生育后期甜瓜果实中营养成分累积变化机制研究.pdf
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1、2023,45(4)DOI:10.13836/j.jjau.2023081江西农业大学学报 Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensishttp:/生育后期甜瓜果实中营养成分累积变化机制研究勿吉斯古冷1,2,沈琦2,张忠祥1,2,王晓婷1,何伟忠2*,王成3*(1.新疆农业大学 食品科学与药学学院,新疆 乌鲁木齐 830052;2.新疆农业科学院 农业质量标准与检测技术研究所/农业农村部农产品质量安全风险评估实验室/农业农村部荒漠绿洲生态区特色农产品功能营养与健康重点实验室(部省共建)/新疆农产品质量安全重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830091;3.
2、新疆农业科学院,新疆 乌鲁木齐 830091)摘要:【目的】明确甜瓜果皮、果肉生育后期不同阶段营养成分的累积变化规律。【方法】于7月20日至8月1日,间隔1 d采集甜瓜果皮、果肉样品,根据对应国标方法,开展了样品中烟酰胺、烟酸、VB1、VB2、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸、富马酸、果糖、葡萄糖、蔗糖12项营养指标的定量分析,并根据定量分析结果,开展了甜瓜果皮果肉生育后期营养品质累积规律的研究与探讨。【结果】7月20日至8月1日,甜瓜果皮、果肉中果糖、苹果酸、柠檬酸、丁二酸、烟酰胺、维生素B2含量均呈先升高后降低的趋势,极大值出现多在7月26日左右;果肉中维生素B2、果皮中烟酸含量变化也呈先升
3、高后降低的趋势,极大值出现时间有所不同,分别是7月26日和7月28日;果肉中维生素B1、果皮中维生素B2、含量呈先降低后升高再降低的趋势,极大值出现在7月24日左右;果皮中维生素B1含量呈先升高后降低再升高的趋势,极大值出现在7月22日;而果肉中烟酸含量整体呈波动降低的趋势,极大值出现为7月20日。【结论】甜瓜果皮、果肉中果糖及葡萄糖为有优势可溶性糖,而有机酸含量则由苹果酸及柠檬酸决定;生育后期不同营养成分的累积变化规律有所差异,宜根据目标营养成分种类,选择适宜的干预调控阶段。关键词:甜瓜;营养成分;累积规律中图分类号:S38 文献标志码:A 开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:
4、1000-2286(2023)04-0875-09Study on the Mechanism of Cumulative Changes of Nutrients in Melon Fruit in the Late Growth PeriodWUJISIGULENG1,2,SHEN Qi2,ZHANG Zhongxiang1,2,WANG Xiaoting1,HE Weizhong2*,WANG Cheng3*收稿日期:20230421 修回日期:20230607基金项目:财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系资助项目、新疆维吾尔自治区重大科技专项(2022A02006-1)和新疆西甜
5、瓜产业技术体系资助项目(CARS-25)Project supported by the Ministry of Finance and Ministry of Agriculture and Rural Affairs:National Modern Agricultural Industry Technology System Grant,Xinjiang Uygur Autonomous Region Major Science and Technology Special Project(2022A02006-1)and Xinjiang Watermelon Industry Tec
6、hnology System Grant(CARS-25)作者简介:勿吉斯古冷,硕士生,orcid.org/0009-0009-7541-2302,;*通信作者:何伟忠,研究员,主要从事农产品品质及其质量安全控制技术研究,;王成,研究员,博士,主要从事农产品质量安全及其功能营养特性研究,。勿吉斯古冷,沈琦,张忠祥,等.生育后期甜瓜果实中营养成分累积变化机制研究 J.江西农业大学学报,2023,45(4):875-883.WUJISIGULENG,SHEN Q,ZHANG Z X,et al.Study on the mechanism of cumulative changes of nutr
7、ients in melon fruit in the late growth periodJ.Acta agriculturae universitatis Jiangxiensis,2023,45(4):875-883.江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷(1.College of Food Science and Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;2.Laboratory of Agricultural Product Quality and Safety Risk Assessment of
8、 Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Institute of Agricultural Quality Standards and Testing Technology,Ministry of Rural Agriculture/Key Laboratory of Functional Nutrition and Health of Distinctive Agricultural Products in Desert Oasis Ecological Zone,Ministry of Rural Agriculture(jointly est
9、ablished by Ministry and Province)/Xinjiang Key Laboratory of Quality and Safety of Agricultural Products Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China;3.Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China)Abstract:ObjectiveThis study aims to clarify the cumulative changes
10、of nutrient composition at different stages of melon peel and pulp in the later stages of growth.Method Melon peel and pulp samples were collected from July 20 to August 1,according to the national standard,the quantitative analysis of 12 nutritional indexes of niacinamide,niacin,VB1,VB2,tartaric ac
11、id,malic acid,citric acid,succinic acid,fumaric acid,fructose,glucose and sucrose was conducted,Based on the quantitative analysis results,the accumulation of nutritional quality in the late growth stage of melon peel pulp were explored and discussed.Result From July 20 to August 1,the contents of f
12、ructose,malic acid,citric acid,succinic acid,niacinamide and vitamin B2 in the peel and pulp of melon increased first and then decreased,and the maximum value occurred around July 26.The content of vitamin B2 in pulp and niacin in peel also showed a trend of first increasing and then decreasing,and
13、the maximum value occurred at different times,which were July 26 and July 28,respectively.The content of vitamin B1 in pulp and vitamin B2 in peel showed a trend of first decreasing and then increasing and finally decreasing,and the maximum value occurred around July 24;The content of vitamin B1 in
14、the peel first increased,then decreased and finally increased,and the maximum occurred on July 22.The content of nicotinic acid in the pulp showed a trend of fluctuating decrease,and the maximum value appeared on July 20.ConclusionMelon peel,pulp seed fructose and glucose are dominant soluble sugars
15、,while organic acid content is determined by malic acid and citric acid.The cumulative changes of different nutrients in the later stages of growth are different,and it is advisable to select the appropriate intervention and regulation stage according to the type of target nutrients.Keywords:melon;n
16、utrients;cumulative regularity【研究意义】2020年新疆甜瓜产量高达221.66万t,位于全国各省份前列1。甜瓜果肉富含有机酸、糖、维生素,具有抗癌、抗氧化、抗炎等作用,而备受消费者青睐2-7;同时,新近研究显示:甜瓜果皮或其提取物具有改善肠道健康8、缓解2型糖尿病9、降低甘油三酯和总胆固醇等功效10。在此背景下,解析不同时期甜瓜果皮、果肉营养成分的累积变化规律,明确目标营养成分的适宜干预调控阶段,利于支撑甜瓜果肉的品质提升及果皮的深度开发利用。【前人研究进展】目前,国内外学者已开展了果实营养成分累积变化规律的研究与报道,涉及的作物种类主要包括苹果11、樱桃12、
17、梨13、柑橘14、甜樱桃15、库尔勒香梨16等;甜瓜是我国优势农产品,已见不同阶段甜瓜果实中糖和酸累积变化规律的研究与探讨,如李响等17的研究结果显示:随着生育期的延长,薄皮甜瓜中果糖和葡萄糖的含量呈先升高后降低的趋势;而马慧等18、张凯莉等19和汤谧等20的研究则表明:不同阶段甜瓜果实中果糖含量变化幅度不大,且保持较低水平。另外,有研究表明:果实发育过程中甜瓜果实柠檬酸呈逐渐升高的趋势21;与之不同,郑贺云等22和刘颖23研究发现:在果实发育过程中,甜瓜果实中柠檬酸含量呈持续降低的趋势。【本研究切入点】综上可知,目前关于不同生育期甜瓜糖酸累积变化规律的报道存在一定分歧,且未见果肉维生素及果皮
18、营养成分累积变化规律的系统研究报道。【拟解决的关键问题】糖、酸和维生素等营养成分共同决定了甜瓜的风味24,且生育后期果实生物量的变幅也相对较高,因此本文于该时期即7月20日至8月1日,间隔1 d采集甜瓜果皮、果肉样品,根据对应国标方法,开展了样品中烟酰胺、烟酸、VB1、VB2、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸、富马酸、果糖、葡萄糖、蔗糖12项营养成分的定量分析,并根据定量分析结果,进行了生育后期营养成分累积变化规律的研究与探讨,以期为甜瓜果肉果皮营养成分的科学调控奠定前期基础。876第 4 期勿吉斯古冷等:生育后期甜瓜果实中营养成分累积变化机制研究1 材料与方法1.1材料与试剂在新疆农业科学院安
19、宁渠综合试验场开展田间试验,种植的甜瓜品种为“金莹黄蜜宝”;种植时间是2021年5月4日,7月20日至8月1日,每间隔1 d采集甜瓜果实样品,每份样品采集3株,分果皮、果肉相应部位混合、匀浆后装入样品盒,置于冰柜中冷冻备用。参照NY/T2342-2013 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 甜瓜 进行田间的日常管理。盐酸(HCl)、冰乙酸(CH3COOH)、氢氧化钠(NaOH)、三水乙酸钠(CH3COONa3H2O)、甲醇(CH3OH)、高氯酸(HClO4)、异丙醇(C3H8O)、庚烷磺酸钠(C7H15NaO3S)、正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)、铁氰化钾K3Fe(CN)6、乙酸
20、钠(CH3COONa3H2O)、氯化钙(CaCl2)、无水乙醇(CH3CH2OH)、磷酸(H3PO4)。1.2仪器与设备仪器与设备有pH计(精度0.01)、涡旋振荡器、恒温水浴锅、分光光度计、超声波振荡器、pH精密试纸、pH广泛试纸、0.22 m微孔滤头等(表1)。1.3试验方法根据国标进行营养成分的定量分析,各指成分所参照的标准方法依次是:烟酰胺、烟酸,GB 5009.892016 食品中烟酸和烟酰胺的测定;VB1、VB2,GB/T5009.84 食品中维生素B1的测定、GB/T5009.852016食品中食品中维生素B2的测定的测定;酒石酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸、富马酸,GB/T5009
21、.1572016食品中有机酸的测定;果糖、葡萄糖以及蔗糖,GB/T5009.82016 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定。1.4数据分析采用GraphPad8.0绘制营养成分累积变化规律折线图。2 结果与分析2.1甜瓜果皮、果肉中葡萄糖、果糖含量的变化分析了甜瓜果肉、果皮中果糖、葡萄糖、蔗糖3种糖的含量,其中蔗糖未检出,随时间延长甜瓜果肉果皮中果糖、葡萄糖含量的变化如图1、图2所示。由图1可知,7月20日至8月1日,甜瓜果肉中果糖含量整体高于葡萄糖含量。7月20日至7月26日,甜瓜果肉中果糖、葡萄糖含量呈逐渐升高的趋势;与之不同,7月26日至8月1日,甜瓜果肉中果糖、葡萄糖含量则呈
22、逐渐降低的趋势。由图2可知,7月20日至8月1日,甜瓜果皮中果糖含量整体高于葡萄糖含量。与果肉中果糖、葡萄糖含量的变化一致,7月20日至7月26日,甜瓜果皮中果糖、葡萄糖含量呈逐渐升高的趋势;之后在7月26日至8月1日,呈逐渐降低的趋势。由此可见,甜瓜果肉和果皮中果糖、葡萄糖含量并不随着时间延长而持续升高,可通过多种方式,调控7月26日至8月1日果糖和葡萄糖含量的降低,利于提升甜瓜果肉、果皮的糖含量。2.2甜瓜果皮、果肉中有机酸含量的变化分析了样品中酒石酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸、富马酸等5种有机酸的含量,其中酒石酸未检出。4种检出的有机酸中,苹果酸含量最高,果肉、果皮中含量分别为4.38 g
23、/kg、5.62 g/kg,其次由高到低依次为柠檬酸、丁二酸、富马酸,由此可知,苹果酸是本文涉及甜瓜品种的主要有机酸(图3,4)。表1仪器与设备Tab.1The text instruments and equipment仪器名称e2695液相色谱仪7890B型气相色谱仪BAS223S型电子天平Millipore Mill-Q型超纯水机厂家美国沃特世公司美国安捷伦公司德国赛多利斯公司美国Millipore公司 877江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷由图3可知,随时间延长,7月20日至7月26日,甜瓜果肉中苹果酸、柠檬酸、丁二酸含量呈升高趋势,之后在7月26日至8月1日呈降低的趋势;与
24、之不同,7月20日至8月1日,甜瓜果肉中富马酸含量呈现一定的波动性,7月20日和8月1日样品含量接近。由图4可知,7月20日至7月26日,随时间延长,甜瓜果皮中苹果酸、丁二酸含量呈逐步升高的趋势,之后在7月26日至8月1日间呈降低趋势;甜瓜果皮柠檬酸含量也呈先升高后降低的趋势,但极大值出现时间有所不同,为7月28日;与之不同,随着时间延长,在7月20日至8月1日,甜瓜果皮富马酸含量则呈先升高后趋于稳定的变化趋势。上述结果表明:7月26日及7月28日以后,甜瓜果皮果肉中苹果酸、丁二酸及柠檬酸含量有降低趋势,为调控甜瓜有机酸含量的重要阶段。2.3甜瓜果皮、果肉中烟酸、烟酰胺含量的变化烟酸为无色针状
25、晶体,易溶于水,也被称为维生素B3、维生素PP,是人体中所必需的水溶性维生素之一25;烟酰胺又称尼克酰胺,是烟酸的酰胺化合物26。随时间延长,甜瓜果肉、果皮中烟酸、烟酰胺含量的变化如图5,6所示。由图 5 可知,7 月 20 日至 8 月 1 日,甜瓜果肉中烟酸含量极大值出现时间为 7 月 20 日,含量为0.28 mg/100 g;8月1日,甜瓜果肉中烟酸含量为0.19 mg/100 g,由此分析,受试时间段内,甜瓜果肉中烟酸含量整体呈波动降低的趋势。7月20日至8月1日,甜瓜果肉中烟酰胺含量呈小幅递增后递减的趋势(图5)。图1甜瓜果肉中可溶性糖组成Fig.1Soluble sugar co
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