采收成熟度對龍灘珍珠李果實品質的影響

黃展文,王穎,李明娟*,游向榮,張雅媛,周葵,衛萍,韋林艷

1(廣西農業科學院 農產品加工研究所,廣西 南寧,530007)2(廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室,廣西 南寧,530007) 3(廣西農業科學院 花卉研究所,廣西 南寧,530007)

龍灘珍珠李是廣西農產品地理標志水果,具有晚熟豐產、外觀亮麗、口感上佳、營養豐富等優點而深受消費者青睞[1-3]。該品種既適合鮮食,也適合加工,是一種極具發展前景的新興特色水果[4-5]。近年來,龍灘珍珠李作為廣西貧困山區脫貧攻堅的一項重要產業,種植面積和產量均得到大幅度提升[6]。目前龍灘珍珠李基本以鮮食為主,于每年7月底至8月中旬成熟,果期短(通常不超過20 d),成熟度不好控制。加之,在傳統的農業生產過程中,至今沒有一個切實可行的與果實品質性狀密切相關的采收成熟度的標準,生產者一般根據經驗盲目判斷,幾乎同時對不同成熟度的龍灘珍珠李果實進行混雜采收,大大增加了果實在貯運過程中的損壞,且嚴重影響了果實品質,造成較高的經濟損失,成為制約龍灘珍珠李產業進一步發展的重要因素。因此,如何科學準確地判斷龍灘珍珠李適宜的采收成熟度具有重要的現實意義。

采收成熟度不僅能夠確定水果的最佳采收期,也是進行產品分級、貯藏保鮮以及加工利用的重要指標。大量研究表明,采收成熟度對果實品質、產量、后期用途影響很大,若采收成熟度過低,果實尚未充分成熟,個小,外觀色澤欠佳,糖分和香氣積累不足、風味寡淡,且不能正常后熟,達不到最佳食用品質；若采收成熟度過高,果實過分成熟甚至已啟動衰老,果肉變軟,抗性下降,不利于貯運和銷售[7-9]。適期采收可使果實達到應有的外觀和風味品質,已在葡萄[10]、火龍果[11-12]、枇杷[13]、百香果[14]、杏果[15]、梨[16-17]、獼猴桃[18]、柑橘[19]、楊梅[20]等多種水果中開展了研究,但至今未見采收成熟度對龍灘珍珠李果實品質影響方面的研究報道,缺乏對龍灘珍珠李適宜采收成熟度的系統研究。因此,本文以龍灘珍珠李為研究對象,分5個批次(成熟度)采收果實,綜合評價不同采收成熟度的果實好果率、外在品質、內在品質及質構特性指標,探明龍灘珍珠李果實品質特性隨著采收成熟度變化的規律,明確果實采收標準及成熟度判斷指標并將其量化,為龍灘珍珠李果實根據采后不同用途確定采收期及品質評價提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

5年生龍灘珍珠李,采自廣西河池市天峨縣,果園位于東經107°04′01.44″、北緯25°03′07.71″,海拔862 m,栽培株行距為4.5 m×5.0 m,選擇具有代表性的果樹9株,果園管理均為常規管理,且管理方法相同。將9株果樹隨機分成3組,即為3個重復,每個重復3株,于2019年7月27日、8月3日、8月10日、8月17日、8月24日觀察果實落果率、蟲害率,并在果樹東南西北4個方向采摘果實,共采收5次,分別記為采收成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ(表1)。采收后每5 kg為一箱置于帶孔的瓦楞紙箱中,采果當天立即運回廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室。每次選擇成熟度和大小基本一致、無損傷、無病蟲害的果實,測定果實品質特性指標。

NaOH、2,6-二氯酚靛酚鈉鹽、3,5-二硝基水楊酸、酚酞、草酸、抗壞血酸、無水乙醇、葡萄糖、鹽酸、亞硫酸氫鈉、酒石酸鉀鈉、苯酚,均為分析純,廣西南寧泰諾生物工程有限公司。

表1 不同成熟度龍灘珍珠李果實的采收時間及果實發育時間Table 1 Harvest date and development days of the different maturity of ‘Longtan’ pearl plum

1.2 儀器與設備

NH300色差儀,深圳市三恩馳科技有限公司；JYL-Y20破壁打漿機,九陽股份有限公司；PAL-1數顯糖度計,日本Atago公司；6350酸度計,上海任氏電子有限公司；WGLL-230BE電熱鼓風干燥箱,天津市泰斯特儀器有限公司；CT3質構儀,美國Brookfield公司；TU-1810紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 果實落果率、蟲害率及好果率統計

(1)落果率。肉眼觀察并統計果實落果數量及總果數,按公式(1)計算。

(1)

(2)蟲害率。每個重復隨機選取50個果實,用手掰開觀察蟲害情況,按公式(2)計算。

(2)

(3)好果率,按公式(3)計算。

好果率/%=100%-落果率-蟲害率

(3)

1.3.2 果實外在品質指標

(1)單果質量。用電子天平稱重法稱取30個果實質量,計算平均單果質量,重復3次。

(2)縱橫徑、果形指數。用數顯游標卡尺測定30個果實的縱徑、橫徑,計算平均值,果形指數用縱徑與橫徑的比值表示。

(3)含水量。按GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》直接干燥法[21]執行。

(4)可食率。用電子天平稱重30個果實的質量,去核后稱量果核質量,重復3次,按公式(4)計算。

(4)

(5)出汁率。稱取一定量的果肉,榨汁后稱量果汁質量,重復3次,按公式(5)計算。

(5)

(6)色度值。采用色差儀測定果皮和果肉色度值,L*表示亮度,a*表示紅綠色度,b*表示黃藍色度,重復6次[22]。

(7)果實感官品質評價。參照高倫江等[23]的方法,略有改動。挑選8名經過專門培訓的科技人員對果實感官品質進行評分,取平均值?？偡譃橥庥^色澤、脆度、多汁性、甜味和酸味評分的總和,具體評價標準見表2。

表2 龍灘珍珠李果實感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of ‘Longtan’ pearl plum

1.3.3 果實內在品質指標

(1)可溶性固形物(total soluble solid,TSS)。用糖度計測定,重復3次。

(2)可溶性糖含量(soluble sugar content,SSC)。采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定[24],重復3次。

(3)可滴定酸(titratable acidity,TA)。采用酸堿滴定法測定[24],重復3次。

(4)pH值。采用酸度計測定,重復3次。

(5)固酸比(TSS/TA)、糖酸比(SSC/TA)。固酸比用可溶性固形物含量與可滴定酸含量的比值表示,糖酸比用可溶性糖含量與可滴定酸含量的比值表示。

(6)Vc含量。采用2,6-二氯酚靛酚鈉鹽滴定法測定[24],重復3次。

1.3.4 果實質構特性

采用CT3質構儀進行測定,包括果實硬度、咀嚼性、彈性和內聚性指標。將果實沿果腹線切成兩半,去核,去部分果皮(約1 mm厚度),測定果肉面質構特性指標,測定條件：選用TA39探頭,TPA模式,距離1.5 mm,觸發力5 g,測試速度0.5 mm/s,重復測定10次,取平均值。

1.4 數據統計分析

實驗數據采用Excel軟件進行統計分析和繪制圖表,采用DPS軟件進行鄧肯新復極差法分析其差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 采收期對龍灘珍珠李果實落果率、蟲害率和好果率的影響

由表3可知,隨著采收期的推延,龍灘珍珠李果實落果率和蟲害率不斷增加,7月27日、8月3日和8月10日采收的果實落果率和蟲害率之間的差異均無顯著差異；之后,落果率和蟲害率呈直線上升,8月24日測其落果率為46.67%,果實已從樹上落果,有20%的果實發生了蟲害(主要是果蠅危害),均極顯著高于其他采收期(P<0.01)。

表3 采收期對龍灘珍珠李果實落果率、蟲害率和好果率的影響 單位：%

好果率隨著采收期的延遲不斷下降,7月27日和8月3日采收時,果實幾乎無落果和蟲害果,好果率為100%；之后呈極顯著下降的趨勢變化,至8月24日(第Ⅴ采收成熟度)好果率僅為33.33,果實損失率高達66.67%。

2.2 采收成熟度對龍灘珍珠李果實外在品質的影響

2.2.1 采收成熟度對龍灘珍珠李果實大小和果形的影響

由表4可知,龍灘珍珠李單果質量隨著采收成熟度的增加先緩慢升高,在第Ⅳ成熟度達到最大值18.25 g,與第Ⅲ成熟度的差異不大,但顯著高于第Ⅰ和Ⅱ成熟度(P<0.05),說明第Ⅰ和Ⅱ成熟度的果實仍在小幅度的生長變大,至第Ⅲ和Ⅳ成熟度時基本穩定；至第Ⅴ成熟度時,單果質量下降至17.72 g,這是由于大量落果和蟲害果而引起的。果實縱徑隨著采收成熟度的增加先升高,至第Ⅱ成熟度時達到最大值,之后降低；前4個采收成熟度之間差異不明顯,第Ⅴ采收成熟度時顯著下降。果實橫徑在整個采收期呈不斷起伏變化,第Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ采收成熟度時差異不明顯,均極顯著高于第Ⅰ和Ⅴ采收成熟度(P<0.01)。整個采收期果實的果形指數為0.84～0.87,基本處于穩定狀態,說明果形變化幅度不大,呈圓形或接近圓形。從果實大小和果形考慮,果實的采收期應為第Ⅲ至Ⅳ成熟度為宜。

表4 不同采收成熟度龍灘珍珠李果實大小和果形變化Table 4 Fruit size and shape of ‘Longtan’ pearl plum with different harvest maturity

2.2.2 采收成熟度對龍灘珍珠李果實含水量、可食率和出汁率的影響

果實水分與其風味和口感密切相關,直接影響著果實的新鮮度和脆度。由表5可知,隨著采收成熟度增加,龍灘珍珠李果實含水量整體呈下降的變化趨勢,第Ⅰ和Ⅱ采收成熟度的果實含水量差異不大,第Ⅲ至第Ⅴ采收成熟度的果實含水量差異也不大,但前者顯著高于后者(P<0.05)。整個采收期果實可食率在96.10%～97.20%,各采收成熟度間差異不明顯,說明采收成熟度對龍灘珍珠李果實可食率的影響很小。果實出汁率隨著采收成熟度的增加而不斷下降,在第Ⅴ成熟度時最小為54.06%,比第Ⅰ成熟度下降了7.11%。

表5 采收成熟度對龍灘珍珠李果實含水量、可食率和出汁率的影響 單位：%

2.2.3 采收成熟度對龍灘珍珠李果實色澤的影響

色澤是評價果實外觀品質、判斷果實成熟度的一個重要而又簡易的依據,其形成是葉綠素、花青素、類黃酮及酚類物質等色素綜合作用的結果[25-26]。由表6可知,隨著采收成熟度增加,龍灘珍珠李果皮亮度L*值整體呈下降趨勢,其中第Ⅲ和Ⅳ成熟度間差異不顯著；果肉L*值整體呈不斷上升的趨勢,第Ⅴ成熟度略有降低,說明果皮色澤不斷加深,亮度值逐漸下降,果肉變化則相反。果皮和果肉紅綠色度a*值均不斷升高,說明無論果皮還是果肉均逐漸由綠色度向紅色度轉變,果實逐漸成熟。果皮黃藍色度b*值逐漸下降,而果肉b*值則逐漸上升,說明果皮和果肉分別朝著藍色度和黃色度方向變化。

由圖1可知,隨著采收成熟度的增加,龍灘珍珠李果皮色澤由淺綠—淺紅—玫紅—紫紅不斷加深,果實逐漸成熟,與果皮色度值變化趨勢一致。

表6 采收成熟度對龍灘珍珠李果實色度值的影響Table 6 Effects of harvest maturity on fruit chromatic value of ‘Longtan’ pearl plum

圖1 不同采收成熟度龍灘珍珠李果實外觀比較Fig.1 Appearance of ‘Longtan’ pearl plum fruit with different harvest maturity

2.2.4 采收成熟度對龍灘珍珠李果實感官品質的影響

由表7可知,龍灘珍珠李外觀色澤和甜味評分隨著采收成熟度的增加而升高,說明隨著果實不斷成熟,果皮著色逐漸均勻,口感不斷變甜；不同采收成熟度對外觀色澤和甜味評分的影響均達到顯著水平(P<0.05)。果實脆度和多汁性評分隨著成熟度的增加而下降,前3個成熟度的果實脆度和多汁性評分差異不大,第Ⅳ成熟度呈極顯著下降(P<0.01),表明隨著采收成熟度增加,果實不斷變軟、水分減少,這種變化在第Ⅳ采收成熟度之后更加明顯。果實酸味評分和感官總分則是先升高后下降,第Ⅲ采收成熟度時最高,分別為16.13分和89.20分,均表現為Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅰ,可見,第Ⅲ采收成熟度的果實感官品質最佳。

2.3 采收成熟度對龍灘珍珠李果實內在品質的影響

2.3.1 采收成熟度對龍灘珍珠李果實TSS和SSC的影響

TSS和SSC是評價果實成熟度、口感及營養品質的常規指標,其大小由果實生長期間積累的糖、酸、維生素、氨基酸、礦物質等多種物質決定。

如圖2所示,龍灘珍珠李果實TSS隨著采收成熟度的增加而不斷升髙,不同采收成熟度對TSS的影響具有顯著差異(P<0.05)。前人在杏果[15]、梨[16-17]和獼猴桃[18]等水果中研究也證明,隨著成熟度增加,果實TSS不斷增加,與本研究結果一致。果實SSC變化趨勢與TSS一致,也隨著采收成熟度的增加而增加,除了第Ⅱ和Ⅲ采收成熟度間差異不顯著外,均達到差異極顯著水平(P<0.01)。整個采收期果實SSC不斷上升,可能與葉片通過光合作用產生的可溶性糖運輸到果實以及果實內淀粉、有機酸等轉化為可溶性糖有關。

表7 采收成熟度對龍灘珍珠李果實感官評分的影響Table 7 Effects of harvest maturity on sensory score of ‘Longtan’ pearl plum

圖2 采收成熟度對龍灘珍珠李果實TSS和SSC的影響Fig.2 Effects of harvest maturity on TSS and SSC of ‘Longtan’ pearl plum注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)(下同)

2.3.2 采收成熟度對龍灘珍珠李果實TA和pH的影響

TA和pH值反應了果實酸味,酸味是果實的主要風味品質之一。由表8可知,龍灘珍珠李果實TA隨著采收成熟度的增加而不斷下降,說明果實成熟度越髙,果實的酸味越低,與酸味感官評分結果一致；除了第Ⅱ和Ⅲ采收成熟度間的差異不顯著外,均達到差異顯著水平(P<0.05)。果實pH值隨著采收成熟度的增加呈現不斷上升的趨勢,第Ⅰ采收成熟度的果實pH值最低為3.49,顯著低于其他采收成熟度,之后各采收成熟度對果實pH值的影響不大。果實成熟過程中,一部分有機酸轉化為糖,一部分作為呼吸底物被逐漸消耗,因此TA下降,直接導致pH上升[10,15]。

表8 采收成熟度對龍灘珍珠李果實TA和pH的影響Table 8 Effects of harvest maturity on TA and pH of ‘Longtan’ pearl plum

2.3.3 采收成熟度對龍灘珍珠李果實固酸比與糖酸比的影響

固酸比和糖酸比是國際通用的衡量果實鮮食品質和風味的重要指標。從圖3可知,隨著采收成熟度增加,龍灘珍珠李果實固酸比和糖酸比的變化趨勢一致,均不斷升高,整個采收期分別從14.16和0.87升高到26.24和2.12,分別升高了85.31%和143.68%；不同采收成熟度對果實固酸比影響較大,均達到差異極顯著水平(P<0.01)；而糖酸比除了第Ⅱ和Ⅲ采收成熟度間差異不顯著外,也達到差異極顯著水平(P<0.01)。在櫻桃[27]和枇杷[28]的研究中也發現,隨著成熟度增加,果實固酸比和糖酸比增加,果實風味由酸甜轉為濃甜,不同成熟度的果實品質差異顯著,與本研究結果一致。

圖3 采收成熟度對龍灘珍珠李果實固酸比和糖酸比的影響Fig.3 Effects of harvest maturity on TSS/TA and SSC/TA of ‘Longtan’ pearl plum

2.3.4 采收成熟度對龍灘珍珠李果實Vc含量的影響

Vc是衡量水果抗氧化、抗衰老能力和新鮮程度等營養品質的重要指標,Vc含量越高,水果營養價值也越高[29]。如圖4所示,龍灘珍珠李果實Vc含量隨著采收成熟度的增加先升高,至第Ⅱ采收成熟度時達到最高為6.25 mg/100 g,比第Ⅰ采收成熟度高13.84%,極顯著高于其他采收成熟度(P<0.01),這可能是由于在第Ⅰ采收成熟度時,果實沒有達到完全成熟,營養物質繼續積累引起的；之后Vc含量不斷下降,至第Ⅴ采收成熟度時Vc含量下降至2.27 mg/100 g。前人分別在梨[17]、楊梅[20]和櫻桃[27]中的研究也發現,隨著采收成熟度的增加,果實Vc含量先增加后減少,與本研究結果一致。

圖4 采收成熟度對龍灘珍珠李果實Vc含量的影響Fig.4 Effects of harvest maturity on Vc content of ‘Longtan’ pearl plum

2.4 采收成熟度對龍灘珍珠李果實質構特性的影響

果實質構特性直接影響果實的口感和用途,通過質構分析儀TPA測試模式,模擬人體口腔咀嚼水果,能更加客觀準確地反應水果的質地特性。其中,硬度指模擬牙齒壓迫樣品需要的最大力,直接反應了果實的軟硬程度；咀嚼性表示牙齒咀嚼樣品達到可吞咽狀

態所需要的能量,反映了果實對咀嚼的抵抗力；彈性為樣品被牙齒擠壓后可恢復的高度；內聚性表示樣品的內部收縮力。如表9所示,龍灘珍珠李果實硬度和咀嚼性均隨著采收成熟度的增加而下降,且受采收成熟度的影響較大,差異分別達到極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)水平；說明隨著成熟度提高,果實質地不斷變軟,咀嚼果實所需要用的能量隨之減少,與杏果[15]、梨[17]和獼猴桃[18]研究結果一致。這種變化可能與果實細胞結構改變和物質成分降解有關[30-31]。果實彈性隨著采收成熟度的增加而下降,第Ⅰ和Ⅱ采收成熟度的果實彈性差異不大,第Ⅲ、Ⅳ 和Ⅴ采收成熟度的果實彈性差異也較小,前者顯著高于后者(P<0.05)；說明隨著果實不斷成熟,果實被擠壓后能恢復的高度不斷變小,尤其第Ⅲ采收成熟度后的果實。

表9 采收成熟度對龍灘珍珠李果實質構特性的影響Table 9 Effects of harvest maturity on texture characteristics of ‘Longtan’ pearl plum

果實內聚性隨著采收成熟度的增加總體呈下降趨勢,整個采收期果實內聚性在0.59～0.65范圍內波動,不同采收成熟度對果實內聚性的影響很小。

3 結論

本研究中第Ⅰ和Ⅱ采收成熟度的龍灘珍珠李果實好果率為100%,隨著采收期延遲,果實不斷掉落和發生蟲害,因而好果率下降,至第Ⅴ采收期好果率僅為33.33%；隨著采收成熟度增加,單果質量先緩慢升高,至第Ⅳ成熟度達到最大,與第Ⅲ成熟度差異不顯著,第Ⅴ成熟度時下降；果形在整個采收期差異不大；果實含水量和出汁率均不斷降低,可食率無顯著變化；果皮L*、b*值逐漸下降,而a*值及果肉L*、a*、b*值均整體呈不斷上升趨勢；果實外觀、甜味評分不斷升高,脆度和多汁性評分不斷下降,而酸味評分和感官總分則先升高后下降,第Ⅲ采收成熟度時均達最高；隨著采收成熟度增加,果實TSS、SSC、pH、TSS/TA、SSC/TA不斷升高,TA不斷降低,Vc含量則先升高至第Ⅱ采收成熟度時達到最大值,之后不斷下降；果實硬度、咀嚼性、彈性和內聚性均隨著采收成熟度增加而下降,果實質地不斷變差。

進一步分析表明,第Ⅰ采收成熟度的龍灘珍珠李單果質量較低,果實仍在生長,果面色差,TSS、SSC、pH、TSS/TA、SSC/TA和感官評分最低,Vc略低,TA最高,果實營養物質尚未充分積累,口感風味較差,無論鮮食還是貯藏均不宜采收。隨著成熟度增加,果實充分成長,著色逐漸均勻,硬度較大,風味由酸甜轉為濃甜,第Ⅱ和Ⅲ采收成熟度的果實適合于鮮食,也適合于長期貯運；第Ⅳ采收成熟度的果實適合于鮮食和短途運輸。第Ⅴ采收成熟度的好果率很低,果實充分著色,風味濃郁,但硬度變軟,質地變差,物流不便,只能用于產地即時消費。本研究結果可根據不同的消費目的、用途、銷售區域半徑和消費者喜好確定龍灘珍珠李適宜的采收成熟度和最佳上市期,為優質龍灘珍珠李生產提供明確的指導。