11 個柑橘品種果實營養成分分析與品質綜合評價

李勛蘭，洪 林，楊 蕾，王 武，韓國輝，農江飛，譚 平

（重慶市農業科學院，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，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，優質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，果肉營養成分以及口感等也成為消費者選擇購買的重要指標。柑橘果實品質是決定其市場競爭力的重要因素，而品種特性對果實品質起決定性作用。所以，對不同柑橘品種的果實品質進行分析和科學評價可為品種選育、改良以及種植結構調整提供依據。除常規指標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]；前人主要采用常規指標結合簡單的統計方法對果實品質進行評價分析，采用科學的綜合評價方法并結合柑橘果肉酚類物質進行果實品質評價的研究較少[10-12]。

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

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。

標準品甜橙黃酮、圣草枸櫞苷、香風草苷、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）重慶川東化工集團有限公司；氫氧化鈉、鹽酸（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

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。

標準溶液的配制：準確稱取標準物質各5.00 mg于5.00 mL棕色容量瓶中，用色譜純甲醇溶解并定容，標準品母液質量濃度為1.00 mg/mL，-80 ℃保存備用。采用逐級稀釋法將上述母液按照要求分別稀釋到相應的質量濃度。

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 果實品質常規指標測定

取20 個果，用電子天平測量，計算單果質量和可食率；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 數據處理

所有樣品均設3 個重復，測定結果以 ±s表示。各指標測定均以鮮質量計。采用Excel 2010和MATLAB 2017b完成數據統計及分析。采用Z-Score標準化法[17]進行原始數據無量綱化處理，然后利用主成分分析[18]提取因子，計算各果實品質指標的特征值以及方差貢獻率，利用方差極大法[19]計算旋轉因子的載荷值。采用湯姆遜回歸法[20]計算因子得分，根據因子的特征值大于1的原則提取因子，采用因子所對應的方差貢獻率作為權重[21]，最后將因子得分和對應的權重進行加權求和，計算得到各品種果實品質的綜合得分。

2 結果與分析

2.1 果實營養成分分析

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 種常規果實品質指標測定結果Table 3 Eight fruit quality parameters of different varieties of citrus

如表3所示，11 個柑橘品種中，甜橙類單果質量都大于雜柑類；6 個雜柑品種中沙斯塔金單果質量最大，塔荷金單果質量最小；清秋臍橙單果質量最大，其他甜橙品種的單果質量無顯著性差異；除W·默科特外，其余10 個品種在種子數上無顯著性差異，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量分數上差異不顯著，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率達81.82%，保留了原始數據的絕大部分信息，因此提取前4 個因子信息進行后續分析計算。由旋轉后因子載荷矩陣可知，第1因子貢獻率達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，反映果實多數內在品質；第2因子貢獻率為27.70%，主要代表單果質量、種子數和VC含量；第3因子貢獻率為18.70%，主要代表可滴定酸和固酸比，反映果實口感[22]。

表 4 旋轉后因子載荷矩陣、特征值及貢獻率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，其果實品質在功能性成分含量、總糖和可溶性固形物上具有優勢。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優勢主要體現在果實大小及VC含量上，而沙斯塔金與其他雜柑相比在單果質量和VC含量上有優勢。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味上有優勢。以不同因子貢獻率為權重，根據各品種前3 個因子得分與相應權重乘積的累加和計算得到果實品質綜合得分，甜橙品種果實品質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低于主栽甜橙品種紐荷爾。雜柑品種果實品質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·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高于主栽雜柑品種W·默科特。總體上甜橙品種果實品質綜合得分高于雜柑品種，說明甜橙類果實品質高于雜柑類。

3 討 論

柑橘果實品質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注及經濟的發展，富含生物活性物質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成分進行分析，能更好地了解品種品質特性，對指導品種結構調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 種酚類物質含量和8 種常規指標進行分析測定。通過比較發現，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。本研究結果所得類黃酮和酚酸成分與Zhao Ziyan[23]、黃勝佳[24]等的結果基本一致。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，該結果與張靜等[25]的結果基本一致。甜橙中VC含量高于雜柑，該結果與朱麗莎[26]、洪林[27]、Lado[28]等一致。甜橙品種間主要功能性物質（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最佳，其中雜柑果實品質綜合評價結果與李勛蘭等[30]的結果不一致，這可能是由于綜合評價所采用果實品質指標不同，這也說明酚類物質含量是果實品質評價的重要指標之一。

4 結 論

本實驗對2 個不同種類11 個柑橘品種果實營養成分進行分析以及利用因子分析實現果實品質綜合評價。甜橙類果實綜合品質優于雜柑類；柑橘果實中類黃酮和酚酸含量是進行果實品質分析的重要指標；采用因子分析對柑橘果實品質進行綜合評價可為柑橘選育和資源開發利用提供依據。