谢国芳,谭彦,王瑞,王艳,周笑犁,马立志
(贵阳学院 食品与制药工程学院,贵州省果品加工工程技术研究中心,贵州 贵阳,550005)
贵州主栽蓝莓晚熟品种及产地加工特性评价
谢国芳*,谭彦,王瑞,王艳,周笑犁,马立志
(贵阳学院 食品与制药工程学院,贵州省果品加工工程技术研究中心,贵州 贵阳,550005)
为了了解不同品种及产地对贵州主栽晚熟蓝莓加工特性的影响,以5个晚熟品种及2个不同产地的蓝莓果实为试材,对其外观形态、理化特性和营养成分进行加工特性的评价分析。结果显示:不同品种及产地蓝莓果实间品质差异显著,龙奔基地的巴尔德温单果质量最大(2.55g),含水量(86.17%)、出汁率(61.20%)、可溶性固形物(TSS)(10.77%)、可溶性蛋白质(4.12 mg/100g FW)含量均较高,但花色苷含量(61.59 mg/100g FW)最低;龙奔基地的灿烂果实中可滴定酸含量最低(0.32%),固酸比(36.14)、pH(2.90)最高;龙崩基地圆蓝果实中花色苷含量(179.93 mg/100g)最高;碧波基地圆蓝果实中还原糖(10.62%)、总酚(419.34 mg/100g FW)、总黄酮(75.58 mg/100g FW)含量最高,抗氧化活性较好。经综合评价,龙崩基地的提芙蓝、粉蓝和圆蓝适合于加工成果酱、果脯类产品,龙崩基地灿烂和碧波基地粉蓝适合于鲜销,碧波基地圆蓝则适合开发高档保健食品,巴尔德温适合开发果汁类产品。
蓝莓;晚熟品种;产地;加工特性
蓝莓又名越橘,富含花色苷,低糖、低脂肪,抗氧化能力列所有果品、蔬菜之首[1],在世界卫生组织推荐的十大健康食品中,蓝莓是唯一入选的水果。联合国粮农组织将其列为“人类五大健康食品之一”。2000年贵州省黔东南州开始蓝莓引种试验工作,共引入四大类30多个蓝莓品种,现已筛出“圆蓝”、“顶峰”、“芭尔德温”、“梯夫蓝”、“灿烂”、“粉蓝”、 “杰兔”、“S13”8个蓝莓品种进行推广种植[2]。随着种植面积逐年扩大,黔东南州已建成全国最大的有机蓝莓生产基地。关于产地和品种对蓝莓加工适应性影响,目前已有报道的是孟宪军等[3-4]对辽宁和山东蓝莓品种的加工适应性研究,结论为相同品种在不同产地成分相差特别大;吴欣等[5-6]对贵州麻江引种的蓝莓品种进行鲜果贮藏性能也进行过研究。国外Rodriguez-Mateos[7]等和Kocas[8]等对土耳其黑海、北美地区的低丛和高丛品种的花色苷、总酚等成分进行分析,发现不同品种及产地对蓝莓果实中营养成分影响差异显著。为提高蓝莓加工品的品质,越来越多的果蔬加工业在选择原料时,开始考虑果蔬原料的各种营养成分的含量。蓝莓果肉细腻、酸甜适宜,香气浓郁,适合加工成浓缩汁、果汁饮料、乳饮料及其复合饮料、果酒、调配酒、口嚼片等产品。将适宜产地的品种加工成适宜的产品,成为种植和精深加工企业选择原料品种的关键。针对贵州蓝莓种植品种多、区域宽等问题,文中以贵州省黔东南州主栽晚熟品种为试验材料,对2个种植基地、5个不同品种蓝莓的加工适应性进行了研究。
1.1原料
圆蓝1、粉蓝1、芭尔德温、梯夫蓝、灿烂,采摘于麻江县龙奔蓝莓种植基地;圆蓝2、粉蓝2,采摘于麻江县碧波种植基地。种植均按照黔东南州《蓝莓栽培与管理技术》实施,以种植3年树龄蓝莓为实验树,采摘成熟度为九成熟(果实呈现蓝色、果蒂微红),果实大小均匀;具体按照GB/T 8855—2008 《新鲜水果和蔬菜 取样方法》,采摘后以250 g/盒分装于PE保鲜盒中,贮藏于4 ℃采样箱中,运回贵州省果品加工工程技术研究中心实验室,立即进行分析测定。
1.2主要仪器设备
UV-2550型紫外分光光度计,日本岛津公司;CR-400色差计,柯尼卡美能达有限公司;PHS-25数显酸度计,上海仪电科学仪器股份有限公司;PAL-1糖度计 日本Atogo公司;数显游标卡尺,上海量具刃具厂。
1.3实验方法
1.3.1原料处理
各品种剔除残次果,选择色泽均匀、大小一致、无机械损伤的新鲜果实进行品质分析。
1.3.2不同品种蓝莓果实外观及感官品质分析
单果质量:随机选取50个蓝莓果实,测定其质量与体积,重复3次,取平均值计算单果重与密度;色度:随机取20个蓝莓果实,测量其色度CIE(L*、a*、b*),L*代表亮度,+a*表示红色,-a*表示绿色,+b*表示黄色,-b*表示蓝色[9];果形指数:采用数显游标卡尺分别测量果实腰部最大处的横径(mm)和果实的高度或纵径(mm),果形指数 = 果实纵径 / 果实横径。
1.3.3不同品种蓝莓果实理化及加工特性指标测定
果肉pH和总可溶性固形物(TSS):将蓝莓果实打浆,采用pH计和手持糖度仪测定;出汁率参照韩斯[6]等方法:随机取30 g蓝莓打浆,用离心机于5 000 r/min离心10 min,称上清液质量,按以下公式计算出汁率。
固酸比:总可溶性固形物与可滴定酸含量的比值;水分含量:参照GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》。
1.3.4不同品种蓝莓果实营养指标测定
可滴定酸含量:参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定方法》测定,以柠檬酸计;花色苷含量测定:采用pH示差法测定,以100 g鲜样中所含矢车菊素-3-葡萄糖苷量(mg)表示[10];还原糖含量:采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)进行测定,以100 g鲜样中所含葡萄糖量(g)表示[11];可溶性蛋白质含量:采用考马斯亮蓝法测定[11],以100 g鲜样中所含牛血清蛋白量(mg)表示;总酚含量:采用福林-酚比色法测定[12],
以100 g鲜样中所含芦丁量(mg)表示;总黄酮采用比色法,以100 g鲜样所含没食子酸量(mg)表示[13];果胶含量:参照NYT 2016—2011《水果及其制品中果胶含量的测定分光光度法》。
1.3.5不同品种蓝莓抗氧化活性分析
DPPH自由基清除率参照周方等方法[14];总还原力参照Oliveira等的方法[15];羟自由基和过氧化氢清除率参照解利利等的方法[16];Fe2+络合能力参照Yen等的方法[17]。
1.4数据处理
试验数据采用 SPSS 19.0统计软件进行Duncan新复极差法和系统聚类分析,P<0.05。
2.1不同品种及产地蓝莓感官品质分析
由表1可知,蓝莓果实的单果质量为0.64~2.55 g,高于2.00 g的有龙崩基地灿烂和巴尔德温2个品种,其中龙崩基地巴尔德温单果重显著高于其他品种及基地(P<0.05),而碧波基地种植的粉蓝和圆蓝2个品种单果重均小于1.00 g,且显著小于龙崩基地,说明不同产地对蓝莓果实的单果质量差异显著(P<0.05);不同品种及产地的蓝莓果实多数是椭圆形和圆形,仅提芙蓝为长圆形和碧波基地的粉蓝为扁圆形。不同品种及产地蓝莓果实的L*值为15.12~27.01,亮度最大的是龙崩基地粉蓝,最低的是碧波基地的圆蓝;不同品种及产地蓝莓果实的a*值为2.08~4.50,蓝莓果实均为红色,其中碧波粉蓝果实的a*值(4.50)显著高于其他品种及龙崩基地蓝莓粉蓝(2.08);所测蓝莓果实的b*值均为负值,说明蓝莓果实均为蓝色,其中龙崩基地粉蓝的b*值最小(-5.43)、圆蓝最大(-2.32)。
表1 蓝莓果实外观形态分析
注:通常果形指数是0.8~0.9为圆形,0.6~0.8为扁圆形,0.9~1.0为椭圆形或圆锥形,1.0以上为长圆形;同一列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2.2不同品种及产地蓝莓的理化及加工特性分析
从表2可以看出,所有蓝莓果实密度为0.88~1.02 g/cm3,差异不显著(P>0.05),其中龙崩基地的巴尔德温和粉蓝果实的密度最高(1.02 g/cm3),碧波基地粉蓝果实的密度最低(0.88 g/cm3)。所有蓝莓果实的含水量为80.69%~86.23%,提芙蓝最高(86.23%),碧波基地圆蓝果实的含水量(80.69%)最低;所有蓝莓果实的出汁率为42.29%~61.20%,巴尔德温的出汁率最高(61.20%),显著高于其他品种及产地(P<0.05),相同品种龙奔基地圆蓝(56.24%)显著高于碧波基地圆蓝出汁率(42.29%);所有蓝莓果实的TSS在10.77°~13.47°Brix,除了巴尔德温的可溶性固形物含量低于11.00°Brix外,其余蓝莓果实均高于11.00°Brix,碧波基地粉蓝最大(13.47°Brix),且显著高于其他品种及产地(P<0.05),巴尔德温最小(10.77°Brix);蓝莓果实的可滴定酸含量为0.32~7.7%,其中龙崩基地巴尔温德和提芙蓝果实的可滴定酸含量(分别为0.77%和0.75%)显著高于其他品种及产地;所有蓝莓果实的固酸比为13.94~36.14,其中灿烂的固酸比最大(36.14),显著高于其他品种及产地(P<0.05),巴尔德温最小(13.94);所有蓝莓果实的pH值为2.54~2.99,其中龙崩基地灿烂果实的pH值最高(2.99),龙奔巴尔德温最小(2.54)。
表2 蓝莓果实理化及加工特性分析
注:同一列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2.3不同品种及产地蓝莓营养成分分析
表3 蓝莓果实营养成分分析
注:同一列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
从表3可以看出,所有蓝莓果实中还原糖含量为7.69%~10.62%,其中碧波基地粉蓝和圆蓝中还原糖含量(分别为10.59%和10.62%)显著高于其他品种及基地的,龙奔提芙蓝果实的还原糖含量最低(7.10%),且碧波基地种植的品种均高于龙崩基地的。所有蓝莓果实的花色苷含量为61.59~158.78 mg/100 g,其中龙崩基地圆蓝果实中花色苷含量最高(158.78 mg/100 g)显著高于其他品种及基地(P<0.05),龙崩基地巴尔德温的含量最低(61.59 mg/100 g),仅为龙崩基地圆蓝的1/3左右;龙崩基地巴尔德温果实中可溶性蛋白质含量最高(4.12 mg/100 g),其次是龙崩基地的粉蓝,显著高于其他品种及产地(P<0.05),龙崩基地圆蓝最低(2.14 mg/100 g);碧波基地圆蓝中果胶含量最高达2.03 g/kg,龙崩基地灿烂果实中含量最低(0.73 g/kg),碧波基地所种蓝莓果实的果胶含量显著高于龙崩基地(P<0.05);所有蓝莓中总酚含量为98.61~419.34 mg/100 g,其中碧波基地圆蓝中总酚含量最高(419.34 mg/100g),显著高于其他品种及基地(P<0.05),龙崩基地灿烂果实中总酚含量最低(98.61 mg/100g),碧波基地所种蓝莓果实的总酚含量显著高于龙崩基地果实(P<0.05);碧波基地圆蓝果实中总黄酮含量(75.58 mg/100g)显著高于其他品种及产地(P<0.05),龙崩基地巴尔德温果实中总黄酮含量(28.96mg/100g)最低,不足碧波基地圆蓝果实的一半。
2.4不同品种及产地蓝莓抗氧化活性分析
从表4可以看出,龙崩基地提芙蓝提取物对DPPH自由基清除力最高(60.00%),碧波基地圆蓝最低(24.18%),其中碧波基地所种蓝莓提取物对PPPH自由基清除率显著低于龙崩基地的果实(P<0.05);碧波基地圆蓝提取物总还原力最高(46.15 AE mg/100g),龙崩基地圆蓝的总还原力最低(16.03 AE mg/100g),碧波基地所种品种的总还原力显著高于龙崩基地(P<0.05);龙崩基地巴尔德温提取物对羟自由基的清除率高达81.22%,而碧波基地粉蓝果实对羟自由基的清除率仅20.34%,龙崩基地所种品种对羟自由基的清除率显著高于碧波基地(P<0.05);碧波基地圆蓝提取物对过氧化氢清除率最高(45.63%),龙崩基地巴尔德温过氧化氢清除率最低(4.03%),龙崩基地所种品种对过氧化氢的清除率显著高于碧波基地(P<0.05);龙崩基地灿烂提取物对Fe2+的络合能力显著高于其他品种(26.20%),龙崩基地粉蓝对Fe2+的络合能力最低,产地对Fe2+的络合能力影响不明显。据报道,蓝莓果实的抗氧化活性贡献的主要成分有花色苷、多糖、多酚、Vc、还原型谷胱甘肽等[14,18-19]。
表4 蓝莓果实抗氧化活力分析
注:同一列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2.5不同品种蓝莓指标聚类分析
适宜的品种选择是蓝莓果实精深加工的关键,对产品的质量及资源综合利用程度至关重要。孟宪军等先后从感官品质、营养品质、理化加工品质等方面对辽宁10个蓝莓品种和山东14个蓝莓品种的加工特性进行分析研究,认为辽宁主栽的杜克、日出为鲜食的优良品种;伯克利、北陆1和北青为适宜果汁果酒加工的优良品种[6];山东圣云、北陆3为适合加工果酱的优良品种‘L5’、‘蓝塔2’、‘H34’、‘埃利奥特1’、‘布尔吉塔’、‘蓝丰’和‘蓝塔1’这7个品种蓝莓果实综合品质最好,是适宜栽培和果实深加工的良好品种[7]。本文通过对所测5个品种和2个产地蓝莓果实的外观品质、加工特性和营养成分进行系统聚类分析,使品质相近的聚在一起,数据采用标准化转换方式,聚类距离采用欧氏距离,聚类方法采用word聚类法,结果如图1所示。将不同品种及产地的蓝莓果实分为3类:第一类为龙崩基地种植的提扶蓝、粉蓝、圆蓝、灿烂和碧波基地粉蓝,第一类又可以分为2个亚类,第一亚类为龙崩基地种植的提芙蓝、粉蓝和圆蓝,果重适中,色泽鲜艳、密度相对较大,还原糖含量、固酸比和pH值相对比较低,是加工果酱、果脯类产品的理想品种,第二个亚类为龙崩基地种植的灿烂和碧波基地的粉蓝,含水量和出汁率相对较低,可溶性固形物含量、固酸比相对较高,营养成分含量适中,是适合鲜销的理想品种;第二类为碧波基地种植圆蓝,果实偏小,含水量和出汁率均最低,营养成分丰富,果胶含量最高,特别是果实中总酚、总黄酮等抗氧化物质含量较高,适合于加工成高档保健食品。由于碧波基地圆蓝、龙奔基地巴尔德温果实中天然果胶含量较高(大于0.73 g/kg),果酒发酵过程中易产生甲醇,在生产发酵型果酒时应进行合理处理,避免由此产生的危害[20-21];第三类为龙崩基地种植的巴尔德温,果大,含水量、出汁率高、固酸比低,可溶性固形物含量相对较高,适合用于开发果汁类产品。
图1 7个蓝莓样品聚类分析图Fig.1 Cluster analytical profilesin seven blueberry
贵州种植的蓝莓果实营养成分丰富,不同品种及产地间各项指标差异较大,抗氧化活性随着营养成分差异变化较大,蓝莓果实对抗氧化活性的有效成分有待进一步研究;经聚类分析可知贵州所种植的蓝莓品种兼有鲜销和精深加工的品种,可有效延长蓝莓产业链,对提高蓝莓果实附加值具有重要意义。
初步发现产地对蓝莓果实的品质有一定影响,不同产地则主要受地域即海拔、气候、土壤、田间管理等因素的影响,因此,仍需进一步对贵州省不同产地的各个品种的加工适应性进行多年观察与分析,以期完善对贵州蓝莓品种加工适应性的研究,为贵州蓝莓生产加工提供理论依据。
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Evaluation of main cultivars and planting areas on the effect of processing characteristics of late-maturing blueberry in Guizhou province
XIE Guo-fang*, TAN Yan,WANG Rui,WANG Yan, ZHOU Xiao-li, MA Li-zhi
(Food and Pharmaceutical Engineering Institute, Guiyang University,Guizhou Engineering Research Center for Fruit Processing, Guiyang 550005, China)
To investigate the effect of cultivars and plating areas on processing characteristics of late-maturing blueberry in Guizhou province, the processing characteristics of 5 different cultivars and from two different areas in Guizhou province were analyzed including appearance, physiochemical properties, and nutritional components. The results indicated that the fruits quality had significantly different among different cultivars and planting areas. The “Baldwin” kind exhibited the highest single fruit weight (2.55g), water content(86.17%), juice yield(61.20%), total soluble solids(10.77%), and soluble protein content(4.12 mg/100g FW). The “ Bright well” kind exhibited the lowest titratable acidity (0.32%), the highest solid/acid ratio(36.14) and pH(2.90). Gardenblue in Longbeng area showed the highest anthocyanins content (179.93 mg/100g). Gardenblue in Biebo area had the highest reducing sugar(10.62%), total polyphenol(419.34 mg/100g FW), total flavonoids content(75.58 mg/100g FW, and antioxidant activity among the cultivars. It was preliminarily evaluated that the “Tifblue”, “Powderblue”, and “Gardenblue” in Longbeng area were suitable for preserved fruit and jams. Suitable for fresh food were “Bright Well” in Longbeng area and “Powderblue” in Biebo area. Gardenblue in Biebo area was suitable for processing health care products. “Baldwin” in Longbeng area was suitable for fruit juice products.
blueberry; late-maturing cultivar; producing area; processing characteristics
10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201601024
硕士,讲师(本文通讯作者,E-mail:xieguofang616@sina.com。
贵州省教育厅自然科学研究重点项目(黔教合KY字[2014]276);贵州省科技厅-贵阳市科技局-贵阳学院联合基金(黔科合LH字[2014]7179号)
2015-07-22,改回日期:2015-08-21