适合桑椹不同加工的优良品种筛选研究,硕士论文.docx

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1、适合桑椹不同加工的优良品种筛选研究,硕士论文桑椹是药食兼用的林产品，具有调节机体免疫力、美容养颜、抗衰老、降血糖、血脂等作用。本研究通过对不同品种桑椹的外形指标、营养品质、功能特性和抗氧化能力进行分析，构建河北省不同品种桑椹的化学成分和功能特性的数据库；针对不同的加工利用目的，建立适当的桑椹品种评价体系，对河北省不同桑椹品种的各项指标进行主成分分析与从属函数分析，根据桑椹各品质的综合得分，挑选出合适桑椹不同加工目的的优良品种。详细的研究结果如下： 1构建了龙桑、白龙桑、黑珍珠、白玉王、中桑 5801、孟简、红果等 10个品种桑椹的果形指数、水分含量、pH、多酚、可溶性蛋白、可溶性固形物、可溶性

2、糖、类胡萝卜素、绿原酸、白藜芦醇、游离氨基酸、花青素、黄酮、去除DPPH 能力等化学成分和功能特性的数据库，为河北省不同品种桑椹的挑选奠定基础。 2建立桑椹营养品质的评价模型 F=F1*0.44036+ F2*0.23919+ F3*0.16485，桑椹营养品质排名由高到低依次为黑珍珠、四季果桑、孟简、叶用桑、红果、中桑 5801、白玉王、白龙桑、龙桑、野桑；通过因子分析，桑椹营养品质排名由高到低依次为黑珍珠、四季果桑、孟简、叶用桑、中桑 5801、红果、白玉王、龙桑、白龙桑、野桑。 建立桑椹功能品质的评价模型 F=F1*0.68748+ F2*0.17341，桑椹功能特性排名从高到低依次为孟

3、简、叶用桑、中桑 5801、红果、野桑、龙桑、四季果桑、黑珍珠、白玉王、白龙桑；通过因子分析，桑椹功能特性排名由高到低依次为孟简、叶用桑、红果、中桑 5801、野桑、四季果桑、龙桑、黑珍珠、白玉王、白龙桑。 建立桑椹抗氧化品质的评价模型 F=F1*0.60652+ F2*0.22511，桑椹抗氧化能力排名由高到低依次为中桑 5801、红果、叶用桑、龙桑、孟简、黑珍珠、野桑、四季果桑、白玉王、白龙桑；通过因子分析，桑椹抗氧化能力排名由高到低依次为中桑 5801、红果、叶用桑、龙桑、野桑、孟简、黑珍珠、四季果桑、白玉王、白龙桑。 3根据不同的加工利用目的，挑选出适宜的核心评价指标，建立适当的评标体

4、系，利用从属函数法，挑选出合适桑椹鲜食、制汁、酿酒、药用的优良品种。合适桑椹鲜食的品种为中桑 5801、白玉王、黑珍珠、孟简；合适桑椹制汁的品种为黑珍珠、红果、叶用桑、四季果桑；合适酿酒的桑椹品种为孟简、叶用桑、红果、中桑 5801；合适药用的桑椹品种为孟简、叶用桑、中桑 5801、野桑；合适综合用处的桑椹品种为孟简、红果、中桑 5801、叶用桑。 本文关键词语：桑椹；品质分析；优良品种；综合评价 Abstract Mulberry is not only a kind of medicine but also a food product. It has many functions,suc

5、h as regulating immunity, maintaining beauty, anti-aging, reducing blood sugar andlipid, etc. Through the analysis of shape index, nutrient quality, functional properties andantioxidant ability of different mulberry cultivars in Hebei province, in order to build thechemical composition and functiona

6、l properties database. According to differentprocessing and utilization purposes, an appropriate mulberry variety evaluation system wasestablished. We used the indexes of different mulberry cultivars in Hebei province to dothe principal component analysis and subordinate function analysis. According

7、 to thecomprehensive scores of mulberry quality, the improved mulberry cultivars suitable fordifferent processing purposes were selected. The results were summarized as follows: (1) Some chemical components and functional characteristics, such as: fruit shapeindex, water content, pH, polyphenols, so

8、luble protein, soluble solids, soluble sugar,carotenoids, chlorogenic acid, resveratrol, free amino acid, anthocyanin, flavonoids, DPPHscavenging capacityof 10 mulberry cultivars, such as Longsang, Baiyuwang,Zhongsang5801, Mengjian and Hongguo, were constructed. The database will lay afoundation for

9、 screening different mulberry cultivars in Hebei province. (2) Through principal component analysis, the evaluation model (F =F1*0.44036+F2*0.23919+F3*0.16485) of mulberry nutritional quality was established. The ranking of mulberry nutritional quality from high to low was Heizhenzhu, Sijiguosang,Me

10、ngjian, Yeyongsang, Hongguo, Zhongsang5801, Baiyuwang, Bailongsang, Longsangand Yesang. According to factor analysis, nutritional quality ranking from high to low wasHeizhenzhu, Sijiguosang, Mengjian, Yeyongsang, Zhongsang 5801, Hongguo, Baiyuwang,Longsang, Bailongsang and Yesang. Through principal

11、component analysis, the evaluation model(F=F1*0.68748+F2*0.17341) of mulberry functional quality was established. The rankingof mulberry functional characteristics from high to low was Mengjian, Yeyongsang,Zhongsang5801, Hongguo, Yesang, Longsang, Sijiguosang, Heizhenzhu, Baiyuwang andBailongsang. A

12、ccording to factor analysis, functional characteristics ranking from high to low was Meng Jian,Yeyongsang, Hongguo, Zhongsang5801, Yesang, Sijiguosang,Longsang, Heizhenzhu, Baiyuwangand Bailongsang. Through principal component analysis, the evaluation model (F=F1*0.60652+F2*0.22511) of mulberry anti

13、oxidant quality was established. The ranking ofmulberry antioxidant ability from high to low was Zhongsang 5801, Hongguo, Yeyongsang,Longsang, Mengjian, Heizhenzhu, Yesang, Sijiguosang, Baiyuwang and Bailongsang. According to factor analysis, antioxidant ability ranking from high to low is Zhongsang

14、5801, Hongguo, Yeyongsang, Longsang, Yesang, Mengjian, Heizhenzhu, Sijiguosang,Baiyuwang, Bailongsang. (3) According to the different purposes of processing and utilization, the suitable coreevaluation indexes were selected, and the appropriate bid evaluation system wasestablished. Through the resul

15、ts which were analyzed by subordinate function method, wescreened out the improved cultivars suitable for fresh food, juice making, wine making andmedicinal use of different mulberry cultivars. The suitable cultivars for mulberry freshfood making are Zhongsang 5801, Baiyuwang, Heizhenhzu and Mengjia

16、n; the suitablecultivars for mulberry juice making are Heizhenhzu, Hongguo,Yeyongsang andSijiguosang; the mulberry suitable cultivars for wine making are Mengjian, Yeyongsang,Hongguo and Zhongsang 5801; the mulberry suitable cultivars for medicine making areMengjian, Yeyongsang, Zhongsang 5801 and H

17、ongguo; The mulberry cultivars suitable forcomprehensive use are Mengjian, Hongguo, Zhongsang 5801 and Yeyongsang. Keywords: Mulberry; Quality Analysis; Improved Cultivars; Comprehensive Evalua. 目 录 1 前言 . 1 1.1 研究背景及意义 . 1 1.1.1 研究背景 . 1 1.1.2 研究意义 . 1 1.2 国内外研究现在状况 . 1 1.2.1 果桑资源 . 1 1.2.2 桑椹主要活性成

18、分 . 2 1.2.3 桑椹的保健成效 . 3 1.2.4 桑椹加工适宜性 . 3 1.2.5 品质综合评价 . 5 1.3 亟待解决的问题 . 6 1.4 研究目的，研究内容和技术道路 . 6 1.4.1 研究目的 . 6 1.4.2 研究内容 . 6 1.4.3 技术道路 . 6 2 材料与方式方法 . 8 2.1 试验地大概情况 . 8 2.2 试验材料 . 8 2.3 研究方式方法 . 8 2.3.1 果实形态指标的测定 . 8 2.3.2 营养指标的测定 . 8 2.3.3 功能性指标的测定 . 11 2.3.4 抗氧化指标的测定 . 13 2.3.5 其他抗氧化指标的测定 . 14

19、 2.3.6 主成分分析和从属函数分析 . 15 2.3.7 数据分析 . 16 3 结果与分析 . 17 3.1 不同品种果桑的果实形态指标的差异 . 17 3.2 不同品种果桑的果实营养指标的差异 . 18 3.3 不同品种果桑的果实功能性物质的差异 . 20 3.4 不同品种果桑的果实抗氧化指标的差异 . 22 3.5 不同品种桑椹综合评价 . 24 3.5.1 不同品种桑椹营养指标主成分分析及因子分析 . 24 3.5.2 不同品种桑椹功能成分主成分分析及因子分析 . 26 3.5.3 不同品种桑椹抗氧化能力主成分分析及因子分析 . 29 3.6 从属函数分析挑选优良品种. 32 3.

20、6.1 基于鲜食用处的桑椹品种挑选. 32 3.6.2 基于果汁用处的桑椹品种挑选. 34 3.6.3 基于酿酒用处的桑椹品种挑选. 34 3.6.4 基于药用用处的桑椹品种挑选. 34 3.6.5 基于多种用处的桑椹品种挑选. 34 4 讨论. 40 4.1 桑椹品质指标. 40 4.2 不同品种桑椹综合评价. 40 4.3 桑椹深加工中存在的问题. 41 4.4 瞻望. 41 5 结论. 42 5.1 构建河北省桑椹化学成分数据库. 42 5.2 建立品质评价模型. 42 5.3 挑选桑椹深加工的优良品种. 42 以下为参考文献. 43 附录. 48 个人简历. 50 致 谢. 51 1

21、前言 1.1 研究背景及意义 1.1.1 研究背景 桑Morus alba L.，桑科桑属的多年生落叶小乔木或灌木，当前在我们国家已有 5000多年的栽培历史。我们国家桑的分布区域极为广泛，品种繁多，桑树资源也非常丰富，主要分布于河北、安徽、广东、江苏、云南、四川、新疆等地。果桑Morus spp.是指以产果为主的桑树，当前我们国家已保存了 3000 余份桑树种质资源，华而不实果桑资源有 70 余份，品种间的品质差异较大，桑椹颜色主要为白色、紫红色，华而不实紫红色桑椹居多。不同的果桑品种有各自的独特之处，有的品种产量极高，如琼 46 和长青皮；雅安 3 号、江米果桑品种的糖酸比例适宜、口感较好

22、；部分果桑品种功能性成分含量高，合适药用。 桑椹，别名文武实、乌椹、桑葚子、桑藨等，具有降血脂、降血糖、调节机体免疫功能、高效去除活性氧化自由基、美容养颜抗衰老等成效。当前我们国家针对桑椹的加工处于一个较低的水平，桑椹的开发利用产品主要包括桑椹果醋、桑椹酒、桑椹冰淇淋、桑椹果脯等。根据桑椹的品质特性对其进行合理地精深加工和开发利用，能提高桑椹综合价值，进而产生更大的经济效益。 1.1.2 研究意义 本研究通过对不同品种桑椹的外形指标、营养品质、功能特性和抗氧化能力进行分析，构建河北省不同品种桑椹的化学成分和功能特性的数据库。针对不同的加工利用目的，建立适当的桑椹品种评价体系，对河北省不同桑椹品

23、种的各项指标进行主成分分析与从属函数分析，根据桑椹各品质的综合得分，挑选出合适桑椹不同加工目的的优良品种，为科学鉴定桑椹品质奠定基础，进而为品种辨别、品质评价、选种育种、采后处理和贮藏加工方式方法的选择等提供根据，为桑椹的精深加工及开发利用提供理论根据，能提高河北省果桑的经济产出，推动桑椹产业的拓展和衍生，促进桑椹的开发利用，增加桑园的经济效益和桑农的收入，对发展河北省的产业经济、生态经济具有重要的意义。 1.2 国内外研究现在状况 1.2.1 果桑资源 当前全国已保存的果桑资源有 70 余份，主要分布在河北、新疆、山东、广东、江苏等地方。对国内桑椹资源的调查研究逐步增加，如河北省初步鉴定出大

24、白椹子、白鹅椹子、江米椹子等 10 个果桑优良品种；山东省初步挑选出大紫甜、白子母、长柄白等 8 个果实形状、风味较好，结实率高的果桑品种。于英对桑椹的各类价值进行了初步的研究，包括桑椹的营养价值、药用价值、工业品原料价值以及农用价值等内容。黄盖群等人对 28 个果桑品种的 8 个指标进行研究，评价果桑资源的综合经济性状，对果桑品种的推广、应用以及育种重要意义。熊晓军等对不同品种果桑的产量性状、叶生长性状进行了调查与分析，结果表示清楚，可作为果叶兼用的果桑品种是大 10、中椹 1 号、红果 2 号等；果实专用品种可为台湾 72C002、四季果桑、中椹2 号等。 1.2.2 桑椹主要活性成分我们

25、国家桑种植历史悠久，桑椹是桑树的成熟果穗，颜色一般以白色、紫红色为主，桑椹品种和数量以及桑椹产量均列世界首位，种质资源丰富。成熟的桑椹富含多糖、氨基酸、维生素等营养成分，营养价值较高，并与沙棘、悬钩子等水果一起被誉为 幅较长,部分内容省略,具体全文见文末附件 3 结果与分析 3.1 不同品种果桑的果实形态指标的差异 不同品种果桑的果实颜色、果横纵径、果形指数测定结果见表 3-1。果桑的果皮颜色主要分为紫色和白色，紫黑色果桑品种 6 个，紫红色和白色果桑品种均为 2 个；果形指数是评价果实品质的一个重要指标，果形指数指的是果纵径与横径之比，果形指数大，桑椹果实为长条形，果形指数小，桑椹为椭圆形。

26、平均果横径均在 12 cm之间，白龙桑和野桑的纵径小于 2 cm，其他品种平均果纵径在 24cm 之间，果形指数在 12.5 之间，果形指数较大的品种有黑珍珠、白玉王、四季果桑、叶用桑，均大于 2。 3.2 不同品种果桑的果实营养指标的差异 不同品种果桑 pH、水分含量、氨基酸、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、可滴定酸及叶绿素测定结果见表 3-2。白龙桑、白玉王与中桑 5801，龙桑与野桑，黑珍珠与红果之间 pH 值差异不显着P 0.05，而其他果桑品种之间 pH 值差异较为显着P 0.05，不同果桑品种 pH 值在 3.366.17 的范围内。中桑 5801 与红果，黑珍珠、孟简与叶用桑

27、，龙桑与白玉王之间水分差异不显着P 0.05，其他品种之间水分含量差异显着P 0.05，桑椹品种水分含量在 79.10%90.03%的范围内。红果、叶用桑与四季果桑，野桑与龙桑游离氨基酸含量差异较小P 0.05，而其他品种之间游离氨基酸含量差异较大P 0.05，不同品种桑椹游离氨基酸含量在 138.14mg/g225.40 mg/g 的范围内。可溶性固形物是评价桑椹风味好坏，评判桑椹果实品质的重要指标，白龙桑与叶用桑、白玉王与中桑 5801、野桑与红果之间可溶性固形物含量差异不显着 P 0.05，其他品种可溶性固形物含量差异显着P 0.05，不同果桑品种之间可溶性固形物含量在 11.42%26

28、.52%的范围内。可溶性糖是桑椹内在品质的重要特征之一，是影响桑椹口感的主要指标，白龙桑、白玉王与孟简，中桑5801 与四季果桑，红果与龙桑可溶性糖含量差异亦不显着P 0.05，其他品种之间可溶性糖含量差异显着P 0.05，不同果桑品种可溶性糖含量在 2.4%19.2%的范围内。白玉王与孟简，黑珍珠与四季果桑、白龙桑，白龙桑与中桑 5801 之间可溶性蛋白含量差异不显着P 0.05，其他品种之间可溶性蛋白含量差异显着P 0.05，不同果桑品种可溶性蛋白含量在 2444.20 g/g4823.45 g/g 的范围内。酸是衡量果实风味品质的另一指标，可滴定酸能够代表果实的含酸量。孟简与龙桑、野桑，

29、龙桑、白龙桑与白玉王之间可滴定酸含量差异不显着P 0.05，其他品种之间可滴定酸含量差异显着P 0.05，不同果桑品种可滴定酸含量在 0.853%2.261%的范围内。野桑与叶用桑、龙桑、黑珍珠、白龙桑，白玉王、红果与四季果桑之间叶绿素含量差异不显着P 0.05，其他品种叶绿素含量差异显着P 0.05，不同果桑品种叶绿素含量在 0.04 mg/g 0.20 mg/g 的范围内。 3.3 不同品种果桑的果实功能性物质的差异 不同果桑品种类胡萝卜素、黄酮、多酚、花青素、白藜芦醇、绿原酸测定结果见表 3-3。野桑与孟简、黑珍珠，白龙桑与黑珍珠、野桑、白玉王，白龙桑与白玉王之间类胡萝素含量差异不显着P

30、 0.05，其他品种差异显着P 0.05，不同果桑品种类胡萝卜素含量在 0.006 mg/g0.157 mg/g 的范围内。黄酮在植物界中分布比拟广泛，它是一类重要的具有活性的天然有机化合物。叶用桑与中桑 5801 之间，野桑与黑珍珠，龙桑与四季果桑，白玉王与白龙桑之间黄酮含量差异不显着P 0.05，其他品种之间黄酮含量差异显着P 0.05，不同果桑品种黄酮含量在 0.58 mg/g4.57mg/g 的范围内。多酚是植物体内广泛存在的一种芳香族羟基衍生物的总称，具有抗炎、抗氧化等活性。龙桑、黑珍珠、白玉王与野桑，中桑 5801 与四季果桑之间多酚含量差异不显着P 0.05，其他品种多酚含量差异

31、显着P 0.05，不同果桑品种多酚含量在 0.47 mg/g 3.71 mg/g 的范围内。花青素是一种重要的抗氧化剂，具有抗氧化、减肥、抗癌、改善记忆力等成效。黑珍珠、红果与四季果桑，白龙桑与白玉王之间花青素含量差异不显着P 0.05，其他品种之间花青素含量差异显着P 0.05，不同果桑品种花青素含量在 0 mg/g 6.02 mg/g 的范围内。 白藜芦醇为植物次生代谢产物，对抗病毒活性、心血管病、炎症、癌症等多种病症都具有很好的防治作用。野桑与孟简、与叶用桑，红果与中桑 5801、与龙桑，黑珍珠与白玉王之间白藜芦醇含量差异不显着P 0.05，其他品种之间白藜芦醇含量差异显着P 0.05，

32、不同果桑品种白藜芦醇含量在 0.39 mg/g 1.17 mg/g 的范围内。绿原酸主要存在于忍冬科以及菊科植物中，具有抗氧化、抗菌、抗癌、抗紫外光与辐射、等药理作用。孟简与叶用桑、与红果之间，红果与龙桑、中桑 5801、野桑、四季果桑，白玉王与黑珍珠、白龙桑之间绿原酸含量差异不显着P 0.05，其他品种之间绿原酸含量差异显着P 0.05，不同果桑品种绿原酸含量在 12.17mg/g19.03 mg/g 的范围内。 3.4 不同品种果桑的果实抗氧化指标的差异 不同果桑品种丙二醛和 SOD 活力，去除 DPPH 能力、去除 ABTS 能力、铁复原能力、螯合金属离子能力见表 3-4。丙二醛含量是具体表现出细胞膜质过氧化程度，丙二醛含量越高，讲明过氧化程度越高，细胞膜遭到的伤害就更严重。孟简与红果、野桑与四季果桑、白玉王与白龙桑之间丙二醛含量差异不显着P 0.05，其他品种差异显着P 0.05，不同果桑品种丙二醛含量在 2.21 mol/g765.31 mol/g 的范围内。 SO