不同产地骏枣果实性状及营养成分差异性分析*

冯 梅，肖莉娟，张世卿，王晶晶

（1 新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所，阿拉尔 843300）（2 新疆生产建设兵团第一师农业技术推广中心）（3 新疆农垦科学院）

红枣为鼠李科（Rhamnaceae）枣属（ZiziphusMill.），果实富含维生素、矿质元素、氨基酸等多种营养及生物活性物质[1-2]，具有调节免疫力、预防心血管疾病、补虚益气、养血安神等功效[3-4]。世界98%的红枣产量来自中国，新疆凭借着独特的自然资源条件以及国家“西部大开发战略”“一带一路”倡议等政策的支持和引导成为我国红枣的主产区之一[5]，而南疆红枣产量占新疆的70%[6]。

近年来，随着农业产业结构的调整以及红枣市场的饱和，南疆红枣种植面积逐渐下降，但仍居国内各省前列，成为区域优势特色农产品之一，目前关于红枣营养成分的研究报道有很多[7-9]，但由于红枣栽培地域广泛，品种诸多，红枣营养成分及含量相差很大，对其评价还仅仅局限于单个因素评价，而枣果的品质评价是集感官、营养和风味的三大评价指标[10]。因此本研究以新疆生产建设兵团第一师、第十四师两个地区共6 个产地的骏枣为研究对象，分析其果实物理品质和内在品质指标含量，研究不同地区骏枣品质间的差异，并利用主成分分析法对其品质进行综合评价，以期筛选出内外兼优的红枣产地，为红枣产业的开发利用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与材料

试验基地位于第一师（8 团、10 团、12 团）和第十四师（224 团、47 团、皮山农场），第一师位于欧亚大陆腹地，天山南麓中段，新疆塔里木盆地北部，属于暖温带极端大陆性干旱荒漠气候，极端最高气温35 ℃，极端最低气温-28 ℃。垦区太阳平均年辐射133.7～146.3 kCal/cm2，平均年日照时数2 556.3～2 991.8 h，日照率为58.69%。垦区雨量稀少，冬季少雪，地表蒸发强烈，平均年降水量40.1～82.5 mm，平均年蒸发量1 876.6～2 558.9 mm。第十四师位于欧亚大陆腹地，塔克拉玛干沙漠南缘，海拔1 304～1 379 m，属于典型大陆性极端干旱荒漠气候类型。年平均气温为12.2 ℃，极端最高气温为40.6 ℃，极端最低气温为-21.6 ℃，平均年日照时数2 655 h，无霜期244 d。平均年降水量为33.4 mm，平均年蒸发量为2 602 mm。试验材料为8～10 年生骏枣，树势中庸，树体健康，产量适中，病虫害较少，土壤管理较好。采样时，每个枣园以“S”形选定10 株代表株（10 次重复），并在每株代表株树干上喷红漆和挂牌标记。选择代表株时避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位[11]。

1.2 试验方法

1.2.1 果实物理品质的测定

果实纵、横径采用数显游标卡尺测量，单果重采用万分之一天平称量，果实体积采用排水法测定。

果形指数＝果实纵径/果实横径

果实密度＝单果重/果实体积

1.2.2 果实风味品质的测定

将各采集点的试验样品分别经清洗、去核、打浆、混合后置于-20 ℃冷冻保存。维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[12]，总糖含量和还原糖含量采用滴定法测定[12]，蔗糖含量采用盐酸水解法测定[13]，总酸含量采用酸碱中和滴定法测定[12]。

糖酸比＝总糖含量/总酸含量

1.2.3 果实矿质营养的测定

果实全氮含量采用微量-凯氏定氮仪测定，果实全磷含量采用钒钼黄吸光光度法测定，果实全钾含量采用火焰光度法测定[14]。

1.2.4 果实氨基酸的测定

依据《中华人民共和国国家标准 食品中氨基酸的测定》（GB/T 5009.124—2003）中所述酸水解法进行试验样品氨基酸含量的测试分析，测定缬氨酸（Val）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、赖氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）、半胱氨酸（Cys）、苯丙氨酸（Phe）、酪氨酸（Tyr）、苏氨酸（Thr）、天冬氨酸（Asp）、丝氨酸（Ser）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、组氨酸（His）、精氨酸（Arg）、脯氨酸（Pro）共17 种氨基酸含量。

1.3 数据分析

采用Excel 2007 软件对不同产地骏枣果实性状指标数据进行初步计算，并用DPS 7.55 软件进行显著性分析、相关性分析、主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同产地骏枣果实物理品质分析

由表1 可知，第一师10 团与12 团骏枣果形指数存在显著性差异，第十四师团场间果实物理品质指标均不存在显著性差异，第一师与第十四师间除单果重外，其余指标在部分团场间存在显著性差异。骏枣果实物理品质在两个师之间变异系数为3.38%～10.91%，其中果实密度变异系数大于10%，两个师骏枣果形均为长圆形，单果重18 g 左右，第一师骏枣果实密度显著大于第十四师。

表1 不同产地骏枣果实物理品质

2.2 不同产地骏枣果实内在品质分析

2.2.1 果实矿质营养

由表2 可知，骏枣果实全氮、全磷、全钾含量在第一师部分团场间存在显著性差异，在第十四师团场间差异均不显著，第一师与第十四师部分团场间存在显著性差异。果实全氮、全磷、全钾含量在两个师间的变异系数均在10%以上，其中全磷含量变异系数最大。

表2 不同产地骏枣果实矿质营养 mg/kg

2.2.2 果实风味品质

由表3 可知，第一师各团场间果实糖、酸、维生素C 含量均不存在显著性差异，第十四师224 团与47 团间总酸含量、糖酸比和还原糖含量均差异显著，第一师与第十四师团场间总酸含量、糖酸比和还原糖含量虽存在差异性，但均不显著。两个师骏枣总糖含量平均值为99.10 mg/g，总酸含量平均值为6.86 mg/g，蔗糖含量平均值为52.35 mg/g，维生素C 含量平均值为173.80 mg/kg，还原糖含量平均值为21.99 mg/g。果实品质性状在两个师间变异系数为5.76%～16.54%，从大到小依次为糖酸比＞总酸含量＞蔗糖含量＞维生素C 含量＞还原糖含量＞总糖含量，其中糖酸比、总酸含量、蔗糖含量变异系数均大于10%。

表3 不同产地骏枣果实风味品质

2.2.3 果实氨基酸

由表4 可知，第一师和第十四师骏枣含Asp、Thr、Ser 等16 种氨基酸，其中第十四师224 团和第一师10 团均含有15 种氨基酸，而第一师8 团只含13 种氨基酸，其中Pro 含量最高，各氨基酸含量在师市内或师市间部分团场存在显著性差异，变异系数均在10%以上，其中Tyr、Gly、Ala、Cys 含量变异系数较大，均在50%以上。

表4 不同产地骏枣果实氨基酸种类及含量 μg/kg

2.2.4 氨基酸的分类

多数学者根据氨基酸的作用将其分为TFAA、EAA、NEAA、CEAA、MAA、SOAA、SWAA、BIAA、AAA 和FAA 等[15]。在骏枣果实中各类氨基酸平均含量为0.78～24.73 μg/kg，其中TFAA 平均含量最高，达24.73 μg/kg。各类氨基酸占TFAA 的比率从大到小依次为SWAA（47.436%）＞MAA（45.178%）＞FAA（37.666%）＞SOAA（34.928%）＞CEAA（20.848%）＞EAA（17.020%）＞BIAA（14.584%）＞AAA（3.140%），EAA 占NEAA 的比率平均为20.535%。第十四师骏枣各类氨基酸含量均高于第一师，且除TFAA、NEAA、SWAA 外，其余氨基酸含量均以第十四师皮山农场最高（表5）。

表5 骏枣不同作用氨基酸含量

2.3 相关性分析

2.3.1 果实矿质营养与品质指标间的相关性

由表6 可以看出，骏枣果实营养元素全氮、全磷、全钾与各氨基酸均呈正相关，全氮与Asp、Thr、Ser、Glu、Val、Ile、Leu、Phe、Lys、His 呈显著或极显著正相关，全钾与Thr、Ser、Glu、Val、Ile、Leu、Phe、Lys、His 呈显著或极显著正相关，全磷与Ser、Arg 呈显著正相关，表明果实营养元素的积累与氨基酸的合成有关。骏枣果实全氮、全磷、全钾与维生素C 均呈负相关，与总糖、蔗糖均呈正相关，其中全氮与蔗糖、全钾与总糖均呈显著正相关。

表6 骏枣果实矿质营养与品质指标间相关性

2.3.2 果实氨基酸间以及与风味品质间的相关性

由表7 可以看出，骏枣氨基酸之间有116 个正相关系数，存在显著相关性的有16 个，存在极显著相关性的有33 个，负相关系数4 个，相关系数在0.5 以上的有81 个，整体表明各氨基酸间的相关性较强。

表7 骏枣果实氨基酸间相关性

由表8 可以看出，骏枣果实氨基酸与维生素C、还原糖、总酸存在一定相关性，其中Asp 与维生素C 呈显著负相关，Tyr 与还原糖、总酸均呈显著正相关；骏枣果实氨基酸与总糖、蔗糖存在正相关性，其中Ser、Glu、Gly、Ala、Val、Ile、Leu、Phe、Lys与总糖均呈显著正相关，Asp、Ser、Glu、Phe、Lys与蔗糖均呈显著正相关。表明骏枣果实糖、酸、维生素C 的合成与果实氨基酸有关。

表8 骏枣果实氨基酸与风味品质间相关性

2.4 不同产地骏枣果实性状及营养成分主成分分析及综合评价

对不同产地骏枣的29 种果实性状及营养成分含量指标进行主成分分析，由表9 可以看出，依据主成分初始特征值均大于1，累计方差贡献率大于85%，提取3 个主成分，其特征值分别为16.653 4、5.231 5、4.323 5，方差贡献率分别为57.425 5%、18.039 6%、14.908 7%，表明该3 个主成分对骏枣果实性状及营养成分的影响最大，累计方差贡献率为90.373 8%，基本反映了所有变量的初始信息，能较好地体现不同产地骏枣29 种果实性状及营养成分含量指标间的关系，可选用3 个主成分作为数据分析的有效成分。

表9 主成分的初始特征值及累计方差贡献率

根据主成分性质计算主成分载荷矩阵（表10），因子载荷值反映了原变量对因子影响的大小，正负代表变化方向的差别，正号表示对主成分正向影响，负号表示对主成分负向影响，载荷值的绝对值越大表明该氨基酸对主成分影响越大。由表10 可知，骏枣的29 种果实性状及营养成分变量间的主成分归类，第1 主成分包括Asp、Glu、Val 等15 个指标，第2 主成分为Tyr、维生素C、还原糖、总酸，第3主成分为Gly、Ala、Cys、横径、果形指数。

经过主成分分析提取的3 个主成分，通过SPSS 19.0 软件分析得到不同产地骏枣29 种果实性状及营养成分指标在各个主成分中的得分，因此以每个主成分对应方差的相对贡献率为权重建立综合评价模型F＝F1×0.489＋F2×0.060＋F3×0.072，根据该模型计算出不同产地骏枣的综合得分，分值越高，说明该产地骏枣品质越好。由表11 可知，第十四师3 个团场的骏枣品质均优于第一师，其综合评价得分由高到低排序为：第十四师皮山农场＞第十四师47 团＞第十四师224 团＞第一师8 团＞第一师12团＞第一师10 团。不同产地的骏枣由于其生长环境、气候条件、栽培技术等差异，导致了果实品质不同。

表11 不同产地骏枣果实性状及营养成分综合得分

3 讨论与结论

红枣营养成分丰富，富含糖类、脂肪、维生素、有机酸、黄酮、氨基酸及多种微量元素等[16]，本研究中不同产地骏枣果实中总糖含量最大，因此红枣口感普遍偏甜；矿质营养是红枣生长发育、产量与果实品质形成的物质基础，在果树生长发育、果实形成以及产量、果实品质调控等方面起着非常重要的作用[17-18]，其含量除与光、温、水、土、气等环境生态因子相关外，还与品种、砧木类型[19]、栽培管理技术等因素密切相关[20]。本研究发现，不同产地骏枣果实矿质营养存在差异，这可能与上述原因相关，同时在前人研究的基础上，本研究将果实矿质营养与果实品质作为不同的整体研究，应用相关分析探讨果实矿质营养含量与品质指标的关系，发现骏枣果实营养元素全氮、全磷、全钾与各氨基酸均呈正相关，说明果实中氮、磷、钾代谢与氨基酸合成关系密切，而果实全氮与蔗糖呈显著正相关，全钾与总糖呈显著正相关，表明氮、钾对果实品质具有较大的正向作用，这与林建明等[21]、张文等[22]的研究结果一致，因此在生产中通过科学有效地使用氮、钾肥，增加果实氮、钾含量，有助于提质增效。王成等[23]、郭裕新等[24]、陈宗礼等[25]、赵堂等[16]、张艳红等[26]研究发现，红枣中富含17 种氨基酸，而在本研究中，骏枣含有除蛋氨酸和酪氨酸以外的15种氨基酸，这与前人研究存在一定差异，可能与本地的土壤养分含量有关。各游离氨基酸都有独特的滋味和功效，其组成和含量也常作为评价食品营养价值及口感风味的重要指标之一[27-28]。本研究表明，骏枣果实氨基酸与维生素C、还原糖、总酸存在一定相关性，其中17 对氨基酸与风味品质指标间呈显著相关性，说明游离氨基酸对果实风味具有一定影响，这与前人研究结果一致[29-30]；同时将15 种氨基酸进行分类，发现在果实中SWAA 和MAA 含量较多，SWAA 能增进甜味，增加食物的甜美程度[15]，MAA 在人和动物体内具有一些特殊的医疗保健功效，说明骏枣辅以其他食物共同食用既可增加食物风味，又可达到营养补充和辅助治疗的目的，因此我们在骏枣栽培管理中通过采前养分管理、田间措施梳理调控植物性食物氨基酸含量，对于改善作物风味品质具有重要作用。

主成分分析法目前已被广泛应用于农产品品质评价特征性指标筛选和品质的综合评价[27,31]，因此笔者根据前人研究对新疆不同产地红枣进行物理品质及内在品质分析，同时采用主成分分析法进行综合品质评价。分析结果从29 个指标中提取到3 个主成分，累计方差贡献率90.373 8%，综合主要因子建立的评价模型为F＝F1×0.489＋F2×0.060＋F3×0.072，最终获得6个产地骏枣综合评价得分及排名，分值越高表示该产地骏枣品质越好，分值由高到低依次为：第十四师皮山农场＞第十四师47 团＞第十四师224 团＞第一师8 团＞第一师12 团＞第一师10 团。