嘉宝果果实发育过程中营养成分的动态变化

邱珊莲， 林宝妹， 张少平， 洪佳敏， 张 帅， 郑开斌

(福建省农业科学院 亚热带农业研究所，福建 漳州 363005)

嘉宝果[Myrciariacauliflora(DC.)Berg]，俗称树葡萄，为桃金娘科拟香桃木属常绿灌木，原产于南美洲的巴西、玻利维亚、巴拉圭和阿根廷东部地区[1]，目前在我国福建、广东、四川等地均有种植，已成为国内一种新兴的热带水果。嘉宝果果实具有很高的食药用价值，口味独特，营养丰富[2-3]，果皮中富含维生素、花青素、酚酸等物质，表现出很强的抗氧化、抗糖尿病及抗细胞增殖等活性[4-5]。

嘉宝果果实球状、硕大圆润，果皮结实光滑，生长在树干与主枝上。嘉宝果在闽南地区一年可结果3～4次，春季为盛果期，其余季节结果量低。果实生长期长短与温度条件密切相关，低温季节生长期长，从开花到浆果成熟约50～60 d，高温季节生长期短，约15～20 d。春季花谢后7～10 d形成果实，幼果前期生长较慢，果实历经青色、红色、紫红色、紫黑色而成熟，从开花到浆果成熟约50 d。前人在嘉宝果的栽培管理技术和营养成分分析上做了较多研究。彭晓锋等[6]研究了扦插时期、 扦插基质、生根剂种类及其浓度对嘉宝果全光照喷雾扦插成活率的影响；魏方稳等[7]研究不同植物生长调节剂吲哚乙酸(IAA)处理浓度和扦插繁殖的季节对嘉宝果扦插生根的影响；班云学[8]通过对嘉宝果的引进栽培相关试验，总结出嘉宝果在云南及我国南方的栽培管理技术；徐玉梅等[9]分析了嘉宝果果肉主要营养成分、微量元素及氨基酸含量。果实采收是果树管理环节中的一个关键环节，对于能否保证果品质量至关重要，而果实外在品质(风味、香气、果重、质地等)和内在品质[可溶性固形物、还原糖、维生素C(VC)等]是采收的主要依据。但前人对果实发育过程中外在及内在品质动态变化的相关研究鲜见报道，嘉宝果从半熟至完熟的时间仅15 d左右，对于不同用途(就近鲜销、运输远销、制果汁、制酒、冻干等)的果实，其采收期也不同，本文研究嘉宝果发育过程中的营养成分及果实外观特征的动态变化，旨在为嘉宝果分用途的适期采收提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试嘉宝果品种为沙巴，果实于2020年2月13日—3月13日期间采自福建省农业科学院亚热带农业研究所国家闽台特色作物种质资源圃，树龄为15 a。在资源圃按东、南、西、北、中5个方位各选取一株生长基本一致的植株为供试植株并挂牌标记，于集中盛花当日(2020年1月14日)在供试植株树干上、中、下位置各选取一小段刷漆标记，以该段花后果实作为供试果，对于主枝，选取供试植株南、北、中各一主枝，同样在上、中、下各选取一小段刷漆标记，以该段花后果实作为供试果。从果实膨大后到衰老按成熟度共采样8次，成熟度依据果皮颜色、硬度和果肉口感确定。具体采样时间分别为2月13日(两成熟，果皮全绿，果肉涩，甜味不明显)，2月16日(三成熟，果皮半绿半红色，果肉涩，甜味不明显)，2月19日(四成熟，果皮转红面积八成以上，果肉涩，微甜)，2月22日(五成熟，果皮全红，果肉涩味降低，甜味明显)，2月25日(六成熟，果皮紫红，果肉涩味降低，甜味明显)，2月28日(八成熟，果皮转黑、硬，果肉涩味近无，甜味浓)，3月6日(完全成熟，果皮黑、微软，果肉无涩味，甜味极浓)，3月13日(过度成熟，果皮黑、皱、软，果肉无涩味，甜味下降，酒味明显)。每次采果时间为上午9:00，采后立即进行感官测定和干燥处理。

1.2 感官特征测定

在果实成熟各阶段将5株供试植株分别采样，之后每株选取等量的大小均匀、无病虫害和无机械损伤的果实洗净、晾干、混匀后按四分法取样，反复分取，至最后剩下的约百粒果实用于后续感官及营养测定实验。单果质量使用BS110S型分析天平(德国，Sartorius集团)测量；果实直径使用游标卡尺测量。

1.3 营养成分测定

60 ℃进行热风干燥，将干燥后的嘉宝果置于研磨机中打粉，粉碎后过40 目筛，过筛后的嘉宝果果粉用于检测还原糖、蔗糖、淀粉、蛋白质、粗纤维、脂肪、氨基酸(干重基础)。还原糖含量测定参照GB 5009.7—2016第一法直接滴定法；蔗糖含量测定参照GB 5009.8—2016第一法高效液相色谱法；淀粉含量测定参照GB 5009.9—2016第二法酸水解法；蛋白质含量测定参照GB 5009.5—2016第一法凯氏定氮法；粗纤维含量测定参照GB/T 5009.10—2003；脂肪含量测定参照GB 5009.6—2016第一法索氏抽提法；氨基酸含量测定参照GB 5009.124—2016，用L-8800型氨基酸自动分析仪测定。

可溶性固形物(鲜重基础)采用LB-32T型折光仪(广州，速为公司)测量。将果实放入压蒜器压汁，用滤布滤去果汁中的杂质，用巴斯德吸管吸取果汁进行检测。

1.4 总多酚含量测定

参照刘禹等[10]的方法并稍作修改。将果粉与体积分数60%乙醇按1∶20质量/体积比混合，于KQ-300DE超声波清洗仪(昆山，超声仪器公司)中超声提取30 min(功率为200 W)。提取液用MICRO-22R冷冻高速离心机(德国，Hettich)离心15 min(6 000×g)，取上清液0.1 mL，加入0.1 mL 1.0 mol·L-1Folin-Ciocalteu试剂和2.8 mL蒸馏水，混匀，静置8 min后加入2 mL 7.5%碳酸钠溶液，摇匀，室温下密封避光2 h，于765 nm处测其吸光度。以没食子酸为标准品制作标准曲线，计算样品中总多酚含量(mg·g-1，干重基础)。

1.5 总黄酮含量测定

采用硝酸铝比色法[10]测定上述果实超声提取液的总黄酮含量。以芦丁为标准品制作标准曲线，计算样品中总黄酮含量(mg·g-1，干重基础)。

1.6 数据处理

采用Excel 2007整理数据，使用SPSS 19.0软件Duncan检测法对试验数据进行显著性差异分析(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 果实发育过程中感官特征的变化

由表1所示，嘉宝果在花后30 d青果已明显膨大，即将进入转红期及迅速生长期，此时果实颜色为青绿色，果实硬、涩味浓，单果平均质量4.88 g，果实平均直径2.18 cm。花后33 d时，青果已进入转色期，果皮约一半面积呈现红色，单果质量和果实直径显著增加(P<0.05)。花后39 d，果实全面着红色，鲜艳美观，单果平均质量6.45 g，果实直径2.41 cm，此时果肉有甜味，但仍带涩味，在之后的3 d，果实转为紫红色，再至花后45 d时，果实转为紫黑色，此时果肉甜味明显、果香明显，涩味近无，果皮变薄，果实硬且饱满，单果平均质量7.55 g，果实直径2.67 cm。花后52 d时，果实完全成熟(完熟)，果皮微软，果皮薄，果肉甜、水分多，果香浓郁，果实直径和单果质量达到峰值(8.20 g，2.76 cm)，之后果实进入过度成熟(过熟)期，果实慢慢出现酒香味，果皮变皱，果实形状由球形变为梨形，单果质量和果实直径(横径)较完熟果显著变小(P<0.05)。

表1 果实发育过程中感官特征的动态变化

2.2 果实发育过程中主要营养成分的动态变化

由图1-A可知，嘉宝果果实在发育过程中各营养成分存在显著变化，且在果实的各个发育阶段还原糖是果实中最主要的营养成分。还原糖、蔗糖和可溶性固形物含量的动态变化趋势相似，即从花后30 d至完熟(花后52 d)，含量均一直增加，至过熟期显著下降(P<0.05)。还原糖含量从26.58%增至56.47%，至过熟期下降至53.05%。其中花后39～45 d，还原糖含量增幅最大，从37.38%增至56.27%，增加了50.54%，表明果实颜色从全红至全黑发育期间，是还原糖的迅速积累期；花后45～52 d，还原糖未有显著增加，仅从56.27%增至56.47%，说明嘉宝果从红色转为紫黑色时还原糖含量已达到较高水平，此时嘉宝果已接近完熟。嘉宝果果实中蔗糖含量较低，花后30 d未检出蔗糖，花后33 d其含量仅为1.51%，随后含量逐渐增加，至完熟时(花后52 d)含量达到最高，为4.55%，过熟期显著下降至1.91%(P<0.05)。果汁中可溶性固形物含量随着果实的成熟而增加，至花后52 d含量达到最高值17.10%，花后59 d下降至15.83%。

随着果实的逐步成熟至过熟，淀粉、蛋白质和粗纤维含量动态变化规律相似，与还原糖变化趋势相反(图1-B)，即整体呈下降再回升趋势，完熟时含量最低，过熟时显著回升(P<0.05)。淀粉含量花后30 d含量为18.92%，在花后39～42 d，即果实全红转色为紫红时，降幅最大，从18.49%降至14.58%，至花后52 d含量最低(13.48%)，是青果时(花后30 d)的71.25%，过熟时回升至14.20%。蛋白质从7.24%降至5.63%，再升至6.47%，在果实转为紫黑色时(花后45 d)至过熟前较为稳定，完熟时的含量是青果时的77.76%。粗纤维与淀粉、蛋白质相比，其含量从花后30 d至完熟(花后52 d)下降更明显，由5.62%降至2.60%，再升至3.25%，完熟时的含量仅是青果时的46.26%。

脂肪在果实发育过程中的动态变化规律不同于糖类物质，也有异于淀粉、蛋白质和粗纤维，脂肪含量随果实的发育成熟至过熟大体一直呈增加趋势(图1-B)，花后30 d为0.29%，花后59 d达到0.59%，增加0.3百分点。

2.3 果实发育过程中氨基酸含量的动态变化

由表2可知，花后30 d总氨基酸含量最高(5.35%)，随着果实的发育逐步下降，花后45 d 含量最低(3.62%)，至完熟时回升至3.68%，过熟时4.16%。17种氨基酸中，除胱氨酸外，其余氨基酸均随果实发育均呈现先下降后上升的趋势，且其中9种氨基酸在花后45 d时降至最低值，6种氨基酸在花后52 d降至最低值。蛋氨酸下降幅度最大，至花后36 d时降至0.01%，且随后保持不变，降低0.02百分点，其次是酪氨酸，由0.20%降至0.10%，降低0.10百分点，再其次是赖氨酸，由0.43%降至0.22%，降低0.21百分点。花后30～39 d，谷氨酸和天门冬氨酸含量相当，为优势氨基酸组分，其次为精氨酸、赖氨酸。花后42～52 d，果实中均以谷氨酸的含量最丰富，显著高于天门冬氨酸(P<0.05)，其次精氨酸含量较高，至花后59 d，天门冬氨酸含量最高，其次为谷氨酸、精氨酸。

表2 果实发育过程中氨基酸含量的动态变化

续表2 Continued Table 2

2.4 果实发育过程中总多酚、总黄酮含量的动态变化

果实中总多酚、总黄酮含量随着果实发育过程的变化趋势基本一致(图2)，花后30 d青果中总多酚、总黄酮含量最高，分别为107.63、48.03 mg·g-1，随后一直下降，至花后39 d果实全红时，总多酚、总黄酮含量最低，分别为28.75、21.05 mg·g-1，之后果实进入转黑成熟期，总多酚、总黄酮含量逐步回升，至花后52 d含量分别为75.23、36.90 mg·g-1，至花后59 d过熟期，总多酚、总黄酮含量又显著下降。可见，在果实发育的前期总多酚、总黄酮含量最高，发育后期(完熟期)次之，发育中期(红果期)的含量最低。

3 讨论

果实颜色、质地、营养成分含量等是影响水果鲜食品质、贮藏运输性能、采后加工的重要因素[11]，也是影响果实采收期的关键要素。采收过早，果实未成熟， 没有达到固有的体积和质量， 果实香气缺乏、含糖量过低、含酸量偏高；采收过晚，果实过熟、硬度明显下降、衰老变质、耐贮运性差、降低经济价值[12-13]，生产上常常会因采收期不当而影响果实的品质、货架期及耐贮运性。本文分析了不同发育阶段嘉宝果果实颜色、质地、风味、单果质量、果实直径等外在品质及还原糖、蔗糖、可溶性固形物等内在品质，旨在探明成熟度与果实品质的关系，为果实适期采收提供参考依据。根据研究结果，建议用于鲜食、制果汁、制酒的嘉宝果最适宜采摘时期为花后52 d，即完全成熟期，此时果实紫黑色、质地微软、皮薄、果香浓郁、甜度高(可溶性固形物含量达17.10%)、糖分(还原糖、蔗糖)含量高、果实体积与质量最大，是果实发育过程中品质最佳的时机。若需运输远销，因熟果往往在采收后3～4 d就开始发酵[14]，所以建议最适宜的采摘时间为花后45 d(八成熟)，此时果香浓郁，甜度适当，果实大小与完熟果接近，果实仍结实，其硬度适于包装后冷藏运输。嘉宝果在上市集中季节容易滞销造成资源浪费，把嘉宝果制成果干是延长货架期的一种重要途径。与其他干燥方式相比，真空冷冻干燥能够很好地保持嘉宝果的色泽、形状、质地、蛋白质、脂肪、VC、总多酚，且能达到很好的脱水效果[15]，为提高冻干效率及保持果形，嘉宝果预冻前需将果实对半切开，为防止或减少切开时果汁的流出，最好选用花后42～45 d的果实，冻干后酸甜适度，品相美观。嘉宝果果实富含花青素、槲皮素、芦丁、没食子酸、鞣质等多酚类活性成分[16]，具有抗氧化、抗菌、抗癌、抗糖尿病等功效[4-5]。本研究发现，花后30 d青果中多酚含量最高，与林宝妹等[17]研究结果一致，即青果皮/籽中的总多酚含量极显著高于红果皮/籽和紫果皮/籽，且其提取物的抗氧化活性及对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用最强，可见青果是挖掘功能成分的良好材料。

果实所含淀粉和糖的消长规律，直接反映果实的成熟度，是确定果实成熟度和采收适期最可靠的指标。淀粉是果实碳水化合物的最高存在形态，淀粉指数直接反映着果实成熟状态。果实在成熟前，随着幼果的增大，淀粉逐渐积累，到果实开始成熟时淀粉逐渐转化为糖，淀粉含量下降[18]。因此，测定果实内淀粉和糖含量的变化可作为预测果实成熟度的指标。嘉宝果花后30～52 d，膨大的青果逐渐成熟，淀粉含量下降，果实中糖类物质如还原糖、蔗糖、可溶性固形物含量一直上升，表明随着果实的成熟，淀粉逐步转化为糖，促使果实甜度递增。至过熟期(花后59 d)，果实中的糖类物质经发酵转变成醇类物质，导致产生酒精味、糖类物质含量下降、甜度变低，此时果实外观品相差，果实不圆润，果皮起皱、无光泽，果肉变褐色，果汁变少，但种子充分成熟，可称为生理成熟期。

嘉宝果果实中总多酚、总黄酮含量在发育早期(青果时)最高，随后迅速下降，至果皮全红时达到最低值，之后又逐渐上升。研究表明，苹果、蓝莓等水果果实在发育初期总多酚含量也达到最高，然后又逐渐减少[19-20]。研究者认为这是由于果实发育早期多酚、黄酮物质合成比较迅速，后期变缓，但果实随着中后期发育物质积累迅速，因而合成速度变慢的多酚、黄酮含量就呈现下降趋势。而本研究发现，嘉宝果果实总多酚、总黄酮含量在发育后期又逐渐升高，可能是因为果实进入转黑期，果皮和种子中的花色苷等物质大量合成，导致含量回升。

本文虽对嘉宝果发育过程中的多个外在品质和内在品质指标进行了分析，但仍不全面，包括香气成分、VC、有机酸等重要品质指标并未涉及，在今后研究中，将进一步完善相关研究。