冬枣果实品质综合评价

李明玥，石国朝，朱家瑞，谢 欢，李新岗

（西北农林科技大学 林学院，陕西 杨凌 712100）

冬枣Ziziphus jujubaMill.cv Dongzao是我国品质最好的鲜食枣品种，其果实营养丰富、脆甜可口、风味独特[1]。冬枣栽植面积广泛，原产自渤海湾地区，现主要栽培区域为山东、河北、陕西等地。20世纪90年代，陕西省大荔县从山东沾化引进冬枣，因光热资源丰富，水利条件优越，土壤条件适宜，已成为我国最大的冬枣规模化栽植生产基地[2]，该地所产冬枣俗称“大荔冬枣”。

露地栽培的冬枣在成熟期易遇雨裂果，造成减产减收，而且冬枣遇雨会导致果实中水分增加，可溶性固形物及总糖含量降低，通过设施栽培可以避免阴雨裂果，提升了枣果品质[3]。与露地栽培相比，设施栽培降低了自然环境的影响，通过果农的精细管理，设施栽培下果实的品质明显优于露地栽培[4]。设施栽培在一定程度上使得葡萄果实类黄酮代谢保持相对稳定[5]，减少了樱桃裂果的发生[6]。大荔县2007年开始冬枣的设施栽培，取得了较好的效果，现已形成温棚栽培、钢架棉被棚栽培、冷棚栽培等多种栽培模式[7]。设施栽培通过塑料薄膜的保温、避风和避雨等作用，创造了适宜冬枣生长的环境条件，改变了其生命周期和发育周期，进而使其生长发育规律发生了变化[8]。另外，冬枣果实不耐储藏，货架期短，采后果实品质下降快，选择合适的采收时间不仅可以保证鲜食枣的原有品质，还可以延长货架期[9]。了解冬枣果实成熟过程中品质变化动态，可以为研究延缓采摘后果实品质降低的原因提供参考，提高生产效益和市场竞争力。

在果实的综合品质评价上，常用到主成分分析法。近年来，科研人员采用主成分分析法对油梨[10]、软枣猕猴桃[11]、龙眼[12]、鲜食枣[13]、桃[14]等果实的综合品质进行了评价。目前，大多数研究是针对不同品种鲜食枣进行营养成分测定和品质评价，而对不同栽培模式和成熟时期单一品种果实评价的报道较为鲜见。本研究中以大荔县3种栽培模式下种植的冬枣为研究对象，测定5个成熟时期的11项果实品质指标，对不同栽培模式和成熟时期冬枣果实品质进行评价，以期构建适用于冬枣果实的品质评价体系，明确最佳采收期，为提升果实品质和设施栽培科学管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2020年6—9月在陕西省大荔县安仁镇（109°43′E，34°36′N）进行试验。该区为暖温带半湿润、半干旱季风气候，年平均气温14.4 ℃，年降水量514 mm，无霜期214 d。土壤为黄绵土，偏碱性，有机质含量和氮含量丰富。冬枣园的植株为5～6年生，处于盛果期。

1.2 样品采集和处理

在钢架棉被棚、普通冷棚、露地3种栽培模式下，各选择10个种植棚进行单位面积产量的调查。每种栽培模式设置3个重复，每个重复选择生长发育状况良好、无病虫害的冬枣树10株，共90株样树。分别在冬枣的绿熟期、白熟期、点红期、1/3红期和半红期共5个时期采样（图1），采集每株样树东、南、西、北4个方位高度一致的中部外围果枝上的各时期冬枣果实20个，置于冰盒中，带回实验室，测定果实纵径、横径、果形指数、单果质量、果实硬度、可溶性固形物含量。果肉研磨后置于-80 ℃冰箱保存，用于测定可溶性糖、可滴定酸、总酚、黄酮和维生素C含量。

图1 不同成熟时期冬枣果实Fig.1 Zj Dongzao at different mature periods

1.3 指标测定

1.3.1 果实外观性状

用1/1 000电子天平称量单果质量。用电子数显游标卡尺测量果实纵径、横径，以果实纵径与横径的比值表示果形指数。每果选取赤道部位3个位置，使用EZ-SZ500N型物性分析仪（探头直径2 mm）测定果实硬度。

1.3.2 果实内在品质

使用PAL-1数显折射仪测定可溶性固形物含量，采用蒽酮比色法[15]测定可溶性糖含量，采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量[16]，采用钼蓝比色法测定维生素C含量[17]。以可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比值表示固酸比，以可溶性糖含量与可滴定酸含量的比值表示糖酸比。

总酚含量的测定采用Folin-Ciocalteu方法[18]，稍有改动。吸取果实提取液10 μL，稀释100倍后加入50 μL Folin-Ciocalteu试剂（用前1∶1稀释），在离心管中摇匀，反应1 min后加入质量分数为20%的饱和Na2CO3溶液500 μL，混匀，避光反应2 h，以提取溶剂为对照，用分光光度计在765 nm波长下比色，测定吸光度，以没食子酸为标准（50～1 000 mg/L），结果以没食子酸等价值表示。每个样品均设置3个生物学重复。

总黄酮含量的测定按照Jia等[19]的方法，稍有改动。吸取果实提取液800 μL，加入50 μL NaNO2（0.5 mol/L）溶液，50 μL AlCl3（0.3 mol/L）溶液，在离心管中振荡混匀。反应5 min后，加250 μL NaOH（1 mol/L）溶液，在510 nm波长下测定吸光度，以芦丁为标准（20～100 mg/L），结果以芦丁等价值表示。每个样品均设置3个生物学重复。

1.3.3 果实感官品质

依据枣种质资源描述规范和数据标准[20]，通过视觉、嗅觉和味觉器官来评定冬枣的感官品质。品评小组有10位成员，男女比例为1∶1，分别由老、中、青3个年龄段组成，对冬枣果实的口感、果肉质地、果肉汁液、果肉粗细、香味、光洁度以及果锈面积7个指标进行评价，具体的评价标准见表1。

表1 冬枣感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard of Zj Dongzao

1.4 数据处理分析

使用Excel软件处理数据，使用SPSS 21.0软件采用Duncans法进行单因素方差分析、多重比较和相关性分析、主成分分析，使用Origin 2021软件绘图。

2 结果与分析

2.1 冬枣果实品质的比较

2.1.1 不同栽培模式下冬枣果实品质及产量的比较

不同栽培模式下冬枣果实品质见表2。由表2可知，3种栽培模式下冬枣单果质量16.00～22.94 g，露地栽培的单果质量最小，冷棚栽培的单果质量最大。果形指数1.00～1.03，均为近圆形。果实硬度4.91～7.56 N，露地栽培的果实硬度最大，3种栽培模式下果实硬度差异显著。3种栽培模式下冬枣固酸比6.53～6.94，差异不显著。糖酸比61.15～70.76，露地栽培的糖酸比最小，显著低于钢架棉被棚栽培。可溶性固形物含量21.45%～22.98%。可溶性糖含量206.05～254.03 mg/g，钢架棉被棚栽培的可溶性糖含量显著高于其他2种栽培模式。可滴定酸含量3.09～3.61 mg/g，冷棚栽培的可滴定酸含量显著低于其他2种栽培模式。3种栽培模式下冬枣总酚含量4.86～6.00 mg/g，冷棚栽培的总酚含量最高，显著高于露地栽培。黄酮含量4.15～5.27 mg/g，冷棚栽培的黄酮含量显著高于其他2种栽培模式。维生素C含量2.51～2.90 mg/g，钢架棉被棚栽培的黄酮含量显著低于其他2种栽培模式。综上所述，设施栽培条件下冬枣果实更大，营养成分含量高于露地栽培。

表2 不同栽培模式下冬枣果实品质†Table 2 Fruit quality of Zj Dongzao under different cultivation patterns

调查结果表明，3种栽培模式下冬枣的采收频率基本一致，为10～12次。采收时间不同，钢架棉被棚栽培为7月初—8月初，冷棚栽培为8月中旬—9月中旬，露地栽培为9月初—10月中旬。3种栽培模式下冬枣单位面积产量为(1.51±0.25) t/hm2，冷棚栽培单位面积产量最高（1.725 t/hm2），钢架棉被棚栽培次之（1.538 t/hm2），露地栽培最低（1.15 t/hm2）。设施栽培提升了冬枣的产量。

2.1.2 不同成熟时期冬枣果实品质的比较

不同成熟时期冬枣果实品质见表3。

表3 不同成熟时期冬枣果实品质†Table 3 Fruit quality of Zj Dongzao at different mature period

由表3可知，5个成熟时期冬枣单果质量18.59～20.99 g，随着果实成熟度增加，单果质量呈现上升趋势。5个成熟时期果形指数差异不大，均为1.01，近圆形，说明冬枣果实成熟后果形指数趋于稳定。果实硬度5.19～6.91 N，随着冬枣果实成熟度增加呈现下降趋势。固酸比5.57～7.83，绿熟期的固酸比显著低于半红期。糖酸比58.21～72.70，半红期的糖酸比显著高于绿熟期和白熟期。可溶性固形物含量17.01%～27.50%，随着果实成熟度增加，可溶性固形物含量呈现上升趋势。可溶性糖含量186.77～257.03 mg/g，随着果实成熟度增加，可溶性糖含量呈现上升趋势。可滴定酸含量3.21～3.55 mg/g，各时期间差异不显著。总酚含量4.59～6.18 mg/g，半红期的总酚含量最低，且显著低于绿熟期和白熟期。黄酮含量3.99～5.47 mg/g，绿熟期的黄酮含量最高，显著高于半红期。维生素C含量2.56～2.97 mg/g，绿熟期的维生素C含量显著高于1/3红期。由此可见，冬枣果实到达成熟期后，果实大小不再发生变化，单果质量继续增大，果实内部营养物质持续积累。

2.2 冬枣果实品质的相关性分析

冬枣果实各品质指标的相关系数见表4。由表4可知，冬枣单果质量与果实硬度呈极显著负相关，相关系数-0.681，与糖酸比和黄酮含量呈显著正相关，相关系数分别为0.397和0.334。可溶性固形物含量与固酸比、糖酸比、可溶性糖含量呈极显著正相关，相关系数分别为0.768、0.498和0.751，与维生素C含量呈极显著负相关，相关系数-0.528。糖酸比与固酸比、可溶性糖含量呈极显著正相关，相关系数分别为0.647和0.716。可溶性糖含量与固酸比、可滴定酸含量呈极显著正相关，相关系数分别为0.437和0.610，与果实硬度、总酚含量呈极显著负相关，相关系数分别为-0.619和-0.451。黄酮含量与总酚含量呈极显著正相关，相关系数0.893。维生素C含量与总酚含量呈显著正相关，相关系数0.321。冬枣果实品质指标间均存在不同程度的相关性和相对独立性，需要对指标进行归类和简化，以提高果实品质评价的客观性和准确性。

表4 冬枣果实品质指标的相关系数†Table 4 Correlation analysis of Zj Dongzao fruit quality

2.3 冬枣果实品质的主成分分析

对冬枣果实11个品质指标测定数据进行标准化处理和主成分分析，以特征值大于1为标准，共提取3个主成分，分析结果见表5。由表5可知，所提取3个主成分的累积贡献率为78.409%，说明这3个主成分包括了果实品质的大部分信息。

表5 冬枣果实品质指标主成分分析结果Table 5 Principal component analysis of fruit quality index of Zj Dongzao

其中，第1主成分的贡献率为42.711%，决定第1主成分大小的主要是可溶性糖含量、可溶性固形物含量、糖酸比和固酸比，第1主成分主要与果实营养品质有关。第2主成分的贡献率为22.594%，决定第2主成分大小的主要是单果质量、黄酮含量和总酚含量，第2主成分主要与果实外观品质和功能品质有关。第3主成分的贡献率为13.044%，决定第3主成分大小的主要是固酸比和可滴定酸含量，第3主成分主要与果实内在风味有关。3个主成分中，2个与果实营养品质有关，1个与果实外观品质和功能品质有关。

3种栽培模式下冬枣果实品质指标主成分的得分和排序见表6。由表6可知，按照综合得分由高到低（即果实品质由优到差）排序，各栽培模式依次为钢架棉被棚栽培、冷棚栽培、露地栽培，设施栽培的冬枣果实品质优于露地栽培。

表6 不同栽培模式下冬枣果实品质主成分的得分和排序Table 6 Scores of principal and ranking of fruit quality of Zj Dongzao under different cultivation patterns

5个成熟时期冬枣果实品质指标主成分的得分和排序见表7。由表7可知，按照综合得分由高到低排序，各成熟时期依次为半红期、1/3红期、点红期、白熟期、绿熟期。

表7 不同成熟时期冬枣果实品质主成分的得分和排序Table 7 Scores of principal and ranking of fruit quality of Zj Dongzao at different mature periods

综合来看，钢架棉被棚栽培和半红期冬枣果实的品质最佳，但其第2主成分排序偏低，这表明在冬枣果实品质评价中，营养品质起主要因素，外观品质和功能品质为次要因素。

2.4 冬枣果实品质的感官评价

不同栽培模式下冬枣果实的感官评分见表8。由表8可知，按照得分由高到低排序，各栽培模式依次为钢架棉被棚栽培、冷棚栽培、露地栽培，设施栽培得分高于露地栽培，与主成分分析结果一致。

表8 不同栽培模式下冬枣果实的感官评分Table 8 Sensory evaluation standard of Zj Dongzao at different cultivation patterns

不同成熟时期冬枣果实的感官评分见表9。由表9可知，按照得分由高到低排序，各成熟时期依次为1/3红期、半红期、点红期、白熟期、绿熟期，与主成分分析结果基本一致。1/3红期冬枣果实的感官得分高于半红期，主要因为半红期果实脆性降低，适口度降低，口感稍差。

表9 不同成熟时期冬枣果实的感官评分Table 9 Sensory evaluation standard of Zj Dongzao at different mature periods

3 结论与讨论

可溶性糖、可滴定酸含量是影响水果口感的主要因素，冬枣果实的可溶性糖含量高、可滴定酸含量低，风味偏甜，所以口感极好[21]。由于受到积温、空气湿度、土壤质地等因素的影响，不同栽培模式下冬枣果实品质存在明显差异[22]。本研究结果表明，设施栽培下冬枣果实品质高于露地栽培。对不同成熟时期枣果实的品质进行比较，结果表明随着枣果成熟，果实质量逐渐增大，硬度逐渐降低，营养物质含量增加。果实品质由优到劣，整体上依次为半红期、1/3红期、点红期、白熟期、绿熟期。

本研究中测定了11项冬枣果实的品质指标，通过主成分分析确定了冬枣果实品质评价的主要指标为营养品质指标，即可溶性固形物含量、可溶性糖含量、固酸比和糖酸比，果实的外观品质和功能品质指标为次要指标。设施栽培下冬枣果实的品质更佳，产量也远高于露地栽培。按照综合得分由高到低排序，各成熟时期依次为半红期、1/3红期、点红期、白熟期、绿熟期，主成分分析结果与感官评分结果基本一致。

冬枣采后代谢活跃[23]，货架期短，不耐贮藏。半红期果实营养物质含量最高，但半红期采摘的果实品质劣变较其他时期更快[22]。1/3红期果实的营养物质含量接近半红期，在贮运过程中，由于后熟作用，营养物质含量会升高，到消费者手中时有更优的口感和更丰富的营养，冬枣的经济价值提升。因此，1/3红期为最佳采收时期。

目前，尚无较为具体的果实品质评价标准，评价果实品质的方法主要有主成分分析法、层次-关联度分析法、合理-满意度评价法等，这些评价方法各有优劣。采用主成分分析法[24-25]，可以降低人为干扰，较为客观地筛选出评价果实品质的主要指标，有效评估和分级果品，引导消费者进行选择。但消费者在购买水果时，受主观方面影响较大，采用主成分分析法对果实品质进行评价不够全面，如何构建一套完善的水果综合评价体系仍有待进一步探索。此外，影响果实品质和商品价值的因素较多，外观表型是刺激消费者购买的一个重要因素，因此在评价果实品质时应适当加入一些体现外观性状的指标，如果锈面积、果实光洁度等。在有关果实品质评价的报道中多为不同品种间的对比[26]，本研究中对3种栽培模式下单一品种冬枣5个成熟时期的果实品质进行评价，后续可将温棚、双膜冷棚纳入研究范围，更为细致地划分成熟时期。地区、树龄、施肥管理等也会影响果实品质，可选取更多角度进行对比。此外，由于果实营养成分含量的测定耗时长、成本高，可考虑借鉴一些新的检测技术，如介电性能测定和高光谱成像，进行鲜食枣果实品质的评价。