不同蓝莓品种品质特性研究

温靖 关小莺 徐玉娟 肖更生 吴继军 余元善 邹波

摘 要 本研究探讨不同蓝莓品种的品质特性，为蓝莓生产育种、采后贮运和综合加工利用提供科学依据。以河源蓝莓种植基地的灿烂、夏普兰、南高丛、杰兔、芭尔德温、粉蓝和圆蓝7个蓝莓品种的新鲜果实为材料，测定其理化指标和感官品质，运用聚类分析方法对不同品种蓝莓的综合品质进行分析评价，筛选出较优的蓝莓品种。结果表明：不同品种间的品质特性差异较大，芭尔德温的粒径（1.58 cm）、单果重（2.05 g）、pH（3.29）、硬度（770.79 g）、维生素C含量（14.23 mg/100 g）最大，圆蓝的可溶性固形物（12.58%）、可溶性糖（12.32%）、花青素（1.89 mg/g）、总酚（28.58 mg/g）含量最高；灿烂的出汁率（73.51%）最高。聚类分析将7个蓝莓品种分为3类，灿烂、夏普兰、芭尔德温、粉蓝和南高丛为第1类；杰兔为第2类；圆蓝为第3类。通过分析蓝莓的营养成分、感官品质和聚类分析，发现第3类蓝莓品种圆蓝的综合品质最好。

关键词 蓝莓；特性指标；营养成分；聚类分析

中图分类号 TS255.3 文献标识码 A

Abstract In this study， the quality characteristics of different varieties of blueberries were explored to provide a scientific basis for blueberry production and breeding， post-harvest storage and transportation and comprehensive processing and utilization. The fresh fruits of seven blueberry cultivars collected from the blueberry cultivation base of Heyuan were used as the experimental materials to determine the physico-chemical indexes and sensory qualities using cluster analysis method to analyze and evaluate the comprehensive quality of different varieties of blueberries， and to screen better blueberry varieties. The results indicated that the fruit quality had differences among different blueberry cultivars. Baldwin exhibited the highest particle diameter （1.58 cm）， weight of single fruit（2.05 g）， pH value （3.29）， hardness （770.79 g） and vitamin C content （14.23 mg/100 g）； Gardenblue indicated the highest abundance of total soluble solid （12.58%）， total soluble sugar （12.32%）， anthocyanin content （1.89 mg/g） and total polyphenol content （28.58 mg/g）； in addition， juice yield （73.51%） of Brightwell was the highest among cultivars analyzed. The result of cluster analysis indicated that seven blueberry cultivars should be classified into three categories. The first category including Brightwell， Sharpblue， Baldwin， Powderblue and Vaccinium austrrale. Premier was the second category. In this study， Gardenblue was the third category which had the best integrated quality by analyzing the nutritional content， sensory quality and cluster analysis.

Keywords blueberry； index of characteristic； nutrition facts； cluster analysis

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.09.025

藍莓（Semen Trigonellae）属杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium）植物，由于其果实呈蓝色，故称“蓝莓”。

蓝莓果成熟期为6—8月，常温下成熟果实在采后2～4 d开始腐烂，蓝莓的这种不耐贮藏性严重制约了其产业的发展[1-2]。因此研究蓝莓的品质特性可为蓝莓的加工提供依据，从而推动蓝莓产业的发展。蓝莓原产于北美、苏格兰、我国长白山及大兴安岭等寒冷地区，其主要栽培品种为高丛蓝莓、矮丛蓝莓和兔眼蓝莓三大品种[3]。近几年广东河源已成功引种，面积达333 hm2以上，预计将来可达6 667 hm2公顷。

蓝莓果肉细腻，酸甜适度，营养极其丰富，具有“浆果之王”的美誉[4]。蓝莓含有丰富的糖、氨基酸、维生素C、维生素E、维生素A、膳食纤维等营养成分和钾、铁、锌、锰等矿物元素，此外还富含人体必需氨基酸、亚麻酸和酚酸以及绿原酸、花青素、花青苷等化合物[5]。随着大众对蓝莓越来越深入的认识，发现蓝莓具有较强的抗氧化能力[6]、降血糖血脂[7-8]、增强免疫力[9]、提高记忆力[10]、改善胃肠道[9]和抗癌[11]等保健功能，其被广泛应用于食品加工、医药和化妆品等行业。

目前，关于蓝莓的育种种植、花青素等抗氧化物质研究比较广泛[12]，而对于不同蓝莓品种间的品质差异尚未深究。本研究通过测定7个蓝莓品种的理化特性指标、营养与功能性成分含量、蓝莓花青素清除DPPH自由基的能力，以及感官评定、品质比较、聚类分析7个蓝莓品种，筛选出较优的蓝莓品种，以期为蓝莓的育种、栽培选种提供理论依据，并为蓝莓的采后贮藏和加工提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 材料与试剂 采自河源蓝莓种植基地的7个蓝莓品种，分别为灿烂、夏普兰、南高丛、杰兔、芭尔德温、粉蓝、圆蓝，其生长期接近，采摘时成熟度基本一致，采摘后运回实验室立即置于–40 ℃的冰箱保藏，备用。

甲醇，天津市富宇精细化工有限公司；浓盐酸、浓硫酸，广州德树化工有限公司；福林酚、DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼），上海源叶生物科技有限公司；碳酸钠、草酸、乙酸钠、硼酸、乙酸乙酯，天津市福晨化学试剂厂；邻苯二胺，国药集团化学试剂有限公司；活性炭、蒽酮，天津市科密欧化学试剂有限公司。所用试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备 Pocket PAL-1手持便携式折光仪，日本ATAGO公司；PB-10酸度计，德国Sartorius公司；TA.XTPlus质构分析仪，英国SMS公司；LC-20AT液相色谱仪，日本岛津；Kinetex C18柱（150 mm×4.6 mm，2.6 μm），美国菲罗门。

1.2 方法

1.2.1 蓝莓理化性状指标的测定 粒径测定：分别在每个蓝莓品种中随机选取15个蓝莓果测其粒径，计算平均值，再对7个品种进行比较。

单果重：分别随机取20个蓝莓果实，进行称重，重复三次，取其平均值作为各蓝莓品种的单果重。

可溶性固形物、pH和总酸的测定：取蓝莓100 g打浆过滤，取滤液，采用手持便携式折光仪在室温下直接测定可溶性固形物含量；pH用酸度计直接测定；总酸按照GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》，采用滴定法测定（以柠檬酸计）。

出汁率：取100 g蓝莓果，打浆，称量果浆的质量，再以10 000 r/min高速离心10 min，称取上清液的质量，按照下列公式计算出汁率。

质构分析：利用质构分析仪，采用直径为50 mm的圆柱形探头P/50，对不同品种蓝莓果实进行TPA质地测试分析。测前速度2 mm/s，测试速度1 mm/s，测后上行速度2 mm/s，下压距离为5 mm，两次压缩停顿时间为5 s，触发力为5 g。每个品种的蓝莓随机选取15个，不作任何处理，进行质构分析，得到质构分析图，由质地特征曲线得到评价蓝莓果实状况的质地参数，分别为硬度、黏着性、弹性、内聚性、胶黏性、咀嚼性和回弹性，结果取平均值。

1.2.2 藍莓营养成分及功能性成分的测定 总可溶性糖含量的测定：采用蒽酮硫酸法[13]测蓝莓的可溶性糖含量，方法略改进。取100 g蓝莓果打浆后称量2 g，加入15 mL蒸馏水，沸水浴30 min，冷却后4 500 r/min离心5 min，重复3次，上清液过滤定容至100 mL。取1 mL稀释后的上清液与0.5 mL 2%蒽酮乙酸乙酯混合后，加入5 mL浓硫酸，沸水浴1 min，自然冷却至室温，于630 nm处测定吸光值。每个样品均做3次平行试验。总可溶性糖含量以100 g样品中葡萄糖含量表示。根据上述方法测得的葡萄糖标准曲线为公式（2），由此计算出葡萄糖浓度（?g/mL），再将葡萄糖浓度带入公式（3）计算总可溶性糖的百分含量（%）。

花青素含量的测定：采用pH示差法[14]，方法略有改进。取100 g蓝莓果打浆后称量2 g，加入10 mL的1%HCl-甲醇溶液超声提取10 min，4 000 r/min离心5 min，收集上清液，沉淀继续加10 mL 1% HCl-甲醇溶液超声提取，如此重复，直至提取液基本无色（需提取4～5次），合并提取液，35 ℃旋转蒸发浓缩，加1%HCl-甲醇溶液至20 mL，待测。每个样品均做3次平行试验。取液体样品各加入pH 1.0、pH 4.5缓冲液，避光放置15 min，测定510、700 nm处吸光值，按照公式（4）和（5）计算最终吸光值和花青素含量（mg/L），最后将由式（5）得到的花青素含量（mg/L）换算为以mg/g表示。

总酚含量的测定：采用福林酚法[15]，方法略有改进。取100 g蓝莓果打浆后称量2 g，加10 mL 1%HCl-甲醇超声提取10 min，4 000 r/min离心5 min，收集上清液，沉淀继续加10 mL 1%HCl-甲醇超声提取，如此重复，直至提取液基本无色（需要提取4～5次），合并提取液，35 ℃旋转蒸发浓缩，加1%HCl-甲醇至20 mL，待测。每个样品均做3次平行试验。取1 mL多酚提取液（适当稀释）与1 mL福林酚试剂混合，加入2 mL 10%碳酸钠溶液，暗室反应1 h，用分光光度计测定765 nm处的吸光值，总酚含量以100 g样品中没食子酸毫克当量表示，总酚含量（mg/L）的标准曲线如式（6），最终将由式（6）得到的总酚含量（mg/L）换算为以mg/g表示。

维生素C含量的测定：采用邻苯二胺法[16]测定蓝莓中维生素C含量，方法略有改进。取100 g蓝莓果打浆后称量2 g，加入1%草酸5 mL（分3次加入），冰浴研磨后，再加入0.4 g活性炭，4 ℃、5 000 r/min离心15 min，上清液过滤定容至10 mL。取1 mL提取液，样品组加1 mL 250 g/L乙酸钠后常温下避光反应20 min，对照组加1 mL 30 g/L硼酸-250 g/L乙酸钠后常温下避光反应20 min，再加1 mL 0.2 g/L邻苯二胺后常温避光反应40 min，于激发光波长355 nm，发射光波长425 nm处测定荧光强度，代入由维生素C标准品做出的标准曲线公式（7）计算维生素C浓度（mg/L），再将得到的结果代入公式（8），计算每100 g蓝莓中所含维生素C含量X（mg/100 g）。

蓝莓甲醇提取物的DPPH自由基（DPPH·）清除能力的测定：参考Kitts[17]的方法，DPPH·清除率（%）按式（9）计算。

IC50的测定，即对DPPH·清除率在50%时所需抗氧化剂的浓度。稀释样品至少5个浓度梯度，计算蓝莓甲醇提取物对DPPH·清除率在50%时所对应的浓度。

蓝莓花色苷种类的测定：将蓝莓汁在室温下以4 500 r/min离心15 min，取上层液体，0.22 μm滤膜过滤，用于HPLC分析。色谱柱为Kinetex C18柱；流动相A为1.2%的磷酸溶液，流动相B为乙腈。梯度洗脱程序如下：0～10 min，8% B；10～55 min，8%～18% B；55～55.01 min，18%～70% B；55.01～ 60 min，70% B，每个样品之间平衡10 min，每个样品平衡10 min，进样量20 μL，流速1 mL/min，检测波长520 nm，柱温40 ℃。外标法定量分析单个花色苷的含量，称取一定量的标准品，分别用甲醇溶解，配置成混标，甲醇稀释至不同浓度，HPLC分析，制作标准曲线，标准曲线浓度范围为2.5～100 μg/mL。

1.2.3 感官评分 感官评价参照陈杭君等[18]对荔枝的评价方法，见表1。10位经过训练的评价成员，分别从蓝莓的果皮色泽、肉质、风味、香气和汁液等5方面对不同品种蓝莓进行评价并打分，最后取平均值表示不同品种蓝莓的综合得分。

1.2.4 供试蓝莓品种的聚类分析 基于7个蓝莓果品种的主要营养与活性成分含量等品质指标进行聚类分析，对数据采用不转换方式，利用系统聚类法进行聚类，绘制聚类图。

1.3 数据处理

样品的各项性状测定均设置3个重复，检测数据以平均值±标准差表示，采用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析、相关性分析以及聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同蓝莓品种间粒径、单果重、出汁率、pH差异

从表2的结果可见，不同品种蓝莓的粒径、出汁率以及果浆的pH均有较大差异。在这7个蓝莓品种中，芭尔德温的粒径最大，为1.58 cm，其次是粉蓝和夏普兰分别为1.57、1.52 cm，这3个品种的蓝莓果实较大，与其他品种相比有显著性差异（p<0.05）；果实最小的是南高丛，其粒径仅1.24 cm。单果重最大的是芭尔德温，为2.05 g；最小的是灿烂，为1.07 g；每个品种单果重之间都具有显著性差异（p<0.05）。不同蓝莓品种果实的出汁率是加工果汁果酒的重要指标[19]，在这7个蓝莓品种中，出汁率最高的是灿烂，为73.51%，其次是夏普兰，为72.87%，而出汁率最低的是圆蓝，仅46.76%。这7个蓝莓品种的pH差异较小，在3.00～3.29之间。

2.2 不同蓝莓品种质构及相关性分析

蓝莓果实TPA典型质地特征曲线见图1。不同品种蓝莓的硬度、黏着性、弹性、凝聚性、胶黏性、咀嚼性以及回弹性等均有较大的差异（表3），芭尔德温的硬度和胶黏性最大，分别为770.79和267.69；粉蓝黏着性最大，为–1.08；灿烂的弹性、咀嚼性和回弹性最大，分别为0.76、196.08和0.19；凝聚性最大的是圆蓝为0.42，其次是南高丛为0.41，均与其他品种间具有显著性差异（p<0.05）。

蓝莓的质构参数之间均存在一定的相关性（表4），硬度与胶黏性之间在0.01水平上具有显著的正相关性，相关系数为0.929；硬度与咀嚼性之间在0.05水平上具有显著的正相关性，相关系数为0.812；弹性与凝聚性、弹性与回弹性之间在0.05水平上具有显著的正相关性，相关系数分别为0.872、0.778；凝聚性与回弹性之间在0.01水平上具有显著的正相关性，相关系数为0.929。

2.3 不同蓝莓品种可溶性固形物、总酸、可溶性糖、糖酸比、维生素C含量、感官评分差异及相关性分析

从表5可看出，圆蓝的可溶性固形物含量最高为12.58%，且可溶性糖含量也最高为12.32%，杰兔的总酸最高为0.73%，灿烂的糖酸比最高为21.98。可溶性固形物、总酸及糖酸比无论是对鲜食还是加工果汁果酒都是重要的考量指标，鲜食蓝莓一般选用可溶性固形物含量较高，总酸含量较低，糖酸比适中的品种[20]，通过比较可知，圆蓝适合作为鲜食品种。维生素C是蓝莓果实中重要的营养成分之一，其中芭尔德温的维生素C含量最高，达14.23 mg/100 g；其次是灿烂，为12.33 mg/100 g；最低的是南高丛，仅6.13 mg/100 g。对7个蓝莓品种的果实的感官评分最终结果显示，圆蓝的得分（90.85）最高，粉蓝的得分（77.31）最低。

蓝莓的各种特性及营养品质之间都存在一定的相关性（表6），在这5个营养品质中，只有总酸含量与维生素C含量在0.05水平上具有显著的负相关性，其余的营养品质之间不具有顯著的相关性。可溶性固形物含量、总酸、可溶性糖、糖酸比与感官评分之间均具有一定的正相关性，只有维生素C含量与感官评分之间具有负相关性，由此说明其对感官评分具有一定的影响。

2.4 花青素与总酚含量的比较

从表7可知，不同蓝莓品种的花青素、总酚含量都存在显著性差异（p<0.05）。花青素与酚类是蓝莓果实中具有抗氧化性功能的物质，其中花青素含量最高的是圆蓝，为1.89 mg/g，其次是杰兔1.72 mg/g，最低的为夏普兰1.24 mg/g；圆蓝的总酚含量最高（28.58 mg/g），是总酚含量最低的南高丛的3.64倍。由此可进一步说明圆蓝是鲜食的优良品种。

2.5 不同蓝莓品种甲醇提取物清除DPPH自由基的能力

不同蓝莓品种的甲醇提取物对DPPH·的清除作用表现出良好的量效关系。以各品种蓝莓甲醇提取物样品浓度为横坐标，以对DPPH·清除率为纵坐标，建立线性方程，并计算出各品种蓝莓甲醇提取物对DPPH·清除作用的IC50值（表8）。不同品种的蓝莓甲醇提取物对DPPH·清除作用差异显著（p<0.05），以粉蓝和南高丛的甲醇提取物作用最明显，其对DPPH·清除率分别为0.026 7 mg/mL和0.027 3 mg/mL。

2.6 不同品种蓝莓花色苷种类的测定

蓝莓花色苷是由矢车菊色素（cyanidin）、飞燕草色素（delphinidin），锦葵色素（malvidin）、芍药色素（peonidin）和矮牵牛花色素（petunidin）这5种色素所衍生的众多花色苷和乙酰化花色苷所组成。此外，个别种类还含有有天竺葵色素（pelargonidin）和鼠尾草色素（salvidin）等[21]。由表9可知这7个蓝莓品种均含有15种花色苷，它们是由前5种色素与半乳糖苷、葡萄糖苷和阿拉伯糖苷组成的。在这7个品种中，锦葵素半乳糖苷和飞燕草素半乳糖苷的含量均较高。

2.7 不同品种蓝莓品质的聚类分析

根据7个蓝莓品种的可溶性固形物、总酸、pH、出汁率、总可溶性糖含量、花青素含量、总酚含量、维生素C含量进行聚类分析，结果见图3。7个蓝莓品种可被分成3类：灿烂、夏普兰、芭尔德温、粉蓝、南高丛为第1类；杰兔为第2类；圆蓝为第3类。综合分析结果得出，第3类蓝莓品种圆蓝的综合品质最好，表现为可溶性固形物、可溶性糖、花青素、多酚等营养物质的含量均高于其他品种；其次是第2类蓝莓品种杰兔，表现为大小适中，出汁率较高，可溶性固形物、花青素、多酚等含量较高，是品质较优的品种；第1类蓝莓品种综合品质相对较差。

3 讨论

不同蓝莓品种的感官强度和可接受性各不相同。Saftner等[22]在研究不同蓝莓品种时发现Rabbiteye、Coastal、Montgomery、高丛品种Elliott和Weymouth等蓝莓的感官品质与风味评分较高，本研究的结果与此一致。

质构参数和出汁率等指标的测试结果显示，灿烂和夏普蓝品种出汁率较高，适宜果汁果酒加工，而圆蓝品种出汁率低，不适合果汁等加工。在咀嚼过程中，硬度与黏着性、弹性和凝聚性之间的相关性较弱，可能是由于石细胞和种子的丰度大小影响了蓝莓质地。此外，蓝莓的硬度受果实成熟度的影响比品种间的差异更大[23]，品种间的轻微成熟度差异可能降低了果实硬度和感官质地的影响。在本研究采用的7个品种中，芭尔德温的硬度和胶黏性最大，粉蓝黏着性最大，灿烂的弹性、咀嚼性和回弹性最大，圆蓝凝聚性最大。

可溶性固形物含量值与总糖或其他感官品质指标的感官评分不相关。蓝莓的TA与维生素C含量呈负相关，但与其他品质相关质量特征的评分无关。Rosenfeld等[23]报道，Bluecrop蓝莓中的pH和TA呈负相关，TA与风味之间无显著相关性，可能蓝莓中需要最佳酸浓度才可增强风味。Beaudry等[24]发现当酸浓度下降0.1%时，蓝莓甜味增加1%，原因可能是蓝莓需要一定糖酸组合才可突出酸味和甜味。

蓝莓花色苷具有降血脂、降低动脉硬化的危险性等功效，且可减轻2型糖尿病对机体的损伤，并保护肝脏[25-26]。由此可见，蓝莓花色苷具有一定的药理功能，具有巨大的开发潜能，但对其具体作用机制的研究尚有缺乏，需进一步研究。

综合以上的分析表明，不同品种间的品质特性差异较大，其中芭尔德温的粒径（1.58 cm）、单果重（2.05 g）、pH（3.29）、硬度（770.79 g）、维生素C含量（14.23 mg/100g）最大，圆蓝的可溶性固形物（12.58%）、可溶性糖（12.32%）、花青素（1.89 mg/g）、总酚（28.58 mg/g）含量最高；灿烂的出汁率（73.51%）最高；聚类分析将7个蓝莓品种分为3类，第1类为灿烂、夏普兰、芭尔德温、粉蓝和南高丛；第2类为杰兔；第3类为圆蓝。研究发现，第1类中的灿烂和夏普兰适合作为果汁果酒加工的较优品种，芭尔德温、粉蓝和南高丛也可作为加工果汁果酒的品种，只是其出汁率低于灿烂和夏普兰，影响产量；第2类杰兔除其含糖量及糖酸比较低，其余品质均较好，若将其作为果汁果酒的加工品种，则需添加大量的糖；第3类圆蓝是7种蓝莓品种中综合品质最优的品种，适合鲜食。通过本研究，为蓝莓的育种、栽培选种提供了一定的理论依据，为蓝莓的采后贮藏和加工提供理论参考。

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