適于開(kāi)口帶殼果加工的澳洲堅(jiān)果桂熱1號(hào)采收期的確定

賀 鵬 張 濤 宋海云 鄭樹(shù)芳 覃振師 黃錫云 湯秀華 王文林

(廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西龍州 532415)

澳洲堅(jiān)果(Macadamia integrifolia)桂熱1 號(hào)(桂登果2005003；桂R-SC-MT－001－2017，以下簡(jiǎn)稱桂1)是廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所(原廣西亞熱帶作物研究所試驗(yàn)站)在龍州縣從澳洲堅(jiān)果自然雜交實(shí)生群體種中選育出的新品種，具有早產(chǎn)早結(jié)、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的特點(diǎn)，屬于山龍眼科澳洲堅(jiān)果屬果樹(shù)，近年來(lái)在我國(guó)云南、廣西、貴州等省(區(qū))廣泛引種栽培。澳洲堅(jiān)果的產(chǎn)品種類主要有帶殼果、開(kāi)口殼果、果仁等，其中開(kāi)口帶殼果以其獨(dú)特的趣味性深受消費(fèi)者歡迎。

大量研究表明[1－4]，果實(shí)品質(zhì)在其發(fā)育期呈動(dòng)態(tài)變化，過(guò)早采收，果實(shí)未發(fā)育完全，品質(zhì)差；過(guò)遲采收，果實(shí)風(fēng)味不佳，品質(zhì)也較差；確定一個(gè)合適的采收期，對(duì)果實(shí)品質(zhì)有著重要影響。適宜的采收期能保證果實(shí)具有較高的抗氧化酶活性[5]以及酚類物質(zhì)[6]含量，從而抑制采后果心褐變、果實(shí)腐爛等[7]，有益于果實(shí)保持較高的營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味品質(zhì)[8]，以及耐藏性[9]。Gama等[10]分別在5月份和9月份采收HAES 344、Hidden Valley A16 堅(jiān)果樣品進(jìn)行貨架期試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)9月份采收的堅(jiān)果樣品貨架期比5月份采收的堅(jiān)果樣品短了3～6 個(gè)月，因此認(rèn)為澳洲堅(jiān)果果實(shí)成熟后應(yīng)盡快采收，避免貨架期的縮短。澳洲堅(jiān)果果實(shí)成熟后會(huì)在樹(shù)上保留數(shù)月才脫落，孔廣紅等[11]采用乙烯利激素對(duì)成熟后澳洲堅(jiān)果O.C 品種掛果促脫，噴施1.4～2.0 g·L－1乙烯利溶液，在不影響翌年開(kāi)花、結(jié)果及產(chǎn)量情況下，顯著提高了落果率。

前期研究發(fā)現(xiàn)，采收期還會(huì)影響澳洲堅(jiān)果帶殼果的開(kāi)口效果[12]。澳洲堅(jiān)果果實(shí)從每年8月10日進(jìn)入成熟期，采收過(guò)早，果實(shí)尚未發(fā)育完全，且果仁粗脂肪含量低，開(kāi)口合格率低；采收過(guò)遲，果仁部分品質(zhì)指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)類似“退糖”的營(yíng)養(yǎng)消耗現(xiàn)象[12－13]。因此，適時(shí)采收是保證澳洲堅(jiān)果果實(shí)品質(zhì)和開(kāi)口品質(zhì)的重要措施。本研究通過(guò)測(cè)定澳洲堅(jiān)果桂1 不同采收期的中型果開(kāi)口合格率、離殼率、完整果仁率以及果仁中的脂肪含量、總糖含量、蛋白質(zhì)含量、氨基酸比值系數(shù)分，通過(guò)變異性分析、相關(guān)性分析、因子分析、逐步回歸分析以及綜合評(píng)價(jià)，探明不同采收時(shí)期澳洲堅(jiān)果品質(zhì)變化規(guī)律，以期為澳洲堅(jiān)果開(kāi)口帶殼果產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地概況

供試材料來(lái)自廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所澳洲堅(jiān)果種質(zhì)資源圃。2017年和2019年，從8月20日到9月19日每隔10±1 d 采果一次，將Ⅰ(8月20 號(hào))、Ⅱ(8月30 號(hào))、Ⅲ(9月9 號(hào))、Ⅳ(9月19 號(hào))4 個(gè)不同采收期的堅(jiān)果樣品脫青皮，置于通風(fēng)處自然晾干至果殼水分降到15%以下。

供試澳洲堅(jiān)果材料所在地位于廣西壯族自治區(qū)崇左市龍州縣彬橋鄉(xiāng)，地處廣西西南部，東經(jīng)22°21′，北緯160°46′，海拔120～130 m。屬于亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫22℃，極端最高溫39.6℃，極端最低溫1℃，相對(duì)濕度85%，年平均降雨量1 281.6 mm，無(wú)霜期360 d，全年日照1 251 h。主栽品種為桂1，樹(shù)形以開(kāi)心形為主栽培，樹(shù)齡15年，株行距6 m×8 m，每667 m2種植14 株，田間管理按常規(guī)管理進(jìn)行。土壤為紅土壤，耕作層35～40 cm，有機(jī)質(zhì)含量2%～3%，全氮含量0.012 8%，全磷含量0.003 1%，全鉀含量0.017 4%，pH 值5.0～6.0。

1.2 主要儀器與設(shè)備

TPJ2200X950X1300 型澳洲堅(jiān)果青皮脫皮機(jī)，KGJ1.1.16－07 型澳洲堅(jiān)果開(kāi)口機(jī)，鶴山市合眾力量機(jī)械廠；XJA－100A F－80 高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，上海標(biāo)本模型廠；AR224NC 型萬(wàn)分之一電子分析天平，奧豪斯儀器有限公司；GZX－9246MBE 鼓風(fēng)干燥箱，杭州俊升科學(xué)器材有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 果仁營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定方法 氨基酸測(cè)定參考文獻(xiàn)[14－15]，通過(guò)比對(duì)1973年聯(lián)合國(guó)及糧食農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織(Food and Agriculture Organization/World Health Organization，F(xiàn)AO/WHO)提出的人體必需氨基酸模式，根據(jù)氨基酸比值系數(shù)法[14]，計(jì)算氨基酸比值系數(shù)分(score of ratio coefficient of amino acid，SRCAA)。蛋白質(zhì)含量按照GB 5009.5－2016[16]測(cè)定，總糖含量按照GB 5009.8－2016[17]測(cè)定，粗脂肪含量按照GB 5009.6－2016[18]測(cè)定。

1.3.2 開(kāi)口效果評(píng)價(jià)方法 每個(gè)采收期樣品，經(jīng)過(guò)篩選分級(jí)，選取橫徑為23.5～26.0 mm 的殼果，進(jìn)行清洗。依次置于38、45 和60℃干燥48 h，開(kāi)口、清洗、去雜，依次置于干燥箱中50、60、70 和80℃下干燥2 h，冷卻至室溫。按照每袋30 個(gè)果包裝，置于室溫避光儲(chǔ)藏。測(cè)定開(kāi)口合格率(開(kāi)口合格果個(gè)數(shù)和調(diào)查總個(gè)數(shù)之比)、離殼率(離殼果個(gè)數(shù)和調(diào)查總個(gè)數(shù)之比)、完整果仁率(整仁、半仁質(zhì)量和與果仁總質(zhì)量之比)，其中合格標(biāo)準(zhǔn)是間距合適，果殼不裂。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和變異性分析，采用單因素方差分析進(jìn)行顯著性分析，并通過(guò)Duncan’s 法進(jìn)行P<0.05 水平下單因素多重比較分析。各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)按照Z(yǔ)-score 標(biāo)準(zhǔn)化方法進(jìn)行去量綱化處理，采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行相關(guān)性分析、因子分析、多元線性回歸分析，其中多元線性回歸使用Cook 距離標(biāo)準(zhǔn)化的逐步線性回歸。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸組分及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)變異性分析

由表1可知，澳洲堅(jiān)果果實(shí)的脯氨酸含量在采收Ⅰ期差異較大，RSD 超過(guò)20%，蛋氨酸含量在Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期差異較大，RSD 超過(guò)20%。4 個(gè)采收期，澳洲堅(jiān)果果實(shí)的天冬氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、組氨酸含量以及氨基酸比值系數(shù)分均無(wú)顯著差異(P>0.05)，澳洲堅(jiān)果果實(shí)絲氨酸、丙氨酸、亮氨酸、精氨酸含量在采收Ⅳ期顯著低于其他3 個(gè)時(shí)期(P<0.05)，蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、精氨酸、甘氨酸、酪氨酸含量在采收Ⅳ期顯著低于在采收Ⅲ期(P<0.05)，絲氨酸、丙氨酸、亮氨酸、精氨酸、谷氨酸、異亮氨酸、氨基酸總量在采收Ⅳ期顯著低于在采收Ⅰ期、Ⅲ期(P<0.05)，另外，絲氨酸、丙氨酸、亮氨酸、精氨酸、賴氨酸、必需氨基酸含量在采收Ⅳ期也顯著低于采收Ⅰ期(P<0.05)。

表1 不同采收期澳洲堅(jiān)果中氨基酸組分及含量Table 1 Contents of amino acids in different maturity of Macadamia integrifolia

2.2 果仁組分、開(kāi)口效果評(píng)價(jià)變異性分析

由表2可知，4 個(gè)采收期澳洲堅(jiān)果果實(shí)的總糖含量差異較大，RSD 均超過(guò)10%。4 個(gè)采收期澳洲堅(jiān)果的蛋白質(zhì)含量均大于8.5 g·100g－1，脂肪含量大于76 g·100g－1。4 個(gè)采收期澳洲堅(jiān)果果實(shí)蛋白質(zhì)、總糖和脂肪含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。澳洲堅(jiān)果果實(shí)的開(kāi)口合格率、離殼率、完整果仁率受采收期影響較大，開(kāi)口合格率在采收Ⅲ期相對(duì)其他3 個(gè)采收期低(P<0.05)，離殼率表現(xiàn)為Ⅰ期>Ⅳ期>Ⅱ期>Ⅲ期(P<0.05)，完整果仁率表現(xiàn)為Ⅳ期、Ⅱ期>Ⅲ期>Ⅰ期(P<0.05)。

表2 不同采收期澳洲堅(jiān)果果實(shí)品質(zhì)及開(kāi)口效果Table 2 Fruit quality and slotted effect in different maturity of Macadamia integrifalia

2.3 果仁營(yíng)養(yǎng)成分、開(kāi)口效果指標(biāo)相關(guān)性分析

由表3可知，澳洲堅(jiān)果脂肪含量與開(kāi)口合格率呈顯著負(fù)相關(guān)，可見(jiàn)不同采收期澳洲堅(jiān)果果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)存在相關(guān)性，相關(guān)指標(biāo)信息存在重疊。

表3 不同采收期澳洲堅(jiān)果果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis between Macadamia integrifolia fruit quality in different maturity

2.4 基于因子分析、逐步回歸分析驗(yàn)證的不同采收期澳洲堅(jiān)果果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

將蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、總糖含量、氨基酸比值系數(shù)分、開(kāi)口合格率、離殼率、完整果仁率7 個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后，進(jìn)行因子分析，得到2 個(gè)公因子(F1 和F2)，因子特征值見(jiàn)表4。各因子選取因子載荷值絕對(duì)值大于0.8 的指標(biāo)為解釋性指標(biāo)。F1 解釋指標(biāo)為氨基酸比值系數(shù)分、開(kāi)口合格率、離殼率、脂肪含量，稱為營(yíng)養(yǎng)因子；F2 解釋指標(biāo)為蛋白質(zhì)含量、總糖含量、完整果仁率，稱為蛋白質(zhì)因子。2 個(gè)因子方差累積貢獻(xiàn)率92.08%，可以反映各個(gè)指標(biāo)足夠的信息。用2 個(gè)因子變量F1、F2 代替原來(lái)的7 個(gè)指標(biāo)，對(duì)果實(shí)品質(zhì)、開(kāi)口效果指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

表4 因子特征值和方差貢獻(xiàn)率Table 4 Eigenvalues and cumulative contribution for principal components

各指標(biāo)按照旋轉(zhuǎn)成分矩陣表得出不同變量相應(yīng)的因子特征向量，計(jì)算出變量的因子負(fù)荷量F1、F2。以各處理2 個(gè)因子的對(duì)應(yīng)貢獻(xiàn)率占累計(jì)貢獻(xiàn)率的比例作為權(quán)重，以變量F1、F2 作為特征向量因子，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型F＝0.58F1＋0.42F2，計(jì)算不同采收期果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)得分，然后根據(jù)評(píng)分大小對(duì)樣品果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定，計(jì)算得到各采收期綜合得分Y，綜合評(píng)價(jià)得分見(jiàn)表5。

表5 果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)Table 5 Comprehensive evalution of fruit quality

以各采收期的Y為因變量，2 個(gè)公因子所包含的7個(gè)指標(biāo)為自變量，運(yùn)用逐步回歸分析，得到1 個(gè)有效預(yù)測(cè)模型:Y’＝0.701X離殼率＋0.03(R2>0.9)。相關(guān)性分析表明，Y’和Y顯著相關(guān)(r＝0.965*)，說(shuō)明綜合評(píng)價(jià)模型具有較高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，可以用來(lái)對(duì)桂1 澳洲堅(jiān)果不同采收期果實(shí)品質(zhì)、開(kāi)口效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。由表5可知，采收Ⅰ期樣品綜合得分值最高，說(shuō)明8月20日采收的桂1 果實(shí)最適于開(kāi)口帶殼果加工。

3 討論

前期研究結(jié)果表明，澳洲堅(jiān)果果實(shí)必需氨基酸與氨基酸總量極顯著相關(guān)(r＝0.960**)[13]，本研究結(jié)果與之相符。營(yíng)養(yǎng)學(xué)上認(rèn)為，澳州堅(jiān)果果仁所含的必需氨基酸組成比例越接近人體需要，品質(zhì)越優(yōu)，用氨基酸比值系數(shù)分可以準(zhǔn)確對(duì)不同物料進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)[19]。桂1 澳洲堅(jiān)果果仁4 個(gè)采收期氨基酸比值系數(shù)分均在72 以上，比茶果樟[20]、扁桃[21]高，由此可見(jiàn)桂1 澳洲堅(jiān)果果仁是一種優(yōu)質(zhì)蛋白源，這與前期研究結(jié)果相符[13]。澳洲堅(jiān)果果仁市場(chǎng)價(jià)位是200～300 元·kg－1，高昂的價(jià)格使得消費(fèi)者望而卻步，帶殼果價(jià)位是60～70 元·kg－1，開(kāi)口帶殼果比帶殼果價(jià)格貴5～10 元·kg－1，這個(gè)價(jià)位相對(duì)親民，且相對(duì)果仁更能得到消費(fèi)者、澳洲堅(jiān)果加工廠的青睞。本試驗(yàn)在前期研究基礎(chǔ)上[12]再次證實(shí)，采收期對(duì)澳洲堅(jiān)果帶殼果開(kāi)口效果具有顯著影響。由于不同種質(zhì)間澳洲堅(jiān)果存在差異[22]，本研究只對(duì)桂1 進(jìn)行了分析討論，并未涉及其他品種，今后需要繼續(xù)開(kāi)展相關(guān)研究，探明各品種如HAES695等最佳采收期。谷氨酸是腰果[23]、扁桃[21]等堅(jiān)果類重要的鮮味類氨基酸，谷氨酸含量在采收Ⅳ期顯著低于采收Ⅰ期、Ⅲ期(P<0.05)，表現(xiàn)較差，由此可見(jiàn)采收Ⅳ期采收的澳洲堅(jiān)果果實(shí)不適合用于制造鹽焗味等果仁產(chǎn)品。

從前人研究可知，根據(jù)不同用途來(lái)選擇山西核桃[24]、華碩蘋(píng)果[9]、毛花獼猴桃華特[8]、楊凌地區(qū)葡萄[25]、龍眼[26]的采收期，其最適宜的采收期根據(jù)不同需求會(huì)有所不同。本研究發(fā)現(xiàn)不同采收期澳洲堅(jiān)果果實(shí)蛋白質(zhì)含量無(wú)顯著差異，但果實(shí)開(kāi)口合格率等開(kāi)口效果在不同采收期存在顯著差異，因此采收期是影響開(kāi)口帶殼果加工的關(guān)鍵因素之一。本試驗(yàn)首次以氨基酸比值系數(shù)分作為營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，同開(kāi)口合格率、離殼率、完整果仁率、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、總糖含量共7 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行因子分析和綜合評(píng)價(jià)。因子分析是基于原始變量?jī)?nèi)部依賴，在盡可能減少信息丟失的前提下，把具有錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的變量歸結(jié)為少數(shù)幾個(gè)綜合因子的一種多變量統(tǒng)計(jì)分析方法[27－28]。結(jié)果表明，8月20日采收的桂1 堅(jiān)果樣品相對(duì)其他采收期的堅(jiān)果樣品綜合得分值最高，說(shuō)明就開(kāi)口效果、營(yíng)養(yǎng)成分2 個(gè)方面，在8月20日采收的桂1 果實(shí)綜合品質(zhì)較高，最適于制作開(kāi)口果。然而，由于不同產(chǎn)區(qū)的氣候條件的因素，果實(shí)品質(zhì)不同[29]，會(huì)影響最佳采收期的確定。

4 結(jié)論

綜上，盡管采收Ⅰ期澳洲堅(jiān)果果實(shí)的完整果仁率低于其他采收期，但其果實(shí)品質(zhì)中脂肪含量、蛋白質(zhì)、總糖指標(biāo)跟其他采收期無(wú)顯著差異，且其果實(shí)開(kāi)口合格率、離殼率總體優(yōu)于其他采收期，綜合評(píng)價(jià)得分最高，因而認(rèn)為在采收Ⅰ期采收的桂1 澳洲堅(jiān)果果實(shí)最適于開(kāi)口帶殼果加工。