‘元豐’核桃不同采摘期表型性狀及種仁風味物質(zhì)的變化

高文蘭 鞏芳娥 虎云青

（1.隴南市經(jīng)濟林研究院油橄欖研究所 甘肅隴南746000；2.隴南市經(jīng)濟林研究院核桃研究所 甘肅隴南746000）

核桃（Juglans regia L.），是四大干果之一。其可利用價值非常高，全身都是寶[1]。核桃的木可以用于生產(chǎn)木質(zhì)家具；核桃葉的提取物可用于食品的防腐材料[2]；核桃殼可以做成基質(zhì)材料；核桃分心木可以作為中藥[1]；核桃種仁營養(yǎng)價值高，含有較高的蛋白質(zhì)、維生素、微量元素等，長期食用具有一定的醫(yī)療及保健功效[3]。

近些年來，我國發(fā)展核桃較快，全國核桃種植面積不斷擴大，產(chǎn)量逐年增加[1]。隴南市地處甘肅東南部，氣候溫和濕潤，雨季長，其地貌形勢以山、坡居多，發(fā)展糧食作物因為人力和水資源的匱乏，往往不夠理想。核桃作物栽培管理較為容易、用途廣、且壽命長，被作為隴南市林業(yè)類發(fā)展的重點產(chǎn)業(yè)[4]。在歷屆市委市政府的高度重視與市場需求的雙重作用下，核桃發(fā)展規(guī)模迅速擴大，栽培面積逐年增加，經(jīng)濟收益日漸顯現(xiàn)。目前，隴南市核桃栽培面積已經(jīng)達到410萬畝，居全國主產(chǎn)市（州）第二，核桃產(chǎn)量達9.5萬t，產(chǎn)值達19億元[5]。但還存在著諸如采收期不科學、產(chǎn)品質(zhì)量不高、核桃價格低、農(nóng)民增收難的問題。

不同的采收期，核桃型性狀、含水率、含油率等會發(fā)生變化[6-9]。相關文獻中也有報道核桃最佳采摘期的研究。但不同的地域、不同的品種，其最佳采摘期也會有所不同?！S’在隴南市表現(xiàn)好，其產(chǎn)量高、果個大、豐產(chǎn)性好。本文作者對不同采摘時期的‘元豐’核桃的表型性狀、種仁干基含油率、含水率、青皮及種仁風味物質(zhì)的動態(tài)變化進行分析，為確定‘元豐’核桃較好的采摘時期，同時也為進一步的品種推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及儀器

‘元豐’核桃，采自隴南市經(jīng)濟林研究院黃家壩核桃種質(zhì)資源圃，于2019年7月24日至9月4日期間，從核桃生長進入油脂積累期開始采摘，每隔7 d采摘1次，共采集樣品7次。

PL203型電子天平，數(shù)顯游標卡尺，IKA A11基本型研磨粉碎機(德國IKA集團)，minispec碳氫化合物含氫量測定儀，游標卡尺，NH分光色差儀NS800，PEN 3.5電子鼻惡臭分析儀（德國AIRSENSE）。

1.2 試驗方法

1.2.1 表型性狀的測定 核桃采摘后，用數(shù)顯游標卡尺測定青果及剝?nèi)デ嗥ず鬂窆目v徑、橫徑、側徑[10]。用電子天平測定青果和濕果的鮮重，然后剝?nèi)デ嗥ぃ瑴y定其種仁的鮮重、干重。

式中，X為果形指數(shù)，a為青果縱徑，b為青果橫徑，Y為核形指數(shù)，c為濕果縱徑，d為濕果橫徑。

1.2.2 含油率的測定 將鮮核桃種仁在50℃下烘干至恒重，采用minispec碳氫化合物含氫量測定儀測定含油率[11]。

1.2.3 含水率的測定 含水率=（鮮果重-干果重）/鮮果重×100%[12]。

1.2.4 出仁率的測定 出仁率=種仁單重/種核單重×100%。

1.2.5 色差的測定 色差 ΔE=[（ΔL）2+（Δa）2+（Δb）2]/2[13]。

1.2.6 電子鼻風味識別與區(qū)分 樣品氣體采集方法：稱取鮮碎核仁2 g于頂空進樣瓶中，蓋上瓶蓋，30℃下保溫30 min，取瓶內(nèi)頂空氣體進行電子鼻檢測。電子鼻實驗條件:鮮核桃碎仁樣品的采集時間分別為70 s，傳感器清洗時間120 s，調(diào)零時間5 s，進樣準備時間5 s，進樣流量300 mL/min，鮮核桃碎仁采用67～69 s數(shù)據(jù)進行分析[14]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

運用SPSS 20.0開展相應的數(shù)據(jù)分析，最終獲取的數(shù)據(jù)使用“±S”的方式進行表述，P＜0.05具備相應的統(tǒng)計學價值。

2 結果與分析

2.1 ‘元豐’果實表型性狀動態(tài)變化

由附表可知，‘元豐’的青果單果重隨采摘日期的推進呈先上升后下降的趨勢，其中7月24日為（73.35±5.21）g， 上升至最高點8月7日的 （77.73±5.18）g，再下降至8月28日的（62.31±4.64）g；青果橫徑、縱徑無明顯變化規(guī)律，平均為47.50 mm、53.51 mm；側徑呈現(xiàn)緩慢下降之后上升的趨勢，其中7月24日為（50.88±1.83）mm，降至8月7日的（49.25±1.36）mm，之后開始上升，直至9月4日的（51.28±1.76）mm。

附表 ‘元豐’果實表型特征隨生長發(fā)育的變化

濕果單果重呈緩慢下降趨勢，其中7月24日為（27.45±2.32）g，9月4日為（22.67±2.07）g，平均濕果單果重為23.34 g；濕果橫徑、縱徑、側徑無明顯變化趨勢，只是在均值上下波動，分別平均為33.47 mm、39.39 mm、34.84 mm；濕果縱徑/橫徑無明顯變化規(guī)律，平均值為1.18；核仁鮮重呈曲折式增加的趨勢，其中7月24日為（8.14±0.83）g，9月4日為（10.4±1.24）g；核仁干重變化趨勢與核仁鮮重相似，7月31日最小，為（5.44±0.66）g，9月4日最大，為（8.21±0.80）g。

2.2 ‘元豐’出仁率隨生長發(fā)育的變化

由圖1可知，‘元豐’核桃出仁率最高的是9月4日，高達47.67%；最低的為7月24日，只有30.31%。單考慮出仁率的高低，若延遲采收，果實的產(chǎn)量將會提高，相對其他采收時期有優(yōu)勢。6個不同采收期核桃出仁率的平均值為39.27%。

圖1 ‘元豐’不同采摘時期出仁率的動態(tài)變化

2.3 ‘元豐’種仁含水率隨生長發(fā)育的變化

由圖2可知，隨采摘日期的延長，核桃種仁的含水率呈下降趨勢。其中以8月7～28日期間，含水率下降幅度較大，從8月28日至9月4日含水率緩慢增加，這可能是因為采收后期雨水較多所致[15]。

圖2 ‘元豐’不同采摘時期含水率的動態(tài)變化

2.4 ‘元豐’果實、種皮、種仁色差隨生長發(fā)育的變化

由圖3可知，核桃青皮、種皮、種仁的色差均隨采摘時期的延長逐漸增大。其中青皮色差表現(xiàn)為從7月31日至8月21日緩慢增大，8月28日至9月4日劇烈增大。種皮色差變化表現(xiàn)為從7月24日至9月4日逐漸增大。種仁的色差表型為從7月24日至8月7日緩慢增大，8月7日至9月4日增加較為劇烈。

圖3 ‘元豐’不同采摘時期色差的動態(tài)變化

2.5 ‘元豐’種仁風味物質(zhì)隨生長發(fā)育的變化LDA分析

對‘元豐’核桃種仁風味物質(zhì)測定，通過Winmuster軟件對電子鼻的10個傳感器獲取核桃青皮揮發(fā)性風味物質(zhì)的數(shù)據(jù)進行線性判別分析 （圖4），LDA1為93.33%，LDA2為5.13%，總貢獻率為98.46%，說明2個主成分可代表樣本揮發(fā)性成分的主要特征。7個不同采摘時間核桃青皮測定的數(shù)據(jù)均能成團，說明電子鼻數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、重復性較好。其中 8月28日與8月14日有重疊區(qū)域，說明這2個時期的風味物質(zhì)相似度較高。在線性判別1上9月4日、8月7日與8月21日靠近，說明這3個時期的風味物質(zhì)相似，同時在線性判別2上面9月4日，7月31日分布接近，風味物質(zhì)差別不大，7月24日距離其余時期較遠。總體說明，7月24日與其余時期的風味物質(zhì)差別較大，而7月31日至9月4日的種仁風味物質(zhì)相似。說明種仁風味物質(zhì)從7月24日之后發(fā)生明顯變化，從7月31日至9月4日無明顯變化。

圖4 ‘元豐’種仁風味物質(zhì)LDA分析

3 結論與討論

通過對‘元豐’核桃表型性狀與主要活性成分動態(tài)變化分析得出，隨著采摘時間的推進，其青果單重、濕果干重、核仁鮮重總體呈上升趨勢；果形指數(shù)呈減小趨勢；含水率呈下降趨勢；含油率逐漸增加；青皮、種皮、種仁色差逐漸增大。通過不同采摘期核桃青皮及種仁氣體風味物質(zhì)的測定分析，發(fā)現(xiàn)種仁風味物質(zhì)從7月24日之后發(fā)生明顯變化，從7月31日至9月4日無明顯變化。綜合分析可得，為達到‘元豐’核桃較高的含油率，建議采收期為9月4日左右。

果實表型特征的變化與當?shù)丨h(huán)境因素及當年的降雨量、光照、施肥等密切相關。本試驗只分析了核桃表型性狀及青皮種仁風味物質(zhì)的變化，但對種仁所含的營養(yǎng)成分等未進行研究。