怒江高海拔地區(qū)不同成熟期咖啡果實性狀差異分析

李亞男，黃家雄，呂玉蘭，張曉芳，黃 健，武瑞瑞，左艷秀，羅心平，李貴平，畢曉菲，楊 陽，劉航秀，嚴(yán) 煒

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟作物研究所，云南保山 678000）

咖啡是世界三大飲料作物之一[1-2]?？Х绕焚|(zhì)受諸多因素的影響，其中以品種、緯度和海拔對咖啡品質(zhì)影響最大[3]。李曉霞等人[4]進行了云南不同海拔小粒種咖啡生長發(fā)育情況調(diào)查，結(jié)果表明咖啡豆千粒質(zhì)量和咖啡果酸度隨著海拔高度的升高而增加，品質(zhì)也相應(yīng)提高。李錦紅等人[5]研究表明，高緯度地區(qū)的咖啡口感優(yōu)于低緯度地區(qū)。黃家雄等人[6]研究表明，不同產(chǎn)地咖啡的理化指標(biāo)存在一定的差異。由于栽培條件的限制，目前國內(nèi)對不同成熟期及海拔對咖啡果實的影響還未見報道。

對怒江高海拔地區(qū)不同成熟期咖啡果實性狀進行調(diào)查，研究成熟期與海拔對咖啡果實性狀的影響，以期為提高咖啡品質(zhì)作有益探討。

1 材料與方法

1.1 試驗地點、時間和品種

試驗地點為怒江西岸的怒江州瀘水縣六庫鎮(zhèn)賴茂村咖啡基地，咖啡于1997年種植，品種為Catimor系列品種，試驗時間為2015年11月19日—2016年3 月 4 日，地理位置為北緯 25°52′，東經(jīng) 98°48′，海拔1 000～1 200 m，年平均氣溫20.1℃，年均降雨量1 010.6 mm，地表蒸發(fā)量2 096.7 mm，年平均日照1 877.8 h，相對空氣溫度67%。

怒江州六庫鎮(zhèn)主要氣象要素情況見表1。

表1 怒江州六庫鎮(zhèn)主要氣象要素情況

1.2 試驗材料與方法

試驗從咖啡果實第一批采收直到最后一批采收結(jié)束，每15 d隨機采集樣品一次，每次采集鮮果樣品5 kg，經(jīng)過脫皮、脫膠、清洗、干燥、脫殼等形成咖啡米的程序均按照正常加工程序執(zhí)行，并測試相關(guān)數(shù)據(jù)。

咖啡果實物理性狀測試記錄見表2。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SAS 9.0軟件對咖啡果實物理性狀指標(biāo)值進行方差分析，不同成熟期果實性狀差異大小用變異系數(shù)來表示。

2 結(jié)果與分析

表2 咖啡果實物理性狀測試記錄

六庫鎮(zhèn)咖啡果實性狀測試統(tǒng)計見表3，六庫鎮(zhèn)不 同成熟期咖啡鮮果性狀比較見表4。

表3 六庫鎮(zhèn)咖啡果實性狀測試統(tǒng)計

從表4可見，在此地點收獲的鮮果3項定量指標(biāo)在8個不同成熟期之間的總體差異也為極顯著，指標(biāo)中的每千克鮮果所含的果膠質(zhì)量變異程度最大，變異系數(shù)達(dá)59.03%。

試驗咖啡鮮果初加工采用濕法加工，咖啡鮮果經(jīng)加工后，不同成熟期咖啡豆的物理性狀差異為極顯著。

六庫鎮(zhèn)不同成熟期咖啡鮮果初加工后果實性狀的比較見表5。

從表5中可見，咖啡豆變異較大的是圓豆質(zhì)量與缺陷豆質(zhì)量，變異系數(shù)均高于20%。

2.1 鮮果千粒質(zhì)量

不同成熟期咖啡鮮果的千粒質(zhì)量，經(jīng)方差分析F=2 593.88，p＜0.01，說明其不同成熟期的咖啡鮮果千粒質(zhì)量差異達(dá)極顯著，變異系數(shù)達(dá)8.27%（見表4）。其鮮果在不同成熟期的千粒質(zhì)量變化趨勢與低海拔地區(qū)的結(jié)果[7]相似，在第5次采收果實時（2016-01-19） 千粒質(zhì)量上升到1 472.75 g/千粒，達(dá)最大值，極顯著（p＜0.01）高于其他成熟期的果實千粒質(zhì)量。在接下來的成熟期中，千粒質(zhì)量逐漸減小，在采收末時最低達(dá)到1 223.99 g/千粒。

表4 六庫鎮(zhèn)不同成熟期咖啡鮮果性狀比較

表5 六庫鎮(zhèn)不同成熟期咖啡鮮果初加工后果實性狀的比較

2.2 果皮質(zhì)量

試驗中所說的果皮，即咖啡漿果在剝?nèi)鈺r被除去的部分，由外果皮和大部分中果皮組成。在8個不同成熟期咖啡鮮果中，經(jīng)方差分析F=184.48，p＜0.01，表明材料間的每千克鮮果所含的果皮質(zhì)量差異達(dá)極顯著，變異系數(shù)為6.66%（見表4）。第4次采收（2016-01-04） 的果實每千克鮮果所含的果皮質(zhì)量最小，為440 g，與第8次（2016-03-04）采收的果皮質(zhì)量差異不顯著；在第6次采收時（2016-02-02）的每千克鮮果所含的果皮質(zhì)量最大，為536 g。

2.3 果膠質(zhì)量

所說的果膠是黏附在內(nèi)果皮上的一層膠質(zhì)中果皮。要制成咖啡豆，首先要除去這層膠。綜合來看，鮮果內(nèi)表皮上的果膠質(zhì)量在采收期變化不規(guī)律，變異系數(shù)較大，為59.03%（見表3和表4）。不同成熟期咖啡鮮果果膠，經(jīng)方差分析F=217.09，p＜0.01，說明材料間的每千克鮮果所含的果膠質(zhì)量差異達(dá)極顯著。第3次采收（2016-01-04） 時達(dá)最低，為20 g，與第6次采收的差異不顯著；而第4次采收（2016-01-04）的為最高，達(dá)128 g，極顯著（p＜0.01）高于其他時期。

2.4 帶殼豆質(zhì)量

帶殼豆是咖啡鮮果經(jīng)過浮選→剝?nèi)狻l(fā)酵脫膠→洗滌→干燥得來，即為整?；虿糠职诜N衣（即內(nèi)果皮）內(nèi)的咖啡豆。8個不同成熟期咖啡鮮果中，經(jīng)方差分析F=111.59，p＜0.01，表明材料間的每千克鮮果初加工后帶殼豆質(zhì)量差異達(dá)極顯著，變異系數(shù)為10.88%（見表5）。第3次采收（2015-12-19）的果實中每千克鮮果初加工后帶殼豆質(zhì)量最低，為210.60 g，與第4次采收的果實差異不顯著；第5次采收（2016-01-19）的每千克鮮果初加工后帶殼豆質(zhì)量達(dá)最大，為280 g，顯著（p＜0.05），高于其他時期。

2.5 咖啡殼質(zhì)量

咖啡殼指的是咖啡果干的內(nèi)果皮，生產(chǎn)中也稱為種衣。

在8個不同成熟期咖啡鮮果中，經(jīng)方差分析F=72.51，p＜0.01，表明材料間的每千克鮮果初加工后咖啡殼質(zhì)量差異達(dá)極顯著，變異系數(shù)達(dá)12.49%（見表5）。第3次采收（2015-12-19） 時的果實每千克鮮果初加工后咖啡殼質(zhì)量最低，為52.60 g，極顯著（p＜0.01），低于其他時期；在第4次（2016-01-04）與第5次（2016-01-19） 采收的每千克鮮果初加工后咖啡殼質(zhì)量達(dá)最大，均為73.60 g，差異不顯著。

2.6 咖啡米質(zhì)量

咖啡米為已除去種皮（銀皮）的干咖啡種子。咖啡米隨著采收期的延長呈先上升后下降的趨勢。8個不同成熟期咖啡鮮果中，經(jīng)方差分析F=102.26，p＜0.01，表明材料間的每千克鮮果初加工后咖啡米質(zhì)量的差異達(dá)極顯著，變異系數(shù)達(dá)10.48%（見表5）。第3次采收（2015-12-19） 的果實中每千克鮮果初加工后咖啡米質(zhì)量極顯著（p＜0.01），低于其他時期，為158.00 g，與第4次采收的差異不顯著；第5次（2016-01-19）采收時的每千克鮮果初加工后咖啡米質(zhì)量達(dá)最大，都為206.40 g，與第6次（2016-02-02）差異不顯著。

2.7 圓豆質(zhì)量

圓豆指的是咖啡果中單粒種子發(fā)育而成的近似卵形的咖啡豆。它的多少可以反映咖啡果實生長發(fā)育的好壞程度。經(jīng)方差分析，六庫鎮(zhèn)種植的咖啡鮮果，經(jīng)加工得到的圓豆質(zhì)量與數(shù)量在不同成熟期的差異都為極顯著。其中，每千克鮮果加工后所含圓豆質(zhì)量的變異系數(shù)為34.44%。不同成熟期的圓豆量無明顯規(guī)律，最低為第2次采收（2015-12-04）的，其極顯著（p＜0.01）低于其他時期，圓豆粒質(zhì)量為9.59 g，此時圓豆個頭較大，每千克圓豆所含粒數(shù)為6 317.12個；最高為第4次采收（2016-01-04） 的，為每千克鮮果加工后所含圓豆粒質(zhì)量28.74 g，極顯著（p＜0.01），高于其他時期，此時圓豆個頭較小，每千克圓豆所含的粒數(shù)為7 751.94個。

2.8 缺陷豆質(zhì)量

試驗所說的缺陷豆包括畸形豆、蟲蛀豆、有蟲咖啡豆、干癟豆、發(fā)霉豆等有缺陷的咖啡豆。六庫鎮(zhèn)8個不同成熟期采收的咖啡鮮果中，經(jīng)方差分析F=195.66，p＜0.01，說明材料間的每千克鮮果初加工后缺陷豆質(zhì)量達(dá)極顯著，變異系數(shù)達(dá)47.31%。在第2次（2015-12-04）采收時的每千克鮮果初加工后缺陷豆質(zhì)量達(dá)最低，都為3.89 g，極顯著（p＜0.01） 低于其他采收期的缺陷豆質(zhì)量；第5次采收（2016-01-19） 的每千克鮮果初加工后缺陷豆質(zhì)量顯著（p＜0.05） 高于其他時期，為15.77 g。

2.9 正常豆質(zhì)量

正常豆指的是除去缺陷豆的正常的咖啡豆[8]。六庫鎮(zhèn)8個不同成熟期采收的咖啡鮮果中，經(jīng)方差分析F=329.98，p＜0.01，表明材料間的每千克鮮果初加工后正?？Х榷官|(zhì)量的差異達(dá)極顯著，變異系數(shù)達(dá)12.25%。在第4次（2016-01-04） 采收時，每千克鮮果初加工后正常咖啡豆質(zhì)量達(dá)最低，為126.25 g，極顯著（p＜0.01）低于其他采收期的正常豆質(zhì)量，且咖啡豆的顆粒較小，每千克正常咖啡豆含有7 763.98個；第7次采收（2016-02-19） 采收的果實每千克鮮果初加工后正?？Х榷官|(zhì)量極顯著（p＜0.01） 高于其他時期，為178.52 g，且豆的顆粒較大，每千克正常豆含有6 153.85個。

3 結(jié)論

以六庫鎮(zhèn)采收的咖啡鮮果為研究對象，結(jié)果表明，不同成熟期收獲的果實物理性狀差異均為極顯著。早期和晚期成熟的咖啡鮮果和咖啡豆顆粒較小，物理性狀較差，而中期成熟的咖啡鮮果和咖啡豆顆粒較大，物理性狀較好。其中，收獲的不同成熟期的咖啡鮮果果膠含量變異系數(shù)為59.03%，表明咖啡在不同成熟期的鮮果實中果膠的含量變化較大，初步判斷果膠與咖啡的成熟度存在關(guān)聯(lián)。不同成熟期采收的鮮果經(jīng)初加工后，圓豆質(zhì)量與缺陷豆質(zhì)量變異系數(shù)較大，＞25%，表明各成熟期的咖啡果實品質(zhì)程度不一致。

同時還發(fā)現(xiàn)，隨著采果期的不同，采收的鮮果物理性狀呈現(xiàn)一定規(guī)律的變化，高海拔地區(qū)的咖啡鮮果在成熟期鮮果物理性狀變化趨勢與低海拔地區(qū)的相似[7]。采收初期及采收末期的圓豆含量較大，低海拔地區(qū)-潞江壩的鮮果在采收初期，圓豆含量為最大，每千克鮮果加工后所含圓豆為33.42 g[7]；而高海拔地區(qū)-怒江六庫的在采果末期，其圓豆含量為最高，每千克鮮果加工后所含圓豆為20.91 g。分析可能是由于花芽分化前期及末期受環(huán)境影響較大，生長較不一致，具體原因有待進一步的研究。

研究還發(fā)現(xiàn)，結(jié)合先前對低海拔地區(qū)-潞江壩的咖啡鮮果性狀研究，不同海拔咖啡鮮果物理性狀存在著較大差異。六庫鎮(zhèn)處于高海拔地區(qū)，潞江壩處于低海拔地區(qū)，研究結(jié)果表明高海拔地區(qū)的小粒種咖啡在咖啡鮮果與咖啡豆產(chǎn)量上高于低海拔地區(qū)，且咖啡豆顆粒大，所含的圓豆與缺陷豆量較少，初步得出高海拔的咖啡果實品質(zhì)優(yōu)于低海拔地區(qū)的結(jié)論，這與李曉霞等人[4]的研究一致，分析可能是受到海拔、經(jīng)緯度、氣候、周圍小環(huán)境的影響，具體原因以及對品質(zhì)的深入檢測有待于進一步開展研究。

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