不同采收期李果實糖酸組分分析

薛曉敏 韓雪平 王金政 董放

摘要：以金艷、金豐李為試材，用高效液相色譜法（HPLC）測定不同采收期糖酸組分及含量，分析其動態(tài)變化和相關性。結果表明，隨著成熟度增加，2個李品種蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇含量均呈上升趨勢，在九成熟時達最高值;酸含量變化趨勢在品種間有差異，金艷的總酸含量隨著成熟度的增加呈先增后降趨勢，而金豐的總酸含量隨著成熟度的增加而增加;相關性分析顯示，山梨醇與總糖含量相關性最強（r=0.880），構成李果實總糖的最重要部分。綜合分析認為，鮮食的金艷可在八成熟至九成熟采收，金豐則需在九成熟采收。

關鍵詞：采收期;李果實;糖酸組分;糖酸比

中圖分類號：TS255.1?文獻標志碼：A?文章編號：1002-1302（2020）21-0220-04

李果實營養(yǎng)豐富、酸甜可口，能加工果干、果脯和罐頭等眾多種類，深受眾多消費者喜愛[1]。果實品質直接影響市場競爭力，品質評價是果實選優(yōu)和良種選育的重要依據(jù)[2-3]。隨著果實成熟，色、香、味發(fā)生明顯改變，最終達到人們消費需求的食用品質，而食用品質的改變主要是由于糖類和酸類物質轉化引起，糖和酸的組成和含量是影響果實口感的重要因素之一[4-8]。有研究表明，有機酸是評價新鮮李果實質量的重要指標，不同品種果實中所含的有機酸含量具有明顯差別，其主要作用是抑制O2的積累，延緩H2O2含量的降低，增強抗氧化酶的活性以及增加相關抗衰老蛋白或防御蛋白的表達等[9-11]。此外，果實糖酸比決定口感和香氣，對水果的整體質量起著至關重要的作用[12-14]。

本研究采用高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）對金艷、金豐2個李品種在不同采收期的糖、酸組分進行測定，并分析其動態(tài)變化和相關性，為了解果實的營養(yǎng)風味特征和適期采收提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

李果實采自山東省果樹研究所泰東基地（117°01′09″E 、36°12′55″N），樹齡11年生，砧木為毛櫻桃，樹形為“V”字形，株行距2.0 m×4.0 m，南北行向，土壤為平原沙壤土，pH值6.9，有機質含量1.3%，有效氮含量95 mg/kg，有效磷含量 59 mg/kg，有效鉀含量15 mg/kg，灌溉條件良好，管理水平中等偏上。

不同采收期設七成熟、八成熟和九成熟3個階段，隨機選取5株樹，在樹冠外圍中上部隨機采取色澤相近、成熟度一致的健康果實50個，放入帶有冰塊的泡沫箱運回實驗室進行測定分析，常規(guī)測定后（相關指標見表1）取果肉，鋁箔紙包裹，液氮速凍，貯存在-80 ℃冰箱中，用于分析糖酸組分。

蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、草酸、酒石酸、蘋果酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸、丙酮酸等標準品均購自上海源葉生物科技有限公司;乙腈、甲醇均購自德國Meker公司;磷酸、磷酸二氫鉀均購自天津市風船化學試劑科技有限公司;高效液相色譜儀美國Agilent公司，型號為1100。

1.2 試驗方法

參照Hwang等的提取方法[15]，糖類與有機酸類提取稍有改動。有機酸類提取步驟：稱取約0.2 g樣品，在樣品中加入0.5 mL預冷的去離子水，移入EP管內，超聲提取60 min，離心取上清液，殘渣用0.2 mL去離子水超聲20 min?離心取上清?合并上清，用去離子水定容至1 mL，混勻，經(jīng)0.22 μm水相微孔濾膜進行過濾后待測。

糖類提取步驟：稱取約0.2 g樣品，研磨過夜浸提，4 ℃、8 500 r/min離心10 min，取上清液，調節(jié)pH值至5～9，使用0.22 μm水相微孔濾膜過濾到帶有內襯管的樣品瓶待測。

糖類測定條件：使用Agilent 1100高效液相色譜儀，Kro-masil NH2（250 mm×4.6 mm）色譜柱，流動相為純水，流速0.6 mL/min，RID-10 示差檢測器，柱溫80 ℃，進樣量10 μL，測定時間30 min。

有機酸類測定條件：使用Kromasil C18反相色譜（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相的配置為1.56 g磷酸二氫鈉溶于800 mL水中，加入16 mL甲醇，用磷酸調節(jié)溶液pH值為2.8，進樣量10 μL，流速 0.8 mL/min，柱溫25 ℃，走樣時間為20 min，紫外波長214 nm，使用外標法進行定量。

總糖=蔗糖+葡萄糖+果糖+山梨糖醇;總酸=草酸+酒石酸+蘋果酸+乙酸+檸檬酸+琥珀酸+丙酮酸;糖酸比=總糖/總酸。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016、SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，Origin 2018軟件進行作圖分析，Duncan's法（P<0.05）進行均值間的比較，采用Pearson相關系數(shù)法進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同采收期李果實糖含量動態(tài)變化

如表2所示，隨著成熟度增加，2個李品種各種糖含量均呈上升趨勢，于九成熟時達最高值。其中，葡萄糖含量在總糖中的占比最高，在九成熟時金艷、金豐的葡萄糖含量分別占總糖含量的31.45%、40.87%;其次為果糖，九成熟時金艷、金豐的果糖含量約占總糖含量的21.83%、26.01%;再次為山梨醇，而蔗糖對總糖的貢獻最小。在金艷中，蔗糖和山梨醇含量在成熟過程中迅速增加，九成熟的蔗糖和山梨醇含量分別為七成熟時的2.58倍、1.55倍;金豐李的山梨醇含量隨果實成熟迅速積累，九成熟的山梨醇含量為七成熟時的1.24倍，而蔗糖含量則增長緩慢，九成熟的蔗糖含量僅為七成熟時的1.19倍。在九成熟，金艷李的總糖含量和蔗糖含量均明顯高于金豐李，因此金艷的口感甜度要高于金豐。

2.2 不同采收期李果實酸含量動態(tài)變化

如表3所示，隨著成熟度增加，金艷李總酸含量呈先升后降趨勢，金豐李總酸含量呈持續(xù)上升趨勢。其中蘋果酸在總酸中的占比很高，在九成熟時金艷、金豐的蘋果酸含量分別占總酸含量的90.84%、92.10%;其次為檸檬酸，九成熟時金艷、金豐的檸檬酸含量約占總酸含量的4.47%、3.02%;琥珀酸含量最少，金艷的琥珀酸含量僅占總酸含量的0.08%～0.18%，金豐的琥珀酸含量僅占總酸含量的0.08%～0.25%。在九成熟時，金豐李的總酸含量明顯高于金艷李，因此金豐的口感酸度要高于金艷。

2.3 不同采收期李果實糖酸比動態(tài)變化

由圖1可知，金艷李糖酸比隨果實成熟呈先降后升趨勢，金豐李則正好相反，呈先升后降趨勢。在七成熟時，2個品種糖酸比分別為7.44、7.17，僅相差0.27;八成熟時，由于金艷中蘋果酸迅速積累，導致糖酸比降至6.71，而金豐的糖積累大于酸積累，糖酸比升至7.57;九成熟時，金艷李由于蔗糖和山梨醇的迅速積累，使糖酸比迅速升高，而金豐李在該階段酸積累遠大于糖積累，使糖酸比降至6.76，達到3個采收階段的最低值。

2.4 不同品種李果實糖酸組分含量的相關性分析

相關性分析（表4）表明，糖、酸組分之間存在一定相關性。其中總糖與蔗糖、山梨醇呈極顯著正相關關系，與山梨醇相關性較強（r=0.880）;葡萄糖與山梨醇呈極顯著正相關關系，相關系數(shù)為0.601?？偹崤c蘋果酸之間為極顯著正相關關系，相關系數(shù)高達0.999;與酒石酸存在顯著正相關關系，相關系數(shù)為0.549。丙酮酸和琥珀酸之間存在極顯著正相關關系，相關系數(shù)為0.596?？偺桥c檸檬酸以及總酸與葡萄糖之間存在極顯著正相關關系，相關系數(shù)分別為0.756、0.645;蔗糖與草酸間存在顯著正相關關系，與乙酸間存在極顯著負相關關系，相關系數(shù)分別為0.560、-0.864;葡萄糖與酒石酸、蘋果酸和乙酸間存在極顯著正相關關系，相關系數(shù)分別為0.871、0.624、0.595，與草酸間存在極顯著負相關關系，相關系數(shù)-0.802;山梨醇與檸檬酸間存在極顯著正相關關系，相關系數(shù)為0.812，與酒石酸間存在顯著正相關，相關系數(shù)為0.559。以上分析說明，不同品種李果實中的糖酸間存在一定的相關性，其含量綜合影響果實的風味。

3 討論與結論

3.1 不同采收期李果實中糖酸動態(tài)變化

研究表明，不同品種李果實隨著成熟度的增加，糖含量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，在九成熟時達到最高點，這說明李果實不同種類糖組分均在果實的發(fā)育后期進行積累，應該與果實中淀粉逐漸轉化成糖，或者是由于相關酶活性增加有關，與前人研究結果[16-17]一致。在有機酸含量變化中，金艷果實的總酸含量隨著成熟度的增加先增加后降低，而金豐果實中的總酸含量則呈現(xiàn)增加趨勢，存在品種差異，進而使其在九成熟時糖酸比差異明顯。通過相關性分析，總糖與蔗糖、山梨醇呈極顯著正相關，總酸與蘋果酸呈極顯著正相關，與酒石酸呈顯著正相關，這說明不同糖酸間的含量變化具有相關性，針對其代謝關系需要進一步進行機制探討。

3.2 成熟期李果實中糖酸構成特點

評價果實品質的主要營養(yǎng)物質是糖酸含量及其種類[18]，已有研究表明，甜櫻桃果實中葡萄糖含量最高，果糖含量最少，有機酸以蘋果酸為主[19];番茄果實中主要包括葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖等糖類物質，主要有機酸為檸檬酸[20];越橘果實中以葡萄糖和果糖為主，檸檬酸為主要有機酸[21]。李子果實中主要糖類物質為葡萄糖，其次是山梨醇，蔗糖和果糖含量較低;主要有機酸為蘋果酸，其次是檸檬酸、乙酸，酒石酸、草酸、丙酮酸和琥珀酸含量較低。本研究結果與先前學者研究[22-23]具有一致性，說明果實中糖酸含量和種類與李果實的品質具有一定的關聯(lián)性。

3.3 李果實中糖酸比動態(tài)變化

研究表明，糖酸比作為評價果實品質與風味的主要指標，其在李果實發(fā)育期不斷變化，且不同品種間的糖酸比變化趨勢具有差異性，不同采收期糖酸比也存在較大的差別，進而影響果實最終成熟的口感。根據(jù)試驗結果，鮮食的金艷宜在八成熟至九成熟采收，金豐作為深加工的原料，八成熟的金豐果實遠銷各地，九成熟的金艷就地銷售，從而提高李子果實的利用率，增加經(jīng)濟收入。

參考文獻：

[1]王海青，龍忠偉，王艷輝. 遼西晚紅李子加工用果豐產栽培技術[J]. 防護林科技，2018（2）：81，84.

[2]包九零，喬 光，劉沛宇，等. 不同品種大櫻桃果實品質的評價[J]. 華中農業(yè)大學學報，2016，35（3）：12-16.

[3]Megías-Pérez R，Gamboa-Santos J，Soria A C，et al. Survey of quality indicators in commercial dehydrated fruits[J]. Food Chemistry，2014，150：41-48.

[4]梁芳菲，王小容，鄧麗莉，等. 采后柑橘果實糖酸代謝研究進展[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2018，44（10）：268-274.

[5]Hu H J，Chen Q L，Wang Y P，et al. Changes in contents of sugar and acid during fruit development of four sand pears[J]. Journal of Huazhong Agricultural University，2007（2）：23-27.

[6]Lakkakula A，Geaghan J P，Wong W P，et al. A cafeteria-based tasting program increased liking of fruits and vegetables by lower，middle and upper elementary school-age children[J]. Appetite，2011，57（1）：299-302.

[7]Huang Y，Li W H，Zhao L，et al. Melon fruit sugar and amino acid contents are affected by fruit setting method under protected cultivation[J]. Scientia Horticulturae，2017，214：288-294.

[8]張 丹，丁 萌，趙余慶. 水果有機酸轉化活性人參皂苷的研究進展[J]. 沈陽藥科大學學報，2017，34（7）：606-612.

[9]Huang H，Jing G X，Guo L F，et al. Effect of oxalic acid on ripening attributes of banana fruit during storage[J]. Postharvest Biology & Technology，2013，84：22-27.

[10]Cao S F，Zheng Y H，Wang K T，et al. Effect of methyl jasmonate on cell wall modification of loquat fruit in relation to chilling injury after harvest[J]. Food Chemistry，2010，118（3）：641-647.

[11]Wang Q，Lai T F，Qin G Z，et al. Response of jujube fruits to exogenous oxalic acid treatment based on proteomic analysis[J]. Plant and Cell Physiology，2009，50（2）：230-242.

[12]Asencio A D，Serrano M，García-Martínez S，et al. Organic acids，sugars，antioxidant activity，sensorial and other fruit characteristics of nine traditional Spanish Citrus fruits [J]. European Food Research & Technology，2018，244：1497-1508.

[13]周先艷，朱春華，李進學，等. 果實有機酸代謝研究進展[J]. 中國南方果樹，2015，44（1）：120-125，132.

[14]李佳秀，張春嶺，劉 慧，等. 草莓汁中糖酸組成分析及其在摻假鑒別中的應用[J]. 食品工業(yè)科技，2019，40（21）：268-273.

[15]Hwang H，Kim Y J，Shin Y. Influence of ripening stage and cultivar on physicochemical properties，sugar and organic acid profiles，and antioxidant compositions of strawberries[J]. Food Science and Biotechnology，2019，28：1659-1667.

[16]王鵬飛，曹 琴，何永波，等. 歐李果實發(fā)育期糖和酸組分及其含量的動態(tài)變化特性[J]. 西北植物學報，2011，31（7）：1411-1416.

[17]葉麗琴，孫 萌，張忠爽，等. 不同發(fā)育階段歐李果實糖酸變化規(guī)律研究及相關性分析[J]. 食品工業(yè)科技，2017，38（5）：98-102.

[18]鄭麗靜，聶繼云，閆 震. 糖酸組分及其對水果風味的影響研究進展[J]. 果樹學報，2015，32（2）：304-312.

[19]魏國芹，孫玉剛，孫 楊，等. 甜櫻桃果實發(fā)育過程中糖酸含量的變化[J]. 果樹學報，2014，31（增刊）：103-109.

[20]趙建濤. 番茄果實主要糖酸成分全基因組關聯(lián)分析[D]. 楊凌：西北農林科技大學，2016.

[21]劉有春，陶承光，魏永祥，等. 越橘果實糖酸含量和不同發(fā)育階段的變化及其與葉片中可溶性糖含量的相關關系[J]. 中國農業(yè)科學，2013，46（19）：4110-4118.

[22]劉 碩，劉有春，劉 寧，等. 李屬（Prunus）果樹品種資源果實糖和酸的組分及其構成差異[J]. 中國農業(yè)科學，2016，49（16）：3188-3198.

[23]Singh S P，Singh Z，Swinny E E. Sugars and organic acids in Japanese plums （Prunus salicina Lindell） as influenced by maturation，harvest date，storage temperature and period[J]. International Journal of Food Science & Technology，2010，44（10）：1973-1982.聶梅梅，肖亞冬，李大婧，等. 超微粉碎對懷山藥粉抗氧化和體外消化性的影響[J]. 江蘇農業(yè)科學，2020，48（21）：224-228.