM）均以經(jīng)草莓樣品干質(zhì)量中C3G與草莓含水量比例計(jì)算得到每100 g鮮質(zhì)量中C3G當(dāng)量（C3G equivalent，C3GE）的毫克量計(jì)，即mg C3GE/100 g。而總花青素含量（total anthocyanin content，TAC）分別以C3GE和P3GE表示。

1.3.4 TPC的測(cè)定

以10 mL甲醇-水-乙酸（80∶19∶1，V/V）提取液溶解0.5 g凍干至恒質(zhì)量的草莓果實(shí)樣品，置于15 mL樣品瓶中，混勻后超聲提取5 min，在振蕩提取1 h后，于3 000 r/min離心10 min；取上清液經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾，得到的提取液置于-20 ℃貯存，備用。

TPC使用改進(jìn)的斐林試劑法測(cè)定[5]。取0.2 mL提取液加入1 mL斐林試劑混勻后與室溫條件下反應(yīng)30 min，之后加入0.8 mL 7.5%碳酸鈉溶液混合；取其混合物200 μL加入96 孔反應(yīng)板。利用紫外-可見(jiàn)全光譜酶標(biāo)儀測(cè)定在波長(zhǎng)765 nm處吸光度，以80%甲醇作為空白對(duì)照，以質(zhì)量濃度為20～100 μg/mL沒(méi)食子酸按上述方法做標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出回歸方程，將樣品吸光度代入方程計(jì)算TPC，TPC表示為每克干質(zhì)量中沒(méi)食子酸當(dāng)量（gallic acid equivalent，GAE）的毫克量計(jì)，即mg GAE/g[19]。

1.3.5 TFC的測(cè)定

TFC采用比色法測(cè)定。以4 mL蒸餾水稀釋1 mL提取液，之后立刻加入0.3 mL質(zhì)量濃度為5 g/100 mL NaNO2溶液，混勻靜置5 min后加入0.6 mL 10 g/100 mL AlCl3溶液，混勻靜置6 min后加入2 mL 1 mol/L NaOH溶液；之后加入2.4 mL蒸餾水稀釋并充分混合。取其混合物200 μL加入96 孔反應(yīng)板，利用紫外-可見(jiàn)全光譜酶標(biāo)儀于波長(zhǎng)510 nm處測(cè)定吸光度，以蒸餾水作為空白對(duì)照，以不同質(zhì)量濃度的兒茶素按上述方法做標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出回歸方程，將樣品吸光度代入計(jì)算TFC。結(jié)果以每克干質(zhì)量中兒茶素當(dāng)量（catechin equivalent，CE）的毫克量計(jì)，即mg CE/g[19]。

1.3.6 總抗氧化能力的測(cè)定

總抗氧化-亞鐵還原能力（ferric reducing-antioxidant power，F(xiàn)RAP）測(cè)定利用酸性條件下水溶性抗氧化物（親水性抗氧化劑）可以還原Fe3+-三吡啶基三嗪（tripyridyltriazine，TPTZ）產(chǎn)生藍(lán)色的Fe2+-TPTZ。取10 μL標(biāo)樣或?qū)嶒?yàn)樣品提取液與300 μL Fe3+-TPTZ工作液混合后加入到96 孔反應(yīng)板中，于37 ℃溫度條件下反應(yīng)1 h后，利用紫外-可見(jiàn)全光譜酶標(biāo)儀測(cè)定樣品混合液于波長(zhǎng)593 nm處吸光度?？偪寡趸芰σ訤RAP值表示，以500 mmol/L L-抗壞血酸作為基準(zhǔn)，以每克干質(zhì)量中抗壞血酸當(dāng)量（ascorbic acid equivalent，AAE）的毫克量計(jì)，即mg AAE/g[20]。

1.3.7 氧自由基吸收能力（oxygen radical absorption capacity，ORAC）的測(cè)定

ORAC測(cè)定是利用熒光素在有自由基作用條件下被氧化，熒光強(qiáng)度逐漸減弱；當(dāng)有抗氧化劑存在時(shí)，熒光強(qiáng)度檢索被抑制，且抗氧化劑對(duì)熒光素?zé)晒鈴?qiáng)度的保護(hù)能力與其濃度成正比原理來(lái)進(jìn)行測(cè)定，其中熒光素作為氧化底物，偶氮二異丁脒鹽酸鹽（2,2’-azobis-2-methylpropionamidine-dihydrochloride，AAPH）為自由基產(chǎn)生劑，以水溶性VE（Trolox）作為標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)定量樣品的抗氧化能力[21-22]。

測(cè)定試劑均使用74 mmol/L磷酸緩沖液（pH 7.4）配制。取25 μL樣品提取液用80%甲醇溶液稀釋50 倍，加入到96 孔反應(yīng)板中并加入150 μL 8.68×10-5mmol/L熒光素工作液與之混合，混合物在37 ℃溫度條件下反應(yīng)30 min。反應(yīng)以加入25 μL 153 mmol/L AAPH的時(shí)刻為開(kāi)始，最大強(qiáng)度振蕩10 s。每隔1 min記錄熒光值，所設(shè)激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)分別為485 nm和528 nm。同時(shí)實(shí)驗(yàn)以水作空白對(duì)照，以濃度為3.125～100 μmol/L的Trolox做線性標(biāo)準(zhǔn)曲線。最終結(jié)果以樣品和空白對(duì)照之間的熒光衰退曲線下面積（area under the fl uorescence decay curve，AUC）大小的差異來(lái)計(jì)算，表示為每克干質(zhì)量中Trolox當(dāng)量（trolox equivalent，TE）的微摩爾數(shù)，即μmol TE/g。按下式計(jì)算AUC：

式中：f4代表第4個(gè)測(cè)定點(diǎn)時(shí)的相對(duì)熒光強(qiáng)度；fi代表第i個(gè)測(cè)定點(diǎn)時(shí)的相對(duì)熒光強(qiáng)度；CT為相鄰2 個(gè)測(cè)定點(diǎn)之間的間隔。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用GenStat（15thedition）軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，每個(gè)指標(biāo)的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)來(lái)自于3 個(gè)生物性重復(fù)和3 個(gè)技術(shù)重復(fù)的平均值，結(jié)合GenStat和Microsoft?Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。測(cè)定指標(biāo)均重復(fù)3 次。采用Sigmaplot 12.0軟件作圖，圖中數(shù)據(jù)均為平均值，誤差以平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差表示。采用SPSS 11.5軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)在P值為0.05水平上進(jìn)行Duncan多重比較差異顯著性分析，并對(duì)芳香物質(zhì)、TAC、TPC、TFC、TSS和TA含量以及抗氧化能力等進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA），相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 草莓成熟過(guò)程中TSS和TA含量的變化

圖1 草莓成熟過(guò)程中TSS（A）和TA（B）含量的變化Fig.1 Changes in TSS (A) and TA (B) contents in strawberry fruits during ripening

如圖1所示，草莓果實(shí)在不同成熟階段，TSS和TA含量都有顯著性的變化。TSS含量在‘米拉’和‘哈尼’2 種草莓中都隨著果實(shí)由白色未熟期到紅色成熟期而逐步上升。而TA含量在2 種草莓的粉色轉(zhuǎn)熟期達(dá)到最高，到紅色成熟期時(shí)有明顯下降，甚至低于白色未熟期。此結(jié)果與目前在其他草莓品種中測(cè)定結(jié)果相一致[23-24]。從總體實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，‘米拉’的TSS和TA含量較‘哈尼’高。

2.2 草莓芳香揮發(fā)性組分分析

如圖2所示，當(dāng)提取液質(zhì)量濃度50 g/100 mL、提取時(shí)間60 min、提取溫度60 ℃時(shí)，大多數(shù)所測(cè)定的特征芳香組分提取率最高。因而選擇草莓果實(shí)樣品香氣成分的最佳提取參數(shù)為：提取液質(zhì)量濃度50 g/100 mL、提取時(shí)間60 min、提取溫度60 ℃。

圖2 不同提取參數(shù)條件下‘哈尼’草莓紅色果實(shí)的部分芳香物質(zhì)Fig.2 Volatile contents extracted under different conditions from the red part of ‘Honeoye’ strawberry fruits

圖3 草莓成熟過(guò)程中各揮發(fā)性成分含量的變化Fig.3 Changes in the contents of total volatile compounds in strawberry fruits during ripening

選取上述最佳參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖3所示。2 種草莓果實(shí)在成熟過(guò)程中各種芳香揮發(fā)性組分都有顯著性的變化，且總揮發(fā)性組分含量都隨著果實(shí)由白色未熟期到紅色成熟期逐步上升，其中當(dāng)草莓由粉色轉(zhuǎn)熟期到紅色成熟期的過(guò)程中，總揮發(fā)性組分含量有一個(gè)顯著性上升，在‘米拉’草莓的紅色成熟期總揮發(fā)性組分含量達(dá)到轉(zhuǎn)熟期含量的2 倍，在‘哈尼’中紅色成熟期總揮發(fā)性組分含量甚至達(dá)到轉(zhuǎn)熟期含量的3 倍。在芳香揮發(fā)性物質(zhì)組分中，酯類(lèi)物質(zhì)占絕大多數(shù)[25]，紅色成熟期總酯類(lèi)含量上升至白色未熟期的8 倍；總萜烯類(lèi)物質(zhì)、總酸類(lèi)物質(zhì)和其他類(lèi)物質(zhì)總含量在白色未熟期和粉色轉(zhuǎn)熟期時(shí)都較低，而在紅色成熟期含量達(dá)到最高，可見(jiàn)草莓成熟過(guò)程中萜烯類(lèi)、酸類(lèi)等揮發(fā)性組分主要由粉色轉(zhuǎn)熟期到紅色成熟期之間產(chǎn)生；與之不同的是總醇類(lèi)物質(zhì)，其在‘哈尼’在粉色轉(zhuǎn)熟期時(shí)最低，在紅色成熟期時(shí)有所上升但仍低于白色未熟期，在‘米拉’中是含量是逐步遞減的。

2.3 草莓成熟過(guò)程中的花色苷組分分析

圖4 草莓成熟過(guò)程中花色苷組分含量的變化Fig.4 Changes in anthocyanin contents in strawberry frui during ripening ts

如圖4所示，隨著草莓的成熟，果實(shí)含有花色苷的種類(lèi)和含量均有顯著性上升。2 種草莓在白色未熟期各種類(lèi)的花色苷含量都很低，而到粉色轉(zhuǎn)熟期各類(lèi)花色苷含量有一定上升，而到紅色成熟期各類(lèi)花色苷含量均有極大幅度的上升，上升比例超過(guò)草莓由白轉(zhuǎn)粉過(guò)程中花色苷的比例?？梢?jiàn)草莓果實(shí)中花色苷的大量產(chǎn)生處于粉色轉(zhuǎn)熟期到紅色成熟期過(guò)程中，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果與草莓表觀顏色變化過(guò)程相一致[4,19]。同時(shí)可以看到在紅色成熟期‘哈尼’的P3G、C3G含量顯著高于‘米拉’，而P3R含量與‘米拉’相當(dāng)，沒(méi)有顯著性差異，P3GM和C3GM的含量低于‘米拉’。

2.4 草莓成熟的生物活性成分和抗氧化能力

圖5 草莓成熟過(guò)程中生物活性成分與抗氧化能力的變化Fig.5 Changes in the contents of biologically active components and antioxidant capacity during strawberry ripening

如圖5所示，TAC在果實(shí)的不同成熟階段都具有顯著性差異，從白色未熟期到紅色成熟期草莓TAC含量顯著上升，此結(jié)果與2.3節(jié)結(jié)果中花色苷組分的變化結(jié)果相一致，‘哈尼’TAC顯著高于‘米拉’。

此外，2 種草莓中的TFC在果實(shí)成熟的過(guò)程中均顯著性下降，這與文獻(xiàn)[26-29]報(bào)道的其他品種草莓情況相類(lèi)似，而TPC略有下降但沒(méi)有顯著性差別，可能的原因是草莓中酚類(lèi)物質(zhì)組成較復(fù)雜，包含花青素、原花青素、類(lèi)黃酮和兒茶素等[28-29]；而在草莓成熟過(guò)程的花色苷類(lèi)明顯上升、黃酮類(lèi)顯著下降，導(dǎo)致總酚類(lèi)物質(zhì)變化并不明顯。而在紅色成熟期‘哈尼’中TFC和TPC均略高于‘米拉’。

抗氧化能力方面，以FRAP指標(biāo)來(lái)看，隨著草莓成熟其提取物的抗氧化能力有顯著的下降，與目前對(duì)草莓成熟期中抗氧化性研究結(jié)果相一致[26-27,30]，同時(shí)‘哈尼’的抗氧化性能顯著高于‘米拉’。以O(shè)RAC指標(biāo)來(lái)看，2 種草莓都是在粉色轉(zhuǎn)熟期的抗氧化效應(yīng)最低，在‘米拉’中紅色成熟期抗氧化效應(yīng)較之轉(zhuǎn)熟期有顯著上升但仍低于白色未熟期，而在‘哈尼’中抗氧化效應(yīng)沒(méi)有顯著性變化。以在紅色成熟期的FRAP和ORAC指標(biāo)綜合來(lái)看，‘哈尼’的抗氧化性能高于‘米拉’，成熟期的草莓抗氧化能力低于未熟期，可能原因是具有高抗氧化能力的咖啡酸等物質(zhì)含量的降低。FRAP和ORAC抗氧化性能在草莓成熟過(guò)程中的變化趨勢(shì)并不一致，可能是FRAP和ORAC所測(cè)定抗氧化原理不同，在草莓成熟過(guò)程中其內(nèi)在組分的變化導(dǎo)致其對(duì)自由基和鐵離子的還原性能變化趨勢(shì)有所差異。

2.5 相關(guān)性分析和PCA

表1 草莓成熟過(guò)程中特征品質(zhì)參數(shù)之間的相關(guān)性分析Table1 Correlation analysis among characteristic quality parameters in strawberry fruits during ripening

從表1可以看出，在草莓成熟過(guò)程中上述的特征品質(zhì)參數(shù)之間均呈正相關(guān)性，其中TAC以及TA與其他特征品質(zhì)參數(shù)無(wú)顯著相關(guān)性；TPC與TFC、TSS以及抗氧化能力指標(biāo)有極顯著正相關(guān)性；TFC與TSS有顯著正相關(guān)性，與抗氧化能力指標(biāo)有極顯著正相關(guān)性；抗氧化指標(biāo)FRAP與ORAC之間呈極顯著正相關(guān)性，同時(shí)都與TSS有極顯著正相關(guān)性。

圖6 草莓成熟過(guò)程中香氣成分以及其他特征品質(zhì)參數(shù)之間的PCAFig.6 Principal component analysis for correlations of volatile compounds and other characteristic quality parameters in strawberry fruits during ripening

如圖6所示，‘哈尼’和‘米拉’的白色未熟期與總醇類(lèi)呈正相關(guān)，粉色轉(zhuǎn)熟期與總揮發(fā)性化合物、萜烯類(lèi)和其他類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)的積累量呈負(fù)相關(guān)，紅色成熟期與總揮發(fā)性化合物、總萜烯類(lèi)、總酸類(lèi)、總酯類(lèi)等積累量呈正相關(guān)。如圖6B所示，‘哈尼’和‘米拉’草莓的白色未熟期僅與TA具有正相關(guān)性，紅色成熟期與C3G、P3G、P3R、C3GM、P3GM 之類(lèi)花色苷和TSS積累量呈正相關(guān)，而粉色轉(zhuǎn)熟期與各項(xiàng)成分的積累量的相關(guān)性不明顯，各項(xiàng)成分相關(guān)性與上述表1相關(guān)性分析結(jié)果一致，PCA結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了草莓果實(shí)的成熟度與芳香性揮發(fā)成分和花色苷組分積累量的正相關(guān)性，并證明了芳香物質(zhì)和花色苷成分合成與果實(shí)成熟之間的正相關(guān)性。

3 結(jié) 論

隨著‘哈尼’和‘米拉’草莓由白色未熟期至紅色成熟期的成熟過(guò)程，其果實(shí)中的TSS、TA、芳香性揮發(fā)成分、花色苷組分、TPC、TFC以及抗氧化能力都有顯著性的變化，其中TSS、芳香性揮發(fā)成分、花色苷成分積累量有顯著性上升，可見(jiàn)在紅色全熟期時(shí)可能是一些感官風(fēng)味特征性品質(zhì)最佳的階段，而TA、TPC、TFC和抗氧化能力都有所下降。而從相關(guān)性和PCA中得出在成熟過(guò)程中2 種草莓果實(shí)的TPC、TFC、TSS、TA含量均與FRAP和ORAC的變化之間存在顯著的高相關(guān)性（r為0.859 1～0.994 7），而TAC與FRAP和ORAC之間的相關(guān)性?xún)H為0.315 0和0.385 3，同時(shí)得出草莓果實(shí)的成熟度與芳香性揮發(fā)成分和花色苷組分積累量呈正相關(guān)性，證明芳香物質(zhì)和花色苷成分合成與果實(shí)成熟之間呈正相關(guān)性。以此可見(jiàn)2 種草莓在成熟過(guò)程中各項(xiàng)特征品質(zhì)都有顯著變化，可在一定程度上反映草莓成熟過(guò)程中新陳代謝的變化，可進(jìn)一步應(yīng)用到草莓的代謝研究中。

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Variations in Quality Characteristics of Two Strawberry Cultivars during Fruit Ripening

YAN Jiawei1, LU Hongyan1, LI Li1,*, LUO Zisheng1, LI Dongdong1, SONG Jun2, BAN Zhaojun3
(1. College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 2. Agriculture and Agri-Food Canada, Nova Scotia B4J 1J5, Canada; 3. School of Biological and Chemical Engineering/ School of Light Industry, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, China)

In the present study, the variations in fruit quality characteristics related to the fl avor and physiological quality in two strawberry cultivars, ‘Mira’ and ‘Honeoye’, were investigated during three ripening stages. Results showed that total soluble solids (TSS), volatile aromatic components and anthocyanins accumulation signif i cantly increased, while total acid (TA), total phenolics and total fl avonoid contents as well as antioxidant capacity declined during strawberry ripening. The correlations between the quality traits were analyzed by principal component analysis. It was indicated that there were high correlations (r = 0.859 1–0.994 7) between the changes in total phenolics, fl avonoids, total soluble solid or titratable acid and antioxidant capacity (FRAP) as well as oxygen radical absorbance capacity (ORAC) during strawberry ripening, while the correlation coeff i cients between total anthocyanin and ferric reducing antioxidant power (FRAP) as well as ORAC were only 0.315 0 and 0.385 3, respectively. Furthermore, a positive correlation between the maturity of strawberry fruits and the accumulation of aromatic volatile components and anthocyanins was also observed.

strawberry; ripening; volatile compounds; anthocyanins; quality characteristics

10.7506/spkx1002-6630-201704021

TS255.1

A

1002-6630（2017）04-0125-08

嚴(yán)嘉瑋, 路洪艷, 李莉, 等. 2 種草莓成熟過(guò)程中果實(shí)特征品質(zhì)指標(biāo)的變化[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(4): 125-132.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201704021. http://www.spkx.net.cn

YAN Jiawei, LU Hongyan, LI Li, et al. Variations in quality characteristics of two strawberry cultivars during fruit ripening[J]. Food Science, 2017, 38(4): 125-132. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201704021. http://www.spkx.net.cn

2016-06-29

國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31401547）；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31571895）；浙江省自然基金一般項(xiàng)目（LY17C200008；LY17C200014）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)（201303073）；山東省自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（ZR2014CQ019）

嚴(yán)嘉瑋（1993—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)楣卟珊笊飳W(xué)。E-mail：yjw_032@163.com

*通信作者：李莉（1984—），女，講師，博士，研究方向?yàn)楣卟珊笊飳W(xué)。E-mail：lili1984@zju.edu.cn