不同黃肉獼猴桃品種(系)果實(shí)品質(zhì)及糖組分分析

焦旭東，賈東峰，陳雙雙，李西時，徐小彪，黃春輝

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/江西農(nóng)業(yè)大學(xué)獼猴桃研究所，南昌，330045)

獼猴桃果實(shí)口感酸甜適中，風(fēng)味鮮美，含有豐富的維生素C及豐富的有機(jī)酸、糖、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)微量元素等營養(yǎng)成分，具有許多保健功效，對人體健康具有重要作用[1-2]。目前獼猴桃栽培生產(chǎn)利用最廣泛的為中華獼猴桃(A.chinensis)和美味獼猴桃(A.deliciosa)[3-4]，其中綠肉類獼猴桃占總產(chǎn)量的75.3%，黃肉類占7.7%，紅肉類占8.1%，其他品種占8.9%[5]。黃肉獼猴桃屬于中華獼猴桃品系，黃肉類型的中華獼猴桃品種果實(shí)較大、果皮光滑無毛、含酸量低、風(fēng)味濃甜可口，較耐貯藏，符合國內(nèi)消費(fèi)者的需求，受到國內(nèi)市場的青睞，未來國內(nèi)市場潛力巨大。

獼猴桃果實(shí)品質(zhì)、風(fēng)味及其營養(yǎng)價值是評價獼猴桃優(yōu)劣的重要指標(biāo)[6]。獼猴桃的品質(zhì)主要由獼猴桃外觀品質(zhì)和果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)來決定，而獼猴桃的外觀品質(zhì)主要由色澤、果形指數(shù)、單果質(zhì)量等構(gòu)成，獼猴桃的果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)主要由多種內(nèi)含物決定[7]，如可溶性固形物含量、總酸、糖組分、維生素C等。研究發(fā)現(xiàn)，糖酸組分及其含量也會直接影響果實(shí)的口感和風(fēng)味[8]，傳統(tǒng)測量糖酸的方法有斐林法、硝基水楊酸法和氫氧化鈉滴定法等，但這些方法并不能明確測定其主要糖組分和含量。高效液相色譜法(簡稱HPLC)是一種比較精準(zhǔn)高效測量糖組分和含量的方法，它不僅能精準(zhǔn)高效地檢測葡萄[9-11]、桃[12-13]、荔枝[14-15]等果實(shí)中糖組分和含量，也可用于荔枝維生素C含量的快速檢測、柑桔類黃酮化合物含量檢測等[16]。本試驗(yàn)以改良過的HPLC測定獼猴桃果實(shí)中糖組分和含量。

目前已知的黃肉獼猴桃品種較多，但關(guān)于果實(shí)品質(zhì)的研究較少，本研究以江西省奉新縣種植的11種不同品種(系)的黃肉獼猴桃[17]為研究對象，通過高效液相色譜法測定果實(shí)中糖組分和含量，結(jié)合可滴定酸、維生素C含量等品質(zhì)分析，綜合選定性狀優(yōu)良品種(系)用于江西省內(nèi)黃肉獼猴桃品種(系)推廣及為新品種(系)的培育提供優(yōu)良親本材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)樣品于2019年10月在江西省奉新縣農(nóng)業(yè)局種質(zhì)資源圃采集，試點(diǎn)地處江西省西北部，介于東經(jīng)114°45′～115°31′，北緯28°34′～28°52′之間；為中亞熱帶濕潤氣候，四季分明，氣候溫暖適宜，降雨量充沛，日照時間充足，有較長的無霜期；年相對濕度平均為79%，年平均降雨量為1 612 mm，無霜期年平均為260 d左右，年平均氣溫為17.3 ℃，年日照時數(shù)達(dá)1 803 h。

供試黃肉獼猴桃品種(系)：“奉黃1號”“奉黃2號”“奉黃3號”“奉野1號”“奉野2號”“奉野3號”“奉野4號”“云海1號”“金豐”“武寧3號”“武寧4號”。

1.2 試驗(yàn)方法試驗(yàn)準(zhǔn)備：10月初在江西省奉新縣農(nóng)業(yè)局種質(zhì)資源圃統(tǒng)一采收，隨機(jī)挑選不同品種(系)且品種(系)內(nèi)大小相近的果實(shí)，放置于室溫條件下使其達(dá)到自然成熟，測定果實(shí)可溶性固形物含量、干物質(zhì)等指標(biāo)，后去除果實(shí)中果皮及果心，切碎后液氮冷凍，放置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

果實(shí)品質(zhì)測定：可溶性固形物含量采用手持式糖度計(jì)測定[18]；酸堿滴定法測可滴定酸含量[19]；維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定[20]；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[21]；糖組分采用改良過的HPLC測定[22]：每個重復(fù)4 g左右的冷凍樣品，液氮碾磨均勻后加5.0 mL的80%乙醇，35 ℃水浴25 min，室溫下10 000 rpm離心15 min，取上清液，重復(fù)提取3次，合并上清液，定容至25 mL。取1 mL的提取液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸干后加入1 mL經(jīng)抽濾排氣后的超純水溶解，后用直徑13 mm、孔徑0.44 μm的水系濾頭過濾，濾液用于HPLC測定糖含量。

色譜條件選用Waters Spherisorb NH2柱(4.6 mm × 250 mm，5.0 μm)，柱溫35 ℃，流動相為乙腈∶超純水=7.8∶2.2，流速為1.0 mL/min；RID檢測器檢測。

1.3 數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS(Version 20.0)軟件分析，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化利用隸屬函數(shù)法[16]，利用SPSS軟件進(jìn)行主成分分析并制作相應(yīng)的圖，綜合分值Dn計(jì)算參考劉科鵬[16]提出的計(jì)算方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)外觀品質(zhì)11個不同黃肉獼猴桃品種(系)外觀品質(zhì)見表1，果實(shí)的單果質(zhì)量為41.35～120.28 g，平均值為77.28 g，其中奉黃1號、奉黃3號、奉野3號、金豐、云海1號高于平均值，奉黃3號、金豐、云海1號的單果質(zhì)量大于100 g。果形指數(shù)為0.73～1.33，最高值為1.33，平均值為1.19，奉野1號果形指數(shù)低于1，果形指數(shù)為1～1.19的品種有奉黃3號、奉野2號和武寧3號。研究表明果形指數(shù)為1.2左右最佳，綜合果形指數(shù)，奉黃2號、武寧4號的果形指數(shù)表現(xiàn)優(yōu)異。武寧4號的單果質(zhì)量和果實(shí)大小表現(xiàn)不夠突出，但果形指數(shù)表現(xiàn)優(yōu)異，考慮是否可以通過果實(shí)的膨大處理或基因調(diào)控來改良武寧4號果實(shí)大小的問題。

表1 不同黃肉獼猴桃品種(系)果實(shí)外觀品質(zhì)

2.2 果實(shí)可溶性固形物、干物質(zhì)、可溶性糖、可滴定酸及維生素C含量由表2可知，可溶性固形物含量為6.7%～13.8%，平均值為10.25%，高于平均值的品種(系)按大小排序分別為：奉野1號>奉黃2號>云海1號>武寧4號>奉野3號>奉黃1號>奉黃2號，其中奉野1號的可溶性固形物含量高達(dá)13.8%。供試的11個品種果實(shí)干物質(zhì)為12.07%～20.46%，平均值為17.99%，含量相對較高且大于19%的品種(系)按大小排序分別為：武寧4號>奉黃2號>奉野1號>奉野4號>奉野3號。綜合可溶性固形物含量及干物質(zhì)指標(biāo)分析，奉野1號、奉黃2號、武寧4號的表現(xiàn)優(yōu)異，這說明這3個品種(系)的有機(jī)物積累、營養(yǎng)成分等含量相對較高，但并不能說明這幾個品種(系)的果實(shí)品質(zhì)足夠優(yōu)秀。供試的11個品種果實(shí)可滴定酸為1.13%～2.26%，均值為1.45%，高于均值的品種(系)有：奉野2號、金豐、武寧3號，其中金豐的可滴定酸含量最高，為2.26%?？傻味ㄋ岷繌拇蟮叫∫来闻帕袨椋航鹭S>奉野2號>武寧3號>奉黃2號>武寧4號>奉黃3號>奉野4號>奉野1號>云海1號>奉黃1號>奉野3號。供試的11個品種果實(shí)維生素C含量為25.63～72.09 mg/100 g，維生素C含量相對較高的品種(系)有：武寧4號、武寧3號、奉野4號。供試的11個品種果實(shí)可溶性糖為6.70%～8.15%，均值為7.66%，可溶性糖含量相對較高的品種(系)有云海1號、奉野1號、奉黃2號、奉野2號、奉黃1號。

表2 不同黃肉獼猴桃品種(系)果實(shí)可溶性固形物、干物質(zhì)、可滴定酸及維生素C含量

2.3 果實(shí)糖組分葡萄糖作為生物主要供能物質(zhì)且最為重要的一種單糖，在獼猴桃果實(shí)中也占有重要的地位，供試11個獼猴桃品種果實(shí)葡萄糖含量為26.92～56.37 mg/g，其中含量最高的是云海1號。果糖作為獼猴桃果實(shí)中另一種大量存在的單糖，自身具有水果香味，并且甜度高、口感好，是獼猴桃果實(shí)中一種重要組成部分，果糖含量為30.77～60.40 mg/g，其中含量最高的品種是奉黃1號。而蔗糖作為我們廣泛熟知的一種多糖，供試11個獼猴桃品種果實(shí)蔗糖含量為16.95～57.71 mg/g，其中最高的是奉黃2號(見表3)。

表3 不同黃肉獼猴桃品種(系)果實(shí)糖組分

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，奉黃1號、奉黃2號、奉黃3號、奉野4號和云海的總糖組分含量較高，從大到小依次為奉黃1號>奉黃2號>奉野4號>云海1號>武寧3號>武寧4號>奉野3號>奉野1號>奉野2號>金豐>奉黃3號?？偺墙M分表現(xiàn)出色的是奉黃1號、奉黃2號，同時奉野1號、奉野2號、金豐和奉黃3號的總糖組分表現(xiàn)不夠理想，即這4個品種(系)的口感風(fēng)味表現(xiàn)相對較差。綜合不同品種(系)的黃肉獼猴桃發(fā)現(xiàn)，果糖含量占總糖含量的比例基本穩(wěn)定，除了奉野1號所占比例較高以外，其余品種(系)基本在30%左右，而蔗糖和葡萄糖根據(jù)品種(系)的不同有一定的變化，除了奉野1號、奉野3號、云海1號外，蔗糖所占的比例均超過了果糖的比重，而葡萄糖含量在總糖中所占的比例除了奉黃1號、奉黃2號、金豐外均超過了果糖所占的比重。

2.4 果實(shí)主成分分析主成分分析顯示(見表4)，前3個主成分(特征值>0.8)的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到80.489%，即前3個主成分能代表全部資源80.489%的信息量。由各特征向量值可知，決定第1主成分大小的主要是果形指數(shù)、蔗糖和果糖，決定第2主成分大小的主要是可溶性固形物含量和干物質(zhì)，決定第 3 主成分大小的主要是葡萄糖。

表4 主成分的特征向量、特征值、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率

2.5 果實(shí)品質(zhì)綜合評價以主成分貢獻(xiàn)率為權(quán)重，計(jì)算各樣品前3個主成分的分值與相應(yīng)權(quán)重之積的累加之和，得到綜合分值Dn(見表5)。從綜合品質(zhì)性狀上看，綜合分值Dn越高，綜合品質(zhì)表現(xiàn)越好。其中綜合分值

表5 主成分得分及總評

排名前4位(綜合分值>0.5)的分別為奉黃2號、奉野3號、奉黃1號、武寧3號。

3 結(jié)果與討論

從外觀品質(zhì)考慮，果形指數(shù)數(shù)據(jù)顯示奉黃2號、武寧4號的果形指數(shù)相較其他品種更加理想，但單果質(zhì)量及果實(shí)大小等方面的數(shù)據(jù)顯示武寧4號的表現(xiàn)又不夠理想。從果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)考慮，可溶性固形物和干物質(zhì)含量較高的品種有奉野1號、奉黃2號、奉野4號、奉野3號、武寧4號；可滴定酸含量較高的有奉野2號、金豐、武寧3號、奉黃2號、武寧4號；維生素C含量武寧系列最高；糖組分分析中奉黃1號、奉黃2號、奉野4號的表現(xiàn)相較其他品種表現(xiàn)更加突出。

近年來果實(shí)糖含量的研究是重要的研究課題。本試驗(yàn)通過對不同黃肉獼猴桃品種(系)果實(shí)糖組分分析發(fā)現(xiàn)，果糖在不同黃肉獼猴桃品種(系)糖組分含量中占比基本相同，除奉野1號占比超過40%外，其余均處于30%左右。因果糖甜度相對較高，故奉野1號的口感可能偏甜，但這并不能說明果糖含量高與口感偏甜有單一正相關(guān)關(guān)系，還可能與果實(shí)大小、維生素C含量等其他指標(biāo)有關(guān)。蔗糖和葡萄糖所占比例根據(jù)品種(系)不同有一定差別，在所試驗(yàn)的不同品種(系)的黃肉獼猴桃中，因?yàn)楹靠缍容^大，所占總糖的比重跨度也較大，可能因?yàn)楣麑?shí)成熟后蔗糖分解程度不同導(dǎo)致，也可能與自身果實(shí)蔗糖含量差別有關(guān)，具體原因需要進(jìn)一步分析研究。葡萄糖作為人體最容易吸收的一種單糖，在果實(shí)中廣泛存在，云海1號、奉野1號、奉野3號、奉黃1號葡萄糖含量較高，但奉黃1號在總糖中所占比例較低，云海1號相對表現(xiàn)較為突出，不能確定作為生物的主要供能物質(zhì)的葡萄糖含量與果實(shí)大小的關(guān)系，具體結(jié)論需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

維生素C含量的高低作為判斷獼猴桃果實(shí)品質(zhì)好壞的一個重要指標(biāo)具有重要意義。數(shù)據(jù)顯示：武寧4號、武寧3號、奉野4號的維生素C含量相對較高。雖然維生素C含量的高低作為判斷獼猴桃果實(shí)品質(zhì)好壞的一個重要指標(biāo)且這3個品種(系)的維生素C含量相對較高，但這并不能作為獼猴桃品質(zhì)評價的唯一標(biāo)準(zhǔn)，同時也不能說明這3個品種(系)就是我們要找的優(yōu)異品種(系)。我們可以以這3個品種(系)為試材，探究維生素C含量高表達(dá)的具體原因，是外部環(huán)境所致，還是自身遺傳信息的表達(dá)所致。雖然武寧4號的果實(shí)大小需要進(jìn)一步改良，但奉黃2號、武寧4號的整體數(shù)據(jù)體現(xiàn)比較優(yōu)秀，問題是單一的數(shù)據(jù)指標(biāo)分析及經(jīng)驗(yàn)分析，并不能確切表明品質(zhì)的優(yōu)劣。

主成分分析法[27-28]是考察多個變量間相關(guān)性的一種多元統(tǒng)計(jì)方法，研究如何通過少數(shù)幾個主成分來揭示多個變量間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即從原始變量中導(dǎo)出少數(shù)幾個主成分，使它們盡可能多地保留原始變量的信息，且彼此間互不相關(guān)。即在最大程度保留原有信息的前提下，利用數(shù)目較少且相互獨(dú)立的指標(biāo)去代表數(shù)目較多且彼此相關(guān)的指標(biāo)[23-24]。由于果實(shí)品質(zhì)測定指標(biāo)中單位量綱不同，因此要對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，如：阮敏[25]、鈕福祥[26]等提出對原始數(shù)據(jù)采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以消除不同評價指標(biāo)對評價體系的正負(fù)影響。本試驗(yàn)研究中，我們通過隸屬函數(shù)法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，消除了不同指標(biāo)和多個品質(zhì)變量因單位不同和貢獻(xiàn)率重疊導(dǎo)致對分析結(jié)果的影響。通過分析發(fā)現(xiàn)前3個主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到80.489%，基本反映了全部數(shù)據(jù)信息。同時我們利用權(quán)重加權(quán)思想對前已知的3個主成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到一個綜合分值Dn，通過比較分析可以客觀反映出不同樣品果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣?；谒衅贩N的綜合分值Dn的得分情況，提出綜合分值大于0.5的奉黃2號、奉野3號、奉黃1號、武寧3號這4個品種(系)的黃肉獼猴桃果實(shí)品質(zhì)較為優(yōu)異，綜合分值小于0.5的奉黃3號、奉野1號、奉野2號、奉野3號、金豐、云海1號、武寧4號這幾個黃肉獼猴桃品種(系)的果實(shí)品質(zhì)較差。

綜合各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，認(rèn)為奉黃2號在這11個黃肉獼猴桃品種(系)中無論從果形指數(shù)、風(fēng)味口感還是營養(yǎng)價值等方面整體表現(xiàn)都比較突出，是相對比較理想的黃肉獼猴桃品種(系)，可以作為江西省內(nèi)黃肉獼猴桃的品種(系)推廣和新品種(系)的培育提供優(yōu)良親本材料。