四川主产区不同品种青梅果实品质分析

蒋 维，舒晓燕, ，王玉霞，唐志康，梅国富，杨兴蓉，刘欣雨，侯大斌

（1.西南科技大学生命科学与工程学院，四川绵阳 621000；2.达州市达川区农业农村局，四川达州 635000）

青梅（Prunus mumeSieb. et Zucc.）又称果梅、酸梅、干枝梅。青梅营养丰富，富含多种有机酸、矿物质和生物活性物质等[1-4]，具有抗肿瘤[5]、抑菌[6]、降血脂[7]、提神抗疲劳、增强记忆力等功效。青梅属于典型的高酸低糖水果，难以直接食用。因此，一般加工后制成果脯、饮料[8]、果酒、果醋、乌梅等产品。

中国是世界上青梅资源最丰富、栽培面积最大的国家[9]，四川省作为青梅主产区之一，现存有多个青梅产业园区，且主要集中在达州市达川区、大邑县、平武县和马边县等。四川青梅品种繁多，其中达川区的‘达梅1 号’和‘达梅2 号’抗病虫害能力强，耐干旱[10]；大邑的‘大青梅’和‘莺宿’为大邑的主栽品种，具有果大和含酸量高的特点[11]；平武‘南高’为引进品种，具有产量高的优点，‘杏梅’为平武本地品种，风味独特；马边作为四川青梅主产区之一，马边青梅常作为四川青梅的代表被学者多次作为研究对象[12]。这些地区的地形及气候差异，导致青梅品种间品质差异较大，给青梅进一步开发利用带来了诸多不便。研究表明，产地和品种差异是影响果实原料品质的重要因素，且原料品质是影响加工产品理化及感官品质的主要因素[13-14]。青梅作为典型的加工型水果，研究四川不同主栽青梅品种的品质特性，是四川青梅产业发展亟待解决的问题。

本研究以四川省四个青梅主产区包括达州市达川区、大邑县悦来镇、平武县平通镇和马边彝族自治县梅林镇的8 个青梅品种为研究对象，对青梅果实理化品质和微量元素、总黄酮、总酚和有机酸含量进行分析，采用主成分和聚类分析法对其进行综合评价，HS-SPME/GC-MS 测定样品挥发性风味物质，并根据不同品种青梅的不同品质特性给予相应的加工建议，以期为四川青梅优良品种选育及其深加工提供一定的理论参数和科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

青梅 样品信息见表1。样品均为青转黄，无病虫害、色泽均匀的新鲜成熟果实，采摘后24 h 内运至实验室，4 ℃保存备用；硫酸、硫酸钾、硫酸铜、蒽酮、亚硝酸钠、硝酸铝、碳酸钠、氢氧化钠、酚酞、无水乙醇（均为分析纯） 国药集团化学试剂有限公司；乙腈（色谱纯） 赛默飞世尔科技有限公司；葡萄糖（纯度≥95%） 成都曼斯特生物科技有限公司；芦丁、没食子酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、富马酸标准品（纯度≥98%） 成都埃法生物有限公司。

表1 青梅样品信息Table 1 Sample information of Prunus mume

GCMS-QP2020 气相色谱质谱联用仪 日本岛津公司；SPME 进样器 美国Supelco 公司；XPR2/AC 百万分之一天平、ME204T 万分之一天平 瑞士METTLER TOLEDO 公司；KQ-5200DE 数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；Vortex-1/2 旋涡混合器 杭州齐威仪器有限公司；WYT 手持糖量计 成都光学仪器厂；UV-5500PC 紫外分光光度计 上海元析仪器有限公司；Agilent 1260 型高效液相色谱仪 美国Agilent 公司；Thermo iCAP6500型电感耦合等离子发射光谱仪 美国Thermo Fisher公司；微波消解系统 美国CEM 公司。

1.2 实验方法

1.2.1 理化指标测定 单果重：以鲜果质量计，同一样品随机选取10 粒果子进行重量称定，取平均值；果肉率：果肉率（%）=（鲜果重量-核重量）/鲜果重量×100，取10 粒果子进行测定，取平均值。总糖含量采用蒽酮-硫酸法测定[15]。水分、蛋白质、可溶性固形物和可滴定酸含量分别参照《食品安全国家标准 食品中水分的测定》（GB 5009.3-2016）、《食品安全国家标准 食品中蛋白质含量的测定》（GB 5009.5-2016）、《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定 折射仪》（NY/T 2673-2014）和《食品中总酸的测定》（GB/T 12456-2008）进行测定。

1.2.2 微量元素含量测定 青梅粉末样品制备：青梅于105 ℃杀青30 min，60 ℃烘干至恒重，去核，粉碎，过60 目筛，得样品粉末，置于干燥器中待用。

参照魏晋梅等[16]方法，并稍作修改。称取0.50 g粉末样品，加入5 mL HNO3和2 mL H2O2至消解罐中，使样品和试剂充分混合。微波消解程序：0～25 min由室温升至160 ℃，保持20 min，45～80 min 降至室温。将消解完的样品移至聚四氟乙烯坩埚中，用少量超纯水润洗消解罐中的残留液体，电热板加热，200 ℃，40 min。完全冷却后，以超纯水定容至25 mL。待测样品用电感耦合等离子体发射光谱仪进行测定，测定参数为：等离子体射频功率1150 W，泵速50 r/min，辅助气流量0.5 L/min，雾化器气体流量0.55 L/min，冷却气流量12 L/min。

1.2.3 总黄酮和总酚含量测定 称取1.0 g 青梅粉末，按照料液比1:50 g/mL 加入60%乙醇，保鲜膜封口，60 ℃水浴60 min，相同温度下超声处理30 min，冷却，抽滤，得青梅提取液。

参考文献[17]方法，以芦丁为对照品，制作标准曲线，回归方程为y=1.1770x-0.0015（r=0.9998）。Folin-Ciocalteus 比色法测定青梅总酚含量[18]，以没食子酸浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，得回归方程y=0.4574x+0.4299（r=0.9998）。

1.2.4 青梅有机酸含量测定 参考《中国药典》2020版[19]，稍作改进。精密称定0.5 g 青梅样品于圆底烧瓶中，加入50 mL 超纯水，加热回流1 h，冷却后用超纯水补足减失的重量，摇匀，离心，取上清液，过0.45 μm 微孔滤膜，采用高效液相色谱进行测定，将柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、富马酸4 种有机酸对照品配制不同混标溶液，对样品进行定性、定量分析。色谱条件：色谱柱：Agilent Zorbox SB-Aq；流动相：40 mmol/L 磷酸二氢钾溶液pH2.4；流速：0.8 mL/min；柱温：20 ℃；检测波长：215 nm；进样量：15 μL。

1.2.5 青梅挥发性成分测定 称取5.0 g 新鲜果肉置于研钵中，捣成糊状置于顶空瓶中，以聚四氟乙烯隔垫密封，将预先老化1 h 的固相微萃取设备的萃取端头插入顶空瓶中，50 ℃萃取30 min。GC、MS 条件参考文献[20]方法，挥发性风味成分与自带数据库相匹配，选择匹配度在80%及以上的结果，采用峰面积归一化法计算相对百分含量。

1.3 数据处理

使用Microsoft Excel 2010 对试验数据进行整理，采用Origin 2021 作图，SPSS 19.0 软件进行主成分分析，并运用单因素Ducan 新复极差法检验不同样品间的差异性。

2 结果与分析

2.1 不同品种青梅果实的理化指标

由表2 可知，8 个品种青梅水分含量在86.06%～89.84%。其中，达梅2 号水分含量最高，为89.84%，显著高于达梅1 号、大邑大青梅、马边青皮梅、马边大白梅（P＜0.05）；而大邑大青梅、平武南高、平武杏梅和马边青皮梅之间的水分含量差异不显著（P＞0.05），分别为87.36%、88.72%、88.64%、86.81%。

表2 8 个品种青梅果实理化指标Table 2 Fruit physicochemical properties of eight cultivars Prunus mume

单果重及果肉率在一定程度上反映了青梅的加工性能，四川青梅单果重在19.91～35.17 g 之间。参照房经贵等[21]对我国果梅资源果实大小分级的情况，达梅1 号、平武南高和马边大白梅均属于最高等级9 级（极大）果；大邑莺宿属于7 级（大）果；达梅2 号、大邑大青梅、平武杏梅和马边青皮梅均属于5 级（中）果。大邑莺宿果肉率最高，达93.56%，显著高于其余青梅品种（P＜0.05），与刘兴艳等[11]所测的大邑莺宿果肉率相比高约3%，可能与青梅采摘期和树龄等有关。

从具体营养成分来看，青梅糖、酸和可溶性固性物含量是影响青梅风味及加工方向的重要指标。糖酸含量高的果实往往风味更佳，其加工品也具有较好的风味品质。从表2 可以看出，8 种青梅总糖含量在1.59～3.18 g/100 g FW。其中，达梅1 号总糖含量最高，为3.18 g/100 g FW，显著高于其余青梅品种（P＜0.05），而大邑莺宿青梅总糖含量最低，为1.84 g/100 g FW；高酸是青梅的特色。8 种青梅的可滴定酸含量在5.00～7.08 g/100 g FW。其中，平武杏梅的可滴定酸、马边青皮梅和马边大白梅的可滴定酸含量最高，且3 个品种间差异不显著（P＞0.05），达梅1 号、达梅2 号、大邑大青梅和大邑莺宿的可滴定酸含量差异不显著（P＞0.05）；四个产地青梅的糖酸比在0.25～0.58，达梅1 号糖酸比最高，平武南高和平武杏梅的糖酸比最低为0.25，由此可见，青梅为高酸低糖的水果，一般不宜鲜食，经加工方可食用。

另外，8 种青梅的可溶性固形物含量在7.11%～11%之间。其中，马边青皮梅可溶性固形物含量最高，显著高于其余青梅品种（P＜0.05）。从蛋白质来看，达梅2 号蛋白质含量最高，为1.24 g/100 g FW，显著高于其余青梅品种（P＜0.05）。

2.2 不同品种青梅果实微量元素

微量元素直接影响果实品质、食用和药用品质。由表3 可看出，青梅中含有丰富的微量元素，所测的11 种微量元素平均含量由高到低为Fe＞Zn＞Si＞Mn＞Cu＞Cr＞Ni＞Mo＞Se＞Co＞V，这与欧金梅等[22]检测乌梅中微量元素含量的结果一致。在8 个品种的青梅中，马边青皮梅的微量元素总量最高，为384.12 mg/kg DW，达梅2 号的微量元素总量最低，为145.77 mg/kg DW。从具体元素来看，大邑大青梅、平武杏梅和马边青皮梅Fe 元素含量差异不显著（P＞0.05），分别为267.52、252.37 和248.80 mg/kg DW，但与其余5 个品种青梅的Fe 元素含量差异显著（P＜0.05）；达梅1 号的Zn 和Si 元素含量显著高于其余青梅品种（P＜0.05）；达梅2 号和马边青皮梅的Cu 元素含量差异不显著（P＞0.05），但均显著高于其余品种青梅；马边青皮梅的Mn 和Se 元素含量显著高于其余青梅品种（P＜0.05）。其中大邑大青梅Fe 含量最高，达267.52 mg/kg DW。其中，V 元素含量最低，平均含量仅为0.15 mg/kg DW。对于Se 元素，达川、大邑和马边地区青梅品种中Se 含量均较高，平均含量为0.28 mg/kg DW，Se 元素在保护人体、抵御疾病、延缓衰老及人体抗氧化机制中起着重要的作用[23]，乌梅作为药食两用资源，富Se 乌梅可以为乌梅新产品开发与研究提供新的方向。

表3 8 个品种青梅微量元素含量（mg/kg DW）Table 3 Contents of trace elements in eight cultivars Prunus mume (mg/kg DW)

2.3 不同品种青梅果实总黄酮和总酚含量

由图1 可知，8 个品种青梅总黄酮和总酚含量之间存在显著差异。大邑莺宿总黄酮和总酚含量均为最高，分别为84.53 和36.03 mg/100 g DW，平武南高总黄酮和总酚含量最低，分别为20.70 和25.84 mg/100 g DW。达梅2 号和平武杏梅总黄酮含量差异不显著（P＞0.05），其余品种间总黄酮含量差异显著（P＜0.05）。达梅2 号、平武杏梅、马边青皮梅总酚含量差异不显著（P＞0.05），其余品种间总酚含量差异显著（P＜0.05）。

图1 8 个品种青梅总黄酮和总酚含量Fig.1 Contents of total flavonoids and total phenols in eight cultivars Prunus mume

2.4 不同品种青梅果实有机酸含量

由表4 可知，不同品种青梅间柠檬酸、苹果酸、琥珀酸和富马酸含量差异均较大，其含量分别在322.44～414.23、3.79～7.56、0.96～5.42 和0.015～0.079 mg/g DW。其中柠檬酸含量最高为大邑大青梅，达414.23 mg/g DW，苹果酸含量最高为平武杏梅，达85.51 mg/g DW，而平武南高琥珀酸及富马酸含量均最高，分别为54.15、0.79 mg/g DW。青梅经炮制加工后制成乌梅，乌梅作为药食同源材料，具有治疗肿瘤[24-26]、溃疡性结肠炎[27]等功效，其中最主要的药效成分为有机酸，《中国药典》[19]规定乌梅枸橼酸（即柠檬酸）含量不得少于12%，因此四川青梅品种均是优良的乌梅药材原料。

表4 8 个品种青梅有机酸含量Table 4 Organic acid content of eight cultivars Prunus mume

2.5 不同品种青梅果实挥发性成分含量

由表5 可知，8 个品种青梅共检测出81 种挥发性成分。其中马边青皮梅挥发性风味物质检出种类最多，达34 种；大邑大青梅和大邑莺宿最少，仅为17 种。由图2 和图3 可知，青梅的挥发性风味物质主要是酯类、醇类和醛类，含有少量的烃类、酮类、酸类和酚类等物质，研究结果与福建的青竹梅、龙眼梅、杭梅和白粉梅的挥发性成分种类相同[28]。

图2 8 个品种青梅挥发性成分个数柱状堆积图Fig.2 Radar diagram of the number of volatile components in eight cultivars Prunus mume

图3 8 个品种青梅挥发性成分相对含量柱状堆积图Fig.3 Radar diagram of relative content of volatile components in eight cultivars Prunus mume

表5 8 个品种青梅挥发性成分测定结果Table 5 Volatile components of eight cultivars Prunus mume

续表5

8 个品种青梅中共有挥发性成分9 种，分别为（E）-3-己烯-1-醇乙酸酯、乙酸己酯、乙酸丁酯、芳樟醇、正己醇、2-乙基己醇、2-己烯醛、α-蒎烯和雪松烯。

酯类化合物是由酸与醇反应生成的一类有机化合物，是组成许多花、果蔬特征香气的重要物质，也是果子成熟的标志性风味物质，具有芳香味。在8 个品种青梅中，酯类化合物相对含量较高的为达梅1 号、达梅2 号、大邑大青梅、平武杏梅、马边青皮梅和马边大白梅，相对含量在52.76%～90.95%之间。其中，达梅1 号和达梅2 号中乙酸乙酯（茉莉花味）是占比最大的挥发性物质，分别占45.01%和29.43%。达梅2 号还含有相对含量较高的甲酸异丁酯和乙酸丁酯，分别为27.87%和19.07%。而乙酸丁酯（浓烈的水果香味）在达梅1 号、大邑大青梅、平武杏梅、马边青皮梅和马边大白梅的挥发性风味物质中有较大贡献，分别占24.92%、53.37%、46.23%、78.81%和42.99%。

在8 个品种青梅中，醇类物质相对含量较高的为大邑莺宿、平武杏梅和马边大白梅，分别为32.59%、33.06%和40.08%。其种类主要是芳樟醇、正己醇和2-乙基己醇，而这些物质也是杏果的主要挥发性风味物质[29]。

醛类物质相对含量较高的为大邑莺宿和平武南高，分别为39.46%和72.35%。其中大邑莺宿的主要风味物质为正己醛，相对含量为27.93%，正己醛具有青草香和苹果香。平武南高以2-己烯醛为主要风味物质，其相对含量为57.04%，呈浓郁的新鲜水果和绿叶清香气。

青梅果实挥发性物质种类及含量的不同使其呈现不同的风味，由分析可知，四川青梅特征风味物质多样，可以为青梅产品开发提供多元化选择。

2.6 四川不同品种青梅果实综合品质的主成分分析

以15 个品质指标为依据，基于主成分分析对8 个品种青梅进行综合评价。通过主成分分析共提取到5 个主成分，特征值大于1 所累计的贡献率达91.940%，说明所提取的主成分对评价四川8 个品种青梅的综合品质有一定的准确性，可以较好地反应青梅的品质状况。

由表6 可知，主成分1 的贡献率最大，为32.413%，主要反映了富马酸、总酸、琥珀酸含量的信息，代表了青梅的有机酸及总酸品质。第2 主成分的贡献率为21.172%，主要反映了总酚、总黄酮和柠檬酸含量的信息，代表了青梅的生物活性品质。第3 主成分的贡献率为15.822%，主要反映了单果重、果肉率等青梅的食用品质。第4 主成分的贡献率为13.549%，主要反映了水分、蛋白质含量等品质信息。第5 主成分的贡献率为8.983%，主要反映了总酸、蛋白质、可溶性固形物含量等信息。

表6 8 个品种青梅各品质因子载荷矩阵和贡献率Table 6 Loading matrix and contribution rate of quality factors of eight cultivars Prunus mume

以各主成分的贡献率为权重，由相对应的主成分得分和权重加权求和得到综合评价函数，Z=0.352545Y1+0.230281Y2+0.17209Y3+0.147368Y4+0.097705Y5。通过函数计算出8 个青梅品种果实品质综合得分和排序结果，综合数值越大，表明该青梅品种综合品质越好。由表7 可知，8 个青梅品种品质排序由大到小为：平武南高＞平武杏梅＞大邑莺宿＞马边大白梅＞达梅2 号＞马边青皮梅＞大邑大青梅＞达梅1 号。

表7 8 个品种青梅品质的主成分得分和综合得分Table 7 Principal component scores and comprehensive scores of eight cultivars Prunus mume

鉴于青梅风味的多样性，其挥发性物质含量的高低并不能决定青梅品质的优良，故综合评价未将挥发性风味物质作为综合评价的指标之一。

2.7 四川不同品种青梅果实综合品质聚类分析

由图4 可知，8 个品种青梅分为3 类，第一类为马边青皮梅、马边大白梅、平武杏梅、平武南高，具有可溶性固形物、总酸、微量元素、富马酸和琥珀酸等含量较高的特点，适合制成对原料含酸量要求较高的加工品，如乌梅等；第二类为大邑莺宿、大邑大青梅和达梅2 号，其总酚、总黄酮、柠檬酸等含量较高，适合精深加工，是青梅高附加值产品开发利用的适宜选择；第三类为达梅1 号，其单果重大，含糖量高，糖酸风味佳，适合加工果脯、青梅酒等对原料果风味要求较高的产品。

图4 8 个品种青梅果实品质聚类热图Fig.4 Clustering heat map of fruit quality of eight cultivars Prunus mume

3 结论

本研究对四川4 个产地8 个品种青梅果实的品质进行比较分析，结果表明8 个品种青梅的理化品质、微量元素、总黄酮、总酚和有机酸含量均存在一定差异，这决定了不同品种青梅的加工适应性。根据不同青梅品种风味物质种类所占的比例，可以将这8 个青梅品种分为两类：一类是酯类物质占比最高的6 个青梅品种，达梅1 号、达梅2 号、大邑大青梅、平武杏梅、马边青皮梅和马边大白梅，其均含有相对含量较高的乙酸丁酯；另一类是醛类物质占比最高的两个青梅品种，大邑莺宿和平武南高，正己醛和2-己烯醛为其主要风味贡献物。通过聚类分析将8 个青梅品种分成三类，第一类为马边县及平武县的4 个青梅品种，具有微量元素和有机酸含量高的特点，适合制成乌梅；第二类为大邑莺宿、大邑大青梅和达梅2 号，具有总酚、总黄酮和柠檬酸含量高的特点，适合精深加工；而达梅1 号单果重大、果肉率和糖酸比高，是食用加工的优良品种。