枣(Ziziphus jujuba Mill.)是鼠李科枣属植物枣树的成熟果实,作为我国特产果品其栽培历史悠久,是我国第一大干果树种和第七大果树[1],枣果酸甜可口,食用价值与营养价值较高,历来是人们青睐的水果品种之一;枣果果实不仅营养丰富,而且还是一种具有较高药用价值的传统中药,其抗癌、抗癫痫、抗炎、抗失眠和神经保护作用都已被证实,并受到国内外研究学者的广泛关注[2]。
红枣以其高营养和功能价值而闻名,其富含多种营养成分包括可溶性糖、有机酸、β-胡萝卜素、维生素C及三萜酸、多酚等营养物质[3-5],国内外研究学者对其营养成分种类、功能及成熟过程中变化做了大量研究,结果表明品种是影响其营养物质成分含量差异的重要因素[6],我国枣果品种众多,关于不同品种枣果营养品质的系统性研究较少,本文对山西省内8个代表性枣果品种的可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、总酚、总黄酮、可溶性糖、有机酸、β-胡萝卜素、三萜酸含量及抗氧化能力进行比较分析,旨在为枣果品种的选育及枣果产品的开发提供理论依据。
甲醇、氢氧化钠、福林酚、磷酸二氢钾:天津市科密欧化学试剂有限公司;DPPH、维生素C、没食子酸、槲皮素、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、富马酸、β-胡萝卜素、白桦脂酸、熊果酸、齐墩果酸:上海博蕴生物科技有限公司;水溶性维生素E(Trolox):Sigma公司。
8种所选枣果品种及产地如表1所示,采摘标准为大小均匀的成熟全红果实,采摘后及时遇冷并带回实验室,将其置于-80℃超低温冰箱中冷冻保存以便于后续品质测定。
PAL-1型数显糖度计:广州市爱宕科学仪器有限公司;ALC-210.3型电子天平:赛多利斯艾科勒公司;UV-mini1240型紫外-可见分光光度计:日本岛津公司;HH-S型数显恒温水浴锅:金坛市医疗仪器厂;KQ-700DE型数控超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;pHS-3C型pH计:上海精密科学仪器有限公司;Acquity-UPLC型超高效液相色谱仪:美国Waters公司。
表1 8种不同品种枣果产地
Table 1 Eight different species of jujube fruit producing areas
品种 产地稷山板枣 山西稷县壶瓶枣 山西太谷县临猗梨枣 山西临猗县吕梁木枣 山西临县交城骏枣 山西交城县官滩枣 山西襄汾县保德油枣 山西保德县郎枣 山西太谷县
1.3.1 可溶性固形物、可滴定酸、维生素C含量测定
不同品种枣果可溶性固形物含量使用数显型手持糖度计进行测定;枣果可滴定酸含量测定采用NaOH中和滴定法测定;枣果维生素C含量参考GB 5009.86-2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》测定。
1.3.2 总酚、总黄酮含量测定
不同品种枣果中总酚、总黄酮含量的提取与测定参考文献[7]的方法略有改动。枣果酚类物质提取:准确称取枣果果肉2 g,研磨充分后加入50 mL甲醇溶液(80%),超声波辅助提取30 min,后在9 000 r/min离心条件下低温离心15 min,收集上清液,果渣重复提取3次,合并上清液旋转蒸发至干,后80%甲醇定容至25 mL。总酚、总黄酮的测定:总酚测定以没食子酸为标准品;总黄酮的测定以槲皮素为标准品,将待测样品稀释至合适浓度进行测定。
1.3.3 可溶性糖、有机酸含量测定
枣果可溶性糖与有机酸含量的提取:准确称取枣果8 g,充分研磨后加入50 mL蒸馏水,超声提取30 min后8 000 r/min下低温离心15 min,滤渣重复提取2次,合并上清液过0.45 μm水系滤膜待测。
使用高效液相色谱法对枣果中可溶性糖、有机酸进行量测定,可溶性糖含量的测定参考文献[8]的方法处理;有机酸含量的测定参考文献[9]的方法处理。
1.3.4 β-胡萝卜素含量测定
采用高效液相色谱法对枣果中β-胡萝卜素含量进行测定[10]。5.0 g鲜果充分研磨后加入10 mL正己烷,8 000 r/min低温离心10 min,取上清液,滤渣重复提取3次合并上清液,40℃下旋转蒸发至干后加入甲醇/乙腈/四氢呋喃(体积比为 73∶20∶7)1 mL 溶解。
色谱条件:甲醇/乙腈/四氢呋喃(体积比为73∶20∶7)以1.0 mL/min的流速进行等浓度梯度洗脱,使用C30 YMCCarotenoid专用色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)。进样量为20 μL,柱温40℃,检测波长:450 nm。
1.3.5 三萜酸含量测定
三萜酸的提取参照Guo等[11]的方法略作修改,称取2.0 g鲜果果肉,充分研磨后加入45 mL氯仿,超声提取30 min,9 000 r/min离心15 min取上清液,滤渣重复提取2次,合并滤液旋转蒸发至干,后甲醇溶解定容至25 mL容量瓶中,过0.45 μm滤膜待测。
色谱条件为流动相A:甲醇;流动相B:0.3%甲酸水溶液,梯度洗脱条件:0~15 min,75%~87% A;15 min~45 min,87% A;45 min ~ 50 min,87%~100% A。色谱柱为:Hypersil C18 色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流速为0.6 mL/min,柱温为25℃,检测器为蒸发光散射检测器,其漂移管温度为40℃,压力为400 kPa,进样量为 20 μL。
1.3.6 抗氧化能力测定
枣果抗氧化能力的测定中抗氧化物质的提取与总酚、总黄酮含量提取方法一致,不同品种枣果抗氧化能力的测定采用DPPH自由基清除法(DPPH法)及铁离子还原法(FRAP法)[6],DPPH自由基清除能力测定使用Trolox为对照品,FRAP铁还原能力的测定使用维生素C为对照品。
采用SPSS 19.0软件进行数据分析,结果以平均值±标准差(±s)表示,使用皮尔逊法分析指标间的相关性。
不同品种枣果可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、总酚、总黄酮含量见表2。
由表2可知,所选的8种山西境内不同品种枣果的可溶性固形物含量为29.5°Brix~33.5°Brix之间,稷山板枣、壶瓶枣、吕梁木枣其可溶性固形物含量最高,此3种枣果相对于其他品种甜度更高;可滴定酸也是水果品质重要的构成部分,郎枣果肉中的可滴定酸含量最高(0.46%),说明其风味偏酸;枣果中富含维生素C,其含量甚至超越具有“维生素C之王”的猕猴桃,8种枣果皆显示出高维生素C含量(6.1 mg/gDW~11.8 mg/gDW),其中郎枣的维生素C含量最高;8个品种枣果的总酚含量范围为19.4 mg/gDW~31.1 mg/gDW,总黄酮含量范围为4.5 mg/gDW~8.5mg/gDW,稷山板枣的总酚含量最高,官滩枣的总黄酮含量最高,8个品种酚类物质含量具有较大差异,有研究指出地区差异、品种等都能造成酚类物质含量的差异[12-13];枣果中的β-胡萝卜素是其重要的呈色物质及功能活性成分[14],所测8种枣果皆显示出较高的β-胡萝卜素含量(67.5 μg/100 gDW~98.3 μg/100 gDW),其中稷县板枣的 β-胡萝卜素含量最高,郎枣的β-胡萝卜素含量最低。
表2 不同品种枣果可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、总酚、总黄酮含量
Table 2 Soluble solid,titratable acid,vitamin C,total phenol and total flavonoids content from different cultivars jujube
注:同列肩标不同小写字母间有显著性差异(P<0.05)。
FRAP/(mgAAE/100 gDW)稷山板枣 33.5±0.7a 0.36±0.02b 7.2±0.1c 31.1±0.2a 6.1±0.2c 98.3±1.7a 9.3±0.2a 781.7±18.7a壶瓶枣 32.9±0.8ab 0.38±0.02b 10.5±0.3b 23.7±0.4d 4.5±0.1f 83.9±0.8c 4.6±0.2d 618.3±15.8d临猗梨枣 31.8±0.4b 0.29±0.01c 10.3±0.2b 19.4±0.3f 5.4±0.2e 88.1±1.1b 3.2±0.2e 588.3±18.2e吕梁木枣 32.8±0.5ab 0.31±0.02c 6.1±0.2d 22.5±0.8de 5.6±0.3de 88.4±1.2b 5.3±0.3c 693.5±15.4b交城骏枣 29.5±0.3b 0.29±0.01c 6.2±0.2d 24.6±0.4d 7.2±0.4b 76.1±1.5e 5.5±0.4c 701.5±12.5b官滩枣 30.2±0.6b 0.38±0.02b 6.8±0.2cd 26.1±0.5c 8.5±0.5a 78.9±0.9a 5.4±0.2c 716.7±14.4cd保德油枣 31.7±0.4b 0.41±0.02b 7.5±0.2c 28.8±0.7b 5.6±0.2e 81.5±0.4d 3.5±0.2e 611.8±15.1d郎枣 30.9±0.8b 0.46±0.01a 11.8±0.3a 21.5±0.5e 6.3±0.3c 67.5±1.6f 6.6±0.2b 647.2±10.7c品种 可溶性固物/°Brix可滴定酸/%维生素C/(mg/gDW)总酚/(mg/gDW)总黄酮/(mg/gDW)β-胡萝卜素/(μg/100 gDW)DPPH自由基清除能力/(mg TE/gDW)
8种枣果果实DPPH自由基清除能力范围为3.2 mg TE/gDW~9.3 mg TE/gDW,铁还原能力范围为588.3 mgAAE/100 gDW~781 mgAAE/100 gDW,枣果的铁还原能力与其清除DPPH自由基能力变化趋势相似,稷山板枣的DPPH自由基清除能力与铁还原能力最强,临猗梨枣的DPPH自由基清除能力与铁还原能力最弱,不同品种抗氧化能力的差异可能与其抗氧化组分有关,有研究指出,枣果的抗氧化能力与其酚类物质含量有显著相关性[15],稷县板枣中总酚含量最高,故其抗氧化能力最强。
枣果中可溶性糖与有机酸含量是决定其内在品质的重要因素,本文利用高效液相色谱法对不同品种枣果的可溶性糖种类及含量进行测定结果如表3所示。
表3 不同品种红枣中单糖组成及含量
Table 3 The composition and content of monosaccharides in jujube of different varieties mg/100 g DW
注:同列肩标不同小写字母间有显著性差异(P<0.05)。
品种 葡萄糖 果糖 蔗糖 山梨醇稷山板枣 595.5±3.2c 589.1±4.7a 2836.3±15.4a 97.1±4.2a壶瓶枣 435.3±7.6f 487.8±5.7c 2180.3±18.4f 76.1±3.5c临猗梨枣 396.7±4.3g 459.8±6.2d 2567.5±17.8d 68.8±2.7cd吕梁木枣 609.4±5.8b 517.4±5.3b 1966.3±15.7g 74.2±2.4c交城骏枣 683.3±6.2a 429.8±4.2e 2557.5±9.8d 88.8±3.7b官滩枣 580.3±3.4d 397.4±3.3f 2256.3±12.7e 64.2±2.4d保德油枣 437.5±3.8f 477.8±6.7c 2783.3±13.4b 86.1±3.8b郎枣 556.3±2.7e 519.8±7.2b 2657.5±13.8c 91.8±5.7a
不同品种鉴定出4种可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖、山梨醇),其中蔗糖含量在各品种中最高,是8种品种中最主要的可溶性糖。除交城骏枣与临猗梨枣蔗糖含量无显著性差异外,其他品种其蔗糖含量均有显著性差异(P<0.05)。其中交城骏枣的葡萄糖含量最高(683.3 mg/100 gDW),临猗梨枣的葡萄糖含量最低(396.7mg/100gDW),稷山板枣的果糖、蔗糖及山梨醇含量皆最高(果糖含量为589.1 mg/100 gDW;蔗糖含量为2 836.3 mg/100 gDW;山梨醇含量为97.1 mg/100 gDW),官滩枣的果糖含量最低(397.4 mg/100 gDW),吕梁木枣的蔗糖含量最低(1 966.3 mg/100 gDW),官滩枣的山梨醇含量最低(64.2 mg/100 gDW),在8种枣果品种中的最主要的可溶性糖—蔗糖含量排序为:稷山板枣>保德油枣>郎枣>临猗梨枣≈交城骏枣>官滩枣>壶瓶枣>吕梁木枣。
不同品种红枣有机酸组分变化见表4。
表4 不同品种红枣有机酸组分变化
Table 4 Changes of organic acid components in different varieties of jujube mg/100 g DW
注:同列肩标不同小写字母间有显著性差异(P<0.05)。
品种 苹果酸 柠檬酸 琥珀酸 富马酸稷山板枣 2.5±0.1d 29.1±0.7g 16.3±0.4d 13.6±0.2d壶瓶枣 5.3±0.2b 43.8±0.7c 18.3±0.3c 11.1±0.2e临猗梨枣 6.7±0.3a 49.8±0.2a 27.5±0.5a 15.6±0.1c吕梁木枣 2.4±0.1d 39.4±0.3d 13.3±0.4e 17.8±0.3b交城骏枣 2.3±0.2d 32.8±0.2f 21.5±0.3b 10.1±0.1f官滩枣 3.3±0.2c 36.2±0.4e 16.3±0.2d 18.2±0.2b保德油枣 5.5±0.2b 46.8±0.4b 13.8±0.3e 21.5±0.3a郎枣 6.3±0.3a 36.3±0.2e 27.3±0.8a 11.8±0.3e
有机酸是红枣中的重要风味营养物质,有机酸的摄入可以促进消化腺的活动,改善食欲,有机酸的含量影响着水果的营养与风味,因此探究不同品种枣果有机酸组分及含量对于了解不同品种其风味的差异具有重要意义。由表4可知,8种枣果中共检测出4种有机酸(苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、富马酸),其中柠檬酸在8种枣果中的含量最高,是其主要的有机酸,除官滩枣与郎枣其柠檬酸含量无显著性差异外,其他品种枣果柠檬酸含量皆有显著性差异(P<0.05),柠檬酸含量:临猗梨枣>保德油枣>壶瓶枣>吕梁木枣>郎枣≈官滩枣>交城骏枣>稷山板枣,临猗梨枣与郎枣中苹果酸、琥珀酸含量最高(临猗梨枣苹果酸含量为6.7 mg/100 gDW,琥珀酸含量为27.5 mg/100 gDW;郎枣苹果酸含量为6.3 mg/100 gDW,琥珀酸含量为27.3 mg/100 gDW),8种枣果中保德油枣的富马酸含量最高(21.5 mg/100 gDW),交城骏枣富马酸含量最低(10.1 mg/100gDW)。
研究分析了枣果中3种三萜酸(白桦脂酸、熊果酸、齐墩果酸)在不同品种中的含量,结果如表5所示。
表5 不同品种红枣三萜酸含量变化
Table 5 Changes of triterpenoid acid components in different varieties of jujube μg/g DW
注:同列肩标不同小写字母间有显著性差异(P<0.05)。
品种 白桦脂酸 齐墩果酸 熊果酸稷山板枣 72.5±0.5a 49.1±0.7a 16.3±0.6d壶瓶枣 58.3±0.7c 34.8±0.5e 18.3±0.3c临猗梨枣 56.7±0.4d 39.1±0.2d 14.5±0.2e吕梁木枣 62.4±0.4b 39.4±0.3d 13.3±0.1g交城骏枣 52.3±0.8e 32.8±0.3f 11.5±0.3h官滩枣 43.3±0.5g 41.2±0.4c 19.3±0.4b保德油枣 45.5±0.7f 46.8±0.3b 13.8±0.3f郎枣 51.9±0.6e 46.3±0.8b 22.3±0.2a
在所测3种三萜酸中,白桦脂酸与齐墩果酸含量最高,是主要的三萜酸,在8个所选品种中白桦脂酸含量范围为43.3 μg/gDW~72.5 μg/gDW;齐墩果酸含量范围为32.8 μg/gDW~49.1 μg/gDW;熊果酸含量范围为11.5 μg/gDW~22.3 μg/gDW,其中稷山板枣的白桦脂酸、齐墩果酸含量最高(白桦脂酸含量为72.5 μg/gDW,齐墩果酸含量为49.1 μg/gDW),郎枣的熊果酸含量最高(22.3 μg/gDW)。
对山西境内8种枣果(稷山板枣、壶瓶枣、临猗梨枣、吕梁木枣、交城骏枣、官滩枣、保德油枣、郎枣)的可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、总酚、总黄酮、可溶性糖、有机酸、β-胡萝卜素、三萜酸含量及抗氧化能力进行比较分析得:稷山板枣可溶性固形物、总酚、β-胡萝卜素、果糖、蔗糖、山梨醇、白桦脂酸、齐墩果酸含量较其他品种高,抗氧化活性最强(DPPH自由基清除能力为9.3 mg TE/gDW,FRAP铁还原能力为781 mgAAE/100 gDW);郎枣的可滴定酸、维生素C、熊果酸含量最高;交城骏枣的葡萄糖含量最高;临猗梨枣的苹果酸、柠檬酸、琥珀酸含量最高;吕梁木枣的富马酸含量最高。针对不同品种所含有的不同营养物质含量及抗氧化能力的差异分析,可以有针对性地选择特定高含量营养物质品种进行后续加工,以此研究理论为基础,旨在为枣果优良品种选育及新产品加工提供理论指导。
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