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不同品种和成熟度蓝莓理化特性的主成分分析评价

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-04-06
核心提示:蓝莓果实中富含花青素、多酚、黄酮类化合物、多糖、维生素、矿物质等,具有增强人体免疫力、抗氧化等多种生理活性功能,在食品、化妆品、药品等领域有着广阔的应用前景。蓝莓果实除鲜销之外,还用于加工成产品和天然提取物。
   蓝莓果实中富含花青素、多酚、黄酮类化合物、多糖、维生素、矿物质等,具有增强人体免疫力、抗氧化等多种生理活性功能,在食品、化妆品、药品等领域有着广阔的应用前景。蓝莓果实除鲜销之外,还用于加工成产品和天然提取物。色泽、香气、功效成分及其抗氧化能力是评价蓝莓果实品质的重要指标。目前,蓝莓因其巨大的市场价值和营养价值被认为是最富有综合价值的浆果之一;近年来,市场对于高品质蓝莓需求量巨大。
 
  但迄今为止,关于品种和成熟度对蓝莓色泽、理化成分及功能品质影响的报道较为鲜见。因此,为评价蓝莓果实鲜食及加工适应性,来自重庆第二师范学院生物与化学工程学院的谢跃杰、王仲明和王强等人对具有代表性的4 个品种的蓝莓品质特性进行分析。通过比较分析不同品种和成熟度(早、中、晚,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)蓝莓的感官品质、理化指标、功效成分及抗氧化活性,评价不同品种和成熟度蓝莓间的品质差异性。并采用主成分分析(PCA)方法分析了蓝莓品种和成熟度对其理化特性的影响,对蓝莓品种的选育及采后加工具有指导意义。
 
  1. 不同品种及成熟度蓝莓的感官品质和理化特性
 
  不同品种及成熟度蓝莓感官品质存在差异。不同品种蓝莓L*值分布在29.45~35.73之间,所测4 个品种的蓝莓a*值均分布在0.78~2.55,并且均为正值;其中L*平均值和a*平均值最大的均为‘安娜’,L*平均值最小的为‘巴尔德温’,a*平均值最小的为‘巨蓝’;不同成熟度的‘园蓝’、‘巨蓝’品种L*值无显着性差异(P>0.05),仅‘巴尔德温’品种a*值呈现不断增加的趋势。由此可见,不同品种蓝莓L*值和a*值差别较大。而对于硬度而言,随着成熟度的增加,不同品种蓝莓均呈现增加的趋势。
 
  不同品种及成熟度蓝莓果实营养价值有一定差异。不同品种的蓝莓TSS含量:‘园蓝’>‘巴尔德温’>‘巨蓝’>‘安娜’;pH值差异不显着(P>0.05);不同品种的蓝莓TA质量浓度:‘安娜’>‘巴尔德温’>‘巨蓝’>‘园蓝’。随着果实成熟度的增加,TSS含量和pH值逐渐增加,TA质量浓度和VC含量降低。此外,蓝莓品种‘安娜’、‘巴尔德温’、‘园蓝’和‘巨蓝’的VC含量平均值分别为(86.01±2.12)、(71.08±0.66)、(52.03±5.54)、(68.34±0.82)mg /100 g,仅‘巴尔德温’和‘巨蓝’的VC含量差异不显着(P>0.05);而各品种的3 个成熟度对应的VC含量分布更加集中,说明蓝莓品种对VC含量的影响明显大于成熟度的影响。
 
  2. 不同品种及成熟度蓝莓的功效成分
 
  ‘安娜’品种的总酚、总类黄酮、总黄烷-3-醇含量最高;‘巴尔德温’中花色苷和‘巨蓝’中原花青素含量最高;并且随着成熟度的增加,所测功效成分含量均大致呈现增加的趋势。不同品种蓝莓总酚分布在207.43~334.75 mg GAE/100 g之间;‘园蓝’总酚、总黄烷-3-醇、花色苷和原花青素含量均最低,‘巨蓝’总类黄酮含量最低。不同品种蓝莓营养价值有一定差异,综合各营养指标得出,‘安娜’品种抗氧化物质含量丰富,可作为加工与提取用品种开发。
 
  3. 不同品种及成熟度蓝莓的抗氧化活性
 
  在3 个成熟阶段,FRAP、DPPH自由基清除能力和羟自由基清除能力最强的均是‘安娜’,在第Ⅲ成熟阶段,最弱的均是‘巨蓝’;对于羟自由基清除能力而言,‘巨蓝’的3 个成熟度样品之间差异最大。‘安娜’的3 个成熟度中,第Ⅲ成熟阶段的总酚、总黄烷-3-醇和原花青素含量最高,且显着高于其他成熟阶段(P<0.05 ) ;在所有样品中,‘ 安娜’的总酚和总黄烷-3- 醇含量显着高于同一成熟度的其他品种(P<0.05),说明总酚和总黄烷-3-醇对蓝莓的抗氧化性贡献最大。‘巴尔德温’的抗氧化水平与‘安娜’接近,明显优于其他2 个品种。
 
  4. 统计分析结果
 
  通过对不同品种及成熟度蓝莓的相关数据进行PCA,根据特征值大于1的原则提取了3 个主成分,这3 个主成分反映了原始数据提供信息总量的90.19%;其中PC1和PC2反映了原始数据提供信息总量的79.71%。因此,将这2 个主成分作为评价所采集样品质量的综合变量。由不同品种(‘安娜’、‘巴尔德温’、‘园蓝’和‘巨蓝’)及成熟度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)蓝莓理化特性的主成分PC1/PC2散点图可以看出,不同品种(‘安娜’、‘巴尔德温’、‘园蓝’和‘巨蓝’)及成熟度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)蓝莓聚成4 类;由草莓PCA的理化特性与PC1/PC2相关性分布散点图可知。PC1和PC2是两个主坐标成分,PC1表示尽可能最大解释数据变化的主坐标成分,PC2为解释余下的变化度中占比例最大的主坐标成分,PC3等依次类推。感官特性和普通理化指标聚于下方(F 指标除外),而功效成分指标聚于上方;进一步说明蓝莓色泽(即成熟度)与抗氧化性一致(聚于左下侧)。‘安娜’品种的活性成分和抗氧化性最佳,而‘巴尔德温’总酚和总黄烷-3-醇含量较高。基于以上分析,从营养成分和生理功能角度出发,‘安娜’和‘巴尔德温’品种是最佳的加工和提取活性成分用栽培品种。
 
  结 论:
 
  蓝莓的品种和成熟度对其理化特性影响程度不同,并且蓝莓品种对VC含量和抗氧化活性的影响大于成熟度的影响;PCA散点图中的品种聚类揭示了各蓝莓归属。从营养成分和生理功能角度出发,‘安娜’和‘巴尔德温’品种是最佳的加工和提取活性成分用栽培品种。
 
 
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