11 個柑橘品種果實營養(yǎng)成分分析與品質(zhì)綜合評價

李勛蘭，洪 林，楊 蕾，王 武，韓國輝，農(nóng)江飛，譚 平

（重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶 401329）

柑橘是世界第一大水果，因具有特殊的色香味和較高營養(yǎng)價值深受廣大消費者喜愛[1]。柑橘果實富含有機酸、膳食纖維、維生素、蛋白質(zhì)以及多糖等[2]，除此之外，柑橘果實中還含有許多功能性物質(zhì)，如類黃酮和酚酸等，具有抗炎、抗癌、抗氧化、抗過敏等重要生理作用[3-5]。隨著人們生活水平的提高，優(yōu)質(zhì)且具有保健功效的柑橘品種得到大多消費者的青睞。柑橘作為日常消費水果，除金柑外，大部分品種可食部分為果肉，果肉營養(yǎng)成分以及口感等也成為消費者選擇購買的重要指標(biāo)。柑橘果實品質(zhì)是決定其市場競爭力的重要因素，而品種特性對果實品質(zhì)起決定性作用。所以，對不同柑橘品種的果實品質(zhì)進(jìn)行分析和科學(xué)評價可為品種選育、改良以及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。除常規(guī)指標(biāo)VC、可溶性固形物、多糖、有機酸含量外，類黃酮和酚酸含量亦是影響果實品質(zhì)的重要因子。目前，柑橘果實中類黃酮和酚酸含量差異分析的研究多集中于名、特、優(yōu)的主栽品種和野生柑橘等，對具有推廣潛力的新品種的果實功能成分分析鮮見報道[6-9]；前人主要采用常規(guī)指標(biāo)結(jié)合簡單的統(tǒng)計方法對果實品質(zhì)進(jìn)行評價分析，采用科學(xué)的綜合評價方法并結(jié)合柑橘果肉酚類物質(zhì)進(jìn)行果實品質(zhì)評價的研究較少[10-12]。

本實驗分析測定9 個具有推廣潛力的優(yōu)質(zhì)柑橘新品種和2 個重慶地區(qū)主栽柑橘品種的8 個常規(guī)果實品質(zhì)指標(biāo)以及20 種酚類物質(zhì)，并結(jié)合因子分析評價法[13]對果實品質(zhì)進(jìn)行分析，旨在探究9 個柑橘新品種果肉中酚類物質(zhì)組成和含量以及不同種類間的差異，并對其果實品質(zhì)進(jìn)行綜合評價，為柑橘選育和資源開發(fā)利用提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

樣品采自重慶市江津柑橘品種區(qū)試園，所有品種皆以枳（Poncirus trifoliata(L.) Raf）作為砧木，樹齡均在10 a左右，于2014年進(jìn)行高換，果園栽培管理水平較一致。在果實成熟期，選擇樹勢較為一致植株，從東南西北4 個方向選取大小均勻和果型正常的健康果實。實驗分析的11 個柑橘品種包括6 個雜柑（Citrus reticulataBlanco）品種：W·默科特（W·Murcott）、金塊（Gold Nugget）、塔荷金（Tahoe Gold）、沙斯塔金（Shasta Gold）、尤斯邁特金（Yosemite Gold）以及探戈（Tango），其中，W·默科特為主栽品種；5 個甜橙（C. sinensisL. Osbeck）品種：長葉香橙、長葉晚橙、清秋臍橙、紐荷爾臍橙、以及津香橙，其中，紐荷爾臍橙為主栽品種。

標(biāo)準(zhǔn)品甜橙黃酮、圣草枸櫞苷、香風(fēng)草苷、蕓香柚皮苷、柚皮素、新橙皮苷、川皮苷、枸橘苷、野漆樹苷、橙皮素、橘皮素、對香豆酸、阿魏酸、芥子酸（純度均為95%以上） 美國Chroma Dex公司；柚皮苷（純度98.0%）、橙皮苷（純度99.0%）、咖啡酸（純度99.8%） 德國Dr. Ehrenstorfer GmbH公司。

原兒茶酸（純度＞95.0%） 中國食品藥品檢定研究院；對羥基苯甲酸（純度＞97.0%） 上海源葉生物科技有限公司；香草酸（純度98.0%） 中國藥品生物研制檢定所；丙酮、乙酸、甲酸（均為色譜純）重慶川東化工集團(tuán)有限公司；氫氧化鈉、鹽酸（均為分析純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ACQUITY型超高效液相色譜儀（2996二極管陣列檢測器，version 4.1 Empour工作站） 美國Waters公司；Milli-Q Advantage A10型超純水器 美國Millpore公司；3K15型高速冷凍離心機 美國Sigma-Aldrich公司；KQ200DE型超聲波清洗器 江蘇昆山市超聲儀器有限公司；WD-12型氮吹儀 杭州奧盛儀器有限公司；Pocket Pal-1手持糖度折光儀 日本Atago公司。

1.3 方法

1.3.1 果肉類黃酮及酚類含量檢測

樣品前處理：柑橘采摘后，隨機取15 個果實，清洗、晾干后去皮。去除種子后將果肉切碎、混勻，徹底粉碎后制成待測樣，保存于-40 ℃冰箱中備用。

類黃酮及酚酸的提取參照龔蕾[14]的方法。

標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各5.00 mg于5.00 mL棕色容量瓶中，用色譜純甲醇溶解并定容，標(biāo)準(zhǔn)品母液質(zhì)量濃度為1.00 mg/mL，-80 ℃保存?zhèn)溆谩２捎弥鸺壪♂尫▽⑸鲜瞿敢喊凑找蠓謩e稀釋到相應(yīng)的質(zhì)量濃度。

類黃酮測定色譜條件：ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）；柱溫35 ℃；進(jìn)樣量3.0 μL；流動相為0.2%乙酸溶液（A）和甲醇（B）；洗脫梯度：0～5 min，90%～70% A；5～10 min，70%～20% A；10～15 min，20% A；15～16 min，20%～90% A；流速為0.3 mL/min；波長掃描范圍200～400 nm，定量波長283 nm（甜橙黃酮、橘皮素、川皮苷）和330 nm（其他類黃酮）。

酚酸測定色譜條件：ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）；柱溫35 ℃；進(jìn)樣量3.0 μL；流動相為0.3%乙酸溶液（A）和甲醇（B）；洗脫梯度：0～5 min，95%～75% A；5～8 min，75%～75% A；8～12 min，75%～20% A；12～16 min，20%～95% A；流速0.3 mL/min；波長掃描范圍210～400 nm，定量波長為320 nm（咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、芥子酸）和260 nm（其他酚酸）。

1.3.2 果實品質(zhì)常規(guī)指標(biāo)測定

取20 個果，用電子天平測量，計算單果質(zhì)量和可食率；VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定[15]；可溶性固形物含量采用手持糖度折光儀測定；可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定[16]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有樣品均設(shè)3 個重復(fù)，測定結(jié)果以 ±s表示。各指標(biāo)測定均以鮮質(zhì)量計。采用Excel 2010和MATLAB 2017b完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析。采用Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化法[17]進(jìn)行原始數(shù)據(jù)無量綱化處理，然后利用主成分分析[18]提取因子，計算各果實品質(zhì)指標(biāo)的特征值以及方差貢獻(xiàn)率，利用方差極大法[19]計算旋轉(zhuǎn)因子的載荷值。采用湯姆遜回歸法[20]計算因子得分，根據(jù)因子的特征值大于1的原則提取因子，采用因子所對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重[21]，最后將因子得分和對應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，計算得到各品種果實品質(zhì)的綜合得分。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實營養(yǎng)成分分析

由表1可知，雜柑和甜橙果肉中黃烷酮類為主要類黃酮，多甲氧基黃酮類含量極低。柚皮苷、枸橘苷在11 個柑橘品種皆未檢出。在所檢測的13 種類黃酮中，所有品種果肉中橙皮苷、蕓香柚皮苷和香風(fēng)草苷為主要的類黃酮，三者占類黃酮總量的99%以上。橙皮苷含量最高，除探戈和W·默科特外，其他品種果肉中橙皮苷含量占13 種類黃酮總量的70%以上；其次是蕓香柚皮苷含量較高，均值在300 mg/kg左右；香風(fēng)草苷含量均值約為150 mg/kg。甜橙類品種果肉橙皮苷含量無顯著差異，均值在1 300 mg/kg左右。6 個雜柑品種中金塊果肉中橙皮苷含量最高，達(dá)2 069.42 mg/kg；沙斯塔金、塔荷金和尤斯邁特金果肉中橙皮苷含量無顯著性差異，均值在1 400 mg/kg左右；探戈和W·默科特果肉中橙皮苷含量無顯著差異且含量最低，只有11 個品種均值的30%左右。蕓香柚皮苷含量在甜橙品種中無顯著性差異。另外，探戈和W·默科特果肉中13 種類黃酮含量皆無顯著性差異；塔荷金果肉中香風(fēng)草苷含量與金塊、沙斯塔金、尤斯邁特金具有顯著性差異且最低。金塊和沙斯塔金果肉的類黃酮總量較高，達(dá)2 300 mg/kg以上，而探戈和W·默科特果肉的類黃酮總量較低，只有約900 mg/kg，其他品種的果肉類黃酮總量相差不大，約為1 700 mg/kg。

由表2可知，柑橘果肉中以肉桂酸型酚酸為主，雜柑果肉中肉桂酸型酚酸含量占總酚酸的89%以上，甜橙品種果肉桂酸型酚酸含量占總酚酸的79%以上。所有品種果肉中阿魏酸含量最高，甜橙果肉中阿魏酸含量占總酚酸含量的63%以上，而雜柑果肉中占總酚酸含量的73%以上。雜柑果肉中咖啡酸含量高于對香豆酸，甜橙果肉中對香豆酸含量高于咖啡酸。不同甜橙品種果肉中阿魏酸和咖啡酸含量無顯著性差異。探戈和W·默科特果肉中阿魏酸和咖啡酸含量與甜橙品種接近，均約為其他雜柑品種的二分之一。果肉芥子酸含量在甜橙品種間差異不顯著，且甜橙品種的含量高于雜柑品種，約為雜柑品種的2 倍。除探戈和W·默科特外，雜柑酚酸總量最高，均值為165 mg/kg，探戈和W·默科特酚酸總量和甜橙品種接近，約為90 mg/kg。

表 1 柑橘果肉中類黃酮含量Table 1 Contents of flavonoids in pulp of different citrus varieties mg/kg

表 2 柑橘果肉中酚酸含量Table 2 Contents of flavonoids in citrus pulp of different varieties mg/kg

表 3 8 種常規(guī)果實品質(zhì)指標(biāo)測定結(jié)果Table 3 Eight fruit quality parameters of different varieties of citrus

如表3所示，11 個柑橘品種中，甜橙類單果質(zhì)量都大于雜柑類；6 個雜柑品種中沙斯塔金單果質(zhì)量最大，塔荷金單果質(zhì)量最??；清秋臍橙單果質(zhì)量最大，其他甜橙品種的單果質(zhì)量無顯著性差異；除W·默科特外，其余10 個品種在種子數(shù)上無顯著性差異，且基本無種子。甜橙類品種在可食率上無顯著性差異。甜橙VC含量高于雜柑，且甜橙中VC含量差異不顯著，均值約為52 mg/100 mL。11 個柑橘品種在可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)上差異不顯著，均在12.8%左右。除清秋臍橙可滴定酸含量最低、沙斯塔金及紐荷爾可滴定酸含量較高外，其他品種可滴定酸含量差異不顯著。清秋臍橙果實固酸比最高，其他品種（除金塊）在固酸比上無顯著性差異。所有品種在總糖含量上無顯著性差異。

2.2 果實品質(zhì)因子分析

2.2.1 公因子提取

如表4所示，前3 個因子的累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)81.82%，保留了原始數(shù)據(jù)的絕大部分信息，因此提取前4 個因子信息進(jìn)行后續(xù)分析計算。由旋轉(zhuǎn)后因子載荷矩陣可知，第1因子貢獻(xiàn)率達(dá)35.42%，主要代表類黃酮總量、酚酸總量、可溶性固形物、總糖以及可食率，反映果實多數(shù)內(nèi)在品質(zhì)；第2因子貢獻(xiàn)率為27.70%，主要代表單果質(zhì)量、種子數(shù)和VC含量；第3因子貢獻(xiàn)率為18.70%，主要代表可滴定酸和固酸比，反映果實口感[22]。

表 4 旋轉(zhuǎn)后因子載荷矩陣、特征值及貢獻(xiàn)率Table 4 Rotated factor loading, eigenvalues and variance contribution rates of principal components

2.2.2 因子得分和排名

表 5 因子得分及果實品質(zhì)綜合得分Table 5 Principal component scores and corresponding comprehensive quality scores

如表5所示，金塊和沙斯塔金在第1因子的得分最高，說明金塊和沙斯塔金與其他品種相比，其果實品質(zhì)在功能性成分含量、總糖和可溶性固形物上具有優(yōu)勢。5 個甜橙品種在第2因子的得分皆較高，而6 個雜柑品種除沙斯塔金外在第2因子的得分皆較低，說明甜橙品種較雜柑品種的果實品質(zhì)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在果實大小及VC含量上，而沙斯塔金與其他雜柑相比在單果質(zhì)量和VC含量上有優(yōu)勢。沙斯塔金和紐荷爾在第3因子得分較高，而金塊和清秋臍橙得分較低，說明沙斯塔金和紐荷爾比金塊和清秋臍橙在果實口感風(fēng)味上有優(yōu)勢。以不同因子貢獻(xiàn)率為權(quán)重，根據(jù)各品種前3 個因子得分與相應(yīng)權(quán)重乘積的累加和計算得到果實品質(zhì)綜合得分，甜橙品種果實品質(zhì)綜合評價得分由高到低為紐荷爾＞長葉晚橙＞長葉香橙＞津香橙＞清秋臍橙，說明長葉晚橙、津香橙、清秋臍橙、長葉香橙這4 個甜橙新品種的果實品質(zhì)低于主栽甜橙品種紐荷爾。雜柑品種果實品質(zhì)綜合評價得分由高到低為沙斯塔金＞金塊＞尤斯邁特金＞塔荷金＞探戈＞W(wǎng)·默科特，說明沙斯塔金、尤斯邁特金、塔荷金、金塊、探戈這5 個雜柑新品種的果實品質(zhì)高于主栽雜柑品種W·默科特?？傮w上甜橙品種果實品質(zhì)綜合得分高于雜柑品種，說明甜橙類果實品質(zhì)高于雜柑類。

3 討 論

柑橘果實品質(zhì)是決定其市場競爭力的重要因素，隨著人們對自身健康的日益關(guān)注及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，富含生物活性物質(zhì)的柑橘品種勢必將成為消費者的首選。對不同柑橘品種營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，能更好地了解品種品質(zhì)特性，對指導(dǎo)品種結(jié)構(gòu)調(diào)整和新品種選育具有重要意義。

本實驗對11 個柑橘品種的20 種酚類物質(zhì)含量和8 種常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行分析測定。通過比較發(fā)現(xiàn)，不同類別及品種的柑橘果肉中類黃酮與酚酸的組成和含量存在差異。果肉中類黃酮主要為香風(fēng)草苷、蕓香柚皮苷、橙皮苷等，酚酸主要為對香豆酸、咖啡酸、阿魏酸和芥子酸等，其中橙皮苷占類黃酮總量的70%以上，阿魏酸占酚酸總量的63%以上。本研究結(jié)果所得類黃酮和酚酸成分與Zhao Ziyan[23]、黃勝佳[24]等的結(jié)果基本一致。說明不同種類的柑橘品種果肉中主要類黃酮化合物皆為橙皮苷，主要酚酸化合物皆為阿魏酸。雜柑果肉中芥子酸含量皆低于甜橙類，該結(jié)果與張靜等[25]的結(jié)果基本一致。甜橙中VC含量高于雜柑，該結(jié)果與朱麗莎[26]、洪林[27]、Lado[28]等一致。甜橙品種間主要功能性物質(zhì)（類黃酮、酚酸以及VC）含量差異相對于雜柑品種間的含量差異較小，這可能由于所分析的甜橙品種其親本具有相似性。另外，明顯可以看出探戈和W·默科特這2 個品種在檢測的13 種類黃酮、7 種酚酸類物質(zhì)以及VC和可溶性固形物含量上無顯著性差異，這可能由于探戈為W·默科特誘變而來，遺傳物質(zhì)上具有較多相似性[29]。金塊和沙斯塔金這2 個品種果肉在類黃酮總量和酚酸總量上明顯高于其他品種，因此，金塊和沙斯塔金可能成為鮮食柑橘品種中類黃酮和酚酸物質(zhì)的良好來源。

通過因子分析綜合評價可以看出，甜橙類品種的果實綜合品質(zhì)普遍高于雜柑類；甜橙品種中紐荷爾以及雜柑品種中沙斯塔金的綜合品質(zhì)最佳，其中雜柑果實品質(zhì)綜合評價結(jié)果與李勛蘭等[30]的結(jié)果不一致，這可能是由于綜合評價所采用果實品質(zhì)指標(biāo)不同，這也說明酚類物質(zhì)含量是果實品質(zhì)評價的重要指標(biāo)之一。

4 結(jié) 論

本實驗對2 個不同種類11 個柑橘品種果實營養(yǎng)成分進(jìn)行分析以及利用因子分析實現(xiàn)果實品質(zhì)綜合評價。甜橙類果實綜合品質(zhì)優(yōu)于雜柑類；柑橘果實中類黃酮和酚酸含量是進(jìn)行果實品質(zhì)分析的重要指標(biāo)；采用因子分析對柑橘果實品質(zhì)進(jìn)行綜合評價可為柑橘選育和資源開發(fā)利用提供依據(jù)。