翠冠梨果不同部位可溶性固形物及硬度测定比较研究

李艳婷，周 铮，黄冬华，周超华，徐 雷

(江西省农业科学院，南昌，330200)

翠冠梨是砂梨系统中的优良品种之一，也是我国长江流域以南地区第一大栽培品种[1]。果肉硬度、可溶性固形物等是影响梨果市场竞争力的重要品质因子[2]，而梨果内在品质的科学测定与分析，关系到梨果成熟采摘期的确定、品种更新迭代及梨园土肥水管理等整个产业链的有序健康发展[3-4]。根据国家质量监督检验检疫总局发布的《鲜梨》(标准号：GB/T 10650-2008)标准准则，果肉硬度与可溶性固形物的测定通常采用果实硬度计与手持折光仪；硬度的测定部位为果实相对两面的胴部，可溶性固形物的测定对象为整果果汁。在实际生产中，果农多是随机选取部分样品果对其胴部及整果果汁进行硬度与可溶性固形物含量的测定，测定方法繁琐复杂，费时耗力，缺乏科学性与时效性，且会破坏样本，使其失去商品价值[5]。为此，果树科研工作者先后进行了大量的探索试验。研究发现，同类水果不同品种、同一水果不同部位的果肉硬度与可溶性固形物含量均存在一定差异[6]，但尚未见梨果不同部位可溶性固形物与硬度测定研究的相关报道。随着近红外技术的出现，水果内部品质无损检测成为研究热点，并在苹果[7]、猕猴桃[8]﹑樱桃[9]、甜瓜[10]、南果梨[11]等水果上相继得到应用。

本研究以翠冠梨为试验材料，开展不同部位梨果可溶性固形物、果肉硬度与常规整果测定方法的相关性研究，分析无损测糖仪与手持折光仪检测结果的差异显著性，以找到梨果可溶性固形物、果肉硬度适宜测定部位及高效便捷的无损糖度测定方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试翠冠梨采自江西省农业科学院高安基地梨园。10年生翠冠梨，棚架树形，盛果期，果实套双层袋，外层为外黄内黑，内层为黄色。选择生长健壮、产量中上、成熟一致的5株翠冠梨树，在树冠外围中部的东、西、南、北、中各取2个梨果作为待测样品，每批次共取50个梨果；分5批采摘，采样时间分别为2021年盛花后的114、117、120、123、126 d。

试验仪器为PAL-HIKARi 12 ATAGO(爱拓)无损测糖仪(广州市爱宕科学仪器有限公司)；PAL-3 ATAGO(爱拓)手持折光仪(广州市爱宕科学仪器有限公司)；GY-1硬度计(乐清市艾德堡仪器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 无损测糖仪重复性检验 所有理化指标的测定在温度为22 ℃左右的室内环境条件下(仪器操作手册要求环境温度为15～30 ℃)进行(下同)。选取果形一致、无病虫害、无机械损伤的翠冠梨样品，用无损测糖仪正对同一个测定区域进行检测，重复4次，所得数据通过SPSS 20.0软件进行配对样本t检验，分析无损测糖仪检测结果的重复性。

1.2.2 无损测糖仪校正 分别用无损测糖仪与手持折光仪测定15个翠冠梨果实可溶性固形物含量，通过Excel 2007得出两种测糖仪检测结果的拟合曲线方程，根据方程的斜率与截距校正无损测糖仪。

1.2.3 无损测糖仪检测可溶性固形物 每批次样品中选取40个大小均匀一致的翠冠梨果实，先将梨果划分为靠近顶部(萼端)区域、靠近胴部(赤道)区域和靠近肩部(梗端)区域(均不切开，下同)。每个区域分别检测3个不同方位(间隔角度在120°左右)的可溶性固形物含量，记录数据，计算平均值。

1.2.4 果肉硬度检测 对已进行无损检测的同一批梨果样品的萼端、胴部与梗端3个区域，削去1 cm2面积大小的果皮，尽可能少损及果肉，分别用GY-1型果实硬度计测定果肉硬度。每个区域分别检测3个不同方位(间隔角度在120°左右)的果肉硬度值，记录硬度值数据，计算硬度平均值。

1.2.5 手持折光仪检测可溶性固形物 对已进行无损检测和果肉硬度检测的同一批梨果样品去皮，测定前将梨果划分为靠近萼端、靠近胴部和靠近梗端3个区域，每个区域再均匀分为3等份(间隔角度在120°左右)，作为待测样本。对切分好的果肉(果心之外，果皮之内的位置)进行榨汁，使用手持折光仪测定3个部位不同样本及混合后整果果汁的可溶性固形物含量，每组3次重复。所测结果通过温度折光糖度计校正表计算最终数值。

1.2.6 感官品质评价 从每批次翠冠梨样本中随机选择8个具有代表性的梨果，供6名经验丰富的梨产业科研工作者品尝。品尝前对梨果去皮，将果肉切分为果实萼端、胴部与梗端3个区域，再对每个区域均匀分为3小块。感官评价酸甜度、果肉脆性、化渣性，评定标准参照魏阳吉[12]。其中酸甜度指标有非常甜、酸甜、适中、不甜，果肉脆性指标有硬脆、细脆、细面，化渣性指标有无渣、较化渣、不化渣。各指标根据每项累计得分数进行统分，分值越高代表该指标越优。

1.3 数据统计

各指标设置3次重复，所得结果使用成对数据t检验检测无损测糖仪的重复性；用Excel 2007得出无损测糖仪检测值与手持折光仪检测值的拟合方程；用SPSS 20.0软件进行Duncan's检验，通过多重比较，分析梨果不同部位可溶性固形物、果肉硬度、无损测糖仪与手持折光仪检测结果的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 手持折光仪检测果实不同部位可溶性固形物

可溶性固形物是指果实中能溶于水的糖﹑酸﹑维生素和矿物质等，是反映果实中主要营养物质多少的指标[13]。对5组不同批次采摘的翠冠梨果实不同部位使用常规手持折光仪进行可溶性固形物检测，结果显示，随着取样时间的推进，同一部位可溶性固形物含量整体表现出递增趋势；3个不同部位的可溶性固形物含量以萼端最高，萼端与赤道、梗端相比，第一批次(114DAF)的萼端与赤道、第二批次(117DAF)的萼端与梗端存在显著性差异，其他3个批次的检测结果均存在极显著差异。值得注意的是，5组不同批次采摘的翠冠梨果实中，果实胴部可溶性固形物含量与整果果汁无显著差异，而第三至第五批次果实萼端、梗端位置的检测结果显著高于或显著低于整果果汁含量(见表1)。该试验结果表明，翠冠梨可溶性固形物含量的测定在一定程度上可由对整果果汁的测定简化为对果实赤道位置果汁的测定。

表1 翠冠梨不同部位不同取样时间果实的可溶性固形物含量 %

2.2 果肉硬度检测结果

果肉硬度是果实单位面积受压时所能承受的抗力，与果肉细胞大小、细胞密度和细胞壁果胶含量密切相关，其值直接影响果肉质地与脆性[14-15]。随着梨果生长发育的不断推进，5组不同批次采摘的翠冠梨果肉硬度表现出先上升后下降趋势。研究表明，当梨果达到一定成熟转入后熟阶段，细胞壁果胶物质的降解、纤维素分离引起细胞间结合力的下降均会导致果肉硬度的降低[16]。值得注意的是，3个部位果肉硬度检测结果表现为萼端硬度最高。萼端与赤道、梗端相比，除第一批次的萼端与赤道不存在显著性差异外，第二至第五批次的检测结果均存在极显著差异；而果实赤道位置与果实梗端硬度值无显著差异，与3个部位的硬度平均值也无显著性差异(见表2)，试验结果与有关研究基本一致[17]。造成这一现象的原因可能是果实胴部生长发育快，细胞大、密度小，而果实萼端细胞小，密度大，硬度相对较大。综合数据表明，翠冠梨果实胴部为硬度适宜测定区域，试验结论与国标《鲜梨》相一致。

表2 翠冠梨不同部位的果肉硬度 kg·cm-2

2.3 无损测糖仪检测果实不同部位可溶性固形物

2.3.1 重复性检验 使用无损测糖仪检测梨果可溶性固形物，重复4次，将测得数据使用SPSS 20.0软件进行配对样本t检验﹐当6组配对t检验结果平均值均小于0.3，配对数据t检验双侧概率>0.05时，表明测量结果无显著偏差，该无损测糖仪重复性较好(见表3)。

表3 无损测糖仪重复性检测

2.3.2 仪器校正 随机选取15个外形均一的翠冠梨，结合无损测糖仪(y)与手持测糖仪(x)所测结果做出散点图，得到拟合曲线方程y=0.699 9x+4.174 2，R=0.786 9，使用该拟合曲线方程对无损测糖仪进行校正(见图1)。

图1 无损测糖仪校正

2.3.3 无损测糖仪检测可溶性固形物结果 无损测糖仪的广泛应用，对果品物质成分的实时快速分析起到了巨大的推动作用[10]。经校正后的无损测糖仪检测翠冠梨不同部位可溶性固形物含量，所得数据与手持测糖仪检测结果进行差异显著性分析。结果显示，5组不同批次采摘的翠冠梨果实可溶性固形物含量整体表现为果实萼端最高，梗端最低，赤道居中。萼端与梗端相比，检测结果均存在极显著差异；5组不同批次采摘的翠冠梨果实赤道、萼端部位的可溶性固形物含量与3个部位的平均值无显著差异。与此同时，无损测糖仪对果实赤道位置可溶性固形物的检测结果与手持折光仪对整果果汁(国标)的检测结果无显著性差异，无损测糖仪对同一梨果3个部位的可溶性固形物含量检测结果均值与整果果汁检测无显著性差异(见表4)。

表4 无损测糖仪校正后测定的可溶性固形物含量 %

综合来看，翠冠梨果实可溶性固形物含量的确定，可将手持折光仪对整果果汁的测定简化为无损测糖仪对果实赤道位置的测定。

2.4 感官品质分析

感官评价是梨果品质分析中不可或缺的一部分，科学客观的理化指标测定方法结合主观的口感分析能更全面地评价果实品质优劣，同时也能互相佐证测定方法的可靠性与准确度[18]。由表5可知，翠冠梨果实3个部位的感官评价分值呈现不同程度的差异性。具体表现为萼端部位肉质硬脆、香甜浓郁、汁多化渣，品质性状较佳；梗端部位肉质细脆、风味较淡、汁多化渣，口感相对较差；赤道部位肉质硬脆、风味适中、汁多化渣，品质居中。在果肉甜度指标中，萼端部位的果肉显著优于果实赤道与梗端，与上述可溶性固形物含量的测定结果相吻合；在果肉脆性指标中，梨果赤道部位硬脆与细面的分值占比优于萼端与梗端部位，与梨果硬度测定值存在一定的出入，但无显著差异；在果肉化渣性指标上，3个部位也未表现出显著性差异，表明该属性或与果肉硬度不存在相关性(见表5)。

表5 翠冠梨果不同部位的感官得分

3 小结

梨果可溶性固形物含量与果肉硬度是果实鲜食、加工、贮藏与运输的重要指标。本研究分析了翠冠梨果实不同部位可溶性固形物和果肉硬度数据的差异性，比较了手持折光仪和无损测糖仪两种测定方法的相关性，并对5组不同熟期采摘的梨果进行了感官品质分析。试验结果证实，翠冠梨赤道部位果肉果汁与整果果汁的可溶性固形物含量、无损测糖仪与手持折光仪所测结果无显著性差异，硬度测定部位与《鲜梨》标准、感官分析结果与理化指标测定结果基本吻合。综合试验分析认为，翠冠梨果肉硬度值的确定宜取果实赤道3个不同方位硬度的平均值，可溶性固形物的确定可简化为无损测糖仪对果实赤道位置的测定，该测定方法相对于常规测定更加简便、准确、高效，且不破坏样品，对梨果生产与科学研究具有一定的指导价值。