浙江大学学报（农业与生命科学版）

浙江大学学报（农业与生命科学版）, 2024, 50(1): 86-97 doi: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.04.041

食品科学

不同产地商品山楂干的品质差异分析

舒西盼,,1,2,3, 柴子淇1,2,3, 李鲜3,4, 孙崇德3,4, 田金虎1,2,5, 叶兴乾,,1,2,4,5

1.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江 杭州 310058

2.浙江大学新农村发展研究院，浙江 杭州 310058

3.浙江大学农业与生物技术学院，浙江 杭州 310058

4.浙江大学山东（临沂）现代农业研究院，山东 临沂 276000

5.浙江大学中原研究院，河南 郑州 450000

Quality difference analysis of commercial dried hawthorn fruits from different producing areas

SHU Xipan,,1,2,3, CHAI Ziqi1,2,3, LI Xian3,4, SUN Chongde3,4, TIAN Jinhu1,2,5, YE Xingqian,,1,2,4,5

1.College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Zhejiang, China

2.The Rural Development Academy, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Zhejiang, China

3.College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Zhejiang, China

4.Shandong (Linyi) Institute of Modern Agriculture, Zhejiang University, Linyi 276000, Shandong, China

5.Zhejiang University Zhongyuan Institute, Zhengzhou 450000, Henan, China

通讯作者: 叶兴乾（https://orcid.org/0000-0002-6188-4079），E-mail：psu@zju.edu.cn

收稿日期: 2023-04-04   接受日期: 2023-07-18  

基金资助: 国家自然科学基金项目.  31901616
浙江省自然科学基金项目.  LY22C200007
2022年度山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才项目“特色果蔬功能性罐头研制及产业化”.  2022JQRC

Received: 2023-04-04   Accepted: 2023-07-18  

作者简介 About authors

舒西盼（https://orcid.org/0009-0000-2321-7075），E-mail：22016152@zju.edu.cn , E-mail：22016152@zju.edu.cn

摘要

本研究以10种不同产地的商品山楂干［包括7种普通山楂（商品名“北山楂”）、2种台湾林檎（商品名“广山楂”）和1种野山楂（商品名“南山楂”）］为研究对象，测定其主要营养成分和生化指标，并在此基础上对山楂进行品质差异分析和主成分分析。结果表明：在3类商品山楂干中，北山楂的可滴定酸含量最高，广山楂的糖酸比最高，而可溶性膳食纤维、α-生育酚和β-胡萝卜素含量排序均为北山楂＞南山楂＞广山楂。主成分分析结果表明，湖北黄冈的‘野山楂’和天津蓟州的‘铁山楂’在主要活性成分（总酚、总黄酮、总原花青素、总膳食纤维）含量方面整体表现较优；山东临沂的‘大金星’和河南新乡的‘豫北红’等北山楂在可滴定酸、可溶性膳食纤维和可溶性糖含量方面相较于南山楂和广山楂综合表现更优。本研究系统梳理了我国不同产区主要种类商品山楂干的品质差异，可为我国山楂资源的多元化开发利用提供数据支撑。

关键词： 山楂 ; 品质 ; 营养组成 ; 多酚 ; 主成分分析

Abstract

Taking ten kinds of commercial dried hawthorn fruits [seven kinds of Crataegus pinnatifida Bge. or C. pinnatifida Bge. var. major N.E.Br. (with the trade name “Beishanzha”), two kinds of Malus doumeri (Bois) Chev. (with the trade name “Guangshanzha”) and one kind of C. cuneata Sieb. et Zucc. (with the trade name “Nanshanzha”)] from different producing areas of China as research materials, the contents of main nutrients and biochemical indexes were determined, and the quality difference analysis and principal component analysis were carried out. The results showed that among the three types of commercial dried hawthorn fruits, Beishanzha had the highest titratable acid content, while Guangshanzha had the highest ratio of soluble sugar to titratable acid. The contents of soluble dietary fiber, α-tocopherol and β-carotene decreased in the order of Beishanzha, Nanshanzha and Guangshanzha. The results of principal component analysis indicated that ‘Yeshanzha’ from Huanggang of Hubei Province and ‘Tieshanzha’ from Jizhou of Tianjin City showed the best overall performance in the contents of main active components (total phenolics, total flavonoids, total procyanidins and total dietary fiber); Beishanzha, especially ‘Dajinxing’ from Linyi of Shandong Province and ‘Yubeihong’ from Xinxiang of Henan Province, had greater contents of titratable acid, soluble dietary fiber and soluble sugar compared with Guangshanzha and Nanshanzha. This study systematically sorted out the quality differences of commercial dried hawthorn fruits from different areas in China, and the results can provide data to support the diversified development and utilization of Chinese commercial hawthorn resources.

Keywords： hawthorn ; quality ; nutritional components ; polyphenols ; principal component analysis

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本文引用格式

舒西盼, 柴子淇, 李鲜, 孙崇德, 田金虎, 叶兴乾. 不同产地商品山楂干的品质差异分析. 浙江大学学报（农业与生命科学版）[J]. 2024, 50(1): 86-97 doi:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.04.041

SHU Xipan, CHAI Ziqi, LI Xian, SUN Chongde, TIAN Jinhu, YE Xingqian. Quality difference analysis of commercial dried hawthorn fruits from different producing areas. Journal of Zhejiang University （Agriculture & Life Sciences）[J]. 2024, 50(1): 86-97 doi:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.04.041

山楂通常指蔷薇科（Rosaceae）山楂属（Crataegus）植物山楂（Crataegus pinnatifida Bge.）或其大果变种（C. pinnatifida Bge. var. major N.E.Br.）[1-2]，因两者多生于北方地区，故商品名为“北山楂”[3]。其中，山楂的大果变种是我国北方产区的主要栽培种[1]。北方产区作为我国栽培山楂的主产地，该地山楂品种资源丰富，果实品质优良，在我国已取得农产品地理标志登记的9个山楂品种中，有7个来自北方产区[4]。然而，目前国内市场上作为药材的山楂资源除了被国家卫生健康委员会纳入药食两用资源目录的北山楂外，还包括《中华本草：4》里提到的南山楂，即野山楂（C. cuneata Sieb. et Zucc.）[5]，以及广西壮族自治区壮药质量标准中收录的广山楂——台湾林檎［Malus doumeri (Bois) Chev.］或光萼林檎（M. leiocalyca S.Z.Huang）[6]。

北山楂、南山楂及广山楂（以下统称为“商品山楂”）因具有独特的果实风味、丰富的营养物质和多种药理功效而深受消费者和研究者的青睐。据不完全统计，我国市场上销售的山楂类产品超过150种[7]，包括冰糖葫芦、山楂雪球、山楂罐头和山楂果酒等常见休闲类食品和饮料。此外，以山楂为原料的功能性保健产品正在兴起，经国家药品监督管理局注册和备案的以山楂为主要原料加工生产的保健品有500多种，产品形式以饮片、速效含片、胶囊为主[8]。

有研究表明，山楂的药理功效与其营养成分紧密相关，山楂果实富含维生素、矿物质、膳食纤维以及多酚等多种植物化学物质，除了具有传统的健胃消食、行气散瘀和化浊降脂功效[2]外，在降血压[9]、抗氧化[10]以及抑菌[11]等方面也表现出一定的潜力。但目前关于上述3类商品山楂的报道多集中在多酚、原花青素、多糖等活性物质方面[12-14]，而对于这3类商品山楂干营养和功能组分差异方面的报道较少。基于此，本研究从市场上共收集了10种商品山楂干，其中7种属于北山楂，2种属于广山楂，1种属于南山楂。通过系统测定这些山楂干的基本理化指标和营养功能组分，并对这些指标进行统计分析，揭示不同产地山楂干的品质差异，筛选出综合营养价值较高的山楂干，以期为后续不同品质特征山楂的综合利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

10种不同产地的商品山楂干详细信息见表1。将获得的山楂干除去果核后，用组织粉碎机粉碎，粉末过60目筛后密封置于干燥器中，待测。盐酸、草酸、硝酸、高氯酸、无水乙醇、氢氧化钠、碳酸钠、亚硝酸钠、硝酸铝、福林酚、香草醛、石油醚等均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司；甲醇、甲酸、二氯甲烷均为色谱纯，购于德国默克股份两合公司；绿原酸、金丝桃苷、儿茶素、维生素C、α-生育酚、β-胡萝卜素等标准品纯度均在98%以上，购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

表 1   10种商品山楂干的相关信息

Table 1  Related information of ten commercial dried hawthorn fruits

编号

Identifier

产地

Producing area

品种

Variety

分类单元

Taxon

商品名

Trade name

BSZ-1辽宁本溪‘山里红’C. pinnatifida Bge.北山楂
BSZ-2河北承德‘铁山楂’C. pinnatifida Bge. var. major N.E.Br.北山楂
BSZ-3河南新乡‘豫北红’C. pinnatifida Bge. var. major N.E.Br.北山楂
BSZ-4山东临沂‘大金星’C. pinnatifida Bge. var. major N.E.Br.北山楂
BSZ-5陕西渭南‘大五棱’C. pinnatifida Bge. var. major N.E.Br.北山楂
BSZ-6山西运城‘大金星’C. pinnatifida Bge. var. major N.E.Br.北山楂
BSZ-7天津蓟州‘铁山楂’C. pinnatifida Bge. var. major N.E.Br.北山楂
GSZ-1广东茂名‘大果山楂’M. doumeri (Bois) Chev.广山楂
GSZ-2广西百色‘大果山楂’M. doumeri (Bois) Chev.广山楂
NSZ湖北黄冈‘野山楂’C. cuneata Sieb. et Zucc.南山楂

BSZ：北山楂；GSZ：广山楂；NSZ：南山楂。

BSZ: Beishanzha; GSZ: Guangshanzha; NSZ: Nanshanzha.

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1.2 仪器与设备

JYS-M01组织粉碎机（山东九阳股份有限公司）、MA35M-1CN230V1水分快速测定仪[赛多利斯科学仪器（北京）有限公司]、浙制02810236马弗炉（余姚市德福乐仪器设备厂）、916Ti-Touch自动滴定仪（瑞士万通公司）、Multiskan GO全波长酶标仪（美国赛默飞世尔科技公司）、SHJ-A6磁力搅拌水浴锅（常州市亿能实验仪器厂）、Centrifuge 5804R台式离心机（德国Eppendorf公司）、ColorFlex EZ色差仪（美国Hunterlab公司）、730-ES电感耦合等离子体发射光谱仪（美国瓦里安公司）、Waters e2695高效液相色谱仪（美国Waters公司）等，其余分析设备均为实验室常用仪器。

1.3 试验方法

1.3.1 商品山楂干基本组分含量的测定

水分含量利用MA35M-1CN230V1水分快速测定仪进行测定。灰分含量参考GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》进行测定。粗脂肪含量参考GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》进行测定。蛋白质含量采用考马斯亮蓝法，利用P0006 Bradford蛋白浓度测试剂盒（上海碧云天生物技术股份有限公司）进行测定。碳水化合物含量的计算参考GB 28050—2011《食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则》的规定，计算公式为：碳水化合物含量/%=100%－水分含量/%－灰分含量/%－粗脂肪含量/%－蛋白质含量/%。

1.3.2 商品山楂干主要理化指标的测定

称取2.00 g商品山楂干粉末，用50 mL纯水溶解均匀后于沸水中加热30 min，冷却后于100 mL容量瓶中定容，以2 000 r/min离心10 min，取上清液，待测。利用pH计测定样品液的pH值；采用酸碱滴定法测定可滴定酸（titratable acid, TA）含量，结果以每100 g样品中所含柠檬酸的质量计；采用蒽酮比色法测定可溶性糖（soluble sugar, SS）含量，结果以每100 g样品中所含葡萄糖的质量计；糖酸比（SS/TA）为可溶性糖与可滴定酸的比值。利用ColorFlex EZ色差仪对山楂干粉末的色度进行测定。

1.3.3 商品山楂干主要生理活性成分的测定

总酚（total phenolics, TP）含量采用福林酚法[15]测定，总黄酮（total flavonoids, TF）含量采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠法[16]测定，总原花青素（total procyanidins, TPA）含量采用浓盐酸-香草醛法[17]测定，结果分别以每100 g样品中所含绿原酸、金丝桃苷和儿茶素的质量计；可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber, SDF）和不溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber, ISDF）含量参考GB 5009.88—2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》进行测定，总膳食纤维（total dietary fiber, TDF）含量为ISDF与SDF含量之和。

1.3.4 商品山楂干微量营养成分的测定

无机元素含量采用电感耦合等离子体发射光谱法[18]测定，测试条件如下：高频发生器激发频率40 Hz，输出功率1 100 W，等离子体气流量18 L/min，辅助气流量0.8 L/min，雾化器流量1.0 L/min，泵流量1.0 mL/min，延迟时间30 s，每项分析重复3次。

维生素C、α-生育酚和β-胡萝卜素含量均采用高效液相色谱-紫外检测法[19-20]测定。检测维生素C时，使用Waters Symmetry C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相为0.1%（体积分数）甲酸溶液，等度洗脱；柱温30 ℃，流速1 mL/min；检测波长254 nm；进样量10 μL。检测α-生育酚和β-胡萝卜素时，使用Waters XBridege C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相为乙腈-甲醇-二氯甲烷混合液（体积比为42∶40∶18），等度洗脱；柱温25 ℃，流速1.0 mL/min；β-胡萝卜素的检测波长为450 nm，α-生育酚的检测波长为300 nm；进样量25 μL。

1.4 数据处理与分析

试验结果基于干质量计算，以平均值±标准误表示，所有结果均重复测定3次。采用SPSS 23.0软件对试验结果进行单因素方差分析和主成分分析，以P＜0.05表示差异有统计学意义。采用Origin 2021软件绘制热图。

2 结果与分析

2.1 商品山楂干基本组分含量分析

10种商品山楂干的基本组分含量情况如表2所示。含水量的高低不仅影响果实风味品质，而且影响果实贮藏期，从表2可知，不同产地商品山楂干的含水量为7.70%～11.45%，平均值为9.31%，表明所有的山楂干均达到2020年版《中华人民共和国药典》（简称《中国药典》）[2]中规定的干燥保藏条件要求。灰分含量是衡量食品中无机成分含量的一项指标，不同产地商品山楂干的灰分质量分数在2.38%～3.44%之间，其中灰分含量最高的为来自湖北黄冈的‘野山楂’，最低的为来自广西百色的‘大果山楂’。不同产地商品山楂干的蛋白质和粗脂肪质量分数分别为0.87%～2.16%和0.86%～1.80%，平均值分别为1.53%和1.29%。此外，南山楂的灰分、蛋白质和粗脂肪含量均最高，其中灰分和蛋白质含量均显著高于北山楂和广山楂（P＜0.05）。膳食中的碳水化合物是人类摄取能量的主要来源，食物中的碳水化合物含量往往反映其提供能量的能力。10种商品山楂干碳水化合物含量差异较小，变异系数仅为1.58%，其中碳水化合物质量分数最高的为山东临沂的‘大金星’（87.10%），最低的为河北承德的‘铁山楂’（82.68%）。

表 2   10种商品山楂干的基本组分含量 (%)

Table 2  Contents of basic components of ten commercial dried hawthorn fruits

项目

Item

水分

Moisture

灰分

Ash

蛋白质

Protein

粗脂肪

Crude fat

碳水化合物

Carbohydrate

BSZ-18.50±0.06e3.07±0.08c0.87±0.03e1.43±0.09b86.13±0.08b
BSZ-211.45±0.46a3.05±0.02c1.89±0.13b0.93±0.06d82.68±0.34f
BSZ-310.61±0.29b2.73±0.10e1.09±0.06d1.09±0.08c84.49±0.32cd
BSZ-47.75±0.50f2.88±0.12d1.16±0.08d1.11±0.05c87.10±0.55a
BSZ-58.63±0.33e2.70±0.03e1.83±0.07b1.18±0.05c85.66±0.28b
BSZ-68.73±0.55de2.54±0.05f1.85±0.02b1.33±0.06b85.56±0.60b
BSZ-79.78±0.20c3.21±0.02b1.85±0.12b1.71±0.11a83.45±0.28e
GSZ-19.29±0.17cd2.44±0.03fg1.33±0.12c0.86±0.08d86.07±0.20b
GSZ-210.69±0.30b2.38±0.11g1.23±0.11cd1.45±0.07b84.24±0.38d
NSZ7.70±0.25f3.44±0.08a2.16±0.07a1.80±0.10a84.89±0.23c
平均值 Average9.312.841.531.2985.03
范围 Range7.70～11.452.38～3.440.87～2.160.86～1.8082.68～87.10
变异系数 Coefficient of variation13.8112.2528.5524.131.58

同列数据后不同小写字母表示在P＜0.05水平差异有统计学意义，下同。

Values within the same column followed by different lowercase letters indicate significant differences at the 0.05 probability level, and the same as below.

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2.2 商品山楂干主要理化指标分析

糖酸含量是果实重要的风味指标，由表3可知，本研究所涉及的10种商品山楂干的可溶性糖和可滴定酸质量分数分别为13.39%～41.95%和2.92%～8.18%。其中，南山楂的可溶性糖含量显著低于北山楂和广山楂（P＜0.05），而北山楂的可滴定酸含量均高于《中国药典》中规定的干燥山楂酸含量的下限值（5.0%）[2]，也显著高于南山楂和广山楂（P＜0.05）。10种商品山楂干之间的糖酸比变异系数（41.74%）较大，说明不同产地商品山楂干的糖酸比之间存在较大差异。来自两广地区的‘大果山楂’可溶性糖含量相近，但可滴定酸含量存在一定差异，广西百色的‘大果山楂’因可滴定酸含量较低而具有较高的糖酸比。通常鲜食北山楂的糖酸比在3.39～7.28之间[21]，与之相比，本研究所选的北山楂干虽然可溶性糖和可滴定酸含量明显增加，但糖酸比（4.65～6.11）没有明显增加。此外，本研究中，3类商品山楂干的糖酸比排序为南山楂＜北山楂＜广山楂，南山楂的可溶性糖和可滴定酸含量均显著低于大部分商品山楂干（南山楂的可溶性糖含量最低，可滴定酸含量排在倒数第二位），这可能是其不适宜鲜食的重要原因。

表3   10种商品山楂干的糖酸指标

Table 3  Sugar and acid indexes of ten commercial dried hawthorn fruits

项目

Item

pH

可溶性糖

SS/%

可滴定酸

TA/%

糖酸比

SS/TA

BSZ-12.62±0.02cd36.53±0.77f7.06±0.06c5.18±0.12f
BSZ-22.49±0.01f41.31±0.33a7.59±0.04b5.44±0.04e
BSZ-32.54±0.10ef40.24±0.22b8.18±0.02a4.92±0.03g
BSZ-42.50±0.02f37.44±0.44e8.06±0.04a4.65±0.08h
BSZ-52.58±0.04de41.95±0.76a7.03±0.06c5.97±0.16c
BSZ-62.51±0.02f40.02±0.10b6.55±0.03d6.11±0.05c
BSZ-72.68±0.01c37.68±0.41de6.59±0.06d5.72±0.05d
GSZ-12.63±0.02cd38.62±0.63c4.95±0.03e7.81±0.15b
GSZ-23.02±0.02b38.49±0.65cd2.92±0.01g13.21±0.20a
NSZ3.10±0.02a13.39±0.38g3.33±0.21f4.03±0.26i
平均值 Average2.6736.576.236.30
范围 Range2.49～3.1013.39～41.952.92～8.184.03～13.21
变异系数 Coefficient of variation/%8.1822.7730.0941.74

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采用CIE Lab色度空间系统的L* 、a* 、b* 值分别表示山楂干粉末（果肉和果皮混合粉末）的亮度、红-绿色度、黄-蓝色度，所得结果如表4所示。10种商品山楂干的a* 、b* 值均为正值，表明山楂干粉末的色泽基调为红色和黄色，综合表现为棕色。其中，广山楂和南山楂的a* 值大于北山楂，说明前2类山楂更偏红色，本研究测定的山楂干粉末中，果肉部分占比较大，该结果符合前人对商品山楂干果肉色泽的描述[22]。L* 值反映了色泽的深浅，在3类商品山楂干中，南山楂L* 值最小，说明其颜色最深，其次是广山楂和北山楂，这与蒋昊[23]总结的这3类山楂药材果肉颜色深浅顺序一致。

表4   10种商品山楂干的颜色参数

Table 4  Color parameters of ten commercial dried hawthorn fruits

项目

Item

L*a*b*
BSZ-157.88±1.02d10.64±0.31f21.53±0.33f
BSZ-261.80±0.75bc11.78±0.32de28.99±0.10b
BSZ-360.56±0.59c14.71±0.50b27.12±0.63c
BSZ-466.64±1.26a13.46±0.36c24.62±0.31e
BSZ-557.26±0.51d12.29±0.53d30.25±0.20a
BSZ-652.74±0.72e13.69±0.43c27.39±0.47c
BSZ-762.95±0.79b11.05±0.73ef24.49±1.72e
GSZ-146.02±1.41g18.41±0.13a26.45±0.47cd
GSZ-250.69±1.03f17.81±0.82a26.38±0.31cd
NSZ42.81±0.72h14.99±0.38b25.78±0.49d
平均值 Average55.9413.8826.30
范围 Range42.81～66.6410.64～18.4121.53～30.25
变异系数 Coefficient of variation/%13.3518.719.21

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2.3 商品山楂干主要活性成分分析

多酚、黄酮以及原花青素作为山楂重要的活性成分，近年来广泛受到研究者的关注。从表5可以看出，10种商品山楂干的总酚、总黄酮和总原花青素质量分数范围分别为27.72～72.52、16.04～55.88、21.54～65.68 mg/g，变异系数分别为22.32%、29.64%和30.46%。值得一提的是，本研究中总酚、总黄酮以及总原花青素含量排序在某些品种山楂干中表现出一致性，例如在10种商品山楂干中，湖北黄冈的‘野山楂’的总酚、总黄酮以及总原花青素含量均最高，而广西百色的‘大果山楂’均最低。在北山楂中，上述3种指标均最低的为辽宁本溪的‘山里红’，均最高的为天津蓟州的‘铁山楂’；在广山楂中，广东茂名的‘大果山楂’的总酚、总黄酮和总原花青素含量都显著高于广西百色的‘大果山楂’（P＜0.05）。

表5   10种商品山楂干的主要活性成分含量

Table 5  Contents of main active components of ten commercial dried hawthorn fruits

项目

Item

总酚

TP/(mg/g)

总黄酮

TF/(mg/g)

总原花青素

TPA/(mg/g)

不溶性膳食纤维

ISDF/%

可溶性膳食纤维

SDF/%

总膳食纤维

TDF/%

BSZ-149.25±0.61g31.02±1.21g31.98±1.25e15.52±0.75d8.25±0.28bcd21.95±0.13d
BSZ-263.59±0.12c48.11±0.43c48.02±1.81c14.99±0.54d7.96±0.30cd23.77±1.03d
BSZ-358.79±0.23e37.58±0.63e39.20±1.51d12.81±0.45d9.15±0.30a22.95±0.84d
BSZ-461.25±0.95d46.81±1.44c40.60±4.01d12.56±0.65d8.41±0.04abc20.97±0.69d
BSZ-561.92±0.60d44.35±0.19d36.79±1.84d13.15±0.83d8.80±0.12ab21.94±0.71d
BSZ-651.59±0.64f32.94±0.79f37.59±3.53d25.29±1.15c8.83±0.10ab34.12±1.05c
BSZ-768.39±0.99b53.73±1.36b60.26±1.74b34.76±3.15b8.03±0.82cd42.79±3.98b
GSZ-151.25±0.99f37.19±0.38e50.03±3.31c29.96±1.81c2.40±0.05f32.36±1.76c
GSZ-227.72±0.60h16.04±0.16h21.54±1.21f28.30±1.64c4.48±0.11e32.78±1.53c
NSZ72.52±0.69a55.88±2.30a65.68±2.84a46.54±4.72a7.56±0.16d54.10±4.89a
平均值 Average56.6340.3743.1723.397.3830.77
范围 Range27.72～72.5216.04～55.8821.54～65.6812.56～46.542.40～9.1520.97～54.10

变异系数

Coefficient of variation/%

22.3229.6430.4648.5329.0234.86

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膳食纤维在营养学上被视为一种十分重要的营养物质，可作为肠道微生物发酵的基质，产生短链脂肪酸，从而影响肠道健康。此外，膳食纤维摄入在预防胆结石[24]、降低胆固醇[25]和调节血糖[26]等方面起到一定的作用。根据物质溶解特性，膳食纤维通常被分为不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维，不溶性膳食纤维具有良好的持水性和膨胀特性，可以缩短消化物的转运时间，促进排便；而可溶性膳食纤维由于更容易扩散到微生物周围，其发酵性能通常优于不溶性膳食纤维[27]。从表5可以看出，10种商品山楂干的不溶性膳食纤维含量均大于可溶性膳食纤维含量，说明商品山楂干的膳食纤维均以不溶性膳食纤维为主，且不溶性膳食纤维质量分数范围为12.56%～46.54%，变异系数高达48.53%，表明不溶性膳食纤维含量在10种商品山楂干之间存在较大差异。其中，天津蓟州的‘铁山楂’和湖北黄冈的‘野山楂’的不溶性膳食纤维和总膳食纤维含量均显著高于其他产地的商品山楂干（P＜0.05）。此外，在这3类商品山楂干中，北山楂的可溶性膳食纤维含量范围为7.96%～9.15%，高于南山楂和广山楂。

2.4 商品山楂干主要微量营养成分分析

微量元素是人体必需的营养元素，它通过参与人体的新陈代谢、各种生物和化学反应等维持机体内正常生理活动。从表6可以看出，商品山楂干富含钾、钙，还含有一定量的镁和少量的铁、锌等。值得注意的是，10种商品山楂干的含钾量（5 419.48～13 395.08 mg/kg）高于人们所熟知的富钾水果香蕉的含钾量（2 860～4 280 mg/kg）[28]，因此，建议将商品山楂干作为补充钾元素的果蔬原料。从整体上看，10种商品山楂干的钙、铁、锌含量变异系数均大于35%，说明不同产地商品山楂干之间这3种微量营养元素含量差异较大，这很可能是由品种特性和种植环境导致的。

表6   10种商品山楂干的微量营养成分含量 (mg/kg)

Table 6  Contents of micronutrients of ten commercial dried hawthorn fruits

项目

Item

钾

K

钙

Ca

镁

Mg

铁

Fe

BSZ-16 808.17±37.63d1 533.25±48.94e855.86±0.51d23.74±0.35h
BSZ-27 979.21±400.63c4 216.19±151.09a873.28±14.10d124.42±1.32c
BSZ-38 382.81±287.88c2 255.57±29.29b755.30±10.54f47.56±0.85g
BSZ-48 082.55±358.89c2 001.11±20.23c804.08±1.82e134.22±0.88b
BSZ-56 654.50±12.28d1 426.15±51.69ef729.46±0.71fg55.56±0.44f
BSZ-65 419.48±44.01e1 845.11±27.75d802.90±0.83e190.34±0.83a
BSZ-79 368.34±320.64b2 122.78±113.77bc1 126.11±1.41b22.66±0.40h
GSZ-113 395.08±560.12a1 327.25±65.39f941.74±40.30c100.45±0.12d
GSZ-26 961.13±163.53d1 560.19±75.61e719.29±45.10g134.54±1.40b
NSZ6 585.24±311.13d2 083.00±84.24c1 283.07±2.93a61.49±0.35e
平均值 Average7 963.652 037.06889.1189.50
范围 Range5 419.48～13 395.081 327.25～4 216.19719.29～1 283.0722.66～190.34
变异系数 Coefficient of variation/%27.7940.7520.6262.35

项目

Item

锌

Zn

维生素C

Vitamin C

α-生育酚

α-tocopherol

β-胡萝卜素

β-carotene

BSZ-112.33±0.17g115.98±0.79f14.47±0.51cd1.50±0.01g
BSZ-230.50±0.21c171.28±5.12c20.42±0.61b6.63±0.06d
BSZ-361.76±0.23a132.98±6.26e25.09±0.74a11.65±0.09a
BSZ-430.36±0.97c378.38±2.46a20.25±0.39b9.63±0.03b
BSZ-512.73±0.17g227.04±4.52b13.89±0.57d6.09±0.06e
BSZ-618.02±0.20e153.63±8.06d13.63±0.44d4.66±0.03f
BSZ-728.70±0.61d118.49±0.62f14.81±0.46c6.76±0.04c
GSZ-114.72±0.27f134.12±1.64e1.46±0.06gND
GSZ-212.32±0.12g136.22±1.87e2.79±0.10fND
NSZ40.43±0.25b139.81±2.16e3.98±0.50e1.06±0.02h
平均值 Average26.19170.7913.084.80
范围 Range12.32～61.76115.98～378.381.46～25.090～11.65
变异系数 Coefficient of variation/%60.7046.6961.3285.13

ND：未检测到。

ND: Not detected.

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维生素C、维生素E和维生素A都是人体不可缺少的微量营养素。其中，维生素C是参与机体生化反应过程关键酶的重要辅助因子，同时也是优质的水溶性抗氧化剂[29]；α-生育酚是维生素E最活跃的一种存在形式[30]，β-胡萝卜素在人体内可以转化为维生素A，是人体从植物性食品中摄取维生素A的主要来源[31]，两者都是果蔬来源最常见的脂溶性抗氧化剂。10种商品山楂干的维生素C质量分数范围为115.98～378.38 mg/kg，与前人报道的冷冻干燥山楂中维生素C质量分数（1 062.10 mg/kg）[32]相比，含量较低，由于商品山楂干几乎是切片后经长时间高温干燥或自然干燥而制成，这种干燥方式可能导致维生素C含量降低[33]。此外，北山楂的α-生育酚和β-胡萝卜素含量均显著高于广山楂（P＜0.05）；而在7种不同产地的北山楂中，这2种指标均在河南新乡的‘豫北红’中最高，在山西运城的‘大金星’中最低。

2.5 基于主成分分析的商品山楂干品质评价

主成分分析是一种常见的多指标综合评价方法，其原理是通过线性变换，从多个相关变量中选出在变差总信息量中占比较大的成分进行分析，从而实现对多个指标降维的目的[34]。本研究采用主成分分析方法，对10种商品山楂干的糖酸指标和活性成分指标开展相关性分析，探讨不同产地商品山楂干品质的相似度与差异性。

由表7可知，前2个主成分的特征值均大于1，方差贡献率分别为47.501%和36.597%，方差累积贡献率达80%以上，能够解释原始变量的大部分品质信息。因此，选取前2个主成分来反映商品山楂干的品质信息。

表7   主成分分析的特征值、方差贡献率及累计贡献率

Table 7  Eigenvalue, variance contribution rate and cumulative contribution rate in principal component analysis

主成分

Principal

component

特征值

Eigenvalue

贡献率

Contribution

rate/%

累积贡献率

Cumulative

contribution

rate/%

14.75047.50147.501
23.66036.59784.098
30.9629.62193.719
40.4234.23297.951
50.1601.60299.553
60.0200.20499.757
70.0150.15399.910
80.0080.08599.995
90.0010.005100.000

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从图1中的公因子方差可以看出，大部分指标的公因子方差大于0.85，说明本次主成分分析较好地反映了绝大部分原始变量信息。载荷系数绝对值能够反映每个指标在主成分中的重要性。主成分1中载荷量较高的有总酚、总黄酮、总原花青素、不溶性膳食纤维和总膳食纤维，它们的载荷系数均大于0.80。主成分2中载荷量较高的为可滴定酸、pH值、糖酸比和可溶性膳食纤维，它们的载荷系数分别为0.992、－0.913、－0.656和0.653。

图1

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图1   主成分因子载荷矩阵热图

图例表示颜色与图中数据（载荷系数或公因子方差）的对应关系。

Fig. 1   Heat map of principal component factor load matrix

The legend shows the correspondence between the color and the value (load coefficient or common factor variance) in the figure.


根据表7特征值和图1中各主成分的因子载荷系数，构建了主成分与商品山楂干各品质指标的线性关系，并计算出各主成分因子得分，结果如表8所示。主成分1得分越高，其活性成分（总酚、总黄酮、总原花青素、总膳食纤维、不溶性膳食纤维）含量越高，湖北黄冈的‘野山楂’和天津蓟州的‘铁山楂’的主成分1得分最高，同时考虑到它们的不溶性膳食纤维含量较高，建议将这2种山楂干加工成固体功能性食品。主成分2得分较高的山楂干，其可滴定酸、可溶性膳食纤维及可溶性糖含量较高，3类商品山楂干的主成分2得分排序为北山楂＞南山楂＞广山楂。在北山楂中，山东临沂的‘大金星’和河南新乡的‘豫北红’这2种山楂的主成分2得分最高，分别为0.949和0.943，说明这2种山楂干糖酸风味更足，可溶性成分含量较高，更适合加工成液态食品。

表8   10种商品山楂干的主成分因子得分

Table 8  Principal component (PC) score of ten commercial dried hawthorn fruits

编号

Identifier

产地-品种

Producing area-variety

主成分1

PC1

主成分2

PC2

得分

Score

排序

Rank

得分

Score

排序

Rank

BSZ-1辽宁本溪-‘山里红’－0.51890.4155
BSZ-2河北承德-‘铁山楂’0.03830.8563
BSZ-3河南新乡-‘豫北红’－0.12150.9432
BSZ-4山东临沂-‘大金星’－0.09840.9491
BSZ-5陕西渭南-‘大五棱’－0.33880.5044
BSZ-6山西运城-‘大金星’－0.18260.2286
BSZ-7天津蓟州-‘铁山楂’1.10420.0197
GSZ-1广东茂名-‘大果山楂’－0.3127－0.6128
GSZ-2广西百色-‘大果山楂’－1.67710－1.94110
NSZ湖北黄冈-‘野山楂’2.1051－1.3629

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3 讨论

本研究测定了10种不同产地商品山楂干（7种属于北山楂，2种属于广山楂，1种属于南山楂）的基本营养组分及功能成分指标，同时基于主成分分析法对商品山楂干的品质进行了评价。在微量营养成分方面，10种商品山楂干均富含钾、钙，特别是钾含量高于人们所熟知的富钾水果香蕉[28]，提示山楂具有加工成运动型饮料的潜力。在糖酸含量方面，3类商品山楂干表现出一定的规律：北山楂的可滴定酸含量均高于《中国药典》规定的下限值（5.0%）[2]，也显著高于南山楂和广山楂，而广山楂的糖酸比明显高于北山楂和南山楂，但这种糖酸风味差异对山楂药材的功效有何影响还有待探究。在山楂干粉末色度方面，南山楂色泽最暗，其次是广山楂和北山楂，而广山楂和南山楂的红色更明显，与前人对这3类山楂的色泽描述[3,22-23]较为相符，这种山楂粉末颜色的差异可为消费者购买相关产品提供一定的选择依据。

10种不同产地商品山楂干的主要活性成分含量分析表明，广西百色的‘大果山楂’的总酚、总黄酮、总原花青素含量均最低，与广东茂名的“大果山楂”中上述3种成分含量几乎相差一倍，与前人报道的广山楂鲜果成分含量[35-36]相比接近甚至更低。广西当地的质量标准中规定，广山楂由成熟果实经沸水热烫后切片晒干制成[6]，推测这一加工方式是其总酚、总黄酮及总原花青素含量降低的主要原因[37-38]。虽然热处理容易导致山楂中一些活性成分（如黄酮和有机酸）含量下降，但是中医上常以经高热处理后的山楂炮制品入药，其消食导滞效果反而强于生山楂干[39-40]，由此可见，部分活性成分含量并不能作为衡量山楂质量的唯一标准。此外，10种商品山楂干中的总膳食纤维以不溶性膳食纤维为主，而可溶性膳食纤维占比较小，除了溶解性，膳食纤维的功能也受到自身结构的影响[41]，可进一步探究2类膳食纤维结构及活性差异，以期为山楂膳食纤维的合理应用提供指导。

在主成分载荷矩阵结果中，10种商品山楂干的总酚、总黄酮、总原花青素、总膳食纤维和不溶性膳食纤维的载荷系数值接近，表明这些因子之间存在较强的正相关性。山楂果实中的酚类物质主要存在于液泡中，多数以游离态形式存在[42]，但是也有部分以结合态形式存在的。膳食纤维是目前报道的与多酚结合最为广泛且紧密的膳食组分之一，通常不溶性膳食纤维含量较高的组织部位中酚类物质含量也较高[43-44]。这提示山楂干中的一部分酚类物质很可能以多酚-膳食纤维，尤其是多酚-不溶性膳食纤维结合态的形式存在，但其占比以及这种多酚-膳食纤维结合对于山楂的药理功效是否起到特殊作用仍有待进一步探究。

4 结论

10种不同来源商品山楂干的基本组分和微量营养成分分析表明，商品山楂干是一类含水量低、碳水化合物含量高、富含钾和钙的食物。主要理化指标和活性成分含量测定结果显示，在这3类商品山楂干中，北山楂的红度较南山楂和广山楂更低；北山楂的可滴定酸含量最高，广山楂的糖酸比最高；可溶性膳食纤维含量排序从高到低依次为北山楂、南山楂和广山楂。北山楂可滴定酸和可溶性膳食纤维含量更高，更适合加工成发酵果醋和果酒等液态功能性食品。在10种不同产地商品山楂干中，湖北黄冈的‘野山楂’的总酚、总黄酮和总原花青素含量均最高，而广西百色的‘大果山楂’均最低。此外，湖北黄冈的‘野山楂’和天津蓟州的‘铁山楂’的总膳食纤维和不溶性膳食纤维含量均显著高于其他商品山楂干（P＜0.05），因此这2种山楂更适合加工成固体功能性食品，如面包、面条和饼干等。

综上所述，10种不同产地的3类商品山楂干在基本组分、理化指标、活性成分以及微量营养成分方面存在一定的差异性，本研究结果为不同产地、不同种类商品山楂干的合理应用提供了一定的参考。

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