张丽敏,巴良杰,吉 宁,彭 熙,蔡国俊,王 瑞
(1 贵州省山地资源研究所,贵阳,550001;2 贵阳学院,贵阳,550005)
百香果属于西番莲属常绿藤本植物,具有较高的生态价值和经济价值,主要分布在南美洲,我国的主栽区域为云南、海南、福建、广西和贵州[1-2],主栽品种为“台农一号”和“芭乐味”黄金百香果。百香果果实成熟时香气浓,具有100多种香气化合物而得名“百香果”[3]。百香果营养价值丰富,且具有当年种植当年收获的特点,深受人们喜爱,市场前景较广阔。
目前百香果主要以鲜食为主,但采后易失水皱缩,贮藏时间短,不耐贮,低温贮藏又容易发生冷害,造成鲜果品质变差,严重影响其商品价值[4-5]。有关研究发现,果实贮藏时间和品质与采收成熟度有密切关联[6-7]。采收过早的果实色泽和品质差,采收过晚果皮又容易皱缩,不耐贮运,而适当成熟度采收的果实,其贮藏过程中能保持较好的外观和内在品质[8]。因此,弄清采收成熟度是果实采后贮藏品质和耐贮性的关键。近年来,国内外对苹果、葡萄等果实进行了不同成熟度贮藏保鲜的相关研究[9-10],而对不同成熟度百香果贮藏品质的研究较少。张朝坤等[11]和黄敏敏等[12]研究了黄金百香果不同采摘成熟度对贮藏品质的影响,提出了较适宜的采摘成熟度。但不同品种百香果的采摘成熟度及贮藏品质具有显著性差异[13-14]。因此,本研究以“台农一号”百香果作为研究对象,研究不同成熟度采摘对百香果贮藏品质的影响,采用隶属函数值进行综合评价,确定最适宜采摘成熟度,为“台农一号”百香果的科学采摘和采后贮藏品质提高提供参考。
1.1 材料
在贵州省平塘县克度镇山地资源研究所特色藤本产学研基地进行试验,2020年5月25日上午选择生长状况相当、无病虫害的“台农一号”百香果植株,标记当天开花数。设置5个不同成熟度处理进行果实采摘:I,果实膨大期,于花后30 d采摘,果皮表面100%绿色;II,破色期,于花后45 d采摘,果皮表面25%淡紫色,75%绿色;III,转色期,于花后50 d采摘,果皮表面50%淡紫色,50%绿色;IV,成色期,于花后55 d采摘,果皮表面75%紫色、25%绿色;V,正色期,于花后60 d采摘,果皮表面100%紫色,果实自然脱落。在果实采收当天将其运回实验室(贵阳学院农产品贮藏保鲜实验室),挑选大小均匀,无机械损伤和病虫害的健康果实,清洗晾干后,放入厚度20 μm PE保鲜袋中,置于温度(22±1) ℃、湿度85%~90%条件下贮藏,每5 d测定相关指标1次。
1.2 测定指标及方法
果实呼吸强度及皱缩指数参照徐雪莹等[5]的方法。果实呼吸强度采用GXH-3051H红外CO2果蔬呼吸测定仪测定,结果以mg CO2/kg·h表示。
果实皱缩指数测定:每个成熟度处理每次观察20个果实的皱缩面积,确定皱缩度,最后计算皱缩指数,皱缩指数=Σ(皱缩度×该皱缩度果实数)/调查果实总数×100。
果皮色差测定参照帅良等[15]方法,用ADCI-60-C全自动测色色差计,每个成熟度处理选取果实20个,每个果实沿果实表面中心赤道面测4个点,取平均值,记录a*、b*、L*值,CI值=1 000 a*/b*L*。
果实失重率测定:每个成熟度处理选取果实20个,每5 d用分析天平测定1次质量,失重率(%)=(前次测定果实质量-该次测定果实质量)/前次测定果实质量×100。
果实好果率测定:每个成熟度处理选取果实20个,每5 d调查没有腐烂、无病斑的果实数,好果率(%)=好果数/20×100。
果实营养成分测定参照曹建康等[16]方法,取果汁,采用邻菲罗啉比色法测定维生素C含量,蒽酮法测定可溶性蛋白含量,PAL-1手持糖度计测定可溶性固形物含量,手持糖酸一体机测定可滴定酸含量。可溶性固形物测定每个成熟度处理选取果实20个,分别测定取平均值,其余营养成分测定均重复3次。
果实综合品质评价采用张文娥等[17]的隶属函数法,隶属函数值计算公式为U(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),i=1,2,3,……,n;其中,Xi为指标测定值;Xmax和Xmin分别为测试材料某指标的最大值和最小值。
如果某指标与营养品质为负相关,则用反隶属函数进行转换,计算公式为U(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),i=1,2,3,……n。将待评价材料的各指标的具体特征隶属值进行累加,并求平均值,均值越大,表明该材料的综合评价越好。
1.3 数据分析
采用Excel进行数据整理,SPSS 17.0分析软件进行方差分析与差异显著分析。
2.1 对果实呼吸强度和果皮皱缩指数的影响
从图1看出,随着贮藏时间延长,不同成熟度采收的果实呼吸强度均呈现先增加后降低的趋势。贮藏前5 d,果实呼吸强度增长速率从高到低依次为V>IV>III>II>I,成熟度I和II,III和IV,V采收果实的呼吸强度分别在贮藏后15、10、5 d出现转折。
注:I—V分别表示果实膨大期、破色期、转色期、成色期和正色期采收处理。图2至图3同。
整个贮藏期果皮皱缩指数从高到低依次为V>I>II>III>IV,贮藏前5 d果皮未出现皱缩现象,随后随着贮藏期延长,果皮皱缩速率逐渐增加。
2.2 对果皮色差的影响
从图2看出,贮藏过程中,不同成熟度采收的果实果皮a*和CI变化趋势基本一致,均随贮藏时间延长呈上升趋势。成熟度I、II果实分别在贮藏前7 d、4 d的a*值和CI值均为负值,果皮为绿色,随后为正值,果皮慢慢转成红色或紫红色,其余处理在贮藏过程中a*值和CI值均为正值且随着贮藏时间延长呈增加趋势,果皮颜色逐渐加深。
图2 不同成熟度(I—V)采收对台农一号百香果贮藏过程中果皮色差的影响
相反,5个成熟度果实的b*值和L*值随着贮藏时间延长均呈下降趋势。贮藏过程中,成熟度I、II的果实b*值较大,果皮偏绿,而成熟度V的果实b*值较小,果皮偏紫红色;随着贮藏时间延长,5个成熟度果实果皮亮度逐渐降低,光泽度逐渐变差。
2.3 对果实失重率和好果率的影响
从表1看出,不同成熟度采收的果实失重率在贮藏过程中均表现出显著性差异。随着贮藏时间延长,果实失重率逐渐增加,成熟度V处理的失重最明显,贮藏20 d时,失重率达到7.63%,分别是成熟度I、II、III和IV处理的1.11、1.25、1.41、1.58倍。贮藏前5 d,5个成熟度果实均未出现腐烂现象,好果率均为100%;贮藏5 d后,5个成熟度果实好果率呈下降趋势,且在不同贮藏时段均表现出显著性差异;贮藏20 d时,5个成熟度果实好果率为75.00%~87.33%。
2.4 对果实营养成分的影响
从图3看出,不同成熟度采收果实的维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物及可滴定酸含量随着贮藏时间延长呈下降趋势。不同成熟度采收对果实贮藏过程中营养成分影响不同,贮藏20 d时,成熟度I、II、III、IV、V采收的果实维生素C含量比采收当天分别降低了18.00%、17.36%、15.00%、14.21%、36.11%,可溶性蛋白含量分别降低了23.08%、24.32%、28.05%、25.14%、39.62%,可溶性固形物含量分别降低了11.57%、11.87%、9.92%、9.43%、19.16%,可滴定酸含量分别降低了46.83%、37.14%、41.24%、37.78%、45.00%。在整个贮藏过程中,成熟度III、IV采收的果实维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物含量处于较高水平,而其可滴定酸含量处于中间位置;成熟度V采收的果实维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物含量下降幅度最大,可滴定酸含量处于较低水平。
图3 不同成熟度(I—V)采收对台农一号百香果贮藏过程中营养成分的影响
2.5 综合品质评价
将不同成熟度采收果实贮藏过程中的综合品质进行隶属函数值计算,求平均值,均值越大,表明贮藏过程中其综合品质越好。从表2看出,贮藏前5 d,成熟度V处理的隶属函数值最高,综合品质较好;随着贮藏时间延长,成熟度V处理的隶属函数值逐渐下降;成熟度III和IV处理的隶属函数值一直处于较高水平,而成熟度I和II处理的隶属函数值一直处于较低水平。不同成熟度采收果实的隶属函数平均值从高到低依次为IV>III>V>II>I,说明成熟度III和IV处理果实在贮藏过程中综合品质最好,耐贮藏。
表2 不同成熟度采收的台农一号百香果贮藏过程中的综合品质隶属系数
百香果不同成熟度采收与采后贮藏果实品质及耐贮性密切相关。本研究发现,随着贮藏时间延长,不同成熟度采收的百香果呼吸强度均呈现出先增加后降低的趋势,成熟度I和II,III和IV,V采收果实的呼吸强度分别在贮藏后15、10、5 d出现转折,说明百香果是呼吸跃变型水果。Arulols等[18]也发现百香果在常温贮藏第4~6天出现呼吸高峰。整个贮藏期果皮皱缩指数、失重率从高到低依次为V>I>II>III>IV,好果率呈相反趋势。说明在贮藏过程中,成熟度V采收果实果皮易失水皱缩、果实易腐烂,成熟度IV采收则果实处于较好状态。百香果果实失水主要是由于呼吸强度和蒸腾作用引起,失水后的百香果品质显著降低,表面皱缩失去光泽,大大减弱了果实耐贮性和抗病性[19-20]。
在贮藏过程中,不同处理的a*值和CI值变化趋势基本一致,均随贮藏时间延长呈上升趋势,随着贮藏时间延长果皮慢慢转成红色或紫红色,且果皮颜色逐渐加深。相反,5个处理的b*值和L值随着贮藏时间延长均呈下降趋势。成熟度I、II在贮藏过程中b*值较大,果皮偏绿,而成熟度V的b*值较小,果皮偏紫红色。随着贮藏时间延长,5个处理的果皮亮度逐渐降低,光泽度逐渐变差。张朝坤等[11]研究表明,黄果西番莲果实的皱缩指数随着贮藏时间增加而逐渐增加,外观色泽随着贮藏时间的增加由绿转黄。林雄等[21]对金兰柚的研究发现,成熟度Ⅰ(花后158 d采收)的果实色差指数显著低于成熟度Ⅱ(花后173 d采收)和Ⅲ(花后188 d采收),表明当成熟度高时,果实色泽较好,这与本研究结果基本一致。
果实糖和酸含量是影响果实风味的主要因素。研究结果表明,百香果维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物及可滴定酸含量随着贮藏时间延长呈下降趋势。在整个贮藏过程中,成熟度III、IV采收果实维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物含量处于较高水平,其可滴定酸处于中间位置;成熟度V采收果实维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物含量下降幅度最大,可滴定酸含量处于较低水平。说明随着贮藏时间增加,成熟度III和IV采收的百香果营养丢失较少,成熟度V采收的百香果营养丢失较严重。主要由于百香果采收后通过呼吸作用消耗营养成分,随着贮藏时间的延长,营养物质就会不断减少,影响其销售[22-23]。将不同成熟度采收百香果贮藏过程中的综合品质进行隶属函数值计算,平均值从高到低依次为IV>III>V>II>I,说明成熟度III和IV采收在贮藏过程中综合品质较好,易于贮藏和长距离运输。
综合不同成熟度采收百香果的呼吸强度、果皮皱缩指数、果皮色差、果实失重率、好果率、营养成分,同时进行隶属函数综合评价,发现成熟度V采收时由于过熟,采后耐贮性差,不适合长距离运输销售,只能适用采后立刻销售。成熟度I和II,采收过早,果实品质较差,不利于销售。成熟度III和IV的耐贮性相对较好,其中IV的贮藏品质要好于III,适合采后长期贮藏及远距离销售。因此,在百香果采摘过程中,为了保证采后贮藏品质及运输,选择花后55 d,果皮表面75%紫色、25%绿色进行采摘。