不同采收期对烟台苹果果实品质影响研究

张丽娜，李梦琪，朱亮，赵玲玲，姜中武，孙承锋*

（1.烟台大学生命科学学院，山东 烟台 264005；2.烟台大学农学院，山东 烟台 264005）

不同采收期对烟台苹果果实品质影响研究

张丽娜1，李梦琪1，朱亮1，赵玲玲2，姜中武2，孙承锋1*

（1.烟台大学生命科学学院，山东 烟台 264005；2.烟台大学农学院，山东 烟台 264005）

本文选择三个成熟期中优质且具有特色的苹果品种，即早熟品种嘎啦、中熟品种红将军和晚熟品种烟富3号作为试验材料，通过对三种烟台苹果的外观指标、营养指标和挥发性香气成分进行测定分析，比较了不同品种苹果果实品质差异，研究了采收期对苹果果实品质的影响。试验结果表明：随着采收期的延长，苹果的单果重、可溶性固形物和可溶性糖含量随采收期的延长逐渐增加，硬度、可滴定酸和总酚含量显著降低（P＜0.05）。不同采收期苹果的维生素C含量有显著性差异（P＜0.05）。通过主成分分析发现，采收期对苹果风味成分的组成有较大影响。因此，适当延长采收期有助于苹果糖类物质的积累，使糖酸比增加，也有利于苹果香气成分的积累，起到提高苹果感官品质的作用，但采收期对不同品种苹果品质的影响有所差异，应该针对不同品种苹果在采收期的选取上有所调整，才能使苹果感官品质达到最佳。

苹果品种；采收期；果实品质；香气成分

采收既是栽培的最后一个环节，也是苹果商品化处理的第一个环节。采收时苹果的成熟度关系到苹果果实的品质[1-3]。采收过早，苹果果实营养成分积累不足，果实失水严重，腐烂率较高，产量低；采收过晚，苹果果实内部酶活较高，营养成分降解加快，硬度快速降低，果实贮藏性能降低[4，5]。因此根据采后用途确定合适的采收期是至关重要的。随着人们生活水平的提高，消费者不仅仅关注苹果的外观指标，也越来越重视苹果的风味。苹果中的香气成分主要包括酯类、醛类、醇类、酮类、萜烯类一系列复杂的挥发性化合物[6-8]，而这些挥发性成分的种类、含量与果实成熟度、品种等有关。

目前，我国苹果的主要栽培品种为嘎啦系、元帅系和富士系，其他品种栽培比例较小，其中，富士系中优良品种的种植面积占总苹果栽培面积的80%以上[9-11]。山东是我国苹果主要产区之一，烟台苹果占有重要地位，2015年，烟台苹果产量为463.7万t，占山东省苹果产量的50%，占全国苹果产量的11%；因其味道甜美、口感爽脆、耐贮藏的特点，受到消费者的认可。为了探明采收期对烟台地区苹果品质的影响，将嘎啦、红将军和烟富3号3种不同成熟期的烟台苹果选为研究对象，分析比较不同品种、不同采收期苹果的品质差异，为确定适合的采收期提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验所用苹果样品均采摘于烟台市农业科学研究院试验果园，本试验所用的苹果品种为三个成熟期中优质且具有特色的苹果品种，即早熟品种嘎啦、中熟品种红将军和晚熟品种烟富3号。这3种烟台苹果在传统采收时间的基础上分别提前一周和延迟一周取样测定。

表1 苹果品种及采摘时间

没食子酸98%，分析纯，成都曼思特生物科技有限公司；抗环血酸，优级纯，天津市光复精细化工研究所；2,6-二氯靛酚，指示剂，分析纯，生工生物工程（上海）股份有限公司；FC试剂，北京索莱宝科技有限公司；氯化钠、氢氧化钠、硫酸、草酸、偏磷酸、蔗糖、酚酞、氢氧化钠、甲醇，皆为分析纯。

1.2 仪器与设备

GCMS-QP2010型气相质谱仪，日本岛津公司；DS-1型高速组织捣碎机，金坛万华仪器公司；手动SPME进样手柄、萃取头（75μm，CAR/PDMS），美国Supelco公司；0～150mm游标卡尺，上海沪量量刃具有限公司；WFZ UV-2000紫外分光光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司；阿贝折光仪，上海光学仪器厂；TDL-60B台式低速离心机，上海圣科仪器设备有限公司；GY-1型果实硬度计，牡丹江市机械研究所。

1.3 测定指标方法

1.3.1 外观指标

每种苹果随机选取30个样品，使用电子天平测其果重；测量纵径、横径，计算果形指数（纵径/横径）。每种苹果随机选取10个样品，使用果实硬度计测定其硬度。

1.3.2 营养指标

可溶性固形物的测定步骤参照农业行业标准NY/T 2637-2014，可溶性糖的测定采用蒽酮试剂法，可滴定酸采用指示剂滴定法，维生素C的测定参照国标GB/T6195-1986，总酚的测定采用福林酚法[12,13]。

1.3.3 挥发性香气成分

样品测定步骤：将去核的果实放入组织捣碎机中捣碎，迅速称取6.000g的样品放于15mL萃取瓶中，之后加入0.300g氯化钠，搅拌均匀后用橡胶隔片密封。将样品瓶放置于恒温磁力搅拌器中，在60℃的水浴条件下平衡10min，用已老化的纤维萃取头萃取50min[14]。

挥发性香气成分采用GC-MS分析测定。气相色谱条件：将萃取头放于气相质谱仪进样口，在230℃下解吸5min。色谱柱为DB-Wax（30m×0.25mm，0.5μm）；进样口温度为250℃；初始温度为40℃，保持3min，以8℃/min升温至80℃后保持1min，继续以9℃/min升温至130℃后保持1min，最后以6℃/min升温至230℃并保持5min；载气为氦气，分流比为1:10，流速为1.0mL/min。质谱条件：电子能量为70eV，离子源温度为200℃，电离方式EI，质量扫描范围33～450m/z[14]。

2 结果与分析

2.1 外观指标

不同采收期苹果外观指标测定结果如表2所示。由表可知，随着采收期的延长，苹果的单果重呈上升趋势。其中嘎啦苹果单果重变化较小，而烟富3号苹果变化最大，最后采收的烟富3号（C）相比最早采收的烟富3号（A），苹果单果重增加了14.4%。采收期对苹果的果形指数几乎没有影响。随着采收期的延长，果实硬度呈现下降趋势，其中嘎啦、红将军苹果（A）与（C）间硬度差异显著（P＜0.05），这是因为果肉的硬度和果肉中的原果胶含量有关，随着果实逐渐成熟，原果胶被分解为果胶（或果胶酸），果肉细胞间变松弛，因此果实的硬度也逐渐降低[15,16]。

表2 不同采收期苹果的外观品质

2.2 营养指标

不同采收期苹果营养指标测定结果如表3（见下页）所示。由表3可知，随着采收期的延长，苹果的可溶性固形物和可溶性糖含量均显著增加（P＜0.05），这是由于果实在生长过程中营养物质的积累产生的，因此，适当延长采收期，有助于苹果糖类物质的积累。随着采收期的延长，苹果的可滴定酸含量显著降低（P＜0.05）。在酸类物质含量降低的同时，糖类物质得到了积累，因此苹果的糖酸比会明显提高，这会使苹果更香甜可口，因此，适当延长采收期，能改善苹果口感。随着采收期的延长，嘎啦苹果的维生素C含量显著增加（P＜0.05）；而红将军和烟富3号苹果均呈先增加后降低趋势，这是由于采收过早维生素C含量积累不足，采收过晚维生素C易在维生素酶的作用下分解，含量降低[18]。随着采收期的延长，苹果的总酚含量显著降低（P＜0.05），且均为先缓慢下降，后急剧下降，这是由于苹果在果实的发育过程中，绿原酸、儿茶素、表儿茶素等多酚含量均呈下降趋势[19]。苹果的总酚含量以及酚类单体物质的组成与苹果加工产品的品质密切相关[17]，以苹果果汁为例，多酚会通过酶促褐变或氧化缩合反应使果汁的色泽加深，此外，多酚物质含量过低，会使果汁失去特色风味，但含量过高，也会使产品产生涩感[20,21]。

表3 不同采收期苹果的营养品质

表5 不同采收期苹果中香气成分种类相对含量

2.3 挥发性香气成分

三种苹果的挥发性香气成分GC-MS分析结果如表4（见21、22页）、表5所示。由表4可知，在3个不同采收期的嘎啦苹果、红将军苹果和烟富3号苹果中，分别检测到37种香气成分、34种香气成分和38种香气成分，其中共有的主要香气成分为：2-己烯醛、1-己醇、乙酸丁酯、己醛、2-甲基丁基乙酸酯、乙酸己酯。在嘎啦苹果中，随着采收期的延长，乙酸丁酯、乙酸己酯、正乙酸丙酯、壬醛、己酸己酯、1-壬醇、己酸、6,10-二甲基-5,9-二烯-2-十一碳酮的含量呈上升趋势，其他香气成分含量均呈先增加，后降低的趋势。此外，香气成分的总含量也随着采收期的延长而呈现先增加，后下降的趋势，因此采收期过晚不利于嘎啦苹果香气成分的积累。在3个不同采收期的红将军苹果中，除乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丙酸丁酯、2-甲基-丁酸丙酯、1-己醇、α-法尼烯、1-十三醇外，其他香气成分的含量在红将军（C）中均达到最高。此外，香气成分的总含量也随着采收期的延长而呈现上升趋势，因此，适当推迟采收期有利于红将军苹果香气成分的积累。在3个不同采收期的烟富3号苹果中除己酸乙酯、1-丁醇、2-己烯醛、2-己烯-1-醇乙酸酯、乙酸丁酯、癸醛、α-法尼烯外，其他香气成分均随着采收期的延长而增加。此外，在烟富3号中，检测出的香气成分的种类和含量均随着采收期的延长而增加。因此，适当推迟采收期有利于烟富3号苹果香气成分的积累。

采收期苹果的香气成分种类相对含量如表5所示，由表5数据可知，三个苹果品种中醇类、醛类和酯类物质含量的变化较大，而这三类成分构成了苹果的主体香气，但不同苹果品种三类成分变化有所差异。嘎啦苹果中，醇类物质的相对含量随采收期的延长逐渐降低，醛类物质的相对含量随采收期的延长呈现出先上升后下降的趋势，酯类物质的相对含量随采收期的延长呈现出先下降后上升的趋势，三类成分的总相对含量随采收期的延长逐渐降低；红将军苹果中，醇类物质的相对含量随采收期的延长逐渐降低，醛类物质的相对含量随采收期的延长呈现出先下降后上升的趋势，酯类物质的相对含量随采收期的延长逐渐增加，三类成分的总相对含量随采收期的延长呈现先下降后上升的趋势；烟富3号苹果中，醇类物质的相对含量随采收期的延长呈现出先下降后上升的趋势，醛类物质的相对含量随采收期的延长呈下降趋势，酯类物质的相对含量随采收期的延长呈上升趋势，三类成分的总相对含量随采收期的延长逐渐增加。由此可以看出，采收期对苹果香气成分的组成有较大影响，并且对不同品种苹果香气成分的影响有较大差异。

对不同采收期苹果中各类香气成分进行主成分分析，结果如表6、表7所示，主成分一和主成分二的载荷图如图1所示。

图1 主成分载荷图

表6 主成分分析解释总差异

表7 主成分载荷矩阵与特征向量

表4 苹果中挥发性香气成分GC-MS分析结果

续表

由图1（见20页）可知，嘎啦苹果分布在两个不同的象限中，其中嘎啦（C）位于第二象限，而嘎啦（A）和嘎啦（B）位于第三象限，表明嘎啦（C）和前两个采收期的苹果香气组成差异较大；红将军苹果分布在第一象限，其中红将军（A）位于第一和第二象限交界处，与后两个采收期的苹果相对距离较远，表明红将军（A）与其香气组成差异较大；烟富3号苹果分布于第四象限，三个采收期的苹果分布较集中，差异不大。

建立前三个主成分的线性回归方程：

式中Zscore均为经过标准化后的数值。

将前三个主成分的方差贡献率作为权重系数α1、α2、α3建立评价模型，S=α1×PC1+α2×PC2+α3×PC3计算不同品种苹果的综合得分，结果如表8所示。

表8 不同采收期苹果的综合得分和排名

综合得分排名先后反映出不同品种苹果间主要香气成分的差异大小，由表8可知，红将军（A）、嘎啦（C）的综合得分分别和另外两个采收期的苹果差异较大，不同采收期烟富3号苹果综合得分较为接近，差异不明显，这与载荷图结论一致。

3 结论

随着采收期的延长，苹果的单果重呈上升趋势，对嘎啦苹果影响较小，但对烟富3号苹果影响较为明显。不同采收期苹果的果形指数无显著性差异。随着采收期的延长，苹果的硬度显著降低（P＜0.05）。随着采收期的延长，苹果的可溶性固形物和可溶性糖含量均呈上升趋势，可滴定酸和总酚含量显著降低（P＜0.05）。采收期对不同品种苹果的维生素C含量影响有所差异，其中，嘎啦苹果的维生素C含量显著增加（P＜0.05），而红将军和烟富3号苹果均呈先上升后下降趋势。通过主成分分析发现，采收期对苹果香气成分的组成有较大影响，并且对不同品种苹果香气成分的影响有较大差异。嘎啦苹果中，醇类、醛类和酯类成分的总相对含量随采收期的延长逐渐降低；红将军苹果中，三类成分的总相对含量随采收期的延长呈现先下降后上升的趋势；烟富3号苹果中，三类成分的总相对含量随采收期的延长逐渐增加。

适当延长采收期有助于苹果糖类物质的积累，使糖酸比变大，也有利于苹果香气成分的积累，起到提高苹果感官品质的作用。但采收期对不同品种苹果品质的影响有所差异，应该针对不同采后用途对不同品种苹果在采收期的选取上有所调整。

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Effects of Different Harvest Time on Fruit Quality of Yantai Apple

ZHANGLi-na1,LI Meng-qi1,ZHULiang1,ZHAOLing-ling2,JIANGZhong-wu2,SUNCheng-feng1*
(1.College ofLife Sciences,Yantai University,Yantai 264005,China;2.College ofAgriculture, Yantai University,Yantai 264005,China)

Three kinds of Yantai apple were taken as experiment materials,and the appearance quality,nutritional quality and volatile aroma compounds were determined.Apple fruit quality were compared among different cultivars,according to appearance index,nutritional index and volatile aroma components,and the effect of different harvest time on fruit quality was also analyzed.Experimental results showed that the fruit weight,soluble solids and soluble sugar of the apple fruit were increased with the delaying harvest time.Moreover,firmness,titratable acid and total phenols of the apple fruit were decreased significantly,but there was no significant change in fruit shape index.There were significant differences in content of Vitamin C in apple at different mature period.The results of principal component analysis(PCA)indicated that harvest time have a great influence on the composition of flavor components.Properly delaying harvest time would be beneficial for sugar accumulation which is contribute to raise sugar acid ratio and also increase the concentrations of aroma compounds.Furthermore,the effect of harvest time on apple quality of different varieties was different,suitable harvest time should be selected to improve the apple fruit sensoryquality.

Apple cultivar;harvest time;fruit quality;aroma compounds

S661.1

A

1008-1038(2017)06-0016-09

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.06.004

2017-04-07

2014年山东省泰山学者种业人才团队支撑计划

张丽娜（1992—），女，硕士研究生，研究方向为农产品加工及贮藏工程

*通讯作者：孙承锋（1971—），男，副教授，博士，研究方向为农产品加工贮藏及品质评价