不同采收期咖啡果實物理性狀比較

李亞男++楊世貴++嚴煒++劉倩++畢曉菲++武瑞瑞++劉航秀++張曉芳++黃家雄

摘 要 以潞江壩的Catimor系列品種咖啡鮮果為材料，研究不同采收期對咖啡果實物理性狀的影響。結果表明，不同成熟期果實的物理性狀差異為極顯著，其中，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。

關鍵詞 咖啡 ；采收期 ；果實 ；性狀

中圖分類號 S571.3 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.03.012

Comparison of Physical Characteristics of Coffee Fruits during

Different Harvest Periods

LI Yanan YANG Shigui YAN Wei LIU Qian BI Xiaofei

WU Ruirui LIU Hangxiu ZHANG Xiaofang HUANG Jiaxiong

（Institute of Tropical and Subtropical Cash Crops， Yunnan Academy of Agricultural Sciences，

Baoshan， Yunnan 678000）

Abstract The fresh fruit of Catimor coffee in Lujiangba， Baoshan County， Yunnan Province， China were used as material to study the influence of harvest time on the physical characteristics of the coffee fruit. The results showed that there was significant difference in coffee physical characteristics at various maturity periods. The fresh fruit and coffee beans were smaller with poorer physical characteristics at the early and the late maturity periods. Bigger fresh fruit and coffee beans harvested at the mid maturity period had better physical characteristics.

Keywords Coffee ； harvest period ； fruit ； characteristic

咖啡是茜草科（Rubiaceae）咖啡屬（Coffea genus）植物，與茶葉、可可一起并稱為世界三大飲料作物[1-5]。由于咖啡對生長環(huán)境的要求特殊，我國咖啡栽培區(qū)主要分布在云南、廣西、廣東和海南等省區(qū)，其中，云南是小粒種咖啡（Coffea arabica L.）的主要種植地[6-9]。對于不同采收期對小粒種咖啡果實的影響，目前國內(nèi)還未見報道。

影響咖啡質量的因素除品種、栽培管理水平和生態(tài)氣候外，采收期也是相當重要的一個因素。由于咖啡花芽形成所需時間不同，單個葉腋中花芽發(fā)育也有先后，因此形成多次開花現(xiàn)象，造成咖啡整體花期較長的特性。云南小粒種咖啡一般在9月至翌年2月分批成熟，由此造成采果時間較長。加之采后加工粗放，使得咖啡質量難以保證，咖啡豆達不到應有的價位，市場競爭力不強。筆者對云南省保山市潞江壩地區(qū)不同采收期咖啡果實的物理性狀進行調查，以期探明采收期對云南小粒種咖啡果實物理性狀的影響，為熱區(qū)的咖啡研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料

試驗品種為Catimor系列品種，植于1998年，種植株行距為1 m×2 m，每公頃種植約4 950株。

1.1.2 試驗地概況

試驗地位于云南省保山市隆陽區(qū)潞江鎮(zhèn)芒旦村保山云大咖啡有限公司咖啡基地，地理位置為北緯25°51′，東經(jīng)99°08′，海拔800～900 m。試驗地年均氣溫21.3℃，年均降雨量789.2 mm，地表蒸發(fā)量為2 011.6 mm，年平均日照2 325.75 h，相對空氣濕度為71.5% （詳見表1）。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集

試驗設置3個重復，小區(qū)面積300 m2，每小區(qū)種植咖啡150株。采樣時，隨機選取咖啡植株約30株，僅摘取植株中部成熟的紅色咖啡果，每個重復采集鮮果樣品5 kg。試驗時間為2015年9月19日至12月16日，從咖啡果實第一批采收到最后一批采收結束，每15 d采集樣品1次，共采集7次。

1.2.2 果實預處理

將收集到的鮮果樣品測量千粒重，用脫皮機去除果皮（試驗中所指果皮為咖啡漿果在機械剝?nèi)鈺r被除去的部分，由外果皮和大部分中果皮組成）[10]，獲得帶膠豆（即表面黏連果膠的濕種子），稱重。將濕種子放入發(fā)酵池，經(jīng)發(fā)酵后，用清水洗去殘留果膠（果膠為粘附在內(nèi)果皮上的一層膠質中果皮）[10]，獲得表面清爽的濕種子（稱為“脫膠豆”），并稱重，根據(jù)樣品中帶膠豆及脫膠豆的質量，即可計算每份樣品的果膠含量。

1.2.3 果實初加工

將預處理中處理好的脫膠豆在陽光下干燥3～4 d，獲得的干豆[稱為帶殼豆，即咖啡鮮果經(jīng)過剝?nèi)?發(fā)酵脫膠-洗滌-干燥得來，為包在種衣（即內(nèi)果皮）內(nèi)的咖啡豆，水份含量約11%]進行稱重。然后，將帶殼豆去除咖啡殼（咖啡殼指咖啡果干的內(nèi)果皮，生產(chǎn)中也稱為種衣），獲得咖啡米[咖啡米為已除去種皮（內(nèi)果皮）的干咖啡種子]，并稱重。最后，在咖啡米中人工挑選出圓豆、缺陷豆、正常豆（圓豆指咖啡果中單粒種子發(fā)育而成的近似卵形的咖啡豆；缺陷豆包括畸形豆、有蟲咖啡豆、干癟豆等有缺陷的咖啡豆；正常豆指的是除去缺陷豆，符合質量標準的正?？Х榷梗10]，并分別進行稱重。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

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

2 結果與分析

2.1 不同采收期咖啡果實物理性狀比較

不同采收期咖啡果實物理性狀統(tǒng)計結果見表2，其性狀比較見表3。從表3可見，收獲鮮果的3項定量指標（鮮果千粒重、果皮質量、果膠質量）在7個不同采收期之間的總體差異均達到了極顯著，其中，每千克鮮果所含的果膠質量變異程度最大，變異系數(shù)達38.49%。

為了進一步說明不同成熟期采收咖啡鮮果在各物理性狀上的差異程度，分別對各指標開展了方差分析。

2.1.1 鮮果千粒重

咖啡鮮果千粒重可以較好地反映果實的飽滿程度及品質。經(jīng)方差分析結果表明，潞江壩不同采收期的咖啡鮮果千粒重差異達極顯著，F(xiàn)=5 987.92，P<0.01，變異系數(shù)為15.17%（表3）?？Х惹ЯＶ卣w呈先上升后下降的變化趨勢。第1次采收時為973.71 g/千粒，隨著時間的推移，咖啡果實逐漸增大、飽滿，到第3次采收時達最高峰，為1 324.50 g/千粒，極顯著高于其它成熟期；果實第4次采收時，千粒重降至1 009.08 g/千粒，第5次采收時又上升至1 261.03 g/千粒，在接下來的采收中，千粒重逐漸減小，至采收末期低至871.84 g/千粒，極顯著低于其它采收期。

2.1.2 果皮重

經(jīng)方差分析表明，7個不同成熟期采收的咖啡鮮果中，每千克鮮果所含果皮重達極顯著，F(xiàn)=965.33，P<0.01，變異系數(shù)為18.28%（表3）。隨著采收期的延長，大致呈“上升-下降-上升”的趨勢。第4次采收時每千克鮮果所含果皮重最小，為300 g；第5次采收時最大，為540 g。

2.1.3 果膠重

綜合來看，鮮果內(nèi)表皮上的果膠在采收期變化不規(guī)律，且變異系數(shù)較大，達38.49%（表3）。

經(jīng)方差分析表明，不同采收期的咖啡鮮果果膠重差異達極顯著，F(xiàn)=418.69，P<0.01。第4次采收時的果實果膠含量最低，為80 g；而第5次采收時最大，為220 g，極顯著高于其它時期。

2.2 不同采收期咖啡果實初加工后的物理性狀比較

潞江壩的咖啡鮮果初加工采用濕法加工[7]，經(jīng)加工后，不同成熟期咖啡豆的物理性狀差異達極顯著（表4）。為進一步說明不同成熟期采收的咖啡鮮果經(jīng)初加工后在各物理性狀上的差異程度，分別對各指標進行方差分析。

2.2.1 帶殼豆重

不同采收期的咖啡鮮果，經(jīng)初加工后，帶殼豆質量呈先上升后下降的趨勢。

經(jīng)方差分析，7個不同采收期咖啡鮮果初加工后的帶殼豆重差異達極顯著，F(xiàn)=159.63，P<0.01，變異系數(shù)為14.09%。第2次采收的果實中，每千克鮮果初加工后帶殼豆重顯著低于其它時期，為170 g；第4次采收的每千克鮮果初加工后帶殼豆重最大，為240 g，顯著高于其它時期。

2.2.2 咖啡殼重

方差分析結果表明，7個不同采收期咖啡鮮果初加工后的咖啡殼重差異達極顯著，F(xiàn)=241.37，P<0.01，變異系數(shù)達21.33 %。第5次采收時的每千克鮮果初加工后咖啡殼重極顯著低于其它時期，為36.40 g；第7次采收時的咖啡殼重最大，為64.20 g，極顯著高于除第6次以外的其它時期。

2.2.3 咖啡米重

試驗中，咖啡米重隨著采收期的推移呈先上升后下降的趨勢。

經(jīng)方差分析，7個不同采收期咖啡鮮果初加工后的咖啡米重差異達極顯著，F(xiàn)=440.55，P<0.01，變異系數(shù)為13.77%。第2、3次采收的果實中咖啡米質量相同，為130.40 g，極顯著低于其它時期；第4次采收時的咖啡米重達最大，為188.40 g，極顯著高于其它時期。

2.2.4 圓豆量

圓豆的多少在一定程度上了反映咖啡果實生長發(fā)育的好壞與品質。經(jīng)方差分析表明，咖啡鮮果經(jīng)加工得到的圓豆質量與數(shù)量，不同成熟期差異均為極顯著，變異系數(shù)達35.54%。

不同采收期的每千克鮮果加工后所含圓豆的質量整體呈先下降后上升的趨勢。在采收初期，果實的圓豆較多且形態(tài)較大，第1次采收時每千克鮮果加工后所含圓豆為33.42 g，極顯著高于其它時期，且每千克圓豆所含粒數(shù)為8 992.81粒，圓豆形態(tài)比其它采收期要大；第2次采收的果實中每千克鮮果產(chǎn)12.55 g的圓果，顯著小于除第3次外的其它采收期，且每千克圓豆所含粒數(shù)為10 101.01粒，圓豆形態(tài)較其它各采收期要小。

2.2.5 缺陷豆量

經(jīng)方差分析，7個不同采收期咖啡鮮果初加工后的材料中，缺陷豆量的差異達極顯著，F(xiàn)=231.61，P<0.01，其變異系數(shù)為28.03%。在第3次采收時缺陷豆重最小，為12.84 g，第4次采收時的缺陷豆重極顯著高于除第6次外的其它采收時期，為24.22 g。

2.2.6 正常豆量

經(jīng)方差分析，7個不同采收期咖啡鮮果初加工得到的材料中，每千克鮮果加工后所含正常豆重的差異達極顯著，F(xiàn)=314.80，P<0.01，變異系數(shù)為13.05 %，并隨著成熟期的不同，表現(xiàn)為先上升后下降。在第3次采收時的正常豆重最小，為102.99 g；第4次采收的正常豆重極顯著高于其它時期，為145.41 g，且正常豆形態(tài)較大，每千克正常豆所含粒數(shù)為9 746.59粒。

2.3 咖啡果實千粒重、咖啡米產(chǎn)量與氣候的相關性

不同采收期咖啡部分物理性狀與氣象要素之間的相關分析（表5）可以看出，咖啡果實的物理性狀與氣象要素之間的相關性均不顯著。從溫度上看，其物理性狀與溫度的平均相關系數(shù)為0.389 32。在與降雨量的相關性上，果實部分物理性狀與降雨量的平均相關系數(shù)為0.489 07。在日照時間方面，平均相關系數(shù)為0.349 38。濕度方面，平均相關系數(shù)為0.474 34。

從咖啡果實各物理性狀與總氣象要素的相關性上分析，咖啡鮮果千粒重與氣象關鍵要素（溫度、降雨量、日照時間、濕度）的平均相關系數(shù)為0.435 44；加工后咖啡米重與氣象要素的平均相關系數(shù)為0.602 18。加工后所含正常豆重與氣象要素的平均相關系數(shù)為0.502 73。正常豆所含的粒數(shù)與氣象要素的平均相關系數(shù)為0.161 78。

可見，氣象要素對不同采收期果實的物理性狀影響各不相同。

3 討論

咖啡的開花受溫度與水分影響較大，在較高溫度下生長的植株，抽生許多不能發(fā)育成正?；ǖ幕ㄑ?，有些花芽干枯，而大多數(shù)呈萎縮狀態(tài)，通稱為星狀花。前人研究指出，星狀花的產(chǎn)生不僅由于高溫，而且也可能由于生長條件不良造成。并明確指出，花序萎縮是供水不足或者干旱造成[11]。在云南，有良好灌溉條件的咖啡園，一般在2月即可開花，且花期較集中，其果實采收期也因此相對較集中；而在缺乏良好灌溉條件的咖啡園，花期要推遲到5～6月雨季才能開花，且花期較長、不集中，故果實成熟期也推遲，致使其采收期也較長且不集中[7]，導致每批果實成熟的物理性狀、品質等都不相同。

以潞江壩的咖啡鮮果為研究對象，本研究發(fā)現(xiàn)，不同成熟期果實的物理性狀差異均為極顯著。且早期和晚期成熟的咖啡鮮果和咖啡豆，物理性狀較差；而中期成熟的咖啡鮮果和咖啡豆，物理性狀較好。吳家耀[12]對咖啡產(chǎn)量構成因素進行研究認為，咖啡的經(jīng)濟產(chǎn)量是由總有效結果節(jié)數(shù)、每節(jié)果粒數(shù)及干豆千粒重構成，單位面積有效結果節(jié)愈多，平均每節(jié)果粒數(shù)越多，干豆千粒重愈大，則產(chǎn)量愈高。本研究中，中期成熟的咖啡千粒重（鮮重）較高，意味著中期收獲咖啡可能具有較高的產(chǎn)量，但由于單位面積有效結果節(jié)、平均每節(jié)果粒數(shù)等指標不在本研究的調查之列，且本研究未涉及產(chǎn)量部分，故不作深入探討。

前人[11-12]在溫濕度對開花和花型形成的影響、以及降雨量與產(chǎn)量的關系[13-15]方面進行過一定研究。然而在氣象要素對咖啡果實物理性狀的影響方面，尚未見更多報道。因此，本研究對氣象要素與果實的物理性狀方面進行了相關分析，結果表明，果實的物理性狀與氣象要素之間的相關性大都不顯著。

綜合本研究結果，在云南潞江壩地區(qū)，以中期成熟的咖啡果實各項性狀最優(yōu)；早期和晚期成熟的果實性狀較差。表明在生產(chǎn)中，過長的采收期對于獲得優(yōu)質的咖啡果實具有不利影響。為提高優(yōu)質咖啡果實的比例，生產(chǎn)上應注重對早期和晚期咖啡果實的管理，并通過加強水肥管理等方式，使開花期盡可能集中，從而獲得物理性狀良好的果實。本研究結果對于提升云南潞江壩地區(qū)咖啡果實的整體質量具有一定參考意義。

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