云南省昭陽區和馬龍區蘋果營養品質的比較研究

李凱茜，葉艷萍，畢亞楠，杜麗娟

（云南省農業科學院質量標準與檢測技術研究所，昆明 650205）

蘋果，因其營養價值高，耐貯性好，供應周期長深受消費者的喜愛，被許多國家大力推薦為主要消費果品［1］。在我國，蘋果作為第一大果品，其栽培面積、總產量均占世界總量的40%以上［2］。據國家統計局數據顯示，2015年我國蘋果產量已達426萬t，占全國水果總產量24.4%［3］。按照蘋果栽培面積和總產量，可將中國蘋果生產區劃分為渤海灣產區、西北黃土高原產區、黃河故道產區、秦嶺北麓產區、西南冷涼高地產區［4］。近年來，隸屬于西南冷涼高地優勢產區的云南省、貴州省果樹種植業迅速發展，云南省在2010年蘋果種植面積達3.1萬hm2，年產量達25.8萬t，約占全國總產量的0.8%，逐漸成為西南地區優質蘋果重要產區。經過近10年的優勢產區布局調整，我國蘋果生產區域逐步向優勢區域集中，云南主要集中在滇西北麗江、寧蒗、劍川產區，滇東北昭通產區，滇中昆明產區，滇東曲靖產區［5］。其中，昭通產區為蘋果生長適宜區，該地區海拔1900～2200 m，年均溫11.7 ℃，是云南最大的蘋果產區，其種植面積約占云南省種植面積的46.2%［5］，產量約占西南冷涼高地產區的25%［6］，被農業農村部譽為“南方最優質的蘋果生產基地”［7］。因其自然優勢所產蘋果肉質細脆，酸甜可口，豐富多汁。長期以來昭通蘋果的年產量、銷售量、知名程度遠超云南其他產區蘋果。滇東曲靖產區，海拔1900～2300 m，年均溫12.7 ℃，為蘋果生長次適宜區，知名程度不如昭通產區，蘋果種植面積約占云南省種植面積的20%，所產蘋果銷往貴州、兩廣等地，部分出口東南亞國家［5］。經過品種結構優化調整，云南省主要栽種品種有10多種，主要是紅富士、新喬納金、紅將軍、皇家嘎拉、紅星等。主產區蘋果主栽品種相對集中在紅富士、紅將軍、皇家嘎拉等中晚熟品種，而非主產區的栽培品種相對分散［5］。蘋果的生產種植與氣候環境、品種及管理措施密切相關，尤其是氣候環境，云南氣候不同，海拔高度不同，使得同一品種在省內不同地區表現不同［5］。本研究選取主要種植品種紅富士蘋果為研究對象，測定云南昭陽、馬龍區所產蘋果主要營養成分，包括可溶性固形物、維生素C、硬度、礦質元素、總糖、總酸等，并進行系統性的分析和對比，探討2個不同氣候海拔地區所產蘋果在營養品質及風味品質上的差異性，以期為云南蘋果擴大種植面積、實現優質高效生產、促進產業發展，及相關產品的研究和開發提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試蘋果分別來自于昭陽區和馬龍區，品種為紅富士蘋果，所選果樹樹齡均超過5年，同一地區采樣樹管理措施相同，生長基本一致，所選果實無病蟲害，無機械損傷。每個處理重復3次。

1.2 儀器

OPTIMA8000電感耦合等離子體發射光譜儀（美國PerkinElmer公司）、E2695高效液相色譜儀（美國Waters公司）、BSA123S-cw電子分析天平（德國賽多利斯公司）、BINDERFD-115電熱鼓風干燥箱（德國賓德公司）。

1.3 試劑

乙醇（分析純）、硝酸（優級純）、高氯酸（優級純）、偏磷酸（≥38%）、磷酸三鈉（分析純）、磷酸二氫鉀（分析純）、磷酸（85%）、L-半胱氨酸（優級純）、十六烷基三甲基溴化銨（色譜純）、甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純）、乙酸鋅（分析純）、亞鐵氰化鉀（分析純）、鹽酸（分析純）、硫酸銅（分析純）、亞甲藍（分析純）、酒石酸鉀鈉（分析純）、乙酸鋅（分析純）、冰乙酸（分析純）、酚酞（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、蒽酮、乙酸乙酯、硫酸（分析純）。

1.4 方法

本研究采用我國食品營養成分國家標準分析方法對不同地區蘋果可溶性固形物、維生素C、硬度、礦質元素、總糖、總酸等營養成分項目進行檢測。具體檢測項目和方法：（1）可溶性固形物按NY/T 2637（第一法折射儀法）；（2）總酸按GB 12456—2021（第一法 酸堿指示劑法）；（3）總糖按蒽酮試劑法［8］；（4）還原糖按GB 5009.7—2016（第一法 直接滴定法）；（5）果糖、葡萄糖、蔗糖按GB 5009.8—2016（第一法 高效液相色譜法）；（6）維生素C按GB 5009.86—2016（第一法 高效液相色譜法）；（7）礦質元素：按GB 5009.268—2016（第一法 電感耦合等離子體發射光譜法）；（8）有機酸：按劉晶等［9］方法（高效液相色譜法）。果實甜度值計算方法：蔗糖甜度為1、果糖甜度為1.75、葡萄糖甜度為0.75，計算公式如下［8］：

1.5 統計學方法

試驗結果以平均值±相對偏差的形式表示，應用IBM Spss Statistics、Graphpad Prism等軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 果實中基本營養成分種類及含量

圖1結果顯示，可溶性固形物是影響蘋果口感和營養品質的重要因素，常作為蘋果品質評價的重要指標［10］，馬龍區所產蘋果可溶性固形物平均含量為15.36%，大于昭陽區，但無顯著差異；維生素C具有抗氧化性能預防動脈硬化，壞血病，促進膠原組織合成［11］，蘋果中的維生素C在空氣中容易被氧化造成損失［12］，兩地區蘋果維生素C含量差異性明顯，馬龍區蘋果維生素C平均含量低于昭陽區，分別為5.24 mg/100 g和6.75 mg/100 g；硬度通常用于反應水果的酥脆程度，硬度大的果實口感較硬，硬度小的果實較為酥脆［12］，馬龍區和昭陽區蘋果的去皮硬度最小值分別為3.19 kg/cm2和4.17 kg/cm2，最大值分別為7.97 kg/cm2和9.13 kg/cm2，均小于10 kg/cm2，較為酥脆，昭陽區蘋果較馬龍區酥脆。

圖1 馬龍區、昭陽區蘋果基本營養成分含量

2.2 果實中總糖、可溶性糖組份及含量分析

可溶性糖作為植物光合作用的重要產物，可以作為衡量植物果實風味品質的重要指標［10］。梁俊等［13］測定了11種蘋果可溶性糖，結果表明，蘋果中主要的可溶性糖有果糖、葡萄糖和蔗糖。圖2結果顯示，兩地區蘋果中主要有果糖、葡萄糖、蔗糖與梁俊結果相符，不同可溶性糖組分含量占比不同，按占比高低排序為果糖＞蔗糖＞葡萄糖，果糖占比最高，均占總糖的50%左右，屬于果糖積累型；馬龍區和昭陽區蔗糖平均含量分別為2.77 g/100 g、2.82 g/100 g，葡萄糖分別為2.28 g/100g、2.17 g/100 g，均占總糖含量的20%左右，蔗糖含量稍高于葡萄糖含量；兩地可溶性糖各組分含量無顯著差異性。昭陽區蘋果總糖含量變化范圍介于10.80～14.70 g/100 g之間，馬龍區變化范圍10.00～17.60 g/100 g之間，兩地總糖平均值分別為12.43 g/100 g和12.57 g/100 g，無顯著差異性。

圖2 馬龍區、昭陽區蘋果總糖、可溶性糖成分含量

2.3 果實中總酸、有機酸組分及含量分析

表1結果顯示，馬龍區、昭陽區蘋果總酸平均含量分別為2.76 g/kg和2.8g/kg，變化范圍均介于0.1～0.5 g/kg之間，無顯著差異性；有機酸包括蘋果酸、檸檬酸、奎尼酸、莽草酸、綠原酸，不同地區果實有機酸含量占比不同，但高低順序相同，由高到低依次為蘋果酸＞奎尼酸＞莽草酸＞綠原酸＞檸檬酸；兩地區蘋果有機酸組分均表現出蘋果酸含量最高，平均含量分別為2.52 g/kg、2.56 g/kg，奎尼酸次之分別為0.83 g/kg、0.58 g/kg，莽草酸含量分別為0.1 g/kg、0.06 g/kg、綠原酸含量極低均低于0.1 g/kg，除蘋果酸外，兩地區有機酸其它組分含量均表現出顯著差異性；馬龍區蘋果奎尼酸、莽草酸、綠原酸含量均高于昭陽區，相差2倍左右。

表1 馬龍區、昭陽區蘋果有機酸含量及其組成 單位：g/kg

2.4 果實中甜度、糖酸比、甜酸比分析

果實的真實風味除了取決于糖，酸含量的絕對值外，還取決于糖酸配合，既糖酸比值，因此甜度、甜酸比、糖酸比被用于測評蘋果的風味品質［13］，圖3結果顯示，馬龍區、昭陽區蘋果甜度分別為15.50、15.71，糖酸比分別為46.92、48.78，甜酸比分別為57.94、61.96。兩地區蘋果甜度、甜酸比、糖酸比差異較小，且統計學分析結果無顯著差異性，兩地蘋果風味品質相似。

圖3 馬龍區、昭陽區蘋果糖酸風味

2.5 果實中糖酸物質的相關性分析

圖4對馬龍區蘋果總糖、總酸、甜酸比、糖酸比及各種可溶性糖和有機酸進行相關性分析，結果表明，各指標之間存在一定的相關性，可溶性糖的各組分含量與比例對蘋果甜味的形成有重要意義，相關研究表明，可溶性糖的成分比例決定了蘋果的甜度值及風味品質［14］。本研究中蘋果甜度值與總糖、還原糖、葡萄糖、果糖皆呈顯著正相關，甜度值與果糖極顯著正相關（r=0.96），其次是葡糖糖（r=0.82）?？偺桥c葡萄糖、果糖表現出顯著正相關性，相關系數分別為0.83、0.93（P≤0.05），這與果糖含量占總糖含量比值最大相符，表明果糖是蘋果中主要可溶性糖。有研究表明，果實的風味主要由糖酸含量、比例決定，而總酸含量對糖酸比和甜酸比影響較大［15-16］。甜酸比和糖酸比值與總酸呈極顯著負相關，相關系數均為0.81，與蘋果酸均呈極顯著負相關（r=0.80），與檸檬酸均成顯著負相關（r=0.57）?？偹崤c檸檬酸、蘋果酸呈顯著正相關，相關系數分別為1.00和0.53，表明蘋果酸為蘋果中主要酸類，對蘋果中總酸含量、甜酸比和糖酸比影響顯著。蘋果酸影響蘋果的風味，酸度越小，糖（甜）酸比值越大口感越甜。

圖4 馬龍區蘋果可溶性糖與有機酸組分的相關性分析

圖5結果顯示，昭陽區蘋果中總糖與風味值甜度呈顯著正相關性，相關系數為0.60（P≤0.05），果糖作為可溶性糖的主要成分也與甜度呈顯著正相關性，相關系數為0.65；蔗糖與蘋果的甜度比值、酸甜比值呈顯著正相關性；蘋果中的總酸與糖酸比值和甜酸比值呈顯著負相關關系，相關系數分別為-0.91和-0.92，即糖酸比和甜酸比可隨總酸含量的升高而降低；蘋果酸作為蘋果中的主要有機酸與總酸呈顯著正相關關系，相關系數為1.00，與甜度比值、酸甜比值呈顯著負相關，相關系數均為-0.91。

圖5 昭陽區蘋果可溶性糖與有機酸組分的相關性分析

2.6 果實中的礦質元素含量及分析

研究表明，礦質元素在植物生長發育過程中極為重要，礦質元素不僅影響了果實的生長發育，對其產量和果實品質也有重大影響［17］。各種礦質元素的含量決定了果實的可溶性固形物、維生素C、總酸含量、果實外形、果實硬度、耐貯存性等品質［18-19］。不同礦質元素對各項果實品質指標的主要影響不同，相關研究發現鉀、銅、鐵、錳含量與對果實的硬度影響較大，鉀對可滴定酸影響最大，其次是錳、銅、鈣，鉀和鈣對果實的可溶性固形物含量也有較大的影響［20］，顧曼如等［21］研究表明，鉀、鋅、磷則對蘋果的色澤呈正相關關系，氮、鋅、鎂可影響果實的總糖量。李寶江等［22］對蘋果中的礦質元素與耐貯存性進行了研究，結果表明，鈣與蘋果的耐貯存性呈正相關。表2對兩地區蘋果礦質元素組成及含量進行了測定分析，兩地區蘋果7種礦質元素含量中，鉀含量居高，平均含量分別為123.23 mg/100g和110.31 mg/100g，均高出其他礦質元素平均含量20倍。其次是鈣、鎂、鈉，平均含量均為5 mg/100g左右，表現出了高鉀低鈉的特性。馬龍區蘋果的鉀含量明顯高于昭陽區，鈉、鎂的平均含量也高出昭陽區，而鈣含量昭陽區略高于馬龍區，兩地區之間3種元素均無明顯差異性。錳含量較低，兩地區含量分別0.21 mg/100g和0.093 mg/100g，差異性明顯。鐵、鋅含量極低，均低于0.01 mg/100g，且統計學分析結果無顯著差異性。

表2 馬龍區、昭陽區礦質元素含量及組成 單位：mg/100 g

3 討論

本研究對云南昭陽、馬龍2個蘋果產區的富士蘋果進行了品質分析測定，結果表明，兩地區蘋果可溶性固形物含量相似，無明顯差異性，昭陽區果實維生素C含量稍高，兩地區維生素C含量差異性顯著。兩地區果實均較為酥脆，馬龍區蘋果較昭陽區硬一些。本研究中，昭陽區和馬龍區蘋果可溶性糖組分一致，含量相似，無明顯差異性，總糖含量無明顯差異，果糖含量較高，其次是蔗糖。相關性分析表明，果糖含量與總糖含量呈極顯著正相關關系。兩地區所產蘋果總酸含量相似，有機酸組分一致，均表現出蘋果酸含量最高，奎尼酸次之。此外，蘋果酸與總酸含量呈極顯著正相關關系。除蘋果酸外，兩地區有機酸其它組分含量均表現出顯著差異性。果實的風味和品質是糖、酸、單寧和芳香物等多種物質綜合作用的結果，其中糖、酸組分其含量及配比起主要作用，而糖酸配比在一定程度上受總酸含量影響較大，總酸含量與果實風味的優劣有著較大的關系［23］。兩地區蘋果甜度，甜酸比、糖酸比表現出無顯著差異性，因此兩地區蘋果風味差異性不大。兩地總酸含量、蘋果酸含量都與糖酸比、甜酸比表現出極顯著負相關性?？偺呛?、果糖含量僅與甜度值表現出極顯著正相關關系。礦質元素不僅影響蘋果果樹的生長發育，還能影響果實的營養組成部分和風味品質［24］，蘋果中的礦質元素主要有氮、鉀、磷、鈣、鎂、硼、鋅、錳、鐵、鋁、銅、鈉等。相關研究表明，蘋果中鉀、磷、鈣、鎂含量較高，鋅、錳、鐵、鋁、銅、鈉較低［4，21，25］。本研究中兩地區蘋果元素組成一致，除錳外其他元素含量無顯著差異。鉀、鈣、鎂含量相對較高，鈉、錳、鐵、鋅含量較低這與前人的研究相一致。具體含量之前的研究存在一定的差異，這可能與蘋果的生長、栽培環境，施肥量有關。

4 結論

經過測定和對比分析可得出，“紅富士”蘋果在云南昭通昭陽和曲靖馬龍2個地區果實品質表現穩定，兩區所產“紅富士”蘋果營養品質差異較小，風味相似，昭陽區果實可能耐貯性更優于曲靖馬龍區，這需要進一步研究和明確。云南省可調整產區布局，利用滇東曲靖產區氣候優勢，擴大蘋果種植面積，增加優質蘋果產量，擴大云南蘋果品牌影響力，提高市場占有率。