,,,
(山东省果树研究所,山东 泰安 271000)
李属于蔷薇科Rosaceae 李属Prunus植物,起源于中国,是我国最早栽培的果树之一,迄今已有2 500年以上的历史[1-2]。李果实是我国重要的水果[3-4],因其果实鲜艳饱满、酸甜可口及营养丰富,深受大众喜爱。
成熟度为衡量果实成熟程度的指标,在很大程度上决定了果品的质量和风味。如果成熟度不够,则果品的外观品质(如色泽和光洁度等)欠佳,内在品质(如糖分不够、酸含量较多、香气不浓等)的品种特征也无法体现;若成熟度过大,则果品的风味变淡,且易于变软和碰伤,影响商品的货架期和贮藏性[5-6]。采收过早或过晚都会影响果实产量、花芽发育和次年的果实质量[7-9]。因此,不少学者对此进行了探索:Baloch 等[10]以‘富士’苹果为供试材料,研究了采收期及贮藏条件对其品质和芳香物质的影响情况;黄保娜等[11]研究了采收期与套袋处理对‘新红星’品质的影响情况,得出了用于鲜食和贮藏的套袋‘新红星’果实的适宜采收时间;刘慧等[12]研究了‘华硕’果实采收期的判定方法,确定了其最适采收期。Manganaris 等[13]曾研究报道,李果实的品质明显地受到采收成熟度的影响,采收时间越早对果实内部的伤害则越大;Peirs 等[14]的研究结果也表明,提前采收不但不利于保持李果实的硬度,还会使其风味变淡;黄鹏[15]通过对比分析不同采收期对果实品质的影响情况,确定了‘李王’‘太阳李’‘大玫瑰李’的适宜采收期;王睿等[16]对不同采收成熟度‘盖县李’果实也进行了低温贮藏试验,结果发现,成熟度极大地影响了果实的贮藏期。因此,科学地确定果实的适宜采收成熟度是十分重要的。
然而,确定采收成熟度的标准较多,主要包括果实的生育期、果实质量、果皮、果肉的颜色及硬度、果肉密度、淀粉或糖含量等方面的标准[17-21]。目前,多采用单一指标来判断果实采收时间,这就存在不可靠、误差大的缺点,所以应该采用复合型指标进行精准判断。Crisosto 等[22]、DÍaz-mula 等[23]和Louw 等[24]都认为,果皮颜色可用作判断核果类果实成熟的标准,但这个标准并不可靠,很有可能会因为不同果皮色素基因表达的早晚而产生错误的判断,如果结合糖酸比(SSC/TA)来综合判断则会更加准确。但是,目前李生产上仍然按照生育期或仅凭经验来确定采收时间,存在误差大、不准确的缺点,极大地影响了果实品质。为此,以‘金艳’和‘金丰’李果实为试材,对其果实色泽、硬度等外观品质和内在品质进行了测定,分析了不同成熟度下2 个品种李果实外观品质与内在品质的变化规律及品种间的差异,旨在为李果实的适时采收提供判断指标和科学依据。
所有试验材料均取于山东省果树研究所泰东基地,‘金艳’和‘金丰’的树龄均为11 a,其砧木均为毛樱桃,其树形均呈V 字形,株行距均为2.0 m×4.0 m,南北行向。基地的土壤为平地沙壤土,pH值为6.9,有机质含量为1.3%,有效氮、有效磷、有效钾的含量分别为95、59、15 mg·kg-1,灌溉排水良好,管理水平中等偏上。
按照李果实发育时间将其果实成熟期分为七成熟(Ⅰ,果实发育90 d)、八成熟(Ⅱ,果实发育95 d)和九成熟(Ⅲ,果实发育100 d),分别在其七成熟、八成熟和九成熟时,从树冠外围中上部随机采摘果实,每个成熟度各采50 个果实,共计150 个果实,经妥善处理后进行相关指标的测定与分析。2 个李品种不同成熟度果实的表观特征如图1所示。
图1 ‘金艳’和‘金丰’不同成熟度果实的表观特征Fig.1 Apparent characteristics of plum ‘Jinyan’ and ‘Jinfeng’ in different maturity
参照阚超楠[25]的方法测定果皮色泽,采用日本CI-410 色差计测定果实赤道附近果皮4 个方位(以缝合线为基准,顺时针旋转0°、90°、180°和270°)的L*、a*、b*值,取其平均值。根据公式C2=(a2+b2)/2 计算其C值,根据公式h°=tan-1(b/a)(a*>0,b*>0)计算其h°值。L*值表示明亮程度,L*值越大,亮度越高;a*值为红色程度,代表红/绿,正值越大,红色越深,a*为负值时则a*表示绿色;b*值为橙色程度,代表黄/蓝,正值越大,黄色越深,当b*为负值时则b*表示蓝色,负值越小,蓝色越深;C值为着色强度,h°值为综合色度指标。
采用称重法测定单果质量;采用GY-1 手持硬度计测定果实硬度;采用ATAGO PAL-1 数显折射仪测定可溶性固形物(SSC),其计量单位用质量百分比(%)表示;采用质构仪(TA-XT2i Texture Analyzer Stable Micro Systems,UK) 测定果肉脆度,设定探头直径为5 mm,穿刺速度为1 mm·s-1,穿刺距离为15 mm[26];采用分析化学家协会的方法[27]测定维生素C 含量;采用pH 示差法测定花色苷含量;采用福林酚法测定总酚含量;采用氯化铝比色法测定总黄酮含量;参照王小红等[28]的方法测定蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇等糖类及草酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸等有机酸的含量。
采用Excel 2016 和Qrigin 软件及SPSS 软件进行数据统计与分析,采用LSD 法进行显著性检验,采用Pearson 相关系数法进行相关性分析。
2.1.1 不同成熟度李果实果皮色泽的变化
观察发现,‘金艳’果皮色泽的转变时间明显晚于‘金丰’,‘金艳’果面在果实九成熟时全部变为紫红色,而‘金丰’果面在果实八成熟时即全部呈紫红色。2 个李品种不同成熟度果实果皮色泽的差异分析结果见表1。由表1可知,随着果实的不断成熟,‘金艳’和‘金丰’果实的明亮程度(L*)、橙色程度(b*)、综合色度(h°)、a/b值均表现出有规律性的变化趋势,其L*、b*和h°随着成熟度的增加均呈下降趋势,而其a/b值随着成熟度的增加却均呈上升趋势。2 个李品种果实果皮的明亮程度随着成熟期的延长均呈下降趋势,其果色在七成熟时均最亮,且均显著优于八成熟和九成熟果实。2 个李品种果实在3 个成熟度时果皮橙色程度(b*)的差异均显著,总体均呈逐渐下降趋势,表明橙色素含量均在不断降低。2 个李品种果实果皮的红色程度(a*)均呈先升后降的变化趋势,随着成熟期的延长,a/b值的不断增加,其红色素均逐渐成为主导色素。2 个李品种果实在3 个成熟度时的着色强度(C)的变化趋势均存在差异,其中‘金丰’果实的着色强度随着成熟期的延长呈持续下降趋势,而‘金艳’果实的着色强度则呈先增后降的变化趋势,即在八成熟时达到最高值,但3 个成熟度间并无明显差异。‘金艳’和‘金丰’果实的a/b值均随成熟度的增加而升高,且各品种果实的a/b值在不同成熟度间的差异均显著。
2.1.2 不同成熟度李果实果肉的变化
2 个李品种不同成熟度果实的单果质量、果肉硬度与果肉脆度的测定结果见表2。由表2可知,2 个李品种不同成熟度果实的单果质量、果肉硬度与果肉脆度均呈现规律性变化特征。2 个李品种果实的单果质量,随其成熟度的增加均不断增长,八成熟时虽有增加但不显著,快速增长时期主要为由八成熟向九成熟转变时期,并在九成熟时均达到最大值,‘金艳’与‘金丰’分别达到53.79和105.62 g,较其七成熟时的单果质量分别增加16.7%和22.3%,这表明成熟后期采收有助于提高李果产量。与单果质量的增加趋势相反,2 个李品种果实的果肉硬度随其成熟度的增加均呈明显的下降趋势,且其七成熟与九成熟果实果肉硬度的差异均明显;‘金丰’果实的果肉硬度在九成熟时下降至10.39 kg·cm-2,但仍高于‘金艳’,说明‘金丰’更耐贮运。与果肉硬度的变化规律相似,2 个李品种果实的果肉脆度也都呈明显的下降趋势,其在七成熟时均最高,而在九成熟时均最低,且在李果实的整个成熟过程中,‘金丰’果实的果肉脆度明显高于‘金艳’。可见,随着成熟期的延长,2 个李品种果实的单果质量、果肉硬度及脆度均具相同的变化趋势,而‘金丰’表现出更好的耐贮运特性。
为降低“政银企户保”小额贷款风险,政府及金融机构采取一系列风险防范措施。首先是监督机制。政府配合银行、保险公司对贫困户贷款用途进行跟踪调查,防止出现“贷而不用、贷而它用”的现象。对于未按约定使用的贷款给予引导干预,确保其能最大限度地发挥成效。其次是信用机制。银行以贷款协议履行情况度量借款人信用度,将未按协议使用贷款行为、不良贷款记入农户信用档案,健全农村信用体系。最后是熔断机制。当全县不良贷款率达3%时,暂停贷款发放,由县政府会同担保中心、合作银行、保险公司及时调查原因并寻求解决办法,确保贷款安全性。
表1 2 个李品种不同成熟度果实果皮色泽的差异分析结果Table1 Peel colors difference of two plum varieties in different maturities
表2 2 个李品种不同成熟度果实的单果质量、果肉硬度与果肉脆度†Table2 Different fruits maturity indexes of two plum varieties
2.2.1 不同成熟度李果实中5 种营养成分含量的比较
2 个李品种不同成熟度果实5 种营养成分含量的变化情况如图2所示。由图2可知,随着成熟期的延长,2 个李品种果实中可溶性固形物、维生素C、花色苷的含量均逐渐升高。在同一成熟度时,‘金艳’果实中可溶性固形物的含量均大于‘金丰’,而其Vc 含量均低于‘金丰’,如同在九成熟时,‘金艳’和‘金丰’果实中的Vc 含量分别为2 776 和4 237 mg·g-1,二者相差1 461 mg·g-1。‘金艳’和‘金丰’果实中花色苷的含量随着成熟度的增加均呈明显的上升趋势,且在各个成熟度间其含量均存在显著差异。酚类物质是一类存在于水果、蔬菜等植物体内的多羟基化合物的总称,也是决定果实具有抗氧化能力的主要物质之一;而黄酮类物质具有抗防衰老、抗菌、抗癌等功效[29-30]。2 个李品种果实中总黄酮和总酚的含量随着成熟度的增加均呈现先升后降的变化趋势,即在七成熟时的含量均最低,八成熟时的含量均达到最高值,而九成熟时的含量均略低,但仍高于七成熟时的含量。如‘金艳’果实中的总黄酮含量在八成熟时就达到最高值,为462 mg·g-1,九成熟时的含量为436 mg·g-1,虽较八成熟时的含量略有下降,但仍显著高出七成熟时含量的42%。在相同成熟度时,‘金丰’果实中总黄酮和总酚的含量均明显高于‘金艳’,其中‘金丰’果实在七、八、九成熟时的总酚含量较同期‘金艳’果实中的总酚含量分别高出38.2%、69.1%和63.1%,表明‘金丰’果实中抗氧化物质的含量更加丰富,该品种更适合用作加工品种。
图2 2 个李品种不同成熟度果实中5 种营养成分含量的变化情况Fig.2 Fruits nutrition variation of two plum varieties in different maturities
2.2.2 不同成熟度李果实中各种糖分含量的比较
2 个李品种不同成熟度果实中各种糖分含量的变化情况如图3所示。由图3可知,随着成熟度的增加,‘金丰’与‘金艳’果实中各种糖分含量均呈增长趋势,在其九成熟时果实中各种糖分的含量均达到最高水平。总糖中含量最高的糖分为葡萄糖,九成熟时‘金丰’与‘金艳’果实中的葡萄糖含量分别占其总糖含量的31.5%和40.9%,且‘金丰’果实在各个成熟阶段的葡萄糖含量均高于同期‘金艳’果实中的葡萄糖含量。从七成熟至九成熟时,‘金艳’果实中的蔗糖含量增长了61.2%,而‘金丰’仅增长了15.9%,并且在相同成熟期‘金艳’的蔗糖含量明显地高于‘金丰’。2 个李品种果实中的果糖和山梨醇含量同样表现出随其成熟度的增加而逐渐增加的趋势,但其果糖在不同成熟度间的含量差异均不显著。从七成熟至九成熟,‘金艳’果实中的总糖含量增长了25.3%,达到130.16 mg·g-1,而‘金丰’仅增长了12.4%,其总糖含量为115.84 mg·g-1。因此,‘金艳’的口感甜度要高于‘金丰’。
图3 2 个李品种不同成熟度果实中各种糖分含量的变化情况Fig.3 Fruit sugar variation of two plum varieties in different maturities
2.2.3 不同成熟度李果实中有机酸含量的比较
2 个李品种不同成熟度果实中有机酸含量的变化情况如图4所示。由图4可知,苹果酸为‘金丰’与‘金艳’李果实中最主要的有机酸,其苹果酸含量均为11 ~16 mg·g-1,均占其总酸含量的91.09%~92.37%;其次是柠檬酸;琥珀酸含量最少,‘金艳’与‘金丰’果实中的琥珀酸含量分别占其总酸含量的0.08%~0.18%和0.08%~0.25%。不同成熟度李果实中有机酸的含量差异较大,如‘金丰’与‘金艳’果实中的草酸含量均在七成熟时达到最高值,而均在八成熟时降至最低值,但‘金艳’果实中的草酸含量在不同成熟期始终高于‘金丰’。随着成熟期的延长,‘金艳’果实中酒石酸和柠檬酸的含量均显著上升,且于九成熟时均达到最高值。‘金丰’果实中的酒石酸含量先降后升,在九成熟时达到最高值,为0.257 mg·g-1;而该品种果实中的柠檬酸含量则在八成熟时达到最高值,为0.635 mg·g-1。‘金丰’果实中的草酸含量呈不断增长趋势,并于九成熟时达到最高值;而‘金艳’果实中的草酸含量则在八成熟时就已达到最高值。‘金艳’与‘金丰’果实中乙酸含量的变化趋势恰恰与之相反,即随着成熟度的增加,‘金艳’果实中的乙酸含量逐渐下降,而‘金丰’果实中的乙酸含量则逐渐上升。2 个李品种果实中琥珀酸与丙酮酸含量的变化趋势相似,在八成熟时均达到最高值,而在九成熟时均略有下降。‘金艳’果实中的总酸含量在八成熟时最高;而‘金丰’果实中的总酸含量则在九成熟时最高,且显著高于七成熟、八成熟时的含量。
图4 2 个李品种不同成熟度果实中有机酸含量的变化情况Fig.4 Fruit acid variation of two plum varieties in different maturities
续图4Continuation of Fig.4
果肉硬度和脆度的变化是果实开始成熟的重要标志[32]。测定结果表明,2 个李品种果实的果肉硬度和脆度随着成熟度的增加均出现了明显的下降趋势,果皮颜色也都在不断加深,在九成熟时其果皮颜色均已十分接近。如果同在九成熟时采收,‘金丰’果实的果肉硬度和脆度等方面的表现要更好些,表现在口感上则更加清脆爽口,相比之下,‘金艳’果实的果肉较软。因此,仅从贮运角度考量,‘金丰’更适合晚采;而‘金艳’则宜尽早采收,即在七、八成熟时就可采收。
表3 2 个李品种果实的果皮色泽与其成熟度和品质指标之间的相关性分析结果†Table3 Correlation analysis among fruit peel color,maturity and quality of two plum varieties
果实在不同的生长发育阶段,果肉的营养成分会发生变化,尤其在成熟阶段其表现可能更明显。Crisosto[33]研究得出,随着成熟期的延长,李果实中可溶性固形物含量呈上升趋势,而可滴定酸含量却呈下降趋势,果肉硬度、果面明亮程度、着色强度、综合色度均呈下降趋势;他们提出,采收期的标准不能仅以果皮颜色的变化为依据,而应以果肉的变化作为成熟的标准,按此标准进行判断则更加可靠。研究结果表明,随着成熟期的延长,果肉中可溶性固形物、维生素C、花色苷的含量均逐渐升高,这与王贵平等[34]对‘金红’李的研究结果一致,与有关研究者对苹果的研究结果[35-36]也基本一致。糖酸比或固酸比也常用作衡量果实成熟度的指标,均为评价果实品质的重要参数。研究中发现,同一品种的糖酸比与固酸比表现出相同的变化趋势,而不同品种的糖酸比与固酸比则存在显著差异,分析其原因,应该是由品种差异造成的,同时说明,将糖酸比或固酸比作为唯一指标来判断所有李品种的成熟度尚缺乏说服力,如果采用果肉指标结合果皮指标来确定适宜采收期可能会更加准确些。
果皮色泽是判断果实成熟度的重要标志[36]。本研究结果表明,2 个李品种果实从七成熟至九成熟需时仅10 d,其花色苷均快速积累,果皮颜色均快速转变。分析结果表明,2 个李品种的果皮色差L*与单果质量、果肉硬度、果肉脆度、可溶性固形物、Vc、总黄酮、花色苷、总酚、总糖、葡萄糖之间均存在显著的相关性,而与单果质量、果肉脆度之间均存在极显著的相关性,因此可以通过果皮色差L*来推测果肉营养成分的变化趋势,建立“由表及里”的适时采收标准,并以此作为适时采收的依据。至于果皮色差L*与果肉硬度、果肉脆度、可溶性固形物等相关指标之间的具体关系,尚需进一步验证和分析。
本研究仅从不同成熟度对李果实品质方面展开研究,未考虑其对李果实贮藏期及货架期的影响情况,因此,后续研究还需将不同成熟度与贮藏效果结合起来考察,以期明确在维持李果实口感风味不变的情况下不同品种李果实的最佳贮藏期及货架期,从而为果实的鲜销和贮藏提供参考依据,进一步完善李果保鲜技术,为其产业化发展提供技术保障。
随着成熟期的延长,李果实果肉硬度及脆度均呈下降趋势,单果质量及可溶性固形物、维生素C、花色苷含量均呈增长趋势;其果皮色差参数L*、a*、b*、h°值与果实品质指标均密切相关,其中L*与单果质量、果肉硬度、果肉脆度、可溶性固形物、总糖、葡萄糖、Vc、花色苷、总黄酮、总酚之间均存在显著相关性,且其L*与单果质量、脆度、Vc、总黄酮、花色苷值之间均呈极显著相关。综合分析认为,鲜食的‘金艳’果实适宜在八成熟至九成熟时采收,而鲜食的‘金丰’果实则宜于九成熟时采收。