楊梅果實(shí)發(fā)育成熟度與顏色變化規(guī)律探究

梁森苗，朱婷婷，張淑文，宋文君，馬祺，鄭錫良，戚行江*

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所，浙江 杭州 310021； 2.紹興市上虞區(qū)林業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 紹興 312300)

楊梅(MyricarubraSieb. et Zucc.)為楊梅科(Myricaceae)楊梅屬(MyricaLinn.)植物，果實(shí)初夏成熟，酸甜適口，富含多種功能性抗氧化類物質(zhì)[1]。楊梅根據(jù)果實(shí)成熟時(shí)表面顏色可分為白梅類、粉紅梅類、紅梅類、烏梅類等四類，其中粉紅梅類、紅梅類、烏梅類統(tǒng)稱之為著色品種[2]。在白楊梅果實(shí)發(fā)育過程中其果實(shí)直觀顏色變化不明顯，成熟時(shí)為白色、乳白色、黃白色或白色帶微紅，果實(shí)顏色變化規(guī)律與成熟度的關(guān)系尚不明確。其中水晶種為6月中下旬成熟的白楊梅中品質(zhì)最佳者，果實(shí)扁圓球形，果面乳白色帶光澤，風(fēng)味佳，品質(zhì)上等[3]。東魁屬于紅梅類，因果形特大而著稱，果實(shí)充分成熟時(shí)紫紅色[4]。

成熟度是影響果實(shí)鮮食、貯藏和加工利用的重要因素。楊梅果實(shí)由于采摘期短，不耐貯藏，因此成熟度往往影響果實(shí)的保鮮與風(fēng)味。果肉色澤是評(píng)價(jià)楊梅果實(shí)品質(zhì)的主要指標(biāo)之一，可判斷果實(shí)的成熟度，同時(shí)成熟度也是果實(shí)采收的重要參考標(biāo)準(zhǔn)[5]。目前梅農(nóng)主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和觀察果實(shí)的顏色這一直觀的方法來判斷及推測(cè)果實(shí)的成熟度，具有局限性。因此借助儀器對(duì)色澤數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，將更加有利于對(duì)顏色變化的準(zhǔn)確判斷，其中色差計(jì)法是分析果實(shí)色澤及其成熟度的重要手段之一，已在枇杷、獼猴桃、杏、臍橙[6-9]等果樹上應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)選取了白梅類的水晶種和紅梅類的東魁為研究對(duì)象開展楊梅果實(shí)顏色變化與成熟期關(guān)系的研究，以期根據(jù)顏色變化來初步推測(cè)楊梅的成熟度，確定采收時(shí)期。

1 材料與方法

1.1 材料

以紹興市上虞區(qū)二都村張家岙楊梅基地的三株水晶種白楊梅(SJZ)為試材，以紅梅類品種東魁(DK)為對(duì)照(東魁果實(shí)各個(gè)發(fā)育時(shí)期和采收時(shí)間都與水晶種相近，可作為白楊梅發(fā)育時(shí)期及成熟度判斷的參照)。采樣時(shí)間從果實(shí)幼果期開始，直至果實(shí)完熟。首次采樣日期為2017年5月10日(幼果期)。5月26日(轉(zhuǎn)白期)前每隔8 d采樣一次，5月26日后縮短采樣間隔時(shí)間，每隔2 d采樣一次，截至6月25日，共計(jì)采樣18次。每次在試驗(yàn)樹的東西南北各個(gè)方向采集成熟度一致的果實(shí)各10個(gè)，放入冰盒保鮮，立即帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行色差測(cè)定。

1.2 方法

采用便攜式色差儀(日本柯尼卡美能達(dá)CR-400)測(cè)定楊梅果實(shí)色差，記錄明度L*、紅綠值a*、藍(lán)綠值b*[10]，并計(jì)算色澤比a*/b*。每個(gè)時(shí)期隨機(jī)測(cè)定10個(gè)果實(shí)。其中L*表示顏色的亮度，數(shù)值越小表示果實(shí)亮度越低，反之則表示其亮度越高；a*表示紅綠色差，a*<0表示其顏色接近綠色的程度，a*>0表示其綠色變淡或其顏色接近紅色的程度；b*表示黃藍(lán)色差，b*>0表示其顏色接近黃色的程度，b*<0表示其黃色變淡的程度[11]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS.21軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，Microsoft Excel 2012進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 明度L*的變化

通過對(duì)果實(shí)發(fā)育過程中顏色值的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，隨著楊梅果實(shí)的發(fā)育，東魁的明度L*在其果實(shí)幼果期至轉(zhuǎn)白期緩慢增加，同時(shí)期水晶種的變化與東魁一致，且無顯著差異；經(jīng)轉(zhuǎn)白期至轉(zhuǎn)紅期(6月11日)，東魁L*迅速減小，后緩慢減小直至成熟期L*趨于穩(wěn)定，同時(shí)期水晶種L*僅有小幅度上升，變化不明顯，與東魁差異顯著(圖1)。

*表示兩品種間差異顯著。圖2～4同圖1 楊梅果實(shí)發(fā)育過程中明度L*的變化

2.2 紅綠值a*的變化

由圖2可知，在東魁進(jìn)入轉(zhuǎn)白期前，水晶種與東魁的紅綠值a*隨著果實(shí)的發(fā)育變化不大，且均小于20；當(dāng)東魁的果實(shí)發(fā)育進(jìn)入轉(zhuǎn)白期經(jīng)轉(zhuǎn)紅期直至成熟期時(shí)，a*迅速增大，后逐漸穩(wěn)定；此時(shí)水晶種的a*基本保持不變，且與東魁相比存在顯著差異。

圖2 楊梅果實(shí)發(fā)育過程中紅綠值a*的變化

2.3 黃藍(lán)值b*的變化

在整個(gè)果實(shí)發(fā)育過程中，水晶種和東魁果實(shí)的黃藍(lán)值b*變化規(guī)律基本一致，在東魁的幼果期至轉(zhuǎn)白期兩者都經(jīng)歷了從負(fù)值先變小，后迅速增大，再由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏?的正值后繼續(xù)增大的過程；轉(zhuǎn)白期后b*又逐漸減小直至穩(wěn)定，但b*仍大于0(圖3)。表明了東魁和水晶種果實(shí)顏色均為由藍(lán)向黃轉(zhuǎn)變的過程。

圖3 楊梅果實(shí)發(fā)育過程中黃藍(lán)值b*的變化

2.4 色澤比a*/b*值的變化

色澤比a*/b*是綜合色度指標(biāo)，最能體現(xiàn)顏色與成熟度的關(guān)系，當(dāng)a*/b*<0時(shí)，處于果實(shí)發(fā)育的幼果期和硬核期；當(dāng)a*/b*≈0時(shí)，處于轉(zhuǎn)白期；當(dāng)a*/b*>0時(shí)，處于成熟期。由圖4可知，水晶種在果實(shí)發(fā)育過程中a*/b*一直呈緩慢上升趨勢(shì)，在東魁的幼果期、硬核期和轉(zhuǎn)白期，水晶種的a*/b*與東魁的變化一致，均為由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏?的正值的過程。東魁在轉(zhuǎn)紅期至成熟期其果實(shí)的a*/b*迅速增大直至穩(wěn)定，東魁幼果期時(shí)的a*/b*為-0.24±0.01，此時(shí)水晶種的a*/b*為-0.28±0.13，兩者差異不顯著。東魁至成熟期時(shí)a*/b*可達(dá)1.38±0.21，此時(shí)水晶種的a*/b*為0.37±0.02，且東魁進(jìn)入轉(zhuǎn)白期后，同時(shí)期的水晶種與東魁的a*/b*間存在顯著差異。

圖4 楊梅果實(shí)發(fā)育過程中色澤比a*/b*的變化

3 討論

楊梅果實(shí)顏色主要由花青苷積累水平所決定，花青苷在植物細(xì)胞中穩(wěn)定存在，使果實(shí)呈現(xiàn)紫色或紅色[12-13]。在楊梅果實(shí)成熟發(fā)育過程中，葉綠素和有機(jī)酸含量減少，而花青苷在著色品種中迅速積累，尤其在果實(shí)成熟后期階段。在成熟過程中由于花青苷的積累，果實(shí)顏色從黃白色逐漸過渡到淺紅色、紅色、紫紅色甚至紫黑色[14]。因此著色品種的發(fā)育時(shí)期可分為幼果期、硬核期、轉(zhuǎn)白期、轉(zhuǎn)紅期、成熟期[15]，其中轉(zhuǎn)白期是楊梅果實(shí)顏色發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期[16]，而在白楊梅中未檢測(cè)到花青苷[17]，成熟過程中無明顯的果肉變紅過程，因此建議根據(jù)白楊梅的成熟度將發(fā)育時(shí)期分為幼果期、硬核期、轉(zhuǎn)白期和成熟期。

色澤比a*/b*是綜合色度指標(biāo)，果實(shí)顏色是多種單色的綜合表現(xiàn)，單一顏色不足以代表果實(shí)表面的顏色[18]。楊梅品種繁多，果實(shí)顏色各異，結(jié)合利用色差進(jìn)行的研究[19-20]及試驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果表明，研究中果實(shí)色差主要以色澤比a*/b*為主要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。馬培恰等[21]發(fā)現(xiàn)a*/b*與貢柑果實(shí)的成熟度相關(guān)。當(dāng)a*/b*值為負(fù)值時(shí)表示綠色，正值表示黃色或橙紅色。在果實(shí)發(fā)育的幼果期、硬核期和轉(zhuǎn)白期，水晶種與東魁的a*/b*變化一致，均為由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏?的正值的過程。幼果期和硬核期時(shí)a*/b*<0，轉(zhuǎn)白期時(shí)a*/b*≈0，體現(xiàn)了從幼果期至轉(zhuǎn)白期無論是白色還是著色品種，楊梅果實(shí)均為由綠變黃或白的過程；轉(zhuǎn)白期過后進(jìn)入轉(zhuǎn)紅期，東魁a*/b*迅速增大直至穩(wěn)定，體現(xiàn)了東魁果實(shí)是由白變紅的過程，當(dāng)東魁的a*/b*值為1.38±0.21時(shí)，其果實(shí)已完全成熟(6月21日)。在對(duì)早佳和荸薺種兩個(gè)烏梅類品種果實(shí)顏色變化規(guī)律的研究中發(fā)現(xiàn)[15]，兩個(gè)烏梅類品種在成熟期的a*/b*約為2。張淑文等[22]的結(jié)果中東魁成熟時(shí)a*/b*的值約為1.30，其他紅梅類品種如遲色成熟時(shí)的a*/b*也約為1.30，與本研究結(jié)果相近，可以推測(cè)a*/b*約為1.30時(shí)紅梅類楊梅成熟；依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知，在同一種植區(qū)，當(dāng)東魁進(jìn)入成熟期，水晶種也基本成熟，此時(shí)a*/b*為0.37±0.02，也就是當(dāng)a*/b*約為0.35時(shí)，可初步判斷水晶種成熟。由此可見，烏梅類a*/b*(2.00)>紅梅類a*/b*(1.30)>白梅類a*/b*(0.35)，據(jù)此筆者推測(cè)粉紅梅類成熟期果實(shí)的a*/b*應(yīng)介于白楊梅和紅梅類之間。上述參數(shù)值可作為果實(shí)成熟的量化參考指標(biāo)，為楊梅果實(shí)的適時(shí)采收提供參考依據(jù)。在田間使用便攜式色度測(cè)定計(jì)對(duì)果實(shí)色差參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，色度值在上述范圍內(nèi)即可進(jìn)行采摘，有利于保證果實(shí)的品質(zhì)。

果實(shí)的顏色可以作為楊梅果實(shí)采收的標(biāo)準(zhǔn)，而適時(shí)采收是果實(shí)品質(zhì)的重要保障條件。色差指標(biāo)中L*表示明度，越大表示所測(cè)樣品的表面越亮，0表示黑色，100表示白色，a*表示紅綠色差，b*表示黃藍(lán)色差[23]。在楊梅果實(shí)發(fā)育過程中，東魁的L*先緩慢增大再迅速減小，a*在轉(zhuǎn)白期后迅速增大，直至穩(wěn)定。而水晶種L*一直緩慢增大，a*基本不變。表明幼果期東魁和水晶種的果實(shí)顏色均偏向綠色，東魁果實(shí)顏色由暗先變亮再變暗，這是因?yàn)樵诠麑?shí)發(fā)育過程中，東魁果實(shí)顏色經(jīng)歷了由綠色變白后變紅，且紅色逐漸加深的過程，紅色加深的過程使果面顏色變暗。而水晶種果實(shí)由綠色變白后無明顯變紅過程，成熟時(shí)水晶種果實(shí)表面為白色，果實(shí)顏色由暗變亮后再無持續(xù)變暗的過程，這與肉眼直接觀察到果面顏色的變化一致。在整個(gè)果實(shí)發(fā)育過程中，水晶種和東魁的黃藍(lán)值b*變化規(guī)律基本一致，均經(jīng)歷了先變小，后迅速增大，再逐漸減小直至穩(wěn)定的過程；顯示了楊梅果實(shí)發(fā)育過程中顏色由藍(lán)變黃的統(tǒng)一規(guī)律。

本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)水晶種和東魁果實(shí)發(fā)育過程中顏色變化規(guī)律的研究，發(fā)現(xiàn)白梅類與紅梅類在不同發(fā)育時(shí)期(不同成熟度)果實(shí)的顏色變化規(guī)律不同，其中色澤比a*/b*可作為果實(shí)成熟的量化參考指標(biāo)，對(duì)白楊梅的成熟期進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)為楊梅果實(shí)的適時(shí)采收提供參考依據(jù)。