采收期及贮藏期对红将军苹果贮藏品质的影响

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）

采收期及贮藏期对红将军苹果贮藏品质的影响

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）

通过对烟台红将军苹果不同采收期、贮藏期营养指标和挥发性香气成分的测定，采用主成分和聚类分析方法对其香气成分进行分析，研究采收期和贮藏期对苹果贮藏品质的影响。试验结果表明：提前采收苹果的可溶性固形物和可溶性糖含量在贮藏前60天显著性增加（p<0.05），后显著性降低（p<0.05）；正常采收和延迟采收的苹果可溶性固形物和可溶性糖含量在贮藏期间显著降低（p<0.05）。苹果可滴定酸和维生素C含量在贮藏期间均显著降低（p<0.05），而总酚含量在贮藏前60天呈降低趋势，后呈升高趋势。经120 d贮藏后，提前采收和正常采收的苹果检测到香气成分的数量和总含量较采收时均有了明显提升，但延迟采收的苹果在贮藏后香气成分数量和总含量与采收时无明显差异。醇、醛和酯类物质在贮藏期间变化明显，在一定程度上决定着苹果香气成分的组成。

红将军苹果；采收期；贮藏；果实品质；挥发性香气

山东是我国苹果主要产区之一，烟台是山东省的主要苹果产区，且已有400多年栽培苹果的悠久历史，烟台苹果因其味道甜美，口感爽脆，耐贮藏的特点而受到消费者的认可[1-2]。苹果采后贮藏保鲜已成为苹果商业化过程中的重要环节，有效保障了苹果周年供应，采收时苹果的成熟度关系到苹果果实的品质和贮藏性能[3-5]。采收过早，营养成分积累不足，香气物质含量较低，易造成果实贮藏后期的品质劣变；采收过晚，不能很好地保持果实的营养成分，果肉的风味变淡，降低其贮藏性能，因此过早或过晚采收都会对生产造成不利的影响，选择适宜的采收期是至关重要的[6-9]。红将军苹果是日本从早熟富士中选育的浓红型芽变，其果实色泽艳丽且果实高桩，成熟期比红富士提前30 d左右，有较强的市场竞争力，是一个优良的中熟苹果品种。随着生活水平的日益提高，消费者不仅仅关注苹果的外观品质，也越来越重视苹果的香味[10]。本试验通过测定红将军苹果不同采收期的营养指标与挥发性香气成分等指标在贮藏过程中的变化，对不同采收期苹果的贮藏品质进行全面比较分析，探究采收期对苹果贮藏品质的影响，以期为红将军苹果适期采收提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料

中熟苹果中优质且具有特色的红将军苹果：采摘于烟台市农业科学研究院试验果园，每次采摘苹果果实30 kg，采收后贮存于（0±1）℃冷库，在测定前12 h取出，放至常温后进行测定。苹果品种及采摘时间如表1所示。

表1 苹果品种及采摘时间Table 1 The cultivar and harvest time of the apple

1.1.2 试剂

氢氧化钠（分析纯）：天津市光复科技发展有限公司；蔗糖（分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司；抗坏血酸（优级纯）：天津市光复精细化工研究所；2，6-二氯靛酚（指示剂）：生工生物工程股份有限公司；FC试剂：北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

TDL-60B台式低速离心机：上海圣科仪器设备有限公司；WFZ UV-2000紫外分光光度计：尤尼柯仪器有限公司；DS-1型高速组织捣碎机：金坛万华仪器公司；GCMS-QP2010型气相质谱仪：日本岛津公司；手动 SPME 进样手柄、萃取头（75 μm CAR/PDMS）：美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 营养指标测定方法

参照农业行业标准NY/T 2637-2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定折射仪法》测定可溶性固形物[11]；用斐林试剂法测定可溶性糖；用酸碱滴定法测定可滴定酸；用2，6-二氯靛酚滴定法测定维生素C；用福林酚法测定总酚[12]。

1.3.2 挥发性香气成分测定方法

样品的测定步骤：将果实去核后放入组织捣碎机中捣碎，迅速称取6 g（精确到0.001 g）的样品放在15 mL萃取瓶中，并加入0.3 g氯化钠，搅拌均匀后用橡胶隔片密封。在60℃水浴条件下将样品瓶放置在恒温磁力搅拌器中平衡10 min，之后用已经老化的纤维萃取头萃取50 min[13]。

GC-MS的分析条件：将萃取头放于气相色谱仪进样口，在230℃下解吸5 min。色谱柱：DB-Wax（30 m×0.25 mm，0.5 μm）；进样口温度：250℃；初始温度为40℃，保持3 min，以8℃/min升温到80℃后保持1 min，以9℃/min升温到130℃后保持1 min，最后以6℃/min升温到230℃后保持5 min；载气为氦气，分流比为1∶10，流速为1.0 mL/min。质谱条件：离子源温度：200 ℃；电离方式：EI；电子能量：70 eV；质量扫描范围：33 m/z～450 m/z[13]。

2 结果与分析

2.1 营养指标分析

不同采收期的红将军苹果在贮藏过程中营养指标测定结果如表2所示。

表2 不同采收期苹果贮藏期间的营养品质Table 2 The nutritional quality values of apple in different harvest time during storage

富士苹果贮藏期长，于0℃冷库中达120 d以上[14]。在红将军苹果贮藏期间，果实腐烂现象极少，硬度和重量变化较小，因此主要测定了红将军苹果的营养指标。由表2可知，红将军（A）可溶性固形物和可溶性糖含量在贮藏期间呈现先上升，后下降的趋势，而红将军（B）和红将军（C）可溶性固形物和可溶性糖含量均显著降低（p<0.05），这主要是因为红将军（A）提前采收，果实内含有淀粉，这些淀粉在贮藏期间逐渐转化为糖，而后采收的红将军（B）和红将军（C）果实完全成熟，果实内含淀粉极少。由于果实在贮藏期间的呼吸作用会消耗糖，因此，后采收的苹果果实中可溶性固形物和可溶性糖含量逐渐降低。不同采收期的苹果可滴定酸和维生素C含量在贮藏期间均显著降低（p<0.05），有机酸作为呼吸底物被消耗[15]，而维生素C不稳定，易被氧化，因此二者会呈现下降趋势。不同采收期的苹果总酚含量在贮藏期间均呈现先下降 （p<0.05），后上升（p<0.05）的趋势。有研究表明，总酚含量下降是由于苹果呼吸代谢自然消耗，之后含量上升是因为苹果处于低温环境而做出的适应性变化，以抵抗不良环境对其呼吸的影响[16-17]。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，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，且多酚物质含量过低，会使果汁失去特色风味，但含量过高，也会使产品产生涩感，此外，不同成熟度的苹果汁褐变能力不同，生理成熟的苹果褐变率高于完全成熟的苹果[18-19]。

2.2 挥发性香气成分分析

红将军在贮藏期间挥发性香气成分的变化见表3。

表3 红将军苹果在贮藏期间挥发性香气成分的变化Table 3 The changes of volatile aroma compounds of Red General Fuji apple during storage

续表3 红将军苹果在贮藏期间挥发性香气成分的变化Continue table 3 The changes of volatile aroma compounds of Red General Fuji apple during storage

续表3 红将军苹果在贮藏期间挥发性香气成分的变化Continue table 3 The changes of volatile aroma compounds of Red General Fuji apple during storage

由表3可知，3个不同采收期苹果贮藏期间，检测到的共有成分有41种，其中主要为：（S）-丙氨酸乙基酰胺、1-丁醇、1-己醇、2-己烯-1-醇乙酸酯、2-己烯醇、2-己烯醛、2-甲基丁基乙酸酯、2-甲基丁酸己酯、α-法尼烯、丙酸丁酯、己醛、己酸己酯、己酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、乙酸戊酯。在这些成分中，α-法尼烯在不同采收期的苹果中均随着贮藏期的延长而增加，有研究表明，α-法尼烯与虎皮病的发生有关[20-22]，此外，果实不同的采收期对虎皮病的发生也有较大影响，采收期越早，发病率越高[23]。红将军（A）和红将军（C）中的己酸己酯随着贮藏期的延长而增加；红将军（B）中的2-己烯醛随着贮藏期的延长而增加，己醛随着贮藏期的延长先减少后增加。其他成分随着贮藏期的延长均呈现先增加后降低或一直降低的趋势，这与不同采收期的苹果整体香气成分含量在贮藏期间的变化一致。不同采收期苹果在贮藏期间香气成分种类相对含量的变化如表4所示。

表4 不同采收期苹果在贮藏期间香气成分种类相对含量Table 4 The relative content of aroma compounds of apple in different harvest time during storage

由表4可知，不同采收期的苹果在贮藏期间醇类、醛类、酯类和萜烯类物质的相对含量变化较大，其中醇、醛、酯类物质构成了红将军苹果的主体香气，不同采收期苹果的该三类成分变化有所差异。红将军（A）和红将军（B）中的醇类物质的相对含量随着贮藏期的延长呈现下降趋势，而红将军（C）中醇类物质呈现先上升后下降的趋势；红将军（A）中的醛类物质呈现先上升后下降趋势，红将军（B）中的醛类物质呈现先下降后上升趋势，而红将军（C）中的醛类物质呈一直下降趋势；不同成熟期苹果中的酯类物质的相对含量均随着贮藏期的延长而呈现先上升后下降的趋势。

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5、表6所示，主成分一和主成分二的载荷图如图1所示。

表5 主成分分析解释总差异Table 5 Total variance explained of principal component analysis

表6 主成分载荷矩阵与特征向量Table 6 Loading matrix and eigenvectors of principal components

图1 主成分载荷图Fig.1 Plot of principal component analysis

由图1可知，未经贮藏的3个不同采收期的苹果分布于第一和第四象限的交界处；经过60 d贮藏的苹果主要分布在第二象限，而红将军（A）分布于第一和第二象限交界处，与红将军（B）、红将军（C）相对位置较远，表明它与红将军（B）、红将军（C）苹果的香气组成差异较大；经过120 d贮藏，3个不同采收期苹果均分布于第三象限，且相对位置很接近，说明不同采收期苹果经过长时间贮藏后香气成分差异较小，香气成分逐渐趋于稳定。

建立前3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3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7所示。

表7 不同采收期苹果在贮藏期间的综合得分和排名Table 7 Comprehensive scores and ranks of apple in different harvest time during storage

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7可知，在未经贮藏的苹果中，最早采收的红将军（A）得分较低，和另外两个采收期的苹果品质有明显区别，这可能是因为苹果提前采摘，苹果仍处于发育阶段，香气成分组成和成熟后的苹果有很大差异；而红将军（B）和红将军（C）得分比较接近，这应该是果实成熟后，香气成分趋于稳定，正常采摘和延迟采摘的苹果香气成分差异不大。在贮藏60 d后，不同采收期苹果得分差异较大，这可能是因为不同采收期的苹果通过自身代谢，在低温环境下做出适应性变化，导致香气成分的组成发生变化。经过120d贮藏后，3个采收期的苹果综合得分基本一致，说明经过长时间贮藏后，苹果适应了低温环境，香气成分的组成达到稳定，因此不同采收期的苹果香气成分没有明显差异。

使用SPSS Statistics 17.0分析软件，聚类方法为组间联接，度量标准为平方欧氏距离，进行个案系统聚类分析，结果如图2所示。

图2 不同采收期苹果在贮藏期间的聚类分析Fig.2 Cluster analysis of apple in different harvest time during storage

由图2可知，当类间距为10时，经过120 d贮藏后的不同采收期的苹果聚为一类；经过60 d贮藏的红将军（B）和红将军（C）聚为一类；未经贮藏的红将军（B）和红将军（C）聚为一类；经过60 d贮藏的红将军（A）和未经贮藏的红将军（A）分别聚为一类，这与主成分分析的结果基本一致，提前采摘的红将军（A）还未完全成熟，与稍晚采收的苹果差异较大，但经过60 d贮藏后，果实逐渐成熟，因此和未经贮藏的红将军（B）与红将军（C）的香气成分组成接近，故与红将军（B）与红将军（C）苹果聚为一类。当类间距为20时，经过长时间贮藏的苹果聚为一类，与刚采摘时有明显差异，说明贮藏改变了苹果香气成分的组成，与新鲜苹果有较大变化。

3 结论

提前采收的红将军（A）苹果可溶性固形物和可溶性糖含量低，但在贮藏前期有上升趋势，红将军（B）和红将军（C）苹果可溶性固形物和可溶性糖含量在贮藏期间均显著降低（p<0.05）；不同采收期红将军苹果的可滴定酸和维生素C含量在贮藏期间均显著降低（p<0.05），但提前采收的红将军苹果维生素C积累不足，在整个贮存期间苹果中维生素C含量显著降低；提前采收的红将军苹果总酚含量丰富，且在贮藏末期提前采收的红将军苹果总酚含量高于延迟采收红将军苹果的总酚含量。

在整个贮藏期间，3个采收期苹果中检测到的共有物质有41种，其中主要为：（S）-丙氨酸乙基酰胺、1-丁醇、1-己醇、2-己烯-1-醇乙酸酯、2-己烯醇、2-己烯醛、2-甲基丁基乙酸酯、2-甲基丁酸己酯、α-法尼烯、丙酸丁酯、己醛、己酸己酯、己酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、乙酸戊酯。苹果中香气的物质含量在贮藏期间变化明显，其中醇、醛和酯类物质所占比例较大，在一定程度上决定着苹果香气成分的组成。提前采收的红将军苹果香气物质积累不足，但在贮藏前期有增加趋势，在贮藏末期，贮藏时间对香气影响不明显。提前采收的苹果醇类呈下降趋势，醛类先增加后减少，酯、酮类相对稳定。经过120 d贮藏后，不同采收期的苹果萜烯类香气物质明显增高，提前采收和正常采收的苹果检测到的香气成分数量和总含量较采收时均有了明显提升，但延迟采收的苹果与采收时几乎一致。

结合试验的研究结果，从可溶性固形物、可溶性糖等几个方面的理化指标和香气成分比较，综合分析建议长期贮藏的红将军苹果，在烟台地区的适宜采收期为9月15日到9月22日。

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Effects of Harvest Time and Storage Period on Storage Quality of Red General Fuji Apple

ZHANG Li-na1，LI Meng-qi1，ZHU Liang1，ZHAO Ling-ling2，JIANG Zhong-wu2，SUN Cheng-feng1，*
（1.College of Life Sciences，Yantai University，Yantai 264005，Shandong，China；2.College of Agriculture，Yantai University，Yantai 264005，Shandong，China）

In order to study the effect of harvest time and storage period on the storage quality of apple fruit，nutrition index and volatile aroma components of Red General Fuji apple in Yantai were determined.The sample of different harvest time and storage period were stored for 0 days，60 days and 120 days.The aroma components were analyzed by principal component analysis（PCA）and cluster analysis（CA）.The result showed that the content of soluble solids and soluble sugar of early harvest apple increased in the first 60 days of storage and then decreased during storage period，but the content of soluble solids and soluble sugar of normal and late harvest apple were decreased significantly during storage period.The content of titratable acid and vitamin C were decreased significantly in all the storage period，but the content of total phenols were decreased in the first 60 days and then increased.Both the quantity and concentration of aroma compounds in early and normal harvest apple improved obviously stored for 120 days，but the quantity and content of aroma compounds in late harvest apple had no significant difference compared with the apples stored for 0 days.The alcohols，aldehydes and esters changed obviously during storage period which determined the composition of the apple aroma components to some degree.

Red General Fuji apple；harvest time；storage；fruit quality；volatile aroma

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.24.038

2014年山东省泰山学者种业人才团队支撑计划

张丽娜（1992—），女（汉），硕士研究生，研究方向：农产品加工及贮藏工程。

*通信作者：孙承锋（1971—），男（汉），副教授，博士。

2017-05-14