不同藍莓品種品質(zhì)特性研究

溫靖 關(guān)小鶯 徐玉娟 肖更生 吳繼軍 余元善 鄒波

摘 要 本研究探討不同藍莓品種的品質(zhì)特性，為藍莓生產(chǎn)育種、采后貯運和綜合加工利用提供科學(xué)依據(jù)。以河源藍莓種植基地的燦爛、夏普蘭、南高叢、杰兔、芭爾德溫、粉藍和圓藍7個藍莓品種的新鮮果實為材料，測定其理化指標(biāo)和感官品質(zhì)，運用聚類分析方法對不同品種藍莓的綜合品質(zhì)進行分析評價，篩選出較優(yōu)的藍莓品種。結(jié)果表明：不同品種間的品質(zhì)特性差異較大，芭爾德溫的粒徑（1.58 cm）、單果重（2.05 g）、pH（3.29）、硬度（770.79 g）、維生素C含量（14.23 mg/100 g）最大，圓藍的可溶性固形物（12.58%）、可溶性糖（12.32%）、花青素（1.89 mg/g）、總酚（28.58 mg/g）含量最高；燦爛的出汁率（73.51%）最高。聚類分析將7個藍莓品種分為3類，燦爛、夏普蘭、芭爾德溫、粉藍和南高叢為第1類；杰兔為第2類；圓藍為第3類。通過分析藍莓的營養(yǎng)成分、感官品質(zhì)和聚類分析，發(fā)現(xiàn)第3類藍莓品種圓藍的綜合品質(zhì)最好。

關(guān)鍵詞 藍莓；特性指標(biāo)；營養(yǎng)成分；聚類分析

中圖分類號 TS255.3 文獻標(biāo)識碼 A

Abstract In this study， the quality characteristics of different varieties of blueberries were explored to provide a scientific basis for blueberry production and breeding， post-harvest storage and transportation and comprehensive processing and utilization. The fresh fruits of seven blueberry cultivars collected from the blueberry cultivation base of Heyuan were used as the experimental materials to determine the physico-chemical indexes and sensory qualities using cluster analysis method to analyze and evaluate the comprehensive quality of different varieties of blueberries， and to screen better blueberry varieties. The results indicated that the fruit quality had differences among different blueberry cultivars. Baldwin exhibited the highest particle diameter （1.58 cm）， weight of single fruit（2.05 g）， pH value （3.29）， hardness （770.79 g） and vitamin C content （14.23 mg/100 g）； Gardenblue indicated the highest abundance of total soluble solid （12.58%）， total soluble sugar （12.32%）， anthocyanin content （1.89 mg/g） and total polyphenol content （28.58 mg/g）； in addition， juice yield （73.51%） of Brightwell was the highest among cultivars analyzed. The result of cluster analysis indicated that seven blueberry cultivars should be classified into three categories. The first category including Brightwell， Sharpblue， Baldwin， Powderblue and Vaccinium austrrale. Premier was the second category. In this study， Gardenblue was the third category which had the best integrated quality by analyzing the nutritional content， sensory quality and cluster analysis.

Keywords blueberry； index of characteristic； nutrition facts； cluster analysis

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.09.025

藍莓（Semen Trigonellae）屬杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium）植物，由于其果實呈藍色，故稱“藍莓”。

藍莓果成熟期為6—8月，常溫下成熟果實在采后2～4 d開始腐爛，藍莓的這種不耐貯藏性嚴(yán)重制約了其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1-2]。因此研究藍莓的品質(zhì)特性可為藍莓的加工提供依據(jù)，從而推動藍莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。藍莓原產(chǎn)于北美、蘇格蘭、我國長白山及大興安嶺等寒冷地區(qū)，其主要栽培品種為高叢藍莓、矮叢藍莓和兔眼藍莓三大品種[3]。近幾年廣東河源已成功引種，面積達333 hm2以上，預(yù)計將來可達6 667 hm2公頃。

藍莓果肉細膩，酸甜適度，營養(yǎng)極其豐富，具有“漿果之王”的美譽[4]。藍莓含有豐富的糖、氨基酸、維生素C、維生素E、維生素A、膳食纖維等營養(yǎng)成分和鉀、鐵、鋅、錳等礦物元素，此外還富含人體必需氨基酸、亞麻酸和酚酸以及綠原酸、花青素、花青苷等化合物[5]。隨著大眾對藍莓越來越深入的認識，發(fā)現(xiàn)藍莓具有較強的抗氧化能力[6]、降血糖血脂[7-8]、增強免疫力[9]、提高記憶力[10]、改善胃腸道[9]和抗癌[11]等保健功能，其被廣泛應(yīng)用于食品加工、醫(yī)藥和化妝品等行業(yè)。

目前，關(guān)于藍莓的育種種植、花青素等抗氧化物質(zhì)研究比較廣泛[12]，而對于不同藍莓品種間的品質(zhì)差異尚未深究。本研究通過測定7個藍莓品種的理化特性指標(biāo)、營養(yǎng)與功能性成分含量、藍莓花青素清除DPPH自由基的能力，以及感官評定、品質(zhì)比較、聚類分析7個藍莓品種，篩選出較優(yōu)的藍莓品種，以期為藍莓的育種、栽培選種提供理論依據(jù)，并為藍莓的采后貯藏和加工提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑 采自河源藍莓種植基地的7個藍莓品種，分別為燦爛、夏普蘭、南高叢、杰兔、芭爾德溫、粉藍、圓藍，其生長期接近，采摘時成熟度基本一致，采摘后運回實驗室立即置于–40 ℃的冰箱保藏，備用。

甲醇，天津市富宇精細化工有限公司；濃鹽酸、濃硫酸，廣州德樹化工有限公司；福林酚、DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼），上海源葉生物科技有限公司；碳酸鈉、草酸、乙酸鈉、硼酸、乙酸乙酯，天津市福晨化學(xué)試劑廠；鄰苯二胺，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；活性炭、蒽酮，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。所用試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備 Pocket PAL-1手持便攜式折光儀，日本ATAGO公司；PB-10酸度計，德國Sartorius公司；TA.XTPlus質(zhì)構(gòu)分析儀，英國SMS公司；LC-20AT液相色譜儀，日本島津；Kinetex C18柱（150 mm×4.6 mm，2.6 μm），美國菲羅門。

1.2 方法

1.2.1 藍莓理化性狀指標(biāo)的測定 粒徑測定：分別在每個藍莓品種中隨機選取15個藍莓果測其粒徑，計算平均值，再對7個品種進行比較。

單果重：分別隨機取20個藍莓果實，進行稱重，重復(fù)三次，取其平均值作為各藍莓品種的單果重。

可溶性固形物、pH和總酸的測定：取藍莓100 g打漿過濾，取濾液，采用手持便攜式折光儀在室溫下直接測定可溶性固形物含量；pH用酸度計直接測定；總酸按照GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》，采用滴定法測定（以檸檬酸計）。

出汁率：取100 g藍莓果，打漿，稱量果漿的質(zhì)量，再以10 000 r/min高速離心10 min，稱取上清液的質(zhì)量，按照下列公式計算出汁率。

質(zhì)構(gòu)分析：利用質(zhì)構(gòu)分析儀，采用直徑為50 mm的圓柱形探頭P/50，對不同品種藍莓果實進行TPA質(zhì)地測試分析。測前速度2 mm/s，測試速度1 mm/s，測后上行速度2 mm/s，下壓距離為5 mm，兩次壓縮停頓時間為5 s，觸發(fā)力為5 g。每個品種的藍莓隨機選取15個，不作任何處理，進行質(zhì)構(gòu)分析，得到質(zhì)構(gòu)分析圖，由質(zhì)地特征曲線得到評價藍莓果實狀況的質(zhì)地參數(shù)，分別為硬度、黏著性、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性、咀嚼性和回彈性，結(jié)果取平均值。

1.2.2 藍莓營養(yǎng)成分及功能性成分的測定 總可溶性糖含量的測定：采用蒽酮硫酸法[13]測藍莓的可溶性糖含量，方法略改進。取100 g藍莓果打漿后稱量2 g，加入15 mL蒸餾水，沸水浴30 min，冷卻后4 500 r/min離心5 min，重復(fù)3次，上清液過濾定容至100 mL。取1 mL稀釋后的上清液與0.5 mL 2%蒽酮乙酸乙酯混合后，加入5 mL濃硫酸，沸水浴1 min，自然冷卻至室溫，于630 nm處測定吸光值。每個樣品均做3次平行試驗。總可溶性糖含量以100 g樣品中葡萄糖含量表示。根據(jù)上述方法測得的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線為公式（2），由此計算出葡萄糖濃度（?g/mL），再將葡萄糖濃度帶入公式（3）計算總可溶性糖的百分含量（%）。

花青素含量的測定：采用pH示差法[14]，方法略有改進。取100 g藍莓果打漿后稱量2 g，加入10 mL的1%HCl-甲醇溶液超聲提取10 min，4 000 r/min離心5 min，收集上清液，沉淀繼續(xù)加10 mL 1% HCl-甲醇溶液超聲提取，如此重復(fù)，直至提取液基本無色（需提取4～5次），合并提取液，35 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，加1%HCl-甲醇溶液至20 mL，待測。每個樣品均做3次平行試驗。取液體樣品各加入pH 1.0、pH 4.5緩沖液，避光放置15 min，測定510、700 nm處吸光值，按照公式（4）和（5）計算最終吸光值和花青素含量（mg/L），最后將由式（5）得到的花青素含量（mg/L）換算為以mg/g表示。

總酚含量的測定：采用福林酚法[15]，方法略有改進。取100 g藍莓果打漿后稱量2 g，加10 mL 1%HCl-甲醇超聲提取10 min，4 000 r/min離心5 min，收集上清液，沉淀繼續(xù)加10 mL 1%HCl-甲醇超聲提取，如此重復(fù)，直至提取液基本無色（需要提取4～5次），合并提取液，35 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，加1%HCl-甲醇至20 mL，待測。每個樣品均做3次平行試驗。取1 mL多酚提取液（適當(dāng)稀釋）與1 mL福林酚試劑混合，加入2 mL 10%碳酸鈉溶液，暗室反應(yīng)1 h，用分光光度計測定765 nm處的吸光值，總酚含量以100 g樣品中沒食子酸毫克當(dāng)量表示，總酚含量（mg/L）的標(biāo)準(zhǔn)曲線如式（6），最終將由式（6）得到的總酚含量（mg/L）換算為以mg/g表示。

維生素C含量的測定：采用鄰苯二胺法[16]測定藍莓中維生素C含量，方法略有改進。取100 g藍莓果打漿后稱量2 g，加入1%草酸5 mL（分3次加入），冰浴研磨后，再加入0.4 g活性炭，4 ℃、5 000 r/min離心15 min，上清液過濾定容至10 mL。取1 mL提取液，樣品組加1 mL 250 g/L乙酸鈉后常溫下避光反應(yīng)20 min，對照組加1 mL 30 g/L硼酸-250 g/L乙酸鈉后常溫下避光反應(yīng)20 min，再加1 mL 0.2 g/L鄰苯二胺后常溫避光反應(yīng)40 min，于激發(fā)光波長355 nm，發(fā)射光波長425 nm處測定熒光強度，代入由維生素C標(biāo)準(zhǔn)品做出的標(biāo)準(zhǔn)曲線公式（7）計算維生素C濃度（mg/L），再將得到的結(jié)果代入公式（8），計算每100 g藍莓中所含維生素C含量X（mg/100 g）。

藍莓甲醇提取物的DPPH自由基（DPPH·）清除能力的測定：參考Kitts[17]的方法，DPPH·清除率（%）按式（9）計算。

IC50的測定，即對DPPH·清除率在50%時所需抗氧化劑的濃度。稀釋樣品至少5個濃度梯度，計算藍莓甲醇提取物對DPPH·清除率在50%時所對應(yīng)的濃度。

藍莓花色苷種類的測定：將藍莓汁在室溫下以4 500 r/min離心15 min，取上層液體，0.22 μm濾膜過濾，用于HPLC分析。色譜柱為Kinetex C18柱；流動相A為1.2%的磷酸溶液，流動相B為乙腈。梯度洗脫程序如下：0～10 min，8% B；10～55 min，8%～18% B；55～55.01 min，18%～70% B；55.01～ 60 min，70% B，每個樣品之間平衡10 min，每個樣品平衡10 min，進樣量20 μL，流速1 mL/min，檢測波長520 nm，柱溫40 ℃。外標(biāo)法定量分析單個花色苷的含量，稱取一定量的標(biāo)準(zhǔn)品，分別用甲醇溶解，配置成混標(biāo)，甲醇稀釋至不同濃度，HPLC分析，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍為2.5～100 μg/mL。

1.2.3 感官評分 感官評價參照陳杭君等[18]對荔枝的評價方法，見表1。10位經(jīng)過訓(xùn)練的評價成員，分別從藍莓的果皮色澤、肉質(zhì)、風(fēng)味、香氣和汁液等5方面對不同品種藍莓進行評價并打分，最后取平均值表示不同品種藍莓的綜合得分。

1.2.4 供試藍莓品種的聚類分析 基于7個藍莓果品種的主要營養(yǎng)與活性成分含量等品質(zhì)指標(biāo)進行聚類分析，對數(shù)據(jù)采用不轉(zhuǎn)換方式，利用系統(tǒng)聚類法進行聚類，繪制聚類圖。

1.3 數(shù)據(jù)處理

樣品的各項性狀測定均設(shè)置3個重復(fù)，檢測數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析、相關(guān)性分析以及聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藍莓品種間粒徑、單果重、出汁率、pH差異

從表2的結(jié)果可見，不同品種藍莓的粒徑、出汁率以及果漿的pH均有較大差異。在這7個藍莓品種中，芭爾德溫的粒徑最大，為1.58 cm，其次是粉藍和夏普蘭分別為1.57、1.52 cm，這3個品種的藍莓果實較大，與其他品種相比有顯著性差異（p<0.05）；果實最小的是南高叢，其粒徑僅1.24 cm。單果重最大的是芭爾德溫，為2.05 g；最小的是燦爛，為1.07 g；每個品種單果重之間都具有顯著性差異（p<0.05）。不同藍莓品種果實的出汁率是加工果汁果酒的重要指標(biāo)[19]，在這7個藍莓品種中，出汁率最高的是燦爛，為73.51%，其次是夏普蘭，為72.87%，而出汁率最低的是圓藍，僅46.76%。這7個藍莓品種的pH差異較小，在3.00～3.29之間。

2.2 不同藍莓品種質(zhì)構(gòu)及相關(guān)性分析

藍莓果實TPA典型質(zhì)地特征曲線見圖1。不同品種藍莓的硬度、黏著性、彈性、凝聚性、膠黏性、咀嚼性以及回彈性等均有較大的差異（表3），芭爾德溫的硬度和膠黏性最大，分別為770.79和267.69；粉藍黏著性最大，為–1.08；燦爛的彈性、咀嚼性和回彈性最大，分別為0.76、196.08和0.19；凝聚性最大的是圓藍為0.42，其次是南高叢為0.41，均與其他品種間具有顯著性差異（p<0.05）。

藍莓的質(zhì)構(gòu)參數(shù)之間均存在一定的相關(guān)性（表4），硬度與膠黏性之間在0.01水平上具有顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.929；硬度與咀嚼性之間在0.05水平上具有顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.812；彈性與凝聚性、彈性與回彈性之間在0.05水平上具有顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.872、0.778；凝聚性與回彈性之間在0.01水平上具有顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.929。

2.3 不同藍莓品種可溶性固形物、總酸、可溶性糖、糖酸比、維生素C含量、感官評分差異及相關(guān)性分析

從表5可看出，圓藍的可溶性固形物含量最高為12.58%，且可溶性糖含量也最高為12.32%，杰兔的總酸最高為0.73%，燦爛的糖酸比最高為21.98。可溶性固形物、總酸及糖酸比無論是對鮮食還是加工果汁果酒都是重要的考量指標(biāo)，鮮食藍莓一般選用可溶性固形物含量較高，總酸含量較低，糖酸比適中的品種[20]，通過比較可知，圓藍適合作為鮮食品種。維生素C是藍莓果實中重要的營養(yǎng)成分之一，其中芭爾德溫的維生素C含量最高，達14.23 mg/100 g；其次是燦爛，為12.33 mg/100 g；最低的是南高叢，僅6.13 mg/100 g。對7個藍莓品種的果實的感官評分最終結(jié)果顯示，圓藍的得分（90.85）最高，粉藍的得分（77.31）最低。

藍莓的各種特性及營養(yǎng)品質(zhì)之間都存在一定的相關(guān)性（表6），在這5個營養(yǎng)品質(zhì)中，只有總酸含量與維生素C含量在0.05水平上具有顯著的負相關(guān)性，其余的營養(yǎng)品質(zhì)之間不具有顯著的相關(guān)性。可溶性固形物含量、總酸、可溶性糖、糖酸比與感官評分之間均具有一定的正相關(guān)性，只有維生素C含量與感官評分之間具有負相關(guān)性，由此說明其對感官評分具有一定的影響。

2.4 花青素與總酚含量的比較

從表7可知，不同藍莓品種的花青素、總酚含量都存在顯著性差異（p<0.05）。花青素與酚類是藍莓果實中具有抗氧化性功能的物質(zhì)，其中花青素含量最高的是圓藍，為1.89 mg/g，其次是杰兔1.72 mg/g，最低的為夏普蘭1.24 mg/g；圓藍的總酚含量最高（28.58 mg/g），是總酚含量最低的南高叢的3.64倍。由此可進一步說明圓藍是鮮食的優(yōu)良品種。

2.5 不同藍莓品種甲醇提取物清除DPPH自由基的能力

不同藍莓品種的甲醇提取物對DPPH·的清除作用表現(xiàn)出良好的量效關(guān)系。以各品種藍莓甲醇提取物樣品濃度為橫坐標(biāo)，以對DPPH·清除率為縱坐標(biāo)，建立線性方程，并計算出各品種藍莓甲醇提取物對DPPH·清除作用的IC50值（表8）。不同品種的藍莓甲醇提取物對DPPH·清除作用差異顯著（p<0.05），以粉藍和南高叢的甲醇提取物作用最明顯，其對DPPH·清除率分別為0.026 7 mg/mL和0.027 3 mg/mL。

2.6 不同品種藍莓花色苷種類的測定

藍莓花色苷是由矢車菊色素（cyanidin）、飛燕草色素（delphinidin），錦葵色素（malvidin）、芍藥色素（peonidin）和矮牽牛花色素（petunidin）這5種色素所衍生的眾多花色苷和乙酰化花色苷所組成。此外，個別種類還含有有天竺葵色素（pelargonidin）和鼠尾草色素（salvidin）等[21]。由表9可知這7個藍莓品種均含有15種花色苷，它們是由前5種色素與半乳糖苷、葡萄糖苷和阿拉伯糖苷組成的。在這7個品種中，錦葵素半乳糖苷和飛燕草素半乳糖苷的含量均較高。

2.7 不同品種藍莓品質(zhì)的聚類分析

根據(jù)7個藍莓品種的可溶性固形物、總酸、pH、出汁率、總可溶性糖含量、花青素含量、總酚含量、維生素C含量進行聚類分析，結(jié)果見圖3。7個藍莓品種可被分成3類：燦爛、夏普蘭、芭爾德溫、粉藍、南高叢為第1類；杰兔為第2類；圓藍為第3類。綜合分析結(jié)果得出，第3類藍莓品種圓藍的綜合品質(zhì)最好，表現(xiàn)為可溶性固形物、可溶性糖、花青素、多酚等營養(yǎng)物質(zhì)的含量均高于其他品種；其次是第2類藍莓品種杰兔，表現(xiàn)為大小適中，出汁率較高，可溶性固形物、花青素、多酚等含量較高，是品質(zhì)較優(yōu)的品種；第1類藍莓品種綜合品質(zhì)相對較差。

3 討論

不同藍莓品種的感官強度和可接受性各不相同。Saftner等[22]在研究不同藍莓品種時發(fā)現(xiàn)Rabbiteye、Coastal、Montgomery、高叢品種Elliott和Weymouth等藍莓的感官品質(zhì)與風(fēng)味評分較高，本研究的結(jié)果與此一致。

質(zhì)構(gòu)參數(shù)和出汁率等指標(biāo)的測試結(jié)果顯示，燦爛和夏普藍品種出汁率較高，適宜果汁果酒加工，而圓藍品種出汁率低，不適合果汁等加工。在咀嚼過程中，硬度與黏著性、彈性和凝聚性之間的相關(guān)性較弱，可能是由于石細胞和種子的豐度大小影響了藍莓質(zhì)地。此外，藍莓的硬度受果實成熟度的影響比品種間的差異更大[23]，品種間的輕微成熟度差異可能降低了果實硬度和感官質(zhì)地的影響。在本研究采用的7個品種中，芭爾德溫的硬度和膠黏性最大，粉藍黏著性最大，燦爛的彈性、咀嚼性和回彈性最大，圓藍凝聚性最大。

可溶性固形物含量值與總糖或其他感官品質(zhì)指標(biāo)的感官評分不相關(guān)。藍莓的TA與維生素C含量呈負相關(guān)，但與其他品質(zhì)相關(guān)質(zhì)量特征的評分無關(guān)。Rosenfeld等[23]報道，Bluecrop藍莓中的pH和TA呈負相關(guān)，TA與風(fēng)味之間無顯著相關(guān)性，可能藍莓中需要最佳酸濃度才可增強風(fēng)味。Beaudry等[24]發(fā)現(xiàn)當(dāng)酸濃度下降0.1%時，藍莓甜味增加1%，原因可能是藍莓需要一定糖酸組合才可突出酸味和甜味。

藍莓花色苷具有降血脂、降低動脈硬化的危險性等功效，且可減輕2型糖尿病對機體的損傷，并保護肝臟[25-26]。由此可見，藍莓花色苷具有一定的藥理功能，具有巨大的開發(fā)潛能，但對其具體作用機制的研究尚有缺乏，需進一步研究。

綜合以上的分析表明，不同品種間的品質(zhì)特性差異較大，其中芭爾德溫的粒徑（1.58 cm）、單果重（2.05 g）、pH（3.29）、硬度（770.79 g）、維生素C含量（14.23 mg/100g）最大，圓藍的可溶性固形物（12.58%）、可溶性糖（12.32%）、花青素（1.89 mg/g）、總酚（28.58 mg/g）含量最高；燦爛的出汁率（73.51%）最高；聚類分析將7個藍莓品種分為3類，第1類為燦爛、夏普蘭、芭爾德溫、粉藍和南高叢；第2類為杰兔；第3類為圓藍。研究發(fā)現(xiàn)，第1類中的燦爛和夏普蘭適合作為果汁果酒加工的較優(yōu)品種，芭爾德溫、粉藍和南高叢也可作為加工果汁果酒的品種，只是其出汁率低于燦爛和夏普蘭，影響產(chǎn)量；第2類杰兔除其含糖量及糖酸比較低，其余品質(zhì)均較好，若將其作為果汁果酒的加工品種，則需添加大量的糖；第3類圓藍是7種藍莓品種中綜合品質(zhì)最優(yōu)的品種，適合鮮食。通過本研究，為藍莓的育種、栽培選種提供了一定的理論依據(jù)，為藍莓的采后貯藏和加工提供理論參考。

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