利用DA-Meter非损检测梨果实品质

关晔晴，秦晓丽，裴颖，魏创奇，关军锋

（河北省农林科学院遗传生理研究所，河北石家庄 050051）

果实成熟度直接影响着采后贮藏性能与销售品质。如果果实过早采摘，果实不会达到优良的风味和口味；过晚采摘，果实不耐贮运。因此，判断果实的成熟度至关重要。传统测量果实成熟度的方法大多通过观察果实大小、果皮颜色，以及测定果实硬度、可溶性固形物含量，观察种子褐变率等，这些检测时会损伤果实，还要取果实汁液、果肉，且费时、不够精准[1]。近些年来，一些研究集中于果实无损检测技术，如可视的近红外光谱技术、电子鼻检测等[2～4]应用，但其费用高，仪器校准时间长，测定过程慢。

DA-Meter是一种新式果实采收检测设备（意大利，Bologna大学专利产品），用于帮助水果生产商快速判断水果成熟度，确保让品质最佳的果实流入市场。DA-Meter属于无损伤检测，该设备通过外部传感器上的 LED灯，照在果实表面，测定水果成熟时果皮中670 nm与720 nm接近叶绿素a高峰处的吸光度差值来判断其成熟度，检测过程简单快速[5,6]；还能检测到果实内部的成熟度，为评估果实内在品质提供了快速可靠的数据[5]。近些年来利用这种简单便携、易操作、成本低的DA-Meter设备测量李、桃、苹果果实的成熟度，取得了长足的进展[7～9]。

对于梨，尤其是亚洲梨，该设备应用的研究还未见报道，因此，本研究针对早熟（“绿宝石”、“早酥”）、中熟（“新梨7号”、“黄冠”、“西子绿”、“雪青”）及晚熟（“玉露香”、“红香酥”、“鸭梨”、“雪花”）10个不同成熟期的梨品种，通过测定果实不同品质指标，同时利用DA-Meter测定果实果面IAD值，分析IAD值与各品质指标相关性，探讨DA-Meter设备作为非损手段检测梨果实品质的可能性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 指标测定

1.2.1 品质指标测定

硬度采用GY-4型（浙江产）果实硬度计测定；SSC采用PAL-1型（日本产）便携式糖度计测定；可溶性糖采用蒽酮试剂法测定[10]；可滴定酸（TA）、维生素 C（VC）分别采用酸碱滴定法、2,6-二氯靛酚滴定法[11,12]测定；种子褐变率参考李丽梅等[13]测定方法。

1.2.2 果皮色泽L、a、b测定

使用CR-400型色差仪（日本产）测定。选取梨果实阴阳两面中腹线上的果面为目标测定，每次测定前用白色标准色校正。参考 Mcguire[14]的测定方法。实际应用中多用L值反映果皮的明亮程度；a为正值表示红色，a为负值表示绿色；b为正值表示黄色，b为负值表示蓝色；用H（a/b）表示果皮色调角指标；用C）表示果皮饱和度。

1.2.3 IAD值测定

在选取的每个梨果实阴阳两面的赤道位置上标定十字线，按照仪器说明书，把DA-Meter仪器探头紧贴画有十字线处的果实表皮，按下“√”键完成一次测定。每次测定都需要把仪器探头对准，并紧贴标准板的白色部分进行校准。

1.3 数据处理

品质测定时每次测定15个果实，重复3次。数据采用Excel及SPSS18.0数据处理软件进行统计分析。结果用3次重复的平均值表示。

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2 结果与讨论

2.1 不同品种果实成熟期品质及IAD值变化

由图1所示，总体来看，不同时期采收的梨果实，随着果实成熟，硬度明显下降，可溶性糖大体呈上升趋势，TA大体呈下降趋势，种子褐变率显著上升，与果皮颜色相关的色调角H值明显上升，IAD值急剧下降，而果皮饱和度C值下降平缓。

对不同品种而言，早熟（7月中下旬成熟）品种中，“绿宝石”SSC先下降后上升，“早酥”中缓慢下降，两品种Vc均呈先下降后上升趋势，“绿宝石”TA变化无规律，末期IAD值均降为0.1左右。

中熟（8月初成熟）品种中，SSC在“新梨7号”中呈上升趋势，而“黄冠”中先上升后下降；两品种Vc均呈下降趋势；“黄冠”中TA变化无规律；“新梨7号”成熟时果面为红绿色，IAD值在1.827～1.527之间变化，对于成熟时黄色的“黄冠”而言，IAD值降为0.059。“西子绿”与“雪青”两品种SSC大体呈上升趋势但不明显；Vc不断下降；其中 TA、H、IAD、C值均出现波浪式变化，但各趋势与总体规律一致；两品种成熟时IAD值均降为0。正如Ziosi等[5]、Noferini等[15]发现，IAD随着果实成熟降低，当果实变为黄色或完全成熟时降为最低值（0.00）。

晚熟（8月底成熟）品种中“玉露香”与“红香酥”SSC均缓慢下降；Vc无明显变化规律；“玉露香”H值呈先上升后下降趋势，C值却缓慢上升；两品种成熟时果面均呈红绿色，IAD值均在1以上。“鸭梨”、“雪花”（9月中旬成熟）梨，两品种SSC变化趋势不明显，Vc均先升高后降低；“鸭梨”成熟时果面发白，IAD值为0.063；而“雪花”梨成熟时果面黄绿色，IAD值在1左右变化。DeLong等[16]证实“Ambrosia”与“蜜脆”苹果果皮中叶绿素含量与 IAD值极显著正相关，且 IAD值随着果实成熟显著下降并与采收周数呈负相关（p≤0.001）。本研究结果与之类似。

图1 不同品种梨成熟期果实品质指标变化Fig.1 Changes of fruit quality indexs at maturity period in different pear cultivars

2.2 多品种梨果实IAD值与不同品质指标的相关性

近些年研究学者指出在不同苹果品种中，如“红星”、“澳洲青苹”、“粉红女士”[9]，“嘎啦”[17]，“Braeburn”和“Cripps Pink”[18]，‘蜜脆’[19]果实IAD值与其它成熟指标间有较好的相关性。本研究中，通过SPSS18.0软件，对不同成熟度梨品种果实IAD与各品质指标进行了回归分析，由表2、3、4得出不同成熟度梨品种果实IAD与果实硬度、种子褐变率在p＜0.01水平上呈极显著线性相关，与可溶性糖、TA呈不同程度线性相关，而与SSC、Vc相关性较差。Gasic等发现在桃品种中[1]果实硬度与 IAD值判定的果实成熟度级别正相关，果实成熟 IAD值下降，硬度降低，但SSC、TA 与其无相关性。Spadoni[20]等还发现，桃收获后常温20 ℃贮藏6 d，IAD值与果实硬度显著相关。油桃品种随着果实成熟，硬度降低，SSC增加；TA因品种的不同而变化，通常情况下口感甜的品种随着果实成熟TA含量下降，但不甜的品种维持较高的稳定的酸含量[21]。本文研究结果与上述结果基本一致，因此，我们推测由于梨品种不同、成熟期不一致等多种因素影响，造成了果皮 IAD与果实成熟品质指标之间呈不同程度相关性，甚至与SSC、Vc含量的相关性较差。

通过果皮颜色判断成熟度，如桃果实成熟时果皮IAD值与Hº显著正相关，而与SSC及其他指标相关性极低[22]。Costa等[23]指出猕猴桃最佳的收获时间以果皮色调角Hº大小为基础，IAD值与Hº值有关。Infante等[6]研究发现，随着日本李果实成熟，IAD值不仅与果实SSC、硬度显著相关，且与果皮Hº及C值显著相关。“Angeleno”李果皮C值呈现明显变化趋势，IAD值与其相关系数高；而“Autumn beaut”李在成熟过程中，果皮C值呈现不稳定变化趋势，IAD值与其无相关性。本研究中也发现相似结果，不同梨品种 IAD与果皮色调角H值在p＜0.01水平上呈极显著线性相关，而与果皮饱和度C值呈不同程度线性正相关，不过，在“新梨7号”、“红香酥”品种中不相关，“玉露香”中则呈显著线性负相关，3品种成熟期果面均为红绿色，IAD值均在1以上，我们推测可能由于果面红色干扰和叶绿素降解受抑现象，导致其相关性较差。

总之，以上结果表明 IAD能准确反映梨果实成熟度。Wang等[24]指出IAD值可作为判断欧洲梨果实成熟的一补充指标。同时Bonora等[25]证实IAD可作为油桃田间果实品质评价的一个新的无损成熟指标。除苹果、桃、梨等树种外，Scofield等[26]发现IAD值可作为杏成熟时的评价指标。这些说明，IAD值与果实品质和成熟度是密切相关的。

表2 早熟梨品种果实IAD与品质指标的相关性Table 2 Correlation of IAD with different fruit quality indexs in early-maturing pear cultivars

表3 中熟梨品种果实IAD与品质指标的相关性Table 3 Correlation of IAD with different fruit quality indexs in mid-maturing pear cultivars

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注：*表示在p＜0.05水平上显著相关；**表示在p＜0.01水平上极显著相关。

3 结论

3.1 随着梨果实成熟，IAD值不断下降。“黄冠”、“西子绿”、“雪青”果实完全成熟时，IAD几乎降为0。

3.2 随着果实成熟，果实硬度明显下降，种子褐变率显著上升；大多数品种果实可溶性糖、果皮色调角H值呈上升趋势，TA、果皮饱和度C值呈下降趋势，但SSC、Vc值变化规律不一。不同品种IAD值与果实硬度、种子褐变率、H值在p＜0.01水平上呈极显著线性相关，IAD值与其他品质指标的相关性因品种而异。

3.3 IAD值可有效反映梨果实成熟度，DA-Meter可作为一个有效的无损检测工具用于果实成熟度和品质评估。