高原苹果品质变化与特征分析

谷思梦，潘少香，谭梦男，宋 烨，郑晓冬*，王 华

（1.中华全国供销合作总社济南果品研究所，山东济南 250200；2.山东省果蔬贮藏加工技术创新中心，山东济南 250200；3.北京京东乾石科技有限公司，北京 100176）

中国苹果产量居世界首位，并且在逐年增长[1-2]。近年来，我国苹果产区呈现西移北扩的趋势，栽植优势区域呈现由低海拔向高海拔地区转移的趋势[3-4]。苹果的果实大小、硬度、果形指数、色泽、可溶性固形物含量、含酸量等品质指标在流通过程中受到消费者的极大关注[5-7]。影响苹果果实品质的因素有很多，如品种的遗传特性、生长过程中的生态条件、果园管理状况等，其中生态条件为关键因素[8]。海拔高度作为极显著的一种生态条件，主要是通过对光、热、水、气体、泥土和生物等生态因子的影响而对果实品质起间接作用[9]。

黄土高原作为我国苹果的第一大主产区，地处我国平原向高原、湿润区向干旱区的过渡地带，光照充足、昼夜温差适中；云贵川高原海拔高、纬度低、光照时间长、昼夜温差大；青藏高原苹果主要分布在林芝地区，是我国海拔最高的苹果产区；新疆阿克苏地区纬度最高，昼夜温差大、光照充足、降雨量少。各地区因环境与气候条件不同，苹果品质也呈现出明显的差异。黄土高原尤其核心产区洛川、静宁、三门峡一带苹果糖度高、硬度大、着色好、个头大。云贵川高原苹果可溶性固形物含量、糖酸比优势明显。海拔最高的青藏高原苹果个头最小，但可溶性固形物、总糖含量明显高于其他地区，且硬度大于其他地区。新疆阿克苏地区苹果糖度最高，但硬度较低，其他指标含量一般[10]。

随着人们生活水平的提高与健康意识的增强，在注重苹果外观、基本理化及口感指标外，营养功能成分逐渐成为关注的热点。前人研究表明，海拔高度对苹果果实品质产生了有利影响，苹果的营养成分也被发掘，消费者也希望买到营养更丰富、品质更好的苹果，所以找出高原苹果的优势，是一大研究方向，进而促进消费、品牌建设，为高原苹果品质分级奠定基础[11-15]。本研究选取部分典型高原地区苹果果实检测其理化、营养及功能性成分等指标，探索高原苹果品质特征及优势。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验所用富士苹果，采购于产地当地批发市场，运输至试验场所。苹果成熟度一致，大小均匀，均为2020 年11 月中下旬采收，12 月入库，库温4 ℃贮藏。产地信息如表1 所示。

表1 产地信息Table 1 Origin information

氢氧化钠、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、乙酸锌、磷酸二氢钾，天津市大茂化学试剂厂；苯酚、盐酸、酚酞，国药集团化学试剂有限公司；葡萄糖、偏磷酸、硝酸、高氯酸，天津市科密欧化学试剂有限公司；钨酸钠、钼酸钠，北京化工厂；甲基红，天津市恒兴化工化学试剂制造有限公司；无水碳酸钠，天津市广成化学有限公司；磷酸三钠，天津市鼎盛鑫化学有限公司；磷酸，莱阳市康德化工有限公司；十六烷基三甲基溴化铵，天津博迪化学有限公司；甲醇，天津市富宇精细化工有限公司。以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

FT327 水果硬度计、wz1110/ATC 手持糖度计，北京阳光亿事达科技有限公司；WTC 7200 鼓风干燥箱、530t恒温水浴锅、Labofuge A 离心机、TH-500 振荡器，上海贺利氏工业技术材料有限公司；U3000 液相色谱仪、iCAP RQ 电感耦合等离子体质谱仪，赛默飞世尔科技公司；阿贝折光仪，WAY-2W，上海精密科学仪器有限公司；分析天平，ME204/02，梅特勒托利多（上海）仪器有限公司；紫外可见光分光光度计，TU-1810，北京普析通用仪器有限责任公司；超声波清洗器，KQ2200B，昆山市超声仪器有限公司；均质机，T18digital，德国IKA（中国）有限公司。

1.3 方法

试验选择同批次采收、成熟度一致且大小均匀的富士苹果，部分做硬度检测，其余切碎混匀，放入破壁机中搅成匀浆状，测定其他指标。

1.4 测定指标与方法

硬度：采用水果硬度计测定[16]。

可溶性固形物含量：用手持糖度计测定。

可溶性糖含量：参照NY/T 2742—2015《水果及制品可溶性糖的测定3,5-二硝基水杨酸比色法》进行测定。

总酸含量：参照国标GB/T 12456—2021《食品中总酸的测定》，采用酸碱指示剂滴定法检测。利用酸碱中和的原理，使用酚酞作为指示剂来确定滴定终点。按碱液的消耗量计算食品中总酸含量。

总酚含量：即单宁含量，依据NY/T 1600—2008《水果、蔬菜及其制品中单宁含量的测定分光光度计法》方法检测。

抗坏血酸（Vitamin C，VC）含量：依据GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》高效液相色谱法检测。矿物元素使用电感耦合等离子体质谱法检测8 种矿物元素。

1.5 数据处理

运用Excel 2010、SPSS 25.0 和Origin 2018 软件统计分析数据。对结果进行差异性显著分析比较，采用Origin 2018 作图展示。

2 结果与分析

2.1 不同高原地区富士苹果硬度分析

由图1 可知，不同高原地区的富士苹果果实硬度不同，并且一些产地之间差异性显著（P＜0.05）。试验中研究的高原地区苹果硬度均达到5.0 kg/cm2以上，其中四川盐源果实硬度最大，达到7.49 kg/cm2；云南昭通果实硬度最小，为5.93 kg/cm2。四川盐源、甘肃庆阳、甘肃静宁、新疆阿克苏、陕西延安与贵州威宁、云南昭通之间有显著差异，而西藏林芝与其他地区之间无显著差异。各地区处于不同高原，海拔高度不同，气候环境也不同，对果实影响不一，但总体硬度处于合适范围，口感好。

2.2 不同高原地区富士苹果可溶性固形物含量分析

由图2（见下页）可知，不同高原地区苹果果实可溶性固形物含量不同，有些高原地区之间含量差异显著（P＜0.05）。其中贵州威宁苹果可溶性固形物含量最高，为16.12%，最低为甘肃静宁所产苹果，为12.16%，二者之间差异显著（P＜0.05）。贵州威宁与甘肃庆阳、西藏林芝、陕西延安、甘肃静宁之间差异显著，云南昭通、四川盐源、新疆阿克苏与贵州威宁、甘肃庆阳、西藏林芝差异不显著。云贵川高原海拔高度低于青藏高原，高于其他高原，纬度低、光照时间长、昼夜温差大，几种因素共同影响下，贵州威宁、云南昭通、四川盐源三地可溶性固形物含量高。可溶性固形物含量平均含量为14.75%，高于国标《鲜苹果》中规定的可溶性固形物含量，处于优势水平[8]。

2.3 不同高原地区富士苹果可溶性糖含量分析

如图3 所示，可溶性糖含量范围为8.78%～15.29%，足以见得高原苹果之间差异很大。其中西藏林芝、新疆阿克苏、云南昭通、四川盐源的苹果可溶性糖含量相对较高，甘肃庆阳、陕西延安较低。最高的是甘肃静宁，为15.29%，最低的是陕西延安，为8.78%。甘肃静宁、贵州威宁之间差异不显著，这两个地区与西藏林芝、新疆阿克苏、云南昭通、四川盐源、甘肃庆阳、陕西延安差异显著。高原地区海拔高，日照充足，利于糖份积累[17]，高原苹果可溶性糖平均含量为12.69%，处于优势水平[8]。

2.4 不同高原地区富士苹果可滴定酸含量分析

如图4 所示，高原地区所产苹果的可滴定酸含量范围为0.01～0.025 g/100 g，但差异不显著。其中陕西延安、甘肃静宁、云南昭通、四川盐源、贵州威宁、甘肃庆阳、西藏林芝这些高原地区所产苹果之间可滴定酸含量差异不显著，这七个地区与新疆阿克苏之间差异显著（P＜0.05）。新疆阿克苏苹果可滴定酸含量最低，为0.1733 g/100 g，高原苹果可滴定酸平均含量0.217 g/100 g。

2.5 不同高原地区富士苹果糖酸比分析

糖、酸含量是影响果实风味和口感的重要因素[18]。如图5 所示，高原地区所产苹果的糖酸比含量各不相同。新疆阿克苏与贵州威宁、甘肃静宁、四川盐源、陕西延安几个高原地区差异显著（P＜0.05）。贵州威宁与甘肃静宁之间差异不显著。糖酸比最高的地区是新疆阿克苏，达到76.89；最低是陕西延安，为37.6。高原苹果糖酸比处于适宜范围，酸甜适口。

2.6 不同高原地区富士苹果VC 含量分析

如图6 所示，高原地区苹果VC 含量之间有差异，但差异不显著。甘肃静宁与陕西延安、甘肃庆阳之间差异显著。其中甘肃静宁VC 含量最高，为2.32 mg/100 g，甘肃庆阳VC 含量最低，为1.22 mg/100 g。四川盐源、西藏林芝、贵州威宁、新疆阿克苏、云南昭通地区之间苹果VC 含量差异不明显。

2.7 不同高原地区富士苹果总酚含量分析

如图7 所示，高原地区苹果果实总酚含量范围为17.67～53.49 mg/100 g，可见高原不同地区之间差异很大。其中陕西延安所产苹果的总酚含量最低，为17.67 mg/100 g，甘肃静宁、甘肃庆阳、新疆阿克苏总酚含量较低，云南昭通、贵州威宁、四川盐源总酚含量较高，西藏林芝果实总酚含量最高，为53.49 mg/100 g。西藏林芝与云南昭通、新疆阿克苏、陕西延安差异显著（P＜0.05）。高原地区总酚平均含量为32.42 mg/100 g。

2.8 不同高原地区富士苹果微量元素含量分析

由表2 可知，四川盐源、甘肃庆阳与贵州威宁样品之间K 含量，新疆阿克苏与贵州威宁之间的Mn 含量，云南昭通与西藏林芝、新疆阿克苏、贵州威宁这三个地区之间的B 含量，甘肃庆阳与四川盐源、西藏林芝、甘肃静宁、云南昭通、贵州威宁五个地区之间的Cu 含量，四川盐源、西藏林芝与甘肃庆阳、甘肃静宁之间的Mg 含量，四川盐源、陕西延安、云南昭通、贵州威宁四个地区与新疆阿克苏、甘肃庆阳之间的Na 含量，甘肃静宁与陕西延安、新疆阿克苏、甘肃庆阳、云南昭通、贵州威宁5 个地区之间的Ca 含量，均差异明显。这说明不同产地苹果同一元素含量有明显的地域差异。总体来看，各地区矿物元素占比基本相同，K 元素含量占比最高，Mg、Ca 占比相对较高，除静宁和威宁外，其他地区Mn 元素占比最小。说明产地环境是影响苹果果实中元素含量差异的因素之一，这主要与产地的土壤环境和施肥条件有关。

表2 高原苹果矿物元素含量Table 2 Mineral element content of plateau apple

3 结论

本文主要研究了高原苹果的质量特征，通过测定其硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、VC、总酚和矿物元素含量这几类典型指标，分析高原苹果的优势。结果表明各高原地区苹果优势不同，高原地区苹果果实不同指标变化不同，同一指标不同高原地区之间差异有显著和不显著的情况。各地区苹果优势项目不同，如四川盐源苹果硬度最大，达到7.49 kg/cm2；贵州威宁苹果可溶性固形物含量最高，为16.12%；甘肃静宁可溶性糖含量最高，为15.29%；新疆阿克苏苹果可滴定酸含量最低，为0.173 g/100 g；甘肃静宁苹果VC 含量最高，为2.32 mg/100 g；西藏林芝果实总酚含量最高，为53.49 mg/100 g。

整体分析得出，大部分高原地区苹果普遍具有可溶性固形物含量高（糖度高）、硬度大、果形指数好、着色好、糖酸比适宜、总酚等营养物质含量高等特点。

GBT 10651—2008《鲜苹果》规定，苹果分级需考虑果径、硬度、可溶、色泽等指标，但研究表明海拔高度对苹果果实各项指标影响不同，例如一定海拔高度内，苹果单果质量、果实横径随着海拔的升高而减小，可溶性固形物含量先增加后减小等[5]，完成高原苹果标准化分级还需要更多更详细的研究。本试验为高原苹果标准化分级奠定了基础，提供了数据支撑。