蓝莓沈阳综合试验站

 

  蓝莓中富含花青素、多酚、黄酮、多种抗氧化酶等多种抗氧化物，营养及经济价值高。自从蓝莓品种在我国引种成功以来，我国的蓝莓种植面积迅速扩大。目前，辽宁是我国蓝莓种植生产的主要区域，栽培品种较多，所以本试验收集的蓝莓样品大部分来自辽宁境内，同时选择其他省份部分品种共同作为研究对象。

 

  果实品质评价对果品优选分级具有重要意义，同时蓝莓品质与其加工产品质量联系非常紧密，因此系统分析蓝莓的品质特性对蓝莓的加工利用显得尤为重要。感官、理化及营养品质等都是影响果实质量的重要组成，并且不同的品质指标间既相互独立又相互关联，大量指标的测量及分析也使得综合评价分析过程难度加大。随着蓝莓产量的逐年增加，有必要探索及建立一种简便的蓝莓品质评价方法。品质综合评价方法能否真实反映蓝莓的质量关键是选择合适的品质评价指标。

 

  1 材料与方法

 

  1.1主要材料

 

 

  本试验中的28个蓝莓样品来自庄河、丹东、青岛及随州的蓝莓基地。选取蓝莓果实大小均匀，果皮80%以上为蓝色，无机械损伤和感染，运输过程中均在包装盒内加入一定数量的冰袋，以保持果实品质，采后24小时之内运回实验室进行试验。

 

  1.2主要试剂

 

 

  1.3 主要仪器设备

 

 

  1.4 主要试验方法

 

  1.4.1 蓝莓直径、高、单果重、体积及密度的测定

 

  每个蓝莓样品平均选择有代表性的100个，要求大小均匀、无损伤、无感染。用游标卡尺测量果实直径及果实高度，记录及计算粗平均果实直径及高度。用电子天平测出每个果实的质量，并记录，计算出平均单果质量。将待测蓝莓放入量筒内，向量筒中注水，使水面高于蓝莓样品，记录量筒内称量体积V1，将量筒内水倒出，测量倒出水的体积V2。通过公式1计算平均果实体积，并计算果实密度。

 

 

  1.4.2 果表面颜色L值、a值和b值

 

  利用CIELAB理论系统中的L、a和b来表示果实表面色泽。其中L值称为明度指数，L值的取值范围为0-100，L=0表示黑色，L=100表示白色，L值越大，表明越亮，L值越小，表明越暗。a值和b值分别表示的是颜色中的红绿和蓝黄色度，当a >0时，取值越大表明颜色越红，当a值取值为0时，表示颜色为灰色，当a<0时，取值的绝对值越大，表明颜色越接近于纯绿色；当b>0时，随着取值的增大则颜色越来越接近于纯黄色，当b取值为0时，表示颜色为灰色，当b<0时，取值的绝对值越大，越接近纯蓝色。样品测定前，利用校准板对仪器进行校准，每个样品测定时间间隔10 s，选取有代表性的果实进行测定，每个样品测定三次，计算平均值即为该样品的L，a，b值。

 

  1.4.3 果实硬度

 

  利用质构仪测量果实硬度。参数设置如下：选择直径5 mm的圆柱形探头，参数设置为：预压速度5.00 mm/s，下压速度1.00 mm/S，压后上行速度8.00 mn/s， 测试深度10 mm，两次压缩中间停顿5 s，读取探头感应到的最大值即为果实硬度。每种蓝莓选择10个样品进行测试，每个样品测试三次，取平均值。

 

  1.4.4 花色苷的测定

 

  利用HPLC-DAD手段，参照文献（Sun L Q et al.，2012；Tarascou I et al.，2011；Wei H et al.，2010；Xianli W et al.，2005）。取 5 g 蓝莓样品，在液氮条件下进行粉碎，将粉碎后的蓝莓用 100 mL 0.1%的盐酸甲醇溶液在40℃条件下提取 2h，样品液经过滤后，残渣再用同样的方法提取多次，直至提取液无色，将全部提取液合并，浓缩至20mL。上机测试前样品经离心后，吸取上层清液直接上机检测，上样量为2μL。

 

  高效液相系统采用Finnigan Surveyor Plus HPLC系统，连接四元梯度泵、自动进样器和DAD检测器，利用XBD C18 色谱柱（250mm × 4.6mm × 5μm）在30℃条件下进行检测。设定DAD检测器扫描波长范围在200-600nm，样品在波长520nm下检测。以2.5%甲酸水（A）和2.5%甲酸乙腈（B）为流动相，平衡6min后，在1.0mL /min的速度进行梯度洗脱，洗脱程序如表1，检测时间为60min。

 

 

  以矢车菊 3-葡萄糖苷为标准物，建立色谱峰面积与物质浓度的标准曲线（表2），分别计算样品中各色谱峰物质浓度，通过公式2计算样品各色谱峰对应花色苷含量，将所有花色苷含量相加即为总花色苷含量。

 

 

 

  1.4.5 总酚含量测定

 

  果实总酚含量的测定参照福林酚法（Schlesier et al，2002）。取5 g样品，加10 mL无水乙醇研磨，匀浆转入25 mL容量瓶中，静置30 min。取1 mL上清液于试管中，加入0.5 mL 0.5 mol/L福林酚，混匀后室温静置5 min，然后加入3 mL 75 g/L Na2CO3，室温下避光2 h后，用紫外分光光度计在765 nm处测定样品吸光度。在相同条件下测定不同浓度的没食子酸的吸光度，制作标准曲线，测定结果以mg/100g 的没食子酸为单位表示。

 

  1.4.6 总黄酮含量测定

 

  5 g蓝莓果实加入0.1 M 盐酸-甲醇 20 mL进行研磨，定容至20 mL，混匀，于4℃避光提取20min，期间摇匀数次，然后过滤，收集滤液。用紫外分光光度计在325nm处测定样品吸光度。在相同条件下测定不同浓度的芦丁的吸光度，制作标准曲线，测定结果以mg/100g 的芦丁为单位表示。

 

  1.4.7 可滴定酸含量测定

 

  采用GB/T12456-2008《食品中总酸的测定》的方法。

 

  选取具有代表性的蓝莓果实10个，置于组织捣碎机中混成匀浆，取匀浆25 g，用80℃热水将匀浆转移到250 mL容量瓶中，热水量应低于容量瓶刻度（总体积约为150 mL），置于沸水浴中煮沸30 min（期间摇匀2至3次），取出后冷却至室温（约为20℃），用煮沸过的水添加至刻度，混匀后用滤纸过滤。取滤液10 mL加入5滴左右的酚酞指示剂，用0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定溶液，至滤液出现微红30 s不褪色，记录消耗0.1 mol/L氢氧化钠标准滴定溶液的体积，经公式计算得到可滴定酸的含量。平行测定两次，取其平均值。

 

  1.4.8 可溶性固形物

 

  待测试样品制备：用高速组织捣碎机将已选取的蓝莓果实打碎，然后将匀浆用四层纱布过滤备用。

 

  测定：蒸馏水冲洗镜片，用擦镜纸拭去镜片上残余水分，向镜片上滴加2-3滴待测样液，盖上盖板，对准光源进行读数并记录。每个样品3 次重复，取平均值。

 

  1.4.9 还原糖与总糖的测定

 

  参照GB 5009.7《食品中还原糖的测定》的方法测定样品还原糖。

 

  样品总糖的测定，称取5 g果实，置于组织捣碎机中混成匀浆，将1 g匀浆转入到100mL三角瓶中，加入10 mL 6.0mol/L 盐酸溶液及15 mL蒸馏水，置于水浴中加热水解30 min后，按照参照GB 5009.7的方法测定样品总糖。

 

  1.4.10 含水量

 

  蓝莓果实置于高速组织捣碎机中制成匀浆，采用直接干燥法测定。

 

  1.5 统计分析

 

  采用Excel2007和SPSS19.0软件对测量指标数据进行分析处理。由于选取的考察指标间存在不同的量纲和数量级，所以采用变异系数来描述蓝莓各个品质指标数据的离散程度。变异系数（Coefficient of Variance）为标准差与均值的比率，又称做标准差率。在对两个及两个以上样本进行差异程度比较时，在量纲及样本平均数相同的条件下，采用计算各样本的标准差的方式来进行样本比较。在量纲与样本平均数不一致的情况下，采用标准差与平均数的比值来进行比较。

 

  2 结果与分析

 

  2.1 蓝莓品质特性分析

 

  2.1.1 蓝莓品质指标

 

  蓝莓果实品质是包括感官品质、理化与营养品质和加工品质，是评价蓝莓果实等级及加工特性的重要指标。目前，国内外并没有对蓝莓的果实品质进行相关研究，为保证分析数据的准确全面，真实反映蓝莓果实品质特性，参考国内外文献（郑红岩等，2013；罗娅等，2011；Gunness et al，2009）及相关标准，综合考虑感官品质、理化营养品质以及加工品质三方面内容，进行品质特性分析。

 

 

  2.1.2 蓝莓感官品质分析结果

 

  测定的蓝莓感官品质包括：果实直径、果实高、果实硬度、L值、a值、b值、单果重、体积和密度。表4为感官品质指标分析结果，结果显示：蓝莓感官品质指标在28个样品间表现出不同程度的差异，其中果实硬度、a值、b值、单果重、体积和密度的变异系数均大于10%，分别为13.99%、59.08%、37.93%、19.94%、26.21%和13.35%。这说明上述感官指标在样品间差异显著。影响原料品质特性的因素主要包括种植品种、气候条件、果实成熟度、地质条件及栽培条件等，试验过程中所收集蓝莓来源区域不同，除果实成熟度一致外，其气候条件、栽培条件和地质条件都有所差异，因此，造成了蓝莓品种间的差异性，这样也有利于蓝莓的分级。

 

 

  2.1.3 蓝莓理化与营养品质分析

 

 

  本试验测定了pH值、可溶性固形物、可滴定酸、总酚含量、总花色苷、总黄酮、还原糖及总糖等8个蓝莓理化营养品质指标，结果见表2-5。不同蓝莓样品理化营养品质之间存在不同程度的差异，其中pH值的变异系数小于10%，说明该指标离散程度较小，在样品间未体现出差异性。其余品质指标的变异系数较大，说明这些理化营养指标在不同蓝莓样品测定值范围分布较广。其中总花色苷的变异系数达到46.64%，表明蓝莓品种、气候条件、地质条件及栽培条件等对其花色苷的形成具有较大影响。

 

  2.1.4 蓝莓加工品质分析

 

  将蓝莓含水量选定为加工品质指标。28个蓝莓样品加工品质统计结果见表6，分析结果显示：含水量的变异系数为1.77%，离散程度较小，因此该指标未表现出样品间的差异性。

 

 

  2.2 蓝莓指标相关性分析

 

  2.2.1 异常样品数据剔除

 

  将18项指标数据进行盒形图方法分析，如图2，结果表明果实直径、果实高、硬度、总酚、总花色苷和还原糖等指标中存在异常数据，为了指标间相关性分析更加合理，需要将存在异常数据的样品进行剔除后再进行指标数据分析。因此，将存在异常数据的样品ELS13A、BTS13、BRS13和St.CD13的全部指标数据从整体数据中剔除。24个蓝莓样品的18各指标相关性分析结果表明（表7、8）：171个相关系数中α=0.05 水平上有18个相关性，在 α=0.01 水平上有15个相关性。

 

 

  2.2.2 感官品质相关性分析

 

  分析结果表明：果实直径与果实高（r=0.85）、单果重（r=0.87）和体积（r=0.95）呈显著正相关，与密度呈显著负相关（r=-0.63）；果实高与单果重（r=0.74）、体积（r=0.82）呈显著正相关，与密度呈显著负相关（r=-0.61）。说明果实直径和果实高的改变将显著影响单果重、体积及密度的变化。

 

 

  L值分别与果实直径（r=0.41）、果实高（r=0.48）呈正相关性，说明果实直径和果实高的改变也会对L值产生影响，果实直径和高越大，果实相对更加饱满，使得L值越大。单果重与L值、a值分别呈正相关（r=0.41）和显著正相关（r=0.53），说明单果重越大，果实越亮，颜色越向红色方向靠拢。但是作为果实颜色的3个考察指标的L值、a值和b值相互之间并没有相关性。

 

  2.2.3 理化及营养品质相关性分析

 

  如表7、8所示：可滴定酸与pH值呈显著负相关（r=-0.83），说明可滴定酸越多，在蓝莓中呈游离状态的氢离子数量越多，使得果实pH值向酸性变化；总酚含量、总糖分别与总花色苷呈显著正相关（r=0.83）、负相关（r=-0.45），说明总酚含量和总糖的改变将显著影响果实总花色苷含量；可溶性固形物分别与还原糖、总糖呈显著正相关（r=0.62）和正相关（r=0.48），说明可溶性固形物的改变将影响果实中还原糖、总糖的含量，糖类可能更多的以可溶性固形物的形式存在于蓝莓中。同时还原糖与总糖之间存在显著相关性（r=0.60）。但是其他的理化及营养品质之间没有相关性。

 

  2.2.4 蓝莓感官品质、理化营养品质及加工品质间相关性分析

 

  可溶性固形物含量分别与直径（r=0.46）和体积（r=0.45）呈正相关，与含水量（r=-0.43）呈负相关，说明可溶性固形物含量越大，样品的直径和体积就越大，含水量越小相对的可溶性固形物含量就会越小。L值分别与还原糖（r=0.57）、总糖（r=0.49）呈显著正相关、正相关，可能是糖含量越高，蓝莓样品越饱满，样品表皮越亮，使L值越大。总糖与体积呈正相关（r=0.41），可能是由于糖类是蓝莓细胞结构的重要组成，糖含量越高，会使蓝莓体积越大越饱满。密度分别与可溶性固形物（r=-0.48）和总糖（r=-0.47）呈负相关，这可能是可溶性固形物和总糖对单果重的影响要小于对蓝莓体积的影响，可溶性固形物和总糖单位含量的增加使单果重的增加量要远小于蓝莓体积的增加，使得样品密度随着可溶性固形物和总糖增加而逐渐减少。含水量与可滴定酸呈正相关（r=0.49），含水量的增加是原本结合结合状态下的酸类物质游离出来，提高样品的可滴定酸的含量。总酚含量与a值呈正相关（r=0.41），可能是蓝莓总酚中包括花色苷，其含量的增加会使样品颜色像红蓝方向变化，使得样品的a值越大。b值分别与总黄酮（r=-0.47）、还原糖（r=-0.54）呈负相关，与总糖（r=-0.57）呈显著负相关，由于b值与总黄酮、还原糖和总糖没有实质上的联系，所以这些相关性可能仅存在于指标数值上。

 

  以上分析说明蓝莓感官品质、理化营养品质及加工品质之间存在一定的相关性，一个指标改变可能制约或促进几个指标的变化，因此一个指标的变化趋势可能代替和预测几个指标的变化趋势，在后续分析中可以通过其他数学分析方法减少具有相关变化趋势的指标。

 

  3 结论

 

  （1）28个蓝莓样品分析结果显示：

 

  感官品质指标：果实硬度、a值、b值、单果重、体积和密度6项指标的变异系数大于10%，在样品之间差异较大。

 

  理化营养指标：pH值的变异系数较小（8.43%），离散程度小，未表现出明显差异。可溶性固形物、可滴定酸、总酚含量、总花色苷、总黄酮、还原糖和总糖7项品质指标变异系数均大于10%，各指标在样品间差异较大。

 

  加工品质指标：含水量具有较小的变异系数，样品间差异不显著。

 

  （2）18个指标相关性分析表明：

 

  171个相关系数中α=0.05 水平上有18个相关性，在 α=0.01 水平上有15个相关性。蓝莓感官品质、理化营养品质及加工品质之间存在一定的相关性，一个指标改变可能制约或促进几个指标的变化，一个指标的变化趋势可能代替和预测几个指标的变化趋势。