刘春利，任亚梅，*，张 爽，彭星星，王 涛，任小林
（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100）
富士苹果冷藏期根皮苷含量与品质指标的相关性
刘春利1，任亚梅1，*，张 爽1，彭星星1，王 涛1，任小林2
（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100）
为了探究品质指标是否可以预测根皮苷含量，以富士苹果为试材，测定冷藏180 d期间苹果果皮、果肉和籽粒中根皮苷含量及果实品质指标的变化趋势，应用相关和回归分析探索其关系。苹果根皮苷含量籽粒＞果皮＞果肉，整个贮藏期苹果果皮、果肉和籽粒根皮苷含量整体呈下降趋势。贮藏4 个月内，苹果不同部位根皮苷含量均维持在较高水平 ，苹果果肉脆硬，风味越来越甜，食用品质较好。硬度越高，果皮和籽粒根皮苷含量越高；籽粒水分含量越高，根皮苷含量越低；可滴定酸含量越高，根皮苷含量越高；固酸比含量越高，果肉和籽粒根皮苷含量越低。根皮苷含量与相关品质指标存在6 个显着的回归方程，拟合度较好。通过品质指标的测定可以预测苹果不同部位根皮苷的含量。
苹果；根皮苷；贮藏；品质指标；相关性
根皮苷是由根皮素和糖苷结合而成的一种天然产物，属于自然界很少存在的“少数黄酮”二氢查尔酮类［1］。根皮苷是苹果含有的特征酚类物质，主要存在于苹果树的根皮、茎、嫩叶以及苹果果实中，在其他水果中不存在或者含量很低［2-4］。自1835年法国化学家从苹果树皮发现根皮苷至今，根皮苷被证实具有多种生物活性，如降血糖、抗氧化、延缓衰老、治疗高尿酸血症、抑制黑色素和抑菌等作用［5-10］，已被应用于食品、饮料、食品添加剂、药品及化妆品中［11］。正如美国科学家Ehrenkranz等［12］得出的结论，根皮苷也许正是俗话“每天一个苹果，疾病远离我”的分子基础。目前国内外对于多穗柯、苹果树、苹果芽、苹果汁以及海棠中的根皮苷含量有所报道，但对苹果不同部位根皮苷的含量测定及其在冷藏期间的变化尚未有报道。根皮苷作为苹果的重要黄酮类物质，其与生理指标之间是否存在一定相关性也鲜有研究，因此苹果在贮藏过程中，果实不同部位中根皮苷含量的测定具有重要的理论和实际意义。
本实验以富士苹果为试材，研究果实（0±0.5） ℃贮藏180 d内，果皮、果肉和籽粒中根皮苷含量和果实品质指标（硬度、水分含量、可溶性固形物含量（soluble solid content，SSC）、可滴定酸（titratable acidity，TA）含量和固酸比（SSC/TA）的变化规律及其相关性，为苹果和根皮苷的有效综合利用提供理论依据，同时也为经销商和消费者选择苹果品质较佳的贮藏阶段提供理论依据。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
富士苹果，于2013年10月15日采自陕西省乾县一盛果期的果园，采收无病虫害、无机械伤、大小匀称、成熟度基本一致的果实，套网袋装入纸箱内，置于（0±0.5）℃，相对湿度为85%～90%冷库中贮藏。
无水乙醇、冰乙酸、酚酞、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钠等为分析纯；甲醇（色谱纯） 天津科密欧化学试剂有限公司；根皮苷标准品（纯度不小于99%） 上海晶纯生化科技股份有限公司。
1.2仪器与设备
LC-15C高效液相色谱仪 日本岛津公司；TA.XT-plus物性测定仪 英国Stable Micro System公司；R-200型真空旋转蒸发仪 瑞士Büchi公司；KQ-250DE数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；WFJ7200紫外分光光度仪 上海尤尼柯仪器有限公司；8101手持糖量计 大连先超科技有限公司；U410超低温冰箱（-80 ℃） 英国New Brunswick Scientifi c公司。
1.3方法
1.3.1测定指标
贮藏期间每30 d，每次随机取30 个果，测定苹果果皮、果肉和籽粒中的根皮苷含量及相关品质指标，包括硬度、水分含量、SSC、TA含量和SSC/TA。
1.3.1.1根皮苷含量的测定
根皮苷含量的测定采用高效液相色谱法。色谱条件参照冉军舰［13］、李荣涛［14］等的方法。色谱柱为GL Science C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）。流动相为体积分数1%的乙酸溶液-甲醇。梯度洗脱程序为0～10 min，5%～30% B流动相；10～25 min，30%～50% B流动相；25～35 min，50%～70% B流动相；35～40 min，70%～5% B流动相。柱温30 ℃；流速1.0 mL/min；进样量20 μL；紫外检测器波长287 nm。
标准曲线的绘制：准确称取20 mg根皮苷标准品，用色谱甲醇溶解并定容，配成1 mg/mL母液。准确吸取一定体积的标准溶液，逐级稀释，配成7 个不同质量浓度（5、25、50、70、100、130、160 μg/mL）的标准样品，分别过0.45 μm滤膜后进样。以峰面积（y）为纵坐标，根皮苷标准溶液质量浓度（x）为横坐标，绘制标准曲线。得到根皮苷的标准曲线回归方程为：y=36 733x-45 838，相关系数R2=0.999 5。
样品溶液制备：选取30 个苹果，将果皮、果肉和籽粒切分，均匀取样，果皮和果肉各取10 g，籽粒取5 g粉碎，按料液比1∶8加入70%乙醇溶液，在超声功率250 W、35 ℃、超声提取20 min，过滤，滤渣按料液比1∶7加入70%乙醇溶液，重复提取1次，合并2 次滤液，在48 ℃的条件下减压浓缩蒸干，用甲醇溶解残留物并定容至10 mL的棕色容量瓶中，4 ℃保存待用。进样前过0.45 μm滤膜，根据保留时间定性，用外标法定量。
1.3.1.2品质指标
硬度：采用物性测定仪TPA模式测定，测前速率1 mm/s，测时速率1 mm/s，测后速率1 mm/s，测试距离10 mm；水分含量：参照GB 5009.3—2010《食品中水分的测定方法》；SSC：参考GB/T 12295—1990《水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的测定：折射仪法》；TA含量：参照ISO 750—1998《水果和蔬菜制品可滴定酸度的测定》；固酸比：即SSC与TA的比值。
1.3.2数据分析
所有数据采用SPSS 18.0软件处理，用LSD法进行显着性分析，P＜0.05为显着差异；用Pearson法进行相关性分析，P＜0.05为显着相关；进行回归分析，P＜0.05为显着回归。实验均重复3 次，结果以±s表示。
2 结果与分析
2.1贮藏期间苹果不同部位根皮苷含量的变化
图1 贮藏时间对苹果根皮苷含量的影响Fig.1 Effect of storage time on the phloridzin contents in different parts of apple fruit
由图1可知，在富士苹果整个贮藏过程中，苹果根皮苷含量籽粒＞果皮＞果肉。苹果籽粒中的根皮苷含量是果皮中的10～13 倍，是果肉中的380～450 倍，果皮中根皮苷含量是果肉中的30 倍。高群等［15］比较了苹果不同部位5 种多酚物质的含量，得出苹果根皮苷含量果核＞果皮＞果肉，但其测得的苹果各部位根皮苷含量远远低于本实验测定结果。可见不同提取工艺会影响根皮苷含量的测定结果，本实验的提取方法，根皮苷含量的提取率高，研究结果可信度较高。虽然苹果不同部位根皮苷含量差异很大，但是均有利用价值。
在贮藏的0～180 d内，富士苹果不同部位根皮苷含量整体呈下降趋势，果皮、果肉和籽粒的根皮苷含量下降幅度分别为40.77%、40.00%和49.16%。在贮藏0 d时，苹果果皮、果肉和籽粒中的根皮苷含量最高，分别为0.336、0.010、4.518 mg/g。在贮藏0～30 d果皮、果肉和籽粒中根皮苷含量显着下降（P＜0.05）；贮藏30～60 d，果皮、果肉和籽粒根皮苷含量变化不显着（P＞0.05）；贮藏60～120 d，果皮、果肉和籽粒根皮苷含量变化不显着（P＞0.05）；贮藏120～150 d，果皮和籽粒根皮苷含量显着下降（P＜0.05），果肉根皮苷含量保持不变（P ＞0.05）；贮藏150～180 d，果皮和果肉根皮苷含量显着下降（P＜0.05），籽粒根皮苷含量保持不变。
苏光明等［16］以山东蒙山红星、山东肥城红星、料定兴城红富士和山东蒙山红富士为研究对象，分析贮藏2 个月内根皮苷含量的变化，结果表明这4 个品种苹果根皮苷含量分别下降47%、40%、55%和32%。可见本研究结果与苏光明等［16］基本一致。在贮藏4 个月内，苹果不同部位根皮苷含量均维持在较高水平，是果实加工和食用的最佳阶段，也是苹果渣中根皮苷提取的最佳阶段，应对 其进行开发利用。
2.2贮藏期间苹果硬度和水分含量的变化
图2 贮藏时间对苹果硬度（A）和水分含量（B）的影响Fig.2 Effect of storage time on fl esh hardness and water contents of different parts of apple fruit
由图2A可知，贮藏过程中，苹果硬度的变化可以分为前期缓慢下降和后期快速下降2 个阶段。在贮藏0～30 d，果实硬度显着下降（P＜0.05）；第30～120天，苹果硬度变化不显着；贮藏120～180 d，苹果硬度显着性下降（P＜0.05）。贮藏180 d时，苹果硬度最低，为6.005 kg/cm2，整个贮藏期苹果硬度下降了29.61%。庄军平等［17］研究得出苹果采后硬度下降到最初的25%～50%便不再下降。苹果软化一旦进入快速下降阶段，其软化过程就不可逆转，因此在贮藏0～120 d，苹果果肉脆硬，食用品质较好。水分是苹果果实中重要的品质指标之一，它不仅影响苹果的风味、颜色，而且影响苹果中营养物质的含量，果蔬保鲜，在很大程度上可以说是保持水分。由图2B可知，贮藏0～180 d，苹果果皮、果肉、籽粒水分含量在一个范围内波动，变化不显着（P＜0.05）。苹果果肉中的水分含量最高，为（85.90±1.01）%，果皮次之，为（80.19±1.98）%，籽粒中水分含量最低，为（47.45±3.40）%。
2.3贮藏期间苹果SSC、TA含量和固酸比的变化
图3 贮藏时间对SSC、TA含量（A）和固酸比（B）的影响Fig.3 Effect of storage time on soluble solid content （SSC）， titratable acidity （TA） and SSC/TA ratio in different parts of apple fruit
由图3A可知，在贮藏过程中，果实SSC先升高后降低。贮藏0～60 d，SSC变化不显着（P＞0.05）；贮藏60 ～90 d，SSC显着上升（P＜0.05），90 d时达到峰值14.33%；贮藏90～120 d，SSC显着下降（P＜0.05）；贮藏120～150 d，SSC保持不变；贮藏180 d，果实SSC最低，为11.6%。贮藏前期SSC平稳甚至升高是因为果实中淀粉转化为可溶性糖，加之呼吸作用较低所致。随贮藏时间延长，果实内的淀粉转化完成后，可溶性糖作为呼吸底物被消耗，引起SSC的下降［18-19］。
有机酸是果实酸味的重要组成物质，也是果实的呼吸基质之一，风味的优劣与TA含量有很大关系［20］。由图3A可知，富士苹果贮藏期间TA含量整体呈下降趋势。下降幅度为69%。贮藏0～30 d，TA含量变化不显着；贮藏30～120 d，TA含量显着下降（P＜0.05），降幅达60%；贮藏120～150 d，TA含量变化不显着；贮藏150～180 d，TA含量显着下降（P＜0.05），贮藏180 d，果实TA含量达到最低，为0.066%。贮藏前期TA含量下降较快，是因为该阶段TA含量作为呼吸的主要基质，参与果实的呼吸作用，使得果实中的酸转化为糖［21］。
由图3B可知，整个贮藏过程中，果实固酸比呈上升趋势。贮藏0～60 d，固酸比变化不显着，从54∶1增加到64∶1，果实风味偏甜；贮藏60～120 d，固酸比显着上升（P＜0.05），从64∶1增加到134∶1；贮藏120～150 d，固酸比无显着变化；贮藏150～180 d，固酸比显着上升（P＜0.05），达到最高166∶1。董月菊等［22］分析了富士、国光、新世界等58 个苹果品质指标，不同品种固酸比在6∶1～136∶1范围内，可见不同产地不同品种固酸比差异较大。贾定贤等［23］研究表明，糖酸比大致在20～60范围酸甜可口，对TA含量低的品种，糖酸比值相对较高，其范围多在50以上。苹果中的SSC大部分是碳水化合物，主要是由糖构成［24］，因此果实固酸比测定值较糖酸比偏高。果实在贮藏的2 个月内，风味变化不显着（P＜0.05），贮藏的2～6 个月，果实风味越来越趋甜。
2.4苹果根皮苷含量与品质指标的相关分析
2.4.1相关性分析
表1 根皮苷含量与品质指标的相关性Table 1 Correlations of phloridzin content with quality indicators of apple fruit ruit
苹果果实在贮藏过程中，任何指标的变化都与其他指标有密不可分的直接或间接关系。表1表明，苹果果皮根皮苷含量与硬度呈极显着的正相关（r=0.969，P＜0.01），说明随着硬度降低，果皮根皮苷含量也降低。果肉根皮苷含量与TA含量呈显着正相关（r=0.851，P＜0.05），与SSC/TA呈显着负相关（r=-0.816，P＜0.05），说明随着TA含量降低，SSC/TA升高，果肉根皮苷含量降低。籽粒根皮苷含量与硬度呈极显着正相关（r=0.937，P＜0.01）；与籽粒水分含量（r=-0.802，P＜0.05）、SSC/TA（r=-0.812，P＜0.05）呈显着负相关，说明随着硬度降低，籽粒水分含量和固酸比升高，籽粒根皮苷含量降低。籽粒根皮苷含量与硬度相关性最高，与SSC/TA相关性次之，与籽粒水分含量相关性最低。苹果各部位根皮苷含量与SSC相关性不显着。
2.4.2回归分析
表2 根皮苷含量与品质指标的回归方程Table 2 Regression equations of phloridzin content versus quality indicators of apple fruit
依据相关性分析结果，对根皮苷含量与品质指标进行回归分析。表2回归方程表明，果皮根皮苷含量与硬度（x1）存在极显着的一元线性回归方程（P＜0.01），拟合度高。果肉根皮苷含量与TA含量（x2）存在显着的三次回归方程（P＜0.05），拟合度高；与固酸比（x3）存在显着的指数函数回归方程（P＜0.05）；果肉根皮苷含量与TA含量（x2）、固酸比（x3）的存在两元线性回归方程，TA含量对果肉根皮苷含量的影响大于固酸比，但两元线性回归方程不显着（P＞0.05），表明果肉根皮苷含量与品质指标的两元线性回归方程意义不大。籽粒根皮苷含量与硬度（x1）存在极显着的两次回归方程（P＜0.01），拟合度高；与固酸比（x3）存在显着的一元线性回归方程（P＜0.05）；与籽粒水分含量（x4）存在显着一元线性回归方程（P＜0.05）；籽粒根皮苷含量与硬度（x1）、固酸比（x3）、籽粒水分含量（x4）存在三元线性回归方程，籽粒根皮苷含量受品质指标的影响大小顺序为硬度＞固酸比＞籽粒水分含量，但三元线性回归方程不显着，表明籽粒根皮苷和品质指标的多元线性回归方程意义不大。回归分析方程揭示了根皮苷含量与品质指标的量化关系，且相关品质指标对根皮苷含量贡献大小结果同相关性分析结果一致。
根皮苷含量与品质指标的相关分析表明，苹果硬度可以反映果皮和籽粒根皮苷含量，硬度越高，果皮和籽粒根皮苷含量越高。籽粒水分含量可以反映籽粒根皮苷含量，籽粒水分含量越高，籽粒根皮苷含量越低。TA可以反映果肉根皮苷含量，TA含量越高，果肉根皮苷含量越高。固酸比可以反映果肉和籽粒根皮苷含量，固酸比含量越高，果肉和籽粒根皮苷含量越低。回归分析揭示了根皮苷含量与相关品质指标的量化关系，硬度与果皮和籽粒根皮苷含量、TA含量和果肉根皮苷含量的回归方程拟合度高（R2＞0.9），预测准确性高。6 个回归方程均达到显着性差异水平，建立的方程稳定可靠。
苹果品质指标之间的相关性研究文献［18，20-22，25-26］表明，硬度、SSC、TA含量和固酸比可以代表苹果的品质。苹果不同部位根皮苷含量与果实品质指标间有不同程度的相关性，品质指标可作为苹果根皮苷含量的指示性指标，通过品质指标的测定可以预测苹果不同部位根皮苷的含量。但根皮苷含量与相关品质指标回归方程的准确度和精确度，还需要大量的数据积累和验证实验。
3 结 论
富士苹果籽粒中根皮苷含量最多，果皮次之，果肉最少，虽然苹果不同部位根皮苷差别很大，但是均有利用价值。在贮藏0～180 d过程中，果实不同部位根皮苷含量呈下降的趋势，在贮藏4 个月内，苹果不同部位根皮苷含量、果实硬度、SSC、TA含量均下降幅度较小，苹果品质得到较好保持，是果实加工和食用的最佳阶段，也是苹果渣中根皮苷提取的最佳阶段，应对其进行开发利用。
苹果不同部位根皮苷含量与果实品质指标间表现不同程度的相关性。苹果硬度可以反映果皮和籽粒根皮苷含量，硬度越高，果皮和籽粒根皮苷含量越高，预测度高。籽粒水分含量可以反映籽粒根皮苷含量，水分含量越高，根皮苷含量越低。TA含量可以反映果肉根皮苷含量，TA含量越高，根皮苷含量越高。固酸比可以反映果肉和籽粒根皮苷含量，固酸比含量越高，根皮苷含量越低。量化了根皮苷含量与品质指标的关系，6 个回归方程均达到显着水平，硬度对果皮和籽粒根皮苷含量、TA含量对果肉根皮苷含量的预测准确度最高，结果可靠。因此，品质指标可作为苹果根皮苷含量的指示性指标。
本实验探索了苹果特征查尔酮根皮苷含量与品质指标的相关性及回归方程，为通过品质指标的测定进行苹果根皮苷含量的预测积累了数据，为苹果和根皮苷的有效综合利用提供了依据，但回归方程预测的精确度还需要大量的数据积累和验证实验。苹果不同部位根皮苷含量与品质指标之间是如何相互影响的，还有待进一步研究。
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Correlation of Phloridzin Content with Quality Indicators during Cold Storage of ‘Fuji’ Apples
LIU Chunli1， REN Yamei1，*， ZHANG Shuang1， PENG Xingxing1， WANG Tao1， REN Xiaolin2
（1. College of Food Science and Engineering， Northwest A&F University， Yangling 712100， China；
2. College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling 712100， China）
The aim of this study was to evaluate the relationship between phloridzin content and quality indicators of apple fruit. During the 180-day storage of ‘Fuji’ apples， the phloridzin content in different parts of the fruit （peel， pulp and seed）and quality indicators （hardness， water content， and soluble solid content （SSC）， titratable acidity （TA） and SSC/TA ratio）of apple fl esh were determined. Correlation analysis and regression analysis were conducted between phloridzin content and the quality indicators. The phloridzin contents in different parts of apple fruit were in the decreasing order： seed ＞ peel ＞pulp and showed downward trends with storage time. During the fourth month of storage， apple fruit exhibited high content of phloridzin and maintained an excellent eating quality with high hardness and sweet taste. The correlation analysis showed that there was a positive correlation between hardness and the phloridzin content of apple peel and seed as well as between TA and the phloridzin content of apple pulp， and a negative correlation between SSC/TA ratio and the phloridzin content of apple pulp and seed and between water content and phloridzin content of apple seed （P ＜ 0.05 for all measures）. The regression analysis indicated that there existed six signifi cant regression equations between phloridzin content and quality indicators with excellent goodness of fi t. This study demonstrated that the phloridzin contents in different parts of apple fruit could be predicted by the quality indicators.
apple； phloridzin； storage； quality indicators； correlation
S661.1
A
1002-6630（2015）18-0242-05
10.7506/spkx1002-6630-201518045
2014-12-17
国家现代农业产业技术体系建设专项（Z225020701）；陕西省农业科技创新与攻关项目（2015NY004）
刘春利（1989—），女，硕士研究生，研究方向为果蔬贮藏与加工。E-mail：chunchunyoo@163.com
任亚梅（1970—），女，副教授，博士，研究方向为果蔬贮藏与加工。E-mail：yameiren@yahoo.com
