越橘果實(shí)成熟過程中硬度變化及果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)研究

程彥博

[摘 要] 果實(shí)的成熟軟化是植物自然生長發(fā)育過程中一個(gè)非常重要的部分，其不僅受內(nèi)部基因信息調(diào)控，同時(shí)也會(huì)受外界因素影響。成熟軟化的外在表現(xiàn)包括果實(shí)外觀改變、果皮硬度下降、果肉質(zhì)地變軟，內(nèi)在營養(yǎng)成分含量以及各種生物酶的活性均會(huì)相應(yīng)變化。硬度和質(zhì)地是果實(shí)成熟的宏觀標(biāo)準(zhǔn)和果實(shí)的重要品質(zhì)性狀，其影響果實(shí)采摘前后的處理方式、貯藏時(shí)期的長短、果實(shí)的風(fēng)味以及口感等。采摘后的果實(shí)由于尚具備呼吸作用，果實(shí)仍然具有生物活性，細(xì)胞內(nèi)部的代謝活動(dòng)會(huì)正常進(jìn)行，并保持一定的代謝速度，導(dǎo)致一系列的生理生化過程伴隨發(fā)生，這些均會(huì)導(dǎo)致果實(shí)耐儲(chǔ)性降低?；诖耍疚倪M(jìn)行果實(shí)硬度及相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)的研究，以便可更好地為果實(shí)加工利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

[關(guān)鍵詞] 越橘;果實(shí)成熟;硬度變化;品質(zhì)指標(biāo)

[中圖分類號] S66 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）26-85-2

越橘，杜鵑花科越橘屬，又名野生藍(lán)莓，為多年生落葉灌木或小灌木，樹高多為0.5～1.0 m，枝條細(xì)短，幼枝有微柔毛，成熟老枝無毛;葉片紙質(zhì)，散生，多數(shù)為倒卵形、橢圓形、圓形全緣或有鋸齒;葉柄較短，長1～2 mm，葉背部有微毛。我國野生越橘資源比較豐富，主要產(chǎn)地為黑龍江大小興安嶺地區(qū)、內(nèi)蒙古、吉林省長白山附近、新疆等地區(qū)，適宜生長地點(diǎn)主要有山坡落葉松林下、林緣，高山草原、沼澤濕地等山地林內(nèi)或者灌叢中。越橘果實(shí)為漿果，近球形或橢圓形，果實(shí)顏色多為藍(lán)色或者深藍(lán)色，果型相對較小，直徑1 cm左右，果肉細(xì)膩，種子極小不影響口感，果實(shí)基本可全部食用，且口味甜酸適中，同時(shí)具有宜人的香氣，既可用于鮮食，也可加工成果汁飲料、果酒飲品、果醬、冰淇淋等。越橘果實(shí)內(nèi)含有大量營養(yǎng)成分，除富含人體必需的維生素、微量元素以外，還含有15種氨基酸，其中必需氨基酸6種，且含有大量稀有成分，如鞣花酸、超氧化物歧化酶（SOD）、花色素苷、葉酸及類黃酮等。越橘具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，具有抗氧化、預(yù)防癌癥等人體保健功能，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）推薦為5種保健食品之一。

1 國內(nèi)外越橘果實(shí)成熟研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外在產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對成熟的水果種類上的研究已取得了一定進(jìn)展。陳麗璇等人在草莓果實(shí)和葉片方面通過外源施加鈣對植物體內(nèi)營養(yǎng)元素含量是否會(huì)產(chǎn)生明顯的變化進(jìn)行了分析[1]。茅林春等通過試驗(yàn)得出了果膠在桃子果實(shí)成熟中起到一系列相關(guān)作用[2]。在臍橙和柑橘果實(shí)品質(zhì)方面，鮑江峰對果皮亮度值、可溶性酸、維生素C含量、果實(shí)出汁率等進(jìn)行了檢測[3]。唐莎莎等人通過對果實(shí)硬度、果實(shí)內(nèi)總酸含量、可溶性固形物含量、果實(shí)形態(tài)等9個(gè)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的測定，對新疆無核白葡萄果實(shí)進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)分析以及等級劃定[4]。關(guān)軍鋒等通過試驗(yàn)證明，在蘋果成熟過程中，果實(shí)硬度下降，果實(shí)軟化，果實(shí)內(nèi)原果膠含量減少，與此同時(shí)可溶性果膠含量上升[5]。劉劍峰等針對梨發(fā)育中果實(shí)內(nèi)部鈣含量與可溶性果膠、原果膠含量的變化進(jìn)行了分析[6]。以上研究均為果實(shí)成熟度劃分標(biāo)準(zhǔn)的建立奠定了基礎(chǔ)，提供了重要參考。

2 越橘果實(shí)成熟的各項(xiàng)指標(biāo)

2.1 果實(shí)硬度

果實(shí)成熟是一系列復(fù)雜的發(fā)育調(diào)控過程，在成熟期間果實(shí)會(huì)發(fā)生一連串的變化。其中，包括細(xì)胞壁的降解、內(nèi)含物含量變化、呼吸速率的變化，以及其他物質(zhì)代謝過程等生理生化變化[7]。果實(shí)成熟最重要的外在可觀測特征即是果實(shí)硬度的下降，果實(shí)硬度的變化趨勢是果實(shí)貯藏過程中是否耐貯的直觀表現(xiàn)之一。果實(shí)硬度下降，主要是由于果實(shí)在逐漸成熟衰老的過程中，果膠質(zhì)和內(nèi)含物不斷降解的緣故[8]。

2.2 果膠

果膠酶類對果膠物質(zhì)的降解作用會(huì)使細(xì)胞逐漸失去聚合力。果實(shí)后熟過程中，果膠質(zhì)主要作為不溶于水的原果膠物質(zhì)存在，隨著果實(shí)成熟進(jìn)程的推進(jìn)，原果膠會(huì)逐漸在果膠酶的作用下降解成可溶性果膠，原果膠到可溶性果膠轉(zhuǎn)變的這一過程，會(huì)導(dǎo)致果實(shí)細(xì)胞發(fā)生分離，果實(shí)硬度下降。對果膠起到直接降解作用的果膠酶類包括PG、PE酶，這兩者的相互促進(jìn)、共同作用促使果膠在果實(shí)成熟中由不溶性原果膠向可溶性果膠轉(zhuǎn)化。需要注意的是，對于兩者在水解過程中各自的作用時(shí)段至今一直沒有確切劃分，但普遍認(rèn)為PE酶對果膠的脫酯化為PG的水解提供了前體物質(zhì)，在果實(shí)硬度下降過程中PG是承擔(dān)果膠水解的主要酶類[9]。

2.3 纖維素和纖維素酶

纖維素是由多個(gè)葡萄糖單元相互連接而形成的線性長鏈，其作為微絲結(jié)構(gòu)形式而存在于細(xì)胞壁內(nèi)，占細(xì)胞初生壁物質(zhì)的20%～30%，主要用以維持細(xì)胞形狀。研究發(fā)現(xiàn)，生長成熟初期果實(shí)內(nèi)含有相對較高的纖維素含量，待果實(shí)成熟軟化后，內(nèi)部纖維素結(jié)構(gòu)解體，纖維素含量出現(xiàn)大幅度減少。因此，纖維素的最初水解對促進(jìn)果實(shí)成熟軟化具有非常重要的作用。

纖維素酶是降解羧甲基纖維素的一組活性酶。研究表明，纖維素酶在蘋果、鱷梨、柿子等果實(shí)成熟軟化過程中均起到了非常關(guān)鍵的作用。研究發(fā)現(xiàn)，無論在鱷梨果實(shí)發(fā)育成熟期間，還是采摘后貯藏期間，隨著果實(shí)成熟度的增加以及貯藏時(shí)間的延長，果實(shí)內(nèi)纖維素酶活力均增加，果實(shí)硬度隨之降低。同時(shí)，在蘋果、柿子貯藏過程中，隨著硬度的下降，纖維素酶活性不斷提高。

2.4 總糖

果實(shí)中所含糖分的種類及其含量是決定該果實(shí)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。果實(shí)內(nèi)糖分的積累是果實(shí)品質(zhì)形成的關(guān)鍵，深入了解成熟期果實(shí)內(nèi)糖分含量，可為調(diào)控果實(shí)品質(zhì)、判定果實(shí)品級提供理論依據(jù)。

越橘果實(shí)中可溶性還原糖主要包括果糖和葡萄糖，蔗糖含量極少。不同種類和品種的越橘果實(shí)中，3種糖的所含比例不同，且果實(shí)自身不同發(fā)育階段時(shí)期，果實(shí)內(nèi)部的糖分比例也不盡相同。果實(shí)糖分的累積主要來自于葉片合成光合作用。越橘果實(shí)在發(fā)育成熟過程中能一直進(jìn)行光合作用，不斷累積果實(shí)質(zhì)量，并提高有機(jī)物含量。此外，在果實(shí)成熟過程中，枝梢或根部會(huì)向果實(shí)運(yùn)輸糖分，且淀粉及有機(jī)酸會(huì)轉(zhuǎn)化為可溶性糖，蔗糖是大部分果樹光合產(chǎn)物的主要運(yùn)輸形態(tài)，可通過韌皮部運(yùn)輸進(jìn)入果實(shí)代謝并積累。由此可見，果實(shí)的發(fā)育過程即是糖分積累的過程。果實(shí)由發(fā)育初期的苦、濕、無味轉(zhuǎn)化為成熟期色、香、味俱佳，其中糖分的作用巨大。

2.5 總酸

果實(shí)內(nèi)有機(jī)酸的組成類別和占比是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要因素。根據(jù)不同樹種果實(shí)內(nèi)有機(jī)酸的組成，可將果實(shí)分成不同類型。不同樹種、不同品種以及不同時(shí)期的同種果實(shí)內(nèi)含酸量均不相同，且差異有時(shí)十分明顯。

越橘果實(shí)內(nèi)有機(jī)酸種類組成較為復(fù)雜，不同品種之間差異較大。通過利用高效液相色譜檢測發(fā)現(xiàn)，6個(gè)高叢越橘品種有機(jī)酸以梓檬酸為主，其次是琥泊酸。兔眼越橘品種差異較大，大部分品種以琥拍酸為主，個(gè)別品種蘋果酸含量較高。研究發(fā)現(xiàn)，越橘果實(shí)中奎寧酸含量最高，其次是梓檬酸，再次是蘋果酸。紅豆越橘果實(shí)中所含有機(jī)酸成分十分復(fù)雜，包括梓檬酸、玻拍酸、蘋果酸、酒石酸、烏頭酸、奎寧酸及草酸等十多種酸。果實(shí)內(nèi)有機(jī)酸含量是由自身遺傳特性、外界環(huán)境因子和人工栽培措施等多個(gè)因素共同作用的結(jié)果。研究果實(shí)中有機(jī)酸的含量，對判定果實(shí)品質(zhì)，對果樹育種、運(yùn)輸加工、生產(chǎn)栽培等具有重要意義。

3 結(jié)論

越橘因其具有極高的營養(yǎng)保健價(jià)值及生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，現(xiàn)已成為提升果品產(chǎn)業(yè)層次、調(diào)整優(yōu)化果樹樹種結(jié)構(gòu)的首選果樹之一，也是全球森林林下經(jīng)濟(jì)重要的組成部分。隨著對越橘果實(shí)的營養(yǎng)保健以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值的認(rèn)可，越橘種植量不斷擴(kuò)大，科學(xué)研究工作也逐步深入。通過研究果實(shí)成熟過程中品質(zhì)指標(biāo)的變化，對越橘果實(shí)品質(zhì)、運(yùn)輸、貯存等起到了至關(guān)重要的作用，指導(dǎo)了企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)、經(jīng)營和管理，針對果實(shí)成熟度無控制、盲目野蠻采摘、嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益的現(xiàn)象提出了合理規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在果實(shí)加工利用方面提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

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