李千里,閆 鵬,馮貝貝,梅 闖,王繼勛,艾沙江·買買提,耿文娟
(1 新疆農業大學園藝學院,烏魯木齊830052)
(2 新疆農業科學院園藝作物研究所)
富士在20 世紀30 年代由元帥蘋果和國光蘋果雜交獲得,培育歷時20 余年,是晚熟蘋果品種[1]。20 世紀80 年代后期至90 年代初,阿克蘇地區開始大量引進栽培日本紅富士品種,尤其以長富2 號為主[2]。經過馴化和栽培,長富2 號現在已成為了阿克蘇的主栽品種,形成了阿克蘇蘋果的獨特品質[3],具有果色鮮艷、酸甜適度、風味濃郁等優良特征。紅富士的黃酮類物質可防癌,果膠可降血脂,鉀離子可降血壓等[4]。同時紅富士具有較好的耐貯藏性,貨架期較長,且商品價格較高,受到廣大消費者青睞。適期采收是實現這一特點的前提條件之一,采收期關系到當年果實產量[5-7],也關系到來年果實的質量[8-9]。采收早,果實品質差,產量低,品種特有的品質及風味不能表現出來,表面褶皺,外觀受到影響;采收晚,果肉硬度下降,外觀品質降低[10]。王趙改等[11]以粉紅女士蘋果為試材,研究不同采收期對果實品質的影響。結果表明,前期采收的果實硬度、可滴定酸含量最高,可溶性固形物含量最低,此時采摘的果實鮮食品質較差;后期采收的果實硬度太小,果肉變軟,口感變差。因此,選擇一個合適的采收期對于果實的品質以及口感風味都極其重要。李猛等[12]研究結果表明,隨著采收期的延長,可溶性糖含量逐漸增加,果實顏色也會逐漸加深,但果皮亮度與可滴定酸含量逐漸降低。周蓉等[13]研究表明,采收早水分損失較大,采收晚果實硬度降低,腐爛率高;適期采收的果實維生素C、可溶性固形物含量和可滴定酸含量變化不顯著,水分損失及腐爛率較低。目前,阿克蘇地區蘋果的采收期仍靠經驗判斷,采收期從10 月25 日前后開始,11 月初為采收高峰期,11 月15 日前后結束。特別是因為當地“冰糖心”的營銷宣傳,當地果農認為果實采收越晚,果實“冰糖心”現象越重,因此果農晚采現象較為普遍[14]。本試驗通過測定蘋果不同采收期的果實內外在品質,判斷其適宜的采收日期,為當地果農對以鮮食為主的果實適時采收提供理論依據。
試驗果實采自新疆阿克蘇市紅旗坡農場盛果期喬化富士蘋果園,品種為長富2 號,砧木為八棱海棠,樹齡25 年。
從果園選擇樹勢健壯、無病蟲害、無大小年的蘋果樹10 株,分別于2020 年10 月12 日(花后180 d)、10 月19 日(花后187 d)、10 月26 日(花后194 d)、11 月2 日(花后201 d)、11 月9 日(花后208 d)在每株樹樹冠外圍東、南、西、北以及上方5 個方位各采10 個果,每次共采摘50 個果,供試果實均不套袋。果實運回基地測定硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量(液相色譜儀)、有機酸含量、色差(CR-10 色差儀),并統計各個時期果實的糖心率。
(1)果實硬度和可溶性固形物含量。果實硬度使用德堡數顯式CY-4 硬度計測定,可溶性固形物含量使用PAL-1 糖度計測定,取10 個果實平均值,結果保留小數點后2 位。
(2)果實可溶性糖含量和有機酸含量。稱果肉粉末1 g,加入蒸餾水8 mL、0.2%偏磷酸2 mL 至10 mL 容量瓶中,60 ℃下超聲提取30 min,冷卻至室溫將上清液轉至10 mL 離心管中,1 000 r/min 離心15 min,取上清液用0.45 μm 濾膜過濾,待測。色譜條件(可溶性糖):色譜柱為Agilent ZORBAX NH2(5 μm,4.6 mm×250 mm);流動相為水∶乙腈(25∶75);流速0.8 mL/min;柱溫40 ℃;進樣量10 μL;檢測器為島津DGU-20A3R 液相色譜儀,測定參照趙劍波等[15]的方法。色譜條件(有機酸):色譜柱為Athena G8 WP(5 μm,4.6 mm×250 mm);流動相為0.2%偏磷酸∶乙腈=97∶3;流速1 mL/min;柱溫35 ℃;進樣量10 μL;檢測器為島津DGU-20A3R 液相色譜儀,測定參照李建光等[16]的方法。
(3)果實色澤。使用色差儀沿果面赤道均勻取6 個點,得出a*、b*、L*的數值后取平均值。a*值代表紅綠色度,正值越大紅色越重,負值越大綠色越重;b*值代表黃藍色度,正值越大黃色越重,負值越大藍色越重;L*表示亮度,其值越大,亮度越大,光潔度越好。
(4)糖心率。從每次采收的果實中隨機選取30 個,將果實切開觀察是否有糖心,并統計有糖心的果實個數及其所占的比率。
2.1.1 硬度
由圖1 可知,隨著采收時間的延后,長富2 號果實硬度整體呈下降趨勢。10 月12 日采收的果實硬度最大,為22.53 kg/cm2,11 月9 日采收的果實硬度最小,為11.67 kg/cm2,下降了48.20%。前期硬度下降幅度大,特別是在10 月19—26 日,后期硬度下降幅度較前期緩慢。從總體情況來看,采收前期果實硬度偏大,采收后期果實硬度偏小。

圖1 不同采收期長富2 號果實硬度的變化
2.1.2 可溶性固形物含量
由圖2 可知,隨著采收時間的延后,長富2 號果實可溶性固形物含量總體上呈現升高的趨勢。10月12 日可溶性固形物含量為13.43%,11 月2 日達到最大值,為15.18%,之后略有下降。采收期期間可溶性固形物含量增加了1.75 個百分點。其中,10月19—26 日,可溶性固形物含量上升最快,增加了1.03 個百分點;之后果實趨于成熟,可溶性固形物含量變化較小。

圖2 不同采收期長富2 號果實可溶性固形物含量的變化
2.1.3 可溶性糖含量
由圖3 可知,隨著采收時間的延后,長富2 號果實可溶性糖含量大體呈上升的趨勢。在10 月12日至11 月2 日期間,可溶性糖含量不斷上升;11月2—9 日期間,略有下降,以11 月2 日最高,達103.4 mg/g,10 月12 日最低,為92.4 mg/g。整個采收期可溶性糖含量增加了11.90%,其中10 月26 日至11 月2 日期間上升最快,增加了6.81%。

圖3 不同采收期長富2 號果實可溶性糖含量的變化
2.1.4 有機酸及其組分含量
由表1 可知,隨著采收時間的延后,長富2 號果實有機酸含量呈現整體下降的趨勢。整個采收期間,有機酸含量下降了33.15%,前期略有上升,10月19 日達到最大值;10 月19 日至11 月2 日期間,有機酸含量急劇下降,差異顯著,平均每周下降17.90%;在11 月2 日之后,有機酸含量下降幅度較小。總體來看,有機酸含量的變化主要發生在采收中期,采收前期和采收后期有機酸含量變化幅度較小。

表1 不同采收期長富2 號果實有機酸及其組分含量 mg/g
有機酸組分含量的變化趨勢與有機酸含量的較為一致,其中蘋果酸在有機酸中占比最大,約為90%,變化范圍在3.47~5.25 mg/g;其次是檸檬酸,變化范圍在0.18~0.43 mg/g;占比最小的是琥珀酸,變化范圍在0.12~0.27 mg/g,在各個時期差異不顯著(表1)。
2.1.5 糖酸比
由圖4 可知,隨著采收時間的延后,長富2 號果實糖酸比總體呈現上升的趨勢。其中在10 月26日到11 月2 日期間,糖酸比上升最快,增加了33.66%;在采收前期和采收后期,糖酸比略有下降,但變化幅度不大。整個采收過程中10 月19 日糖酸比最小,為15.74;11 月2 日糖酸比達到最大,為26.96。糖酸比變化幅度為71.28%,這是由于在10月19 日到11 月2 日期間果實有機酸含量的急劇下降而可溶性糖含量上升的幅度較小所造成的。

圖4 不同采收期長富2 號果實糖酸比的變化
2.1.6 糖心率
由圖5 可知,隨著采收時間的延后,長富2 號果實糖心率呈現不斷上升的趨勢。10 月12 日糖心率最低,為87.5%;11 月9 日糖心率達到最大值,為100%,采收期間,糖心率增加了14.3%。在10月12—19 日,糖心率基本保持穩定的趨勢,10 月19 日之后糖心率開始快速上升,其中在10 月19—26 日,糖心率上升最快,增加了5.7%。

圖5 不同采收期長富2 號果實糖心率的變化
由表2 可知,隨著采收時間的延長,果皮色度a*值呈不斷上升的趨勢,11 月9 日采收的達到最大值,與10 月12 日和10 月19 日采收的存在顯著性差異,與10 月26 日和11 月2 日采收的差異不顯著。果皮色度b*值大體呈下降的趨勢,10 月12 日采收的b*值顯著高于其他時期采收的。果皮亮度L*值大體呈下降的趨勢,但僅10 月12 日與11 月9 日采收的L*值差異顯著,與其他采收期及其他采收期兩兩間L*值差異均不顯著。a*值上升代表著果皮紅色加重,b*值和L*值下降分別代表著果皮黃色變淺和果皮亮度變暗。因此,可以看出隨著采收期的延長,果皮顏色逐漸變紅,但果皮光潔度逐漸降低。

表2 不同采收期長富2 號果皮L*、a*、b*值
由表3 可知,果實硬度與可溶性固形物含量、可溶性糖含量、a*值均呈極顯著負相關,與有機酸含量、L*值、蘋果酸含量、琥珀酸含量、檸檬酸含量均呈極顯著正相關,與b*值呈顯著正相關??扇苄怨绦挝锖颗c可溶性糖含量、a*值均呈極顯著正相關,與有機酸含量、b*值、L*值、酸組分含量均呈極顯著負相關??扇苄蕴呛颗c有機酸含量、蘋果酸含量、琥珀酸含量、檸檬酸含量、b*值、L*值均呈極顯著負相關,與a*值呈極顯著正相關。有機酸含量與a*值呈極顯著負相關,與b*值、L*值均呈顯著正相關,與蘋果酸含量、琥珀酸含量、檸檬酸含量均呈極顯著正相關。蘋果酸含量、琥珀酸含量、檸檬酸含量與a*值均呈極顯著負相關,與L*值呈極顯著或顯著正相關,與b*值均無顯著相關性。

表3 不同采收期長富2 號果實品質指標間的相關系數
綜上,果實硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、有機酸含量、蘋果酸含量、琥珀酸含量、檸檬酸含量及果皮色度a*、L*值在果實成熟過程中存在規律性變化,各項指標間呈極顯著或顯著相關性。
蘋果采收期是影響果實采后鮮食品質的主要因素。采收過早,果實果個小,色澤差,含糖量低,風味欠佳;采收過晚,果實外觀品質降低,果肉硬度下降,表面皺縮。因此,選擇合適的采收期對于果實采后鮮食品質有著至關重要的作用。
蘋果的風味是由果實的內在品質和外觀品質共同決定的,包含果實硬度、糖、酸等多種物質綜合作用的結果[17]。隨著采收期的延長,果實的成熟度增大,原果膠逐漸分解為果膠或果膠酸,細胞之間松弛,硬度也隨之下降[18],這與王貴平等[19]的研究結果相一致。果實硬度在10 月26 日到11 月2日趨于穩定,在11 月2 日后下降較快,此后采摘的蘋果硬度太小,果肉明顯變軟。因此10 月26 日到11 月2 日采摘的蘋果,硬度適中,口感較好。
糖酸比是評價果實品質的重要指標之一,影響著蘋果的風味和口感。糖酸比越大,味感越甜,糖酸比越小,味感越酸[20]。優質蘋果應酸甜適中,糖酸比大致在20~60,糖酸比低于20,風味淡或偏酸;糖酸比高于60,則甜味過強。本試驗研究結果顯示,糖酸比隨采收期的延長,呈現大體上升的趨勢,這與王靜等[21]的研究結果一致。前期糖酸比低于20,口味欠佳。在10 月26 日之后,糖酸比高于20,口味適中,且在11 月2 日糖酸比達到最大值。因此,建議在11 月2 日之前進行采收。在本試驗中,隨著采收日期的延長,果實有機酸含量從5.58 mg/g 減少到3.73 mg/g,整個采收過程有機酸含量下降了1.85 mg/g,蘋果酸含量從5.02 mg/g 減少到3.55 mg/g,下降了1.47 mg/g,而琥珀酸含量和檸檬酸含量總共下降了0.26 mg/g。因此,可以看出果實有機酸的快速變化主要來源于蘋果酸的快速下降。
果實色澤作為果實外觀品質的一個重要因素,是吸引消費者的首要指標[22]。它與果實的風味質地、成熟度有一定的關聯[23]。本研究發現,隨著采收期的延長,a*值呈不斷增長的趨勢,b*值、L*值呈不斷下降的趨勢,外觀表現為果皮顏色加深,果皮亮度逐漸變暗,這與李世軍等[24]的試驗結果一致。據此認為,11 月2 日采收的果實色澤最好。
可溶性固形物是包括可溶性糖、酸、纖維素等成分的綜合型指標,是評價果實內在品質的重要因素之一。蘋果的可溶性固形物的檢測是保證采后果實品質的重要環節[25]。本研究中可溶性固形物含量隨采收期的延遲整體呈上升的趨勢,在11 月2 日達到最大值,之后略微下降??赡茉?1 月2 日之后,果實已經充分成熟,維持生命活動呼吸作用會消耗一定的糖分,導致可溶性固形物含量呈略微下降的趨勢[26]。因此,建議在11 月2 日之前采收。
阿克蘇冰糖心蘋果已經成為繼甘肅靜寧蘋果、山東煙臺蘋果之后又一個家喻戶曉的蘋果區域品牌[27]。因此,當地果農通過延長采收期來獲得更高的糖心率。但是,一味地通過晚采來獲得更高的糖心率勢必會對果實的其他品質造成影響。比如果實硬度降低,果實變暗,果肉易發生褐變等。選擇一個合適的采收期對于果實的品質和口感風味等意義重大。本研究中,果實糖心率在10 月19—26 日上升較快,此后果實糖心率已經達到一個較高的水平,鮮食銷售品質較好。因此,建議在10 月26 日至11 月2 日期間采收。
隨著采收期的延長,果實硬度、有機酸含量、色差值b*、L*整體呈現下降的趨勢,果實可溶性糖含量、可溶性固形物含量、色差值a*和糖心率整體呈現上升的趨勢。本試驗結果表明,阿克蘇地區長富2 號在11 月2 日可溶性固形物含量、可溶性糖含量和糖酸比達到最大值,11 月2—9 日期間,果實的各項生理指標趨于穩定,但果實硬度下降較快,果肉明顯變軟,口感變差。綜合各項指標初步判定,在新疆阿克蘇地區,長富2 號果實在11 月2日之前采收較好,此時,硬度適中,色澤好,含糖量高,含酸量適中,大部分淀粉轉化為可溶性糖,可溶性固形物含量高。