可食椰衣纤维椰子果皮苦涩味道缺失与酚类和糖类物质含量的关系

刘蕊 张军 范海阔

摘要：【目的】測定可食椰衣纤维椰子果皮中酚类和糖类物质含量，分析其苦涩味道缺失的生理原因，为该种质的深入研究及创新利用提供参考依据。【方法】采用高效液相色谱技术测定可食椰衣纤维椰子和海南本地高种椰子（对照）2份材料的椰果外果皮与中果皮在其3个生长时期（幼果期、嫩果期和老果期）的酚类及糖类物质含量，并分析酚类和糖类物质含量与果皮苦涩味道缺失的关系。【结果】在外果皮中，可食椰衣纤维椰子的儿茶素和单宁含量在嫩果期和老果期均显著低于对照（P<0.05，下同），且2种酚类物质在嫩果期的含量约为对照的50.0%，绿原酸含量在老果期也显著低于对照。在中果皮生长期间，可食椰衣纤维椰子的儿茶素含量均显著低于对照，而绿原酸含量仅在嫩果期显著低于对照，单宁含量在二者间则无显著差异（P>0.05，下同）;其中，嫩果期的儿茶素和绿原酸含量分别是对照的14.3%和19.7%。可食椰衣纤维椰子外果皮在3个生长时期的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均与对照无显著差异，而嫩果期中果皮的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均显著高于对照，约是对照的1.5、1.7和1.9倍。相关分析结果表明，外果皮中葡萄糖和蔗糖含量与儿茶素含量呈显著负相关，绿原酸与3个糖组分含量间均呈极显著负相关（P<0.01，下同）;中果皮中儿茶素与蔗糖含量呈显著负相关，单宁与3个糖组分含量间均呈极显著负相关。【结论】可食椰衣纤维椰子果皮中，儿茶素、单宁及绿原酸等酚类物质含量的降低和果糖、葡萄糖及蔗糖等糖类物质含量的增加，可能是造成该种质果皮苦涩味道缺失的重要原因之一。

关键词： 可食椰衣纤维椰子;果皮;苦涩味道;酚类;糖类

中图分类号： S602.4                              文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2021）05-1319-06

Abstract：【Objective】Determination of phenols and sugars contents in edible fiber coconut（EFC）， explore the physio-logical reasons for the absence of bitter and astringency in the pericarp of EFC and provide relevant data for the studying and utilization of EFC. 【Method】The contents of phenols and sugars in exocarp and mesocarp of coconut fruit at three growth stages（young，tender and mature fruit） were determined by high-performance liquid chromatography technology（HPLC） with EFC as material and Hainan local variety as control. The relationship between the content of phenols and saccharides and the lack of bitter peel was analyzed. 【Result】The results showed that：in the exocarp，thecatechin and tannin content in the tender fruits and mature fruits of EFC was significantly lower than that of the control material（P<0.05， the same below），the two phenols contents at tender fruit period  were about 50.0% as much as the control. And the content of chlorogenic acid of EFC was also significantly lower than that of the control material in the maturefruits. In the mesocarp，the content of catechin of EFC was significantly lower than that of the control material at three growth stages，whilethe content of chlorogenic acid was significantly lower than that of the controlonlyin the tender fruits，and there was no significant difference in the tannin content between the EFC and control（P>0.05， the same below）. The contents of catechin，chlorogenic acid in the EFC young fruitswere about 14.3% and 19.7% of the control，respectively. In the exocarp，there was no significant difference in fructose，glucose and sucrose contents between EFC and control materials at three growth stages. In the mesocarp，the three sugars contents in the tender fruits were significantly higher than those of the control，they were as 1.5 times，1.7 times and 1.9 times as that of the control，respectively. The results of correlation analysis showed that glucose and sucrose contents in the pericarp were significantly negatively correlated with catechin content，while chlorogenic acid was extremely significantly negatively correlated with the content of the three sugar components（P<0.01， the same below）. There was significant negative correlation between catechin content and sucrose content in mesocarp，while there was extremely significant negative correlation between tannin content and the three sugar components. 【Conclusion】The reducing of the content of phenolic substances（catechin，tannin and chlorogenic acid） and the increase of the content of saccharide（fructose，glucose and sucrose） in the mesocarp of EFCmight be one of the important reasons for the absence of bitter and astringency taste in EFC.

Key words： edible fiber coconut; pericarp; bitter and astringency; phenol; saccharide

Foundation item：Tropical Crop Germplasm Resources Protection Project of Ministry of Agriculture and Rural Affairs（151721301354052015）; Protection and Utilization of Crop Germplasm Resources of Ministry of Agriculture and Rural Affairs （2015NWB048）; Hainan Major Science and Technology Project（zdkj201902）

0 引言

【研究意义】可食椰衣纤维椰子（Edible fiber coconut，EFC）是一种稀有而重要的椰子种质（中国农业百科全书总编辑委员会农作物卷编辑委员会和中国农业百科全书编辑部，1991;Bourdeix et al.，2010）。一般认为，可食椰衣纤维椰子是由普通高种椰子突变产生。与普通椰子相比，可食椰衣纤维椰子的最大特点在于其嫩果期的椰果外果皮和中果皮（椰衣）均无苦涩味道，甚至带有甜味，俗称“甜皮椰子”。因此，作为一种特殊的种质，可食椰衣纤维椰子在椰子种质创新和新品种培育方面具有重要意义，而探究其果皮中有关苦涩味缺失的原因是深入研究和利用该种质的重要前提。【前人研究进展】目前，关于植物中苦涩味和甜味的报道较多。已有研究表明，酚类物质与涩味、苦味等密切相关（Tomás-Barberán and Espín，2001）。Narukawa等（2010）对绿茶的儿茶素味道特征进行感官评估，认为儿茶素的口味主要包括涩味和苦味。Zhang等（2016）通过单宁酶水解（-）表没食子儿茶素没食子酸酯和（-）表儿茶素没食子酸酯，结果表明绿茶冲剂的甜味余味强度和整体可接受度均随着水解时间的延长而显著提高。柿子涩味主要来源于可溶性浓缩单宁（Yonemori and Suzuki，2009），柑橘类果实的苦味由柚皮苷引起（Kore and Chakraborty，2015）。乜兰春和孙建设（2005）认为绿原酸、儿茶素、表儿茶素和原花青素是引起苹果果实涩感的主要物质，根皮素、儿茶素和原花青素则是引起苦味的主要物质。除多酚物质外，果实中还积累了一定的糖类物质，多为蔗糖、葡萄糖和果糖等。吴列洪等（2012）研究发现，熟薯的可溶性糖含量与甜度具有较高的相关性，适合作为其甜度的评价指标。Liu等（2013）认为，西瓜中积累的主要糖分是蔗糖、葡萄糖和果糖。薛素琳等（2014）研究表明蔗糖含量对伽师瓜的甜度贡献最大。Gundogdu等（2014）研究发现果糖是山楂品种中主要的糖成分。张启东等（2016）也发现，果糖、蔗糖、葡萄糖和肌糖等4种糖组分是决定初烤烟叶中甜味味觉特征的主要因素，对甜味的贡献大小排序为果糖=蔗糖>葡萄糖>肌糖。果糖和总糖含量在一定程度上可反映枇杷果实甜度值的高低（李靖等，2017）。【本研究切入点】刘蕊等（2018）为了探讨可食椰衣纤维椰子苦涩味缺失的原因，通过测定该种质果皮的总酚含量，结果发现可食椰衣纤维椰子果皮的总酚含量显著低于本地高种椰子，推测这是造成其苦涩味道缺失的重要原因，但对总酚中的物质成分尚未深入探究，也未对引起甜味的糖组分进行分析。在前人关于苦涩味道与糖组分关系研究的基础上，聚焦儿茶素、单宁和绿原酸等酚类物质及果糖、葡萄糖和蔗糖等糖组分在可食椰衣纤维椰子果皮中的含量变化，进一步明确引起可食椰衣纤维椰子果皮苦涩味道缺失的生理原因。【拟解决的关键问题】采用高效液相色谱技术检测可食椰衣纤维椰子果皮中有关酚类和糖类物质的含量，并确定这些物质与可食椰衣纤维椰子果皮苦涩味道缺失的关系，以期为该种质的创新利用提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

可食椰衣纤维椰子和海南本地高种椰子（对照）均采自海南省陵水县同一生境，各取1株树上的幼果期、嫩果期和老果期椰果。单宁标准品购自广州市新港化工有限公司，级别为98%;儿茶素、果糖、葡萄糖和蔗糖标准品购自梯希爱（上海）化成工业发展有限公司，级别为98%;绿原酸标准品购自上海源叶生物科技有限公司，级别为98%;甲醇购自赛默飞世尔科技（中国）有限公司，级别为LC;滤膜购自天津市津腾实验设备有限公司，级别为PES。主要仪器设备：Waters e2695高效液相（美国Waters公司）、2998 PDA检测器（美国Waters公司）、MASTER-DUV超纯水系统（上海和泰仪器有限公司）、3300 ELSD蒸发光检测器（美国格蕾斯有限公司）和KS-8892型超声波提取仪（宁波海曙科生超声设备有限公司）。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 样品前处理 分别采集可食椰衣纤维椰子和海南本地高种椰子的幼果期、嫩果期和老果期椰果各3个，将每个椰果的外果皮和中果皮单独进行剥离，在55 ℃下烘干至恒重，粉碎过筛后-20 ℃保存备用。

1. 2. 2 酚类物质提取与分析 酚类物质提取：取0.2 g样品，加入2 mL 80%乙醇提取1 h，10000 r/min离心10 min后，收集上清液;再往残渣中分别加入2和1 mL 80%乙醇重复提取2次，合并3次提取的上清液，过0.22 ?m滤膜，上機检测。

高效液相色谱分析条件：Agilent C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，3.5 μm），柱温30 ℃，进样量10 μL，流速0.65 mL/min，流动相为甲醇（A）和0.2%磷酸（B）。洗脱梯度：0～10 min，5% A，95% B;10～20 min，85% A，15% B;20～30 min，5% A，95% B。

1. 2. 3 糖组分提取与分析 糖类物质提取：称取0.5 g样品，加入3 mL 70%乙腈提取30 min，10000 r/min离心10 min后，收集上清液;残渣再加入3 mL 70%乙腈提取2次，合并上清液，经0.22 ?m膜过滤后上机检测。

高效液相色谱分析条件：Waters NH2色谱柱（150 mm×4.6 mm，3.5 μm），流动相为乙腈水溶液（75∶25，v/v），流速1 mL/min，柱温30 ℃，进样量10 μL。

1. 3 统计分析

采用SPSS 19.0进行统计分析，其中品种间的比较采用独立样本T检验，同一品种不同时期的比较采用单因素方差分析，并对酚类和糖类物质含量进行相关分析。

2 结果与分析

2. 1 外果皮酚类物质含量测定结果

由表1可知，在同一生长时期可食椰衣纤维椰子外果皮中的酚类物质含量均低于对照（幼果期单宁含量除外）。在嫩果期和老果期，可食椰衣纤维椰子的儿茶素和单宁含量均显著低于对照（P<0.05，下同），特别是嫩果期儿茶素含量（0.33 mg/g）约为对照（0.65 mg/g）的一半，而单宁在嫩果期和老果期的含量分别是对照的52.0%和55.9%;在老果期，可食椰衣纤维椰子的绿原酸含量（1.52 mg/g）是对照（2.84 mg/g）的53.5%，二者间存在显著差异。随着外果皮的发育，无论是可食椰衣纤维椰子还是对照，其儿茶素和绿原酸含量在3个生长时期均无显著差异（P>0.05，下同），可食椰衣纤维椰子的单宁含量在3个生长时期也无显著差异，而对照的单宁含量在幼果期与老果期之间存在显著差异。

2. 2 中果皮酚类物质含量测定结果

由表2可知，在相同生长时期可食椰衣纤维椰子中果皮的部分酚类物质含量与对照间存在显著差异。在3个时期中，可食椰衣纤维椰子的儿茶素含量均显著低于对照，尤其是嫩果期其儿茶素含量（0.15 mg/g）仅为对照（1.05 mg/g）的14.3%;单宁含量在可食椰衣纤维椰子和对照间差异不显著;绿原酸在3个时期均表现为可食椰衣纤维椰子含量低于对照，其中在嫩果期的差异达显著水平，此时可食椰衣纤维椰子绿原酸含量（0.13 mg/g）是对照（0.66 mg/g）的19.7%。随着果实的发育，对照中果皮的儿茶素、单宁和绿原酸含量均呈递增趋势，尤其是儿茶素含量在老果期显著高于幼果期和嫩果期，单宁含量在各时期无显著差异，绿原酸含量在3个时期均有显著差异;可食椰衣纤维椰子的儿茶素含量和绿原酸含量表现为老果期显著高于幼果期和嫩果期，而单宁含量在各时期均无显著差异，且呈减少趋势。

2. 3 外果皮糖类物质含量测定结果

由表3可知，在相同时期内，可食椰衣纤维椰子与对照的外果皮糖类物质含量无显著差异。从对照的3个发育时期进行分析，其果糖、葡萄糖和蔗糖含量均表现为幼果期最高，且显著高于嫩果期和老果期;可食椰衣纤维椰子则表现为幼果期和嫩果期含量显著高于老果期。

2. 4 中果皮糖类物质含量测定结果

由表4可知在幼果期，对照的果糖含量显著高于可食椰衣纤维椰子，葡萄糖含量差异不显著，蔗糖含量则表现为可食椰衣纤维椰子显著高于对照;在嫩果期，可食椰衣纤维椰子的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均显著高于对照，约是对照的1.5、1.7和1.9倍;在老果期，3种糖组分含量在对照和可食椰衣纤维椰子间无显著差异。

对照中果皮的果糖、葡萄糖和蔗糖含量随着果实发育逐渐降低，其中果糖的3个时期之间均存在显著差异，葡萄糖含量表现为幼果期和嫩果期显著高于老果期，蔗糖含量则表现为幼果期与老果期间差异显著。可食椰衣纤维椰子中果皮的3种糖组分含量均呈先升高后降低的变化趋势，嫩果期糖含量最高，老果期糖含量最低;其中果糖含量在3个时期均存在显著差异，葡萄糖含量表现为嫩果期显著高于幼果期和老果期，蔗糖含量则表现为嫩果期和幼果期显著高于老果期。

2. 5 酚类与糖类物质含量的相关分析结果

对椰子果皮中酚类物质含量与糖类物质含量进行相关分析，结果如表5和表6所示。在外果皮中，3种糖组分含量间均呈极显著正相关（P<0.01，下同）;酚类物质含量中，仅儿茶素与绿原酸呈极显著正相关;在酚类物质含量与糖類物质含量间，儿茶素与葡萄糖和蔗糖呈显著负相关，单宁与3种糖组分均无显著相关性，绿原酸与3种糖组分均呈极显著负相关。在中果皮中，3种糖组分含量、3种酚类物质含量间分别呈极显著正相关;在酚类物质含量与糖类物质含量间，儿茶素与蔗糖呈显著负相关，单宁与3种糖组分均呈极显著负相关，绿原酸与3种糖组分均无显著相关性。

综上所述，无论是外果皮或中果皮，糖类物质间均呈极显著正相关，酚类物质间部分呈极显著正相关，酚类物质含量与糖类物质含量间部分呈显著或极显著负相关。

3 讨论

3. 1 酚类物质与苦涩味缺失的关系

苦味和涩味多与酚类物质相关（Tomás-Barberán and Espín，2001）。蒋跃明等（1992）、刘淑娴等（1993）研究报道，椰子的酚类物质主要分布于外果皮的表皮细胞和中果皮的部分薄壁细胞中。本研究结果显示，在外果皮生长期间可食椰衣纤维椰子的酚类物质（儿茶素、单宁和绿原酸）含量大多显著低于对照，而中果皮的儿茶素含量也显著低于对照，嫩果期的绿原酸含量也显著低于对照。说明较低的酚类物质含量可能是造成可食椰衣纤维椰子外果皮和中果皮苦涩味缺失的原因之一，与刘蕊等（2018）的研究结果基本一致。

3. 2 糖类物质与苦涩味缺失的关系

甜度是决定水果质量的主要因素（Nookaraju et al.，2010），而甜味源于糖组分。Bray等（2004）报道，蔗糖甜度为100，果糖甜度为173，葡萄糖甜度为74。椰子水中含有大量的蔗糖、果糖和葡萄糖，椰肉中主要含有半乳甘露聚糖和膳食纤维（桂青等，2014），而果皮中无相关报道。本研究通过检测蔗糖、果糖和葡萄糖在可食椰衣纤维椰子果皮中的含量，发现可食椰衣纤维椰子果皮的糖组分含量总体上高于对照，但其外果皮的糖组分含量与对照间无显著差异，中果皮的糖组分含量在嫩果期显著高于对照，且幼果期的蔗糖含量也显著高于对照。较高的糖组分含量导致果皮的甜味增加，能遮掩部分的苦涩味道，从而造成苦涩味感觉的进一步缺失。

3. 3 不同组织部位中酚类和糖类物质含量的差异

在椰果中，外果皮仅为薄薄的一层，而中果皮是1～3 cm厚的纤维化椰衣，在体积和重量上均远超外果皮，是可食椰衣纤维椰子的主要食用部分。同时，鲜食椰子的最佳食用期为嫩果期，因此嫩果期果皮的物质含量对其口感的形成有着重要影响。本研究结果表明，可食椰衣纤维椰子外果皮中的儿茶素和单宁含量及中果皮的儿茶素和绿原酸含量在嫩果期显著低于对照，而此时中果皮的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均显著高于对照，表明较低的酚类物质含量和较高的糖组分水平可能是导致嫩果期可食椰衣纤维椰子果皮苦涩口感缺失的重要原因。同时，可食椰衣纤维椰子中果皮嫩果期的儿茶素和绿原酸含量均显著低于老果期，但此时期的葡萄糖、蔗糖和果糖含量均高于幼果期和老果期，说明可食椰衣纤维椰子嫩果期是其中果皮甜度的最佳时期。此外，中果皮的糖类物质在3个生长时期的含量均高于外果皮，而其酚类物质儿茶素和绿原酸含量低于外果皮，表明苦涩味道缺失的程度在中果皮与外果皮间存在一定的差异。无论是外果皮还是中果皮，其酚类物质含量与糖类物质含量间存在显著或极显著负相关，但二者间的相互作用机理仍需进一步研究。

4 结论

可食椰衣纤维椰子果皮中，酚类物质（儿茶素、单宁、绿原酸）含量的降低和糖类物质（果糖、葡萄糖、蔗糖）含量的增加，可能是其果皮苦澀味缺失的重要原因之一。该结论可为深入挖掘可食椰衣纤维椰子这一特殊性状的形成机制提供一定理论基础，也为该种质的鉴定与创新利用提供参考依据。

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（責任编辑 罗 丽）