不同芒果品種果實可溶性糖組分含量特征分析

郭曉杰，田海，馬晨，張群，王盼，陽辛鳳*

（1.中國熱帶農業科學院分析測試中心，海南 海口 571101；2.海南大學熱帶作物學院，海南 海口 570228；3.農業農村部熱作產品質量安全風險評估實驗室，海南 海口 571101；4.海南省熱帶果蔬產品質量安全重點實驗室，海南 海口 571101）

芒果（Mangifera indica Linn.）為漆樹科芒果屬植物，享有“熱帶水果之王”的美譽。我國芒果的生產地主要分布在海南、廣東、廣西、云南等熱帶地區[1]，海南芒果種植面積為全國最大，根據數據統計，2018年廣西芒果產量63.57萬噸，占全區熱帶水果產量的18%；2019年，占比上升到21%，產量79.83萬噸，增速超過了25%，是與海南、云南并稱的三大芒果之鄉。芒果不僅富含多種維生素與礦物質，同時還具有祛痰止咳、止暈、抗癌、防治心腦血管等疾病的功效[2]。我國芒果的品種資源甚多，海南和廣西主栽芒果品種有臺農1號、貴妃芒、金煌芒、凱特等，目前關于芒果果實品質評價、糖酸含量特征已有相關研究，其大部分主要集中在芒果果實色澤、香氣、可溶性固形物（total soluble solid，TSS）、糖酸含量、果皮及果肉中膳食纖維組分以及芒果采后及貯藏理化和抗氧化特性等的研究[5-9，21]。

芒果果實糖酸組分的種類和構成比例能直接影響果實的甜度和口感，糖也是酸、色素、氨基酸、維生素和芳香物質等其它成分合成的基礎原料，還參與果實的新陳代謝，為果實的生理生化活動提供能量，并在細胞轉導中起著信號分子的作用[3-4]。果實中糖的組成是衡量果實風味品質的重要指標，芒果果實不僅富含糖，并且具有更高含量的酚類化合物[13]。芒果中糖組分主要有果糖、葡萄糖、蔗糖，糖組分及其含量的差異會影響不同品種果實的口感和風味。已有研究表明，棗、龍眼、桃等果實中都是蔗糖含量最高[14-16]，蘋果、梨、枇杷等果實中均是果糖含量最高[17-19]。高賢玉等對云南10個芒果中糖酸組分的研究，結果同樣表明，其芒果主要以積累型蔗糖為主[20]。選擇海南和廣西兩大芒果產區產業化生產的三大主栽品種（臺農、貴妃、金煌）為研究對象，對果實可溶性固形物、甜度值、糖組分及含量特征進行分析，揭示其在不同產地與品種間的分布特征，為大眾消費芒果提供基本依據以及為新品種的研究選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

3種不同芒果品種樣品共58份（見表1），均采樣于產業化生產的芒果園，芒果樣品采摘時成熟度七八成，于25℃下放置3 d～5 d，待自然后熟后，果肉打漿，低溫保存備用。

表1 不同產地芒果品種Table 1 Mango cultivars from different origins

1.2 試劑與儀器

蔗糖、果糖和葡萄糖標準品（純度≥99%）：上海源葉生物科技有限公司；乙腈（色譜純）：Fisher公司；三乙胺（分析純）：天津市福晨化學試劑廠。

MiLLi-Q Interral 3超純水機：美國MIL-LIPORE公司；TGL16M離心機：湖南凱達科學儀器有限公司；PAL-1數顯折射儀：廣州愛宕科學儀器有限公司；F-040S超聲波清洗機：蘇州邁弘電器有限公司；Waters 1525高效液相色譜儀、Waters XBridge BEH Amide色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）：美國 Waters公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 液相色譜條件

用高效液相色譜柱分離，示差折光檢測器檢測，外標法進行定量。色譜條件：Waters XBridge BEH Amide色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；柱溫 35℃；流動相為乙腈/水（體積比75∶25），加入0.2%三乙胺；進樣體積10 μL，運行時間15 min。

1.3.2 標準溶液的配制

用超純水配制蔗糖（100 mg/mL）、果糖（100 mg/mL）和葡萄糖（50 mg/mL）單標儲備液，再以超純水稀釋配制5個水平的混標工作液，果糖和蔗糖的質量濃度為1、2、5、10、20 mg/mL，葡萄糖的質量濃度為 0.5、1.0、2.5、5.0、10.0 mg/mL。

1.3.3 糖組分含量的測定

參考GB 5009.8—2016《食品安全國家標準食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》，用高效液相色譜法對每個樣品平行測定3次，根據樣品峰面積和標準曲線來計算糖組分的含量[10]。

1.3.4 TSS測定

用折射儀測定果肉可溶性固形物的含量。溫度校正：對樣品進行測定后，將可溶性固形物含量讀數調整至0，在20℃條件下，用蒸餾水校正折射儀，校正確認無誤后對樣品進行測定。

1.3.5 總糖含量、甜度值的計算方法

總糖含量=果糖含量+葡萄糖含量+蔗糖含量

甜度值的計算公式參照姚改芳等[11]的方法，甜度值=果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.7+蔗糖含量×1.00。

1.3.6 回收率和精密度

取貴妃果肉樣品2.0 g，加入蔗糖、葡萄糖、果糖標準溶液，加標水平分別為：0.5、2.0、5.0 g/100 g，每個水平重復5次，計算回收率和相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）。

1.4 數據處理與分析

采用Excel 2019和Origin 9.0軟件的Box chart“箱型圖”進行數據處理和分析，以及用箱型圖表示芒果果實中糖組分含量的變化范圍、中間值和分布情況。利用SPSS 24.0軟件對糖組分含量之間的相關性進行分析、差異顯著性分析和聚類分析。

2 結果與分析

2.1 方法的回收率與精密度

表2為貴妃芒樣品中果糖、葡萄糖和蔗糖的平均回收率及相對標準偏差。

表2 回收率與精密度（n=5）Table 2 Recovery and precision（n=5）

在0.5、2.0、5.0 g/100 g 3個加標水平下，果糖回收率范圍為76.8%～92.4%，葡萄糖回收率范圍為86.4%～97.2%，蔗糖回收率范圍為72.2%～93.8%；RSD范圍為1.34%～12.08%，說明準確度與精密度均符合要求。

2.2 芒果樣品果實TSS、總糖、甜度值以及各糖組分含量的變化范圍及分布

芒果樣品果實TSS、總糖、甜度值以及各糖組分含量的變化范圍及分布見圖1。

由圖1可知，芒果果實中TSS變化范圍在9.53%～24.53%，平均值為16.60%，主體值分布在10.00%～24.00%，變異系數為20.48%。品種之間TSS相差較大，臺農TSS變化范圍為14.13%～24.53%，主體值分布在15.00%～20.00%，變異系數為15.26%；金煌TSS變化范圍12.33%～19.27%，主體值分布在14.00%～17.00%，變異系數為10.91%；貴妃TSS變化范圍9.53%～17.87%，主體值分布在10.00%～15.00%，變異系數為17.65%。TSS高于16.6%的樣品比例為55.17%，其中臺農、金煌、貴妃分別占34.48%、15.52%和3.45%。品種間TSS含量高低依次為臺農、金煌、貴妃，TSS最高的為產地海南的臺農樣品（24.53%）；TSS最低的為產地廣西的貴妃樣品（9.53%）。

3個品種芒果果實總糖含量變化范圍為74.77mg/g FW～191.14 mg/g FW，均值為129.02 mg/g FW，變異系數為12.26%。甜度值與總糖的變化趨勢比較相似，主要變化范圍在96.38～219.15，平均值是151.47，變異系數為10.43%。蔗糖、果糖、葡萄糖對甜度值的貢獻率分別為52.28%、23.58%和9.23%。

不同品種芒果果實的糖組分存在差異，3個品種芒果樣品中，蔗糖含量平均值是3種糖組分中最高的，占總糖的62.24%，品種之間蔗糖含量差異較大，變化范圍在23.91 mg/g FW～127.45 mg/g FW，平均值79.07 mg/g FW，變異系數為8.35%。果糖的變化范圍在24.89 mg/g FW～68.46 mg/g FW，均值為36.07 mg/g FW，變異系數為13.67%。葡萄糖是芒果果實中含量最低的糖組分，占總糖10.99%，葡萄糖含量變化范圍在6.32 mg/g FW～25.61 mg/g FW，平均值為14.05 mg/g FW，變異系數為30.82%。

2.3 不同品種芒果果實糖組分含量的差異顯著性分析

不同品種芒果果實糖組分含量的差異顯著性分析見表3。

表3 不同品種芒果果實糖組分及含量Table 3 Sugar components and content of different cultivars of mango fruit

由表3可知，不同品種之間總糖含量高低順序為臺農＞金煌＞貴妃。臺農、金煌比貴妃總糖含量分別高38.23%、25.64%，差異顯著（P<0.05）。甜度值因品種不同而存在顯著差異性，甜度值高低順序為臺農＞金煌＞貴妃。臺農、金煌比貴妃甜度值分別高40.09%、21.86%，差異顯著（P<0.05）。不同芒果品種的蔗糖含量高低順序為臺農、金煌、貴妃，臺農和金煌蔗糖含量比貴妃分別高54.17%、42.82%，臺農與金煌品種間蔗糖含量差異不顯著，但臺農與貴妃、金煌與貴妃之間差異顯著。果糖含量高低順序為臺農、金煌、貴妃，臺農果糖含量比金煌和貴妃高約22%左右，金煌與貴妃品種間果糖含量差異不顯著，但臺農與金煌、臺農與貴妃之間差異顯著。不同芒果品種的葡萄糖含量高低順序為金煌、臺農、貴妃，3個品種間葡萄糖含量差異不顯著。

2.4 總糖及甜度值

由圖1和表3可知，以總糖含量為參考值，總糖含量分布在100 mg/g FW～160 mg/g FW之間的樣品數比例為67.25%，其中臺農、金煌、貴妃樣品比例分別為27.14%、25.86%和17.25%。在所有樣品中，總糖含量高于160 mg/g FW的樣品均為臺農，比例為13.79%，其中海南和廣西占比分別為12.07%和1.72%。總糖含量低于100 mg/g FW的樣品比例為18.96%，其中臺農、金煌、貴妃占比分別為1.72%、1.72%和15.52%，海南和廣西占比分別為12.07%和6.89%。兩個產區芒果總糖含量最高的樣品均為臺農，分別為191.14 mg/g FW（海南）和163.94 mg/g FW（廣西）；兩個產區芒果總糖含量最低的樣品均為貴妃，分別為77.44 mg/g FW（海南）和74.68 mg/g FW（廣西）。

以甜度值為參考值，甜度值分布在120～180之間的樣品數比例為63.79%，其中臺農、金煌、貴妃樣品比例分別為22.41%、25.86%和15.52%。在所有樣品中，甜度值高于180的樣品均為臺農，其比例為15.52%，其中海南和廣西占比分別為12.07%和3.45%。甜度值低于120的樣品比例為20.69%，其中臺農、金煌、貴妃占比分別為1.72%、1.72%和17.25%，海南和廣西占比分別為12.07%和8.62%。兩個產區芒果甜度值最高的樣品均為臺農，分別為219.15（海南）和191.45（廣西）；兩個產區芒果甜度值最低的樣品均為貴妃，分別為97.31（海南）和96.38（廣西）。

2.5 蔗糖、果糖、葡萄糖產地及品種的含量變化分析

蔗糖、果糖、葡萄糖產地及品種的含量變化分析見圖 2、圖 3。

圖2 品種間蔗糖、果糖、葡萄糖含量變化Fig.2 Variation of sucrose，fructose and glucose content among varieties

圖3 產地間蔗糖、果糖、葡萄糖含量變化Fig.3 Variation of sucrose，fructose and glucose content among producing areas

2.5.1 蔗糖

由圖2、圖3可知，芒果果實糖組分主要有果糖、葡萄糖、蔗糖，各組分在不同產地與不同品種樣品中的含量也不同，糖分組成及比例是影響果實風味品質的重要因素之一。以蔗糖含量為參考值，蔗糖含量分布在60 mg/g FW～100 mg/g FW的樣品比例為46.55%，其中，臺農、金煌、貴妃樣品分別占13.79%、18.97%和13.79%。在所有樣品中，蔗糖含量高于100 mg/g FW的樣品比例為25.86%，其中臺農、金煌、貴妃占比分別為20.69%、3.45%、1.72%，海南和廣西占比分別為20.69%和5.17%。蔗糖含量低于60 mg/g FW的樣品比例為27.59%，其中臺農、金煌、貴妃占比分別為5.17%、5.17%和17.24%，海南和廣西占比分別為18.96%和8.63%。兩個產區芒果蔗糖含量最高的樣品均為臺農，分別為127.45 mg/g FW（海南）和116.19 mg/g FW（廣西）；兩個產區芒果蔗糖含量最低的樣品均為貴妃，分別為36.13 mg/g FW（海南）和23.91 mg/g FW（廣西）。

2.5.2 果糖

由圖2、圖3可知，芒果果實中果糖含量僅次于蔗糖，占總糖的26.77%，以果糖含量為參考值，果糖含量分布在30 mg/g FW～50 mg/g FW的樣品比例為81.03%，其中，臺農、金煌、貴妃樣品分別占36.21%、22.41%和22.41%。在所有樣品中，果糖含量高于50 mg/g FW的樣品比例為3.45%，其中臺農、金煌、貴妃占比分別為3.45%、0%、0%，海南和廣西占比分別為3.45%和0%。果糖含量低于30 mg/g FW的樣品比例為15.52%，其中臺農、金煌、貴妃占比分別0%、5.17%和10.35%，海南和廣西占比分別為8.62%和6.90%。兩個產區芒果果糖含量最高的樣品均為臺農，分別為68.46 mg/g FW（海南）和40.52 mg/g FW（廣西）；兩個產區芒果果糖含量最低的樣品均為貴妃，分別為27.99 mg/g FW（海南）和26.75 mg/g FW（廣西）。

2.5.3 葡萄糖

由圖2、圖3可知，葡萄糖含量次于果糖含量，以葡萄糖含量為參考值，葡萄糖含量分布在10 mg/g FW～20 mg/g FW的樣品比例為79.31%，其中，臺農、金煌、貴妃樣品分別占31.03%、24.14%和24.14%；在所有樣品中，葡萄糖糖含量高于20 mg/g FW的樣品比例為6.89%，其中臺農、金煌、貴妃占比分別為1.72%、1.72%、3.45%，海南和廣西占比分別為5.17%和1.73%。葡萄糖含量低于10 mg/g FW的樣品比例為13.80%，其中臺農、金煌、貴妃占比分別6.90%、1.73%和5.17%，海南和廣西占比分別為10.35%和3.45%。兩個產區芒果葡萄糖含量最高的樣品均為金煌，分別為25.61 mg/g FW（海南）和15.22 mg/g FW（廣西）；兩個產區芒果葡萄糖含量最低的樣品均為臺農，分別為6.32 mg/g FW（海南）和7.91 mg/g FW（廣西）。

2.6 糖組分相關分析

芒果果實糖組分的相關性分析見表4。

表4 芒果果實糖組分的相關性分析Table 4 Correlation analysis of sugar components in mango fruit

由表4可知，對3種不同品種（臺農、貴妃、金煌）芒果果實糖組分、總糖和甜度值相關分析結果表明，果實的甜度值與總糖含量呈現極顯著正相關，相關系數為0.989，說明從總糖含量的高低也能反映出果實甜度值的高低；蔗糖含量與總糖含量、甜度值均呈極顯著正相關，相關系數為0.954、0.912，由此說明，芒果果實中蔗糖的含量決定了總糖含量、甜度值的大小，這與蔗糖在總糖中所占比例最大相符合；葡萄糖含量與蔗糖含量呈顯著負相關，相關系數為-0.320，與總糖含量、甜度值也呈負相關；果糖含量與總糖含量、甜度值呈極顯著正相關，相關系數為0.455、0.578。

2.7 樣品聚類分析

對58份芒果樣品果實蔗糖/己糖比例的聚類分析見圖4。

圖4 58份芒果樣品果實蔗糖/己糖比例的聚類分析圖Fig.4 Cluster analysis of the ratio of sucrose/hexose in the fruit of 58 mango samples

由圖4可知，聚類分析是根據某些數量特征將觀察對象進行分類的一種數理統計方法。而系統聚類是實際工作中使用的最多的一種聚類方法[12]。通過以蔗糖/己糖比例的聚類分析可知，在距離為5時可以將58份芒果樣品分為三大類，第一大類主要特征是蔗糖含量是己糖含量的1.2倍以下，蔗糖/己糖比例在0.47～1.10之間，以積累己糖為主，為己糖積累型，屬于該類的樣品比例為25.86%，其中臺農、金煌和貴妃占比分別為5.17%、3.45%和17.24%，海南和廣西占比分別為18.97%和6.90%。第二大類主要特征是蔗糖含量是己糖含量的1.4倍～2.1倍，蔗糖/己糖比例在1.37～2.06之間，為中間積累型，屬于該類的樣品比例為58.62%，其中臺農、金煌和貴妃占比分別為24.14%、20.69%和13.79%，海南和廣西占比分別為46.55%和12.07%。第三大類主要特征是蔗糖含量是己糖含量的2.2倍以上，蔗糖/己糖比例在2.26～2.50之間，以積累蔗糖為主，為蔗糖積累型，屬于該類的樣品比例為15.52%，其中臺農、金煌和貴妃占比分別為10.35%、3.45%和1.72%，海南和廣西占比分別為12.07%和3.45%。結果表明，臺農果實主要為中間積累型和蔗糖積累型。糖組分積累類型的差異可能與品種、氣候、土壤、栽培方式等因素有關。芒果果實甜度與糖組分積累類型有關，蔗糖積累型芒果果實甜度高，例如臺農芒（蔗糖含量均值為91.59 mg/g FW），己糖積累型芒果果實甜度低，例如貴妃芒（果糖和葡萄糖加和均值為46.03 mg/g FW）。

3 結論

通過研究不同產區的3種芒果品種，結果表明臺農、貴妃、金煌果實中糖組分主要以積累型蔗糖為主、果糖次之、葡萄糖含量最少。3個不同芒果品種蔗糖含量是芒果果實中糖含量最高的，占總糖的62.24%，如臺農芒果品種中主要以蔗糖為主，金煌次之，貴妃蔗糖含量為最少；果糖含量最高的也是臺農，金煌次之，貴妃最少；而葡萄糖含量最高的是金煌，貴妃次之，臺農含量最低。

甜度值的高低主要是隨著糖組分含量的多少和總糖含量的高低而變化的。3種糖組分中，對果實甜度呈正相關的是蔗糖和果糖，與葡萄糖呈負相關。芒果果實中蔗糖和果糖含量高低表現為臺農＞金煌＞貴妃（品種），海南＞廣西（產地）。通過對芒果樣品蔗糖/己糖比例的聚類分析，結果表明芒果樣品分為三大類，第一大類蔗糖/己糖比例在0.47～1.10之間的15份芒果樣品，為己糖積累型；第二大類蔗糖/己糖比例在1.37～2.06之間，共有34份芒果樣品，其樣品之間蔗糖和己糖含量積累相差倍數不大，稱之為中間積累型；第三大類蔗糖/己糖比例在2.26～2.50之間，共有9份芒果樣品，為蔗糖積累型。這一分類為后期研究不同品種不同產區的芒果果實糖組分積累類型模式奠定理論基礎。