采收期及貯藏期對(duì)紅將軍蘋(píng)果貯藏品質(zhì)的影響

張麗娜，李夢(mèng)琪，朱亮，趙玲玲，姜中武，孫承鋒，*

（1.煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東煙臺(tái)264005；2.煙臺(tái)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東煙臺(tái)264005）

采收期及貯藏期對(duì)紅將軍蘋(píng)果貯藏品質(zhì)的影響

張麗娜1，李夢(mèng)琪1，朱亮1，趙玲玲2，姜中武2，孫承鋒1，*

（1.煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東煙臺(tái)264005；2.煙臺(tái)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東煙臺(tái)264005）

通過(guò)對(duì)煙臺(tái)紅將軍蘋(píng)果不同采收期、貯藏期營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)和揮發(fā)性香氣成分的測(cè)定，采用主成分和聚類(lèi)分析方法對(duì)其香氣成分進(jìn)行分析，研究采收期和貯藏期對(duì)蘋(píng)果貯藏品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：提前采收蘋(píng)果的可溶性固形物和可溶性糖含量在貯藏前60天顯著性增加（p<0.05），后顯著性降低（p<0.05）；正常采收和延遲采收的蘋(píng)果可溶性固形物和可溶性糖含量在貯藏期間顯著降低（p<0.05）。蘋(píng)果可滴定酸和維生素C含量在貯藏期間均顯著降低（p<0.05），而總酚含量在貯藏前60天呈降低趨勢(shì)，后呈升高趨勢(shì)。經(jīng)120 d貯藏后，提前采收和正常采收的蘋(píng)果檢測(cè)到香氣成分的數(shù)量和總含量較采收時(shí)均有了明顯提升，但延遲采收的蘋(píng)果在貯藏后香氣成分?jǐn)?shù)量和總含量與采收時(shí)無(wú)明顯差異。醇、醛和酯類(lèi)物質(zhì)在貯藏期間變化明顯，在一定程度上決定著蘋(píng)果香氣成分的組成。

紅將軍蘋(píng)果；采收期；貯藏；果實(shí)品質(zhì)；揮發(fā)性香氣

山東是我國(guó)蘋(píng)果主要產(chǎn)區(qū)之一，煙臺(tái)是山東省的主要蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)，且已有400多年栽培蘋(píng)果的悠久歷史，煙臺(tái)蘋(píng)果因其味道甜美，口感爽脆，耐貯藏的特點(diǎn)而受到消費(fèi)者的認(rèn)可[1-2]。蘋(píng)果采后貯藏保鮮已成為蘋(píng)果商業(yè)化過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，有效保障了蘋(píng)果周年供應(yīng)，采收時(shí)蘋(píng)果的成熟度關(guān)系到蘋(píng)果果實(shí)的品質(zhì)和貯藏性能[3-5]。采收過(guò)早，營(yíng)養(yǎng)成分積累不足，香氣物質(zhì)含量較低，易造成果實(shí)貯藏后期的品質(zhì)劣變；采收過(guò)晚，不能很好地保持果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)成分，果肉的風(fēng)味變淡，降低其貯藏性能，因此過(guò)早或過(guò)晚采收都會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成不利的影響，選擇適宜的采收期是至關(guān)重要的[6-9]。紅將軍蘋(píng)果是日本從早熟富士中選育的濃紅型芽變，其果實(shí)色澤艷麗且果實(shí)高樁，成熟期比紅富士提前30 d左右，有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是一個(gè)優(yōu)良的中熟蘋(píng)果品種。隨著生活水平的日益提高，消費(fèi)者不僅僅關(guān)注蘋(píng)果的外觀品質(zhì)，也越來(lái)越重視蘋(píng)果的香味[10]。本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定紅將軍蘋(píng)果不同采收期的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)與揮發(fā)性香氣成分等指標(biāo)在貯藏過(guò)程中的變化，對(duì)不同采收期蘋(píng)果的貯藏品質(zhì)進(jìn)行全面比較分析，探究采收期對(duì)蘋(píng)果貯藏品質(zhì)的影響，以期為紅將軍蘋(píng)果適期采收提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

中熟蘋(píng)果中優(yōu)質(zhì)且具有特色的紅將軍蘋(píng)果：采摘于煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)果園，每次采摘蘋(píng)果果實(shí)30 kg，采收后貯存于（0±1）℃冷庫(kù)，在測(cè)定前12 h取出，放至常溫后進(jìn)行測(cè)定。蘋(píng)果品種及采摘時(shí)間如表1所示。

表1 蘋(píng)果品種及采摘時(shí)間Table 1 The cultivar and harvest time of the apple

1.1.2 試劑

氫氧化鈉（分析純）：天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；蔗糖（分析純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；抗壞血酸（優(yōu)級(jí)純）：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；2，6-二氯靛酚（指示劑）：生工生物工程股份有限公司；FC試劑：北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TDL-60B臺(tái)式低速離心機(jī)：上海圣科儀器設(shè)備有限公司；WFZ UV-2000紫外分光光度計(jì)：尤尼柯儀器有限公司；DS-1型高速組織搗碎機(jī)：金壇萬(wàn)華儀器公司；GCMS-QP2010型氣相質(zhì)譜儀：日本島津公司；手動(dòng) SPME 進(jìn)樣手柄、萃取頭（75 μm CAR/PDMS）：美國(guó)Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定方法

參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2637-2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測(cè)定折射儀法》測(cè)定可溶性固形物[11]；用斐林試劑法測(cè)定可溶性糖；用酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸；用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定維生素C；用福林酚法測(cè)定總酚[12]。

1.3.2 揮發(fā)性香氣成分測(cè)定方法

樣品的測(cè)定步驟：將果實(shí)去核后放入組織搗碎機(jī)中搗碎，迅速稱(chēng)取6 g（精確到0.001 g）的樣品放在15 mL萃取瓶中，并加入0.3 g氯化鈉，攪拌均勻后用橡膠隔片密封。在60℃水浴條件下將樣品瓶放置在恒溫磁力攪拌器中平衡10 min，之后用已經(jīng)老化的纖維萃取頭萃取50 min[13]。

GC-MS的分析條件：將萃取頭放于氣相色譜儀進(jìn)樣口，在230℃下解吸5 min。色譜柱：DB-Wax（30 m×0.25 mm，0.5 μm）；進(jìn)樣口溫度：250℃；初始溫度為40℃，保持3 min，以8℃/min升溫到80℃后保持1 min，以9℃/min升溫到130℃后保持1 min，最后以6℃/min升溫到230℃后保持5 min；載氣為氦氣，分流比為1∶10，流速為1.0 mL/min。質(zhì)譜條件：離子源溫度：200 ℃；電離方式：EI；電子能量：70 eV；質(zhì)量掃描范圍：33 m/z～450 m/z[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)分析

不同采收期的紅將軍蘋(píng)果在貯藏過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果如表2所示。

表2 不同采收期蘋(píng)果貯藏期間的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)Table 2 The nutritional quality values of apple in different harvest time during storage

富士蘋(píng)果貯藏期長(zhǎng)，于0℃冷庫(kù)中達(dá)120 d以上[14]。在紅將軍蘋(píng)果貯藏期間，果實(shí)腐爛現(xiàn)象極少，硬度和重量變化較小，因此主要測(cè)定了紅將軍蘋(píng)果的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。由表2可知，紅將軍（A）可溶性固形物和可溶性糖含量在貯藏期間呈現(xiàn)先上升，后下降的趨勢(shì)，而紅將軍（B）和紅將軍（C）可溶性固形物和可溶性糖含量均顯著降低（p<0.05），這主要是因?yàn)榧t將軍（A）提前采收，果實(shí)內(nèi)含有淀粉，這些淀粉在貯藏期間逐漸轉(zhuǎn)化為糖，而后采收的紅將軍（B）和紅將軍（C）果實(shí)完全成熟，果實(shí)內(nèi)含淀粉極少。由于果實(shí)在貯藏期間的呼吸作用會(huì)消耗糖，因此，后采收的蘋(píng)果果實(shí)中可溶性固形物和可溶性糖含量逐漸降低。不同采收期的蘋(píng)果可滴定酸和維生素C含量在貯藏期間均顯著降低（p<0.05），有機(jī)酸作為呼吸底物被消耗[15]，而維生素C不穩(wěn)定，易被氧化，因此二者會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。不同采收期的蘋(píng)果總酚含量在貯藏期間均呈現(xiàn)先下降 （p<0.05），后上升（p<0.05）的趨勢(shì)。有研究表明，總酚含量下降是由于蘋(píng)果呼吸代謝自然消耗，之后含量上升是因?yàn)樘O(píng)果處于低溫環(huán)境而做出的適應(yīng)性變化，以抵抗不良環(huán)境對(duì)其呼吸的影響[16-17]。蘋(píng)果的總酚含量以及酚類(lèi)單體物質(zhì)的組成與蘋(píng)果加工產(chǎn)品的品質(zhì)密切相關(guān)，以蘋(píng)果果汁為例，多酚會(huì)通過(guò)酶促褐變或氧化縮合反應(yīng)使果汁的色澤加深，且多酚物質(zhì)含量過(guò)低，會(huì)使果汁失去特色風(fēng)味，但含量過(guò)高，也會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生澀感，此外，不同成熟度的蘋(píng)果汁褐變能力不同，生理成熟的蘋(píng)果褐變率高于完全成熟的蘋(píng)果[18-19]。

2.2 揮發(fā)性香氣成分分析

紅將軍在貯藏期間揮發(fā)性香氣成分的變化見(jiàn)表3。

表3 紅將軍蘋(píng)果在貯藏期間揮發(fā)性香氣成分的變化Table 3 The changes of volatile aroma compounds of Red General Fuji apple during storage

續(xù)表3 紅將軍蘋(píng)果在貯藏期間揮發(fā)性香氣成分的變化Continue table 3 The changes of volatile aroma compounds of Red General Fuji apple during storage

續(xù)表3 紅將軍蘋(píng)果在貯藏期間揮發(fā)性香氣成分的變化Continue table 3 The changes of volatile aroma compounds of Red General Fuji apple during storage

由表3可知，3個(gè)不同采收期蘋(píng)果貯藏期間，檢測(cè)到的共有成分有41種，其中主要為：（S）-丙氨酸乙基酰胺、1-丁醇、1-己醇、2-己烯-1-醇乙酸酯、2-己烯醇、2-己烯醛、2-甲基丁基乙酸酯、2-甲基丁酸己酯、α-法尼烯、丙酸丁酯、己醛、己酸己酯、己酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、乙酸戊酯。在這些成分中，α-法尼烯在不同采收期的蘋(píng)果中均隨著貯藏期的延長(zhǎng)而增加，有研究表明，α-法尼烯與虎皮病的發(fā)生有關(guān)[20-22]，此外，果實(shí)不同的采收期對(duì)虎皮病的發(fā)生也有較大影響，采收期越早，發(fā)病率越高[23]。紅將軍（A）和紅將軍（C）中的己酸己酯隨著貯藏期的延長(zhǎng)而增加；紅將軍（B）中的2-己烯醛隨著貯藏期的延長(zhǎng)而增加，己醛隨著貯藏期的延長(zhǎng)先減少后增加。其他成分隨著貯藏期的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)先增加后降低或一直降低的趨勢(shì)，這與不同采收期的蘋(píng)果整體香氣成分含量在貯藏期間的變化一致。不同采收期蘋(píng)果在貯藏期間香氣成分種類(lèi)相對(duì)含量的變化如表4所示。

表4 不同采收期蘋(píng)果在貯藏期間香氣成分種類(lèi)相對(duì)含量Table 4 The relative content of aroma compounds of apple in different harvest time during storage

由表4可知，不同采收期的蘋(píng)果在貯藏期間醇類(lèi)、醛類(lèi)、酯類(lèi)和萜烯類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量變化較大，其中醇、醛、酯類(lèi)物質(zhì)構(gòu)成了紅將軍蘋(píng)果的主體香氣，不同采收期蘋(píng)果的該三類(lèi)成分變化有所差異。紅將軍（A）和紅將軍（B）中的醇類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量隨著貯藏期的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而紅將軍（C）中醇類(lèi)物質(zhì)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)；紅將軍（A）中的醛類(lèi)物質(zhì)呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，紅將軍（B）中的醛類(lèi)物質(zhì)呈現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì)，而紅將軍（C）中的醛類(lèi)物質(zhì)呈一直下降趨勢(shì)；不同成熟期蘋(píng)果中的酯類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量均隨著貯藏期的延長(zhǎng)而呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。

對(duì)不同采收期蘋(píng)果中各類(lèi)香氣成分進(jìn)行主成分分析，結(jié)果如表5、表6所示，主成分一和主成分二的載荷圖如圖1所示。

表5 主成分分析解釋總差異Table 5 Total variance explained of principal component analysis

表6 主成分載荷矩陣與特征向量Table 6 Loading matrix and eigenvectors of principal components

圖1 主成分載荷圖Fig.1 Plot of principal component analysis

由圖1可知，未經(jīng)貯藏的3個(gè)不同采收期的蘋(píng)果分布于第一和第四象限的交界處；經(jīng)過(guò)60 d貯藏的蘋(píng)果主要分布在第二象限，而紅將軍（A）分布于第一和第二象限交界處，與紅將軍（B）、紅將軍（C）相對(duì)位置較遠(yuǎn)，表明它與紅將軍（B）、紅將軍（C）蘋(píng)果的香氣組成差異較大；經(jīng)過(guò)120 d貯藏，3個(gè)不同采收期蘋(píng)果均分布于第三象限，且相對(duì)位置很接近，說(shuō)明不同采收期蘋(píng)果經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間貯藏后香氣成分差異較小，香氣成分逐漸趨于穩(wěn)定。

建立前3個(gè)主成分的線(xiàn)性回歸方程：

式中：Zscore均為經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值。

將前3個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重系數(shù)α1、α2、α3建立評(píng)價(jià)模型，S=α1×PC1+α2×PC2+α3×PC3 計(jì)算不同品種蘋(píng)果的綜合得分，結(jié)果如表7所示。

表7 不同采收期蘋(píng)果在貯藏期間的綜合得分和排名Table 7 Comprehensive scores and ranks of apple in different harvest time during storage

綜合得分排名先后反映出不同品種蘋(píng)果間主要香氣成分的差異大小，由表7可知，在未經(jīng)貯藏的蘋(píng)果中，最早采收的紅將軍（A）得分較低，和另外兩個(gè)采收期的蘋(píng)果品質(zhì)有明顯區(qū)別，這可能是因?yàn)樘O(píng)果提前采摘，蘋(píng)果仍處于發(fā)育階段，香氣成分組成和成熟后的蘋(píng)果有很大差異；而紅將軍（B）和紅將軍（C）得分比較接近，這應(yīng)該是果實(shí)成熟后，香氣成分趨于穩(wěn)定，正常采摘和延遲采摘的蘋(píng)果香氣成分差異不大。在貯藏60 d后，不同采收期蘋(píng)果得分差異較大，這可能是因?yàn)椴煌墒掌诘奶O(píng)果通過(guò)自身代謝，在低溫環(huán)境下做出適應(yīng)性變化，導(dǎo)致香氣成分的組成發(fā)生變化。經(jīng)過(guò)120d貯藏后，3個(gè)采收期的蘋(píng)果綜合得分基本一致，說(shuō)明經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間貯藏后，蘋(píng)果適應(yīng)了低溫環(huán)境，香氣成分的組成達(dá)到穩(wěn)定，因此不同采收期的蘋(píng)果香氣成分沒(méi)有明顯差異。

使用SPSS Statistics 17.0分析軟件，聚類(lèi)方法為組間聯(lián)接，度量標(biāo)準(zhǔn)為平方歐氏距離，進(jìn)行個(gè)案系統(tǒng)聚類(lèi)分析，結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同采收期蘋(píng)果在貯藏期間的聚類(lèi)分析Fig.2 Cluster analysis of apple in different harvest time during storage

由圖2可知，當(dāng)類(lèi)間距為10時(shí)，經(jīng)過(guò)120 d貯藏后的不同采收期的蘋(píng)果聚為一類(lèi)；經(jīng)過(guò)60 d貯藏的紅將軍（B）和紅將軍（C）聚為一類(lèi)；未經(jīng)貯藏的紅將軍（B）和紅將軍（C）聚為一類(lèi)；經(jīng)過(guò)60 d貯藏的紅將軍（A）和未經(jīng)貯藏的紅將軍（A）分別聚為一類(lèi)，這與主成分分析的結(jié)果基本一致，提前采摘的紅將軍（A）還未完全成熟，與稍晚采收的蘋(píng)果差異較大，但經(jīng)過(guò)60 d貯藏后，果實(shí)逐漸成熟，因此和未經(jīng)貯藏的紅將軍（B）與紅將軍（C）的香氣成分組成接近，故與紅將軍（B）與紅將軍（C）蘋(píng)果聚為一類(lèi)。當(dāng)類(lèi)間距為20時(shí)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間貯藏的蘋(píng)果聚為一類(lèi)，與剛采摘時(shí)有明顯差異，說(shuō)明貯藏改變了蘋(píng)果香氣成分的組成，與新鮮蘋(píng)果有較大變化。

3 結(jié)論

提前采收的紅將軍（A）蘋(píng)果可溶性固形物和可溶性糖含量低，但在貯藏前期有上升趨勢(shì)，紅將軍（B）和紅將軍（C）蘋(píng)果可溶性固形物和可溶性糖含量在貯藏期間均顯著降低（p<0.05）；不同采收期紅將軍蘋(píng)果的可滴定酸和維生素C含量在貯藏期間均顯著降低（p<0.05），但提前采收的紅將軍蘋(píng)果維生素C積累不足，在整個(gè)貯存期間蘋(píng)果中維生素C含量顯著降低；提前采收的紅將軍蘋(píng)果總酚含量豐富，且在貯藏末期提前采收的紅將軍蘋(píng)果總酚含量高于延遲采收紅將軍蘋(píng)果的總酚含量。

在整個(gè)貯藏期間，3個(gè)采收期蘋(píng)果中檢測(cè)到的共有物質(zhì)有41種，其中主要為：（S）-丙氨酸乙基酰胺、1-丁醇、1-己醇、2-己烯-1-醇乙酸酯、2-己烯醇、2-己烯醛、2-甲基丁基乙酸酯、2-甲基丁酸己酯、α-法尼烯、丙酸丁酯、己醛、己酸己酯、己酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、乙酸戊酯。蘋(píng)果中香氣的物質(zhì)含量在貯藏期間變化明顯，其中醇、醛和酯類(lèi)物質(zhì)所占比例較大，在一定程度上決定著蘋(píng)果香氣成分的組成。提前采收的紅將軍蘋(píng)果香氣物質(zhì)積累不足，但在貯藏前期有增加趨勢(shì)，在貯藏末期，貯藏時(shí)間對(duì)香氣影響不明顯。提前采收的蘋(píng)果醇類(lèi)呈下降趨勢(shì)，醛類(lèi)先增加后減少，酯、酮類(lèi)相對(duì)穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)120 d貯藏后，不同采收期的蘋(píng)果萜烯類(lèi)香氣物質(zhì)明顯增高，提前采收和正常采收的蘋(píng)果檢測(cè)到的香氣成分?jǐn)?shù)量和總含量較采收時(shí)均有了明顯提升，但延遲采收的蘋(píng)果與采收時(shí)幾乎一致。

結(jié)合試驗(yàn)的研究結(jié)果，從可溶性固形物、可溶性糖等幾個(gè)方面的理化指標(biāo)和香氣成分比較，綜合分析建議長(zhǎng)期貯藏的紅將軍蘋(píng)果，在煙臺(tái)地區(qū)的適宜采收期為9月15日到9月22日。

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Effects of Harvest Time and Storage Period on Storage Quality of Red General Fuji Apple

ZHANG Li-na1，LI Meng-qi1，ZHU Liang1，ZHAO Ling-ling2，JIANG Zhong-wu2，SUN Cheng-feng1，*
（1.College of Life Sciences，Yantai University，Yantai 264005，Shandong，China；2.College of Agriculture，Yantai University，Yantai 264005，Shandong，China）

In order to study the effect of harvest time and storage period on the storage quality of apple fruit，nutrition index and volatile aroma components of Red General Fuji apple in Yantai were determined.The sample of different harvest time and storage period were stored for 0 days，60 days and 120 days.The aroma components were analyzed by principal component analysis（PCA）and cluster analysis（CA）.The result showed that the content of soluble solids and soluble sugar of early harvest apple increased in the first 60 days of storage and then decreased during storage period，but the content of soluble solids and soluble sugar of normal and late harvest apple were decreased significantly during storage period.The content of titratable acid and vitamin C were decreased significantly in all the storage period，but the content of total phenols were decreased in the first 60 days and then increased.Both the quantity and concentration of aroma compounds in early and normal harvest apple improved obviously stored for 120 days，but the quantity and content of aroma compounds in late harvest apple had no significant difference compared with the apples stored for 0 days.The alcohols，aldehydes and esters changed obviously during storage period which determined the composition of the apple aroma components to some degree.

Red General Fuji apple；harvest time；storage；fruit quality；volatile aroma

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.24.038

2014年山東省泰山學(xué)者種業(yè)人才團(tuán)隊(duì)支撐計(jì)劃

張麗娜（1992—），女（漢），碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程。

*通信作者：孫承鋒（1971—），男（漢），副教授，博士。

2017-05-14