采收期對‘黃冠’梨果實品質(zhì)影響的研究

張子申，柯澤華，趙曙良，程福厚，李向璽

（河北工程大學園林與生態(tài)工程學院，河北邯鄲 056038）

0 引言

梨在中國是僅次于蘋果、柑橘的第三大水果，2018年中國梨生產(chǎn)面積約為94.35萬hm2，產(chǎn)量約為1607.8萬t，分別占世界梨面積的71.21%和產(chǎn)量的68.65%。河北省是梨生產(chǎn)大省[1]?！S冠’梨成為京津冀地區(qū)的主栽梨品種，在果實的外觀特征、營養(yǎng)特性、香氣物質(zhì)[2]、光合特性[3]，以及春施15N-尿素‘黃冠’梨的吸收、分配與利用[4]等方面前人進行了系列研究。成熟期是影響梨果實品質(zhì)的重要因素，李江闊等[5]指出采收期是影響南國梨的貯藏和果實品質(zhì)的重要因素。Lee等[6]指出，在水果和蔬菜發(fā)育過程中，果實會積累有機酸、糖、淀粉等營養(yǎng)成分，這些營養(yǎng)成分會影響果實的品質(zhì)?！S冠’梨的果實品質(zhì)會隨采收后時間的延長而發(fā)生變化，高豪杰等[7]指出采收時間是果實正常貯藏和正常軟化的關(guān)鍵因素。徐凌等[8]研究得出梨果實為呼吸躍變型，有后熟期。李麗梅等[9]研究了采收期對南水梨常溫貯藏品質(zhì)的影響，提出盛花期后139天為石家莊地區(qū)南水梨的適宜采收期。謝培榮等[10]指出，果肉硬度是貯藏果實后熟衰老的重要指標之一。及華等[11]指出，采收期是決定果實貯藏質(zhì)量好壞的重要因素，適宜的采收期對提高果實的耐貯藏性和商品價值至關(guān)重要。王文輝等[12]研究了采收期對黃金梨果實品質(zhì)及黑心病影響，采收期直接影響梨果實品質(zhì)和貯藏期梨黑心病的發(fā)病率。目前關(guān)于‘黃冠’梨不同成熟階段的果實品質(zhì)動態(tài)變化規(guī)律尚不明確，‘黃冠’梨適宜的采收期的研究未見報道。筆者研究在‘黃冠’梨果實發(fā)育后期，果實發(fā)育天數(shù)對梨品質(zhì)因子的影響，采用高效液相-示差折光法測定果實的糖酸組分及其含量，以期在保證果實產(chǎn)量與品質(zhì)的前提下確定‘黃冠’梨的最佳采收期。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

材料采自河北工程大學洺關(guān)校區(qū)試驗農(nóng)場，品種為‘黃冠’梨，樹齡18年，株行距4 m×5 m；樹形是疏散分層形。土壤為褐土類型，質(zhì)地為壤土，土壤容重1.33 g/cm3。田間持水率24.2%，表層20 cm土壤有機質(zhì)含量1.2%，土壤pH 7.3，采用常規(guī)管理技術(shù)措施，折合產(chǎn)量40500 kg/hm2。

1.2 試驗方法

在果實進入膨大期后選取生長健壯、樹勢相對一致的10株樹，分別于每株樹樹冠外圍隨機選取210個果實掛牌。7月15日、7月22日、7月29日、8月8日、8月15日、8月22日、8月29日（對應時期分別為盛花后106、113、120、130、137、144、151天）分7個采收期采收果實，每個采收期隨機選取10個已掛牌的果實測定單果重、果實硬度、可溶性固形物含量，隨機選取已掛牌的20個果實測定果實中的果糖、葡萄糖、蔗糖、蘋果酸、檸檬酸和Vc的含量。

利用LB50T型手持式糖度計測量果實可溶性固形物含量，用GY-1型硬度計測定果實硬度[13]，果糖、果酸的含量使用高效液相色譜儀(Dionex P680 HPLC pump)，ZORBAX Carbohydrate色譜柱（安捷倫4.6 mm×150 mm,5-Micron，美國）進行測定[14]。糖含量采用《食品安全國家標準食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》(GB 5009.8—2016)中的方法[15]。蘋果酸和檸檬酸含量的測定采用《食品安全國家標準食品中有機酸的測定》(GB 5009.157—2016)的方法[16]。采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定果實Vc含量[17]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2010和DPS 7.05軟件統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。采用Duncan's新復極差法對數(shù)據(jù)進行差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 采收期對‘黃冠’梨果實單果重和硬度的影響

從表1看出，在果實發(fā)育106～130天期間，隨著‘黃冠’梨采收期的推遲，‘黃冠’梨的單果重顯著增加。130天之后，單果重的變化不顯著。137天時單果重達到最大264.10 g。106～151天隨著果實采收期的推遲，果實的硬度呈現(xiàn)下降的趨勢?！S冠’梨的果肉硬度(y)與果實發(fā)育天數(shù)(x)之間的相關(guān)方程為y=-0.0849x+3779.2，r2=0.9528，表明采收‘黃冠’梨果實越晚，果實硬度越小，兩者呈極顯著的負相關(guān)關(guān)系。

表1 不同采收期‘黃冠’梨的單果重、硬度、可溶性固形物和Vc含量

2.2 采收期對果實可溶性固形物和Vc含量的影響

從表1看出，不同采收期果實可溶性固形含量為11.05%～12.40%，早采收（即果實發(fā)育106天和113天）果實的可溶性固形物含量顯著小于其他時期，到果實發(fā)育137天可溶性固形物含量達到最高水平。但隨著采收期的延后、果實發(fā)育期的再延長，果實成熟度的提高，可溶性固形物含量不再增加，反而有下降的趨勢。從果實發(fā)育期間106～151天Vc含量的變化（表1）來看，發(fā)育到120天采收，果實Vc的含量最高，達到2.47 g/100 g，與發(fā)育130天采收果實沒有顯著差異，但與發(fā)育106、113、137天及以后采收的果實的Vc含量相比，顯著較高。這與果實發(fā)育過程中Vc被氧化降解有關(guān)。

2.3 采收期對梨果實糖含量的影響

在果實發(fā)育106～151天范圍內(nèi)，隨著采收期推遲，果糖、葡萄糖和蔗糖含量表現(xiàn)為增高趨勢（表2）。果實發(fā)育106～151天果實總糖（果糖+葡萄糖+蔗糖）在梨果肉中的含量呈增加的趨勢。其中果糖在總糖中所占比例為70.09%～84.00%，是果實糖分的主要成分。在果實發(fā)育106～137天果糖含量顯著上升，在發(fā)育137天采收的果實，果糖含量最高達到51.59 mg/g，137～151天果糖含量有顯著降低。隨果實采收期的推遲，葡萄糖和蔗糖含量呈增加的趨勢，葡萄糖在果實發(fā)育第151天含量最高達到10.24 mg/g，蔗糖在果實發(fā)育第144天達到峰值12.13 mg/g，在130～151天之間差異不顯著。葡萄糖和蔗糖之和占總糖含量的16.00%～29.91%。

表2 不同采收期‘黃冠’梨果實的糖組成成分及含量

2.4 采收期對梨果酸含量的影響

從表3看出，隨果實發(fā)育時間的延長，果實的含酸量呈下降的趨勢。其中蘋果酸是梨果實酸的主要成分，蘋果酸占酸總量的93.05%～97.28%；蘋果酸中，蘋果酸D是主要組分，蘋果酸D占蘋果酸的82.92%～91.84%，隨果實發(fā)育天數(shù)的增加，蘋果酸D含量呈顯著的下降。不同發(fā)育天數(shù)的‘黃冠’梨蘋果酸總量(y)與果實發(fā)育天數(shù)(x)呈極顯著的直線負相關(guān)關(guān)系，相關(guān)方程為y=-0.1457x+1.5129，r2=0.9501。

表3 不同采收期‘黃冠’梨的酸組成成分及含量

2.5 不同采收期‘黃冠’梨的糖酸比

果實的糖酸比是決定果實風味品質(zhì)的重要因素，其中果實的含酸量是影響風味品質(zhì)的主要因子。由圖1可知，‘黃冠’梨果實糖酸比隨果實成熟呈逐步上升的趨勢，在106～120天果實的糖酸比較低，在130天以后，隨著果實發(fā)育天數(shù)的增加，果實酸的含量降低，糖分含量升高，糖酸比有顯著的提高。相關(guān)性分析表明，糖酸比(y)與果實發(fā)育天數(shù)(x)之間的相關(guān)方程是y=2.0167x-183.22，相關(guān)系數(shù)r2=0.9835，兩者呈極顯著的相關(guān)關(guān)系。

圖1 不同采收期‘黃冠’梨糖酸比

2.6 采收期對‘黃冠’梨果皮顏色變化的影響

果實色澤是影響果實品質(zhì)的重要因素之一，隨著果實發(fā)育天數(shù)的延長‘黃冠’梨果皮顏色逐漸變淡黃。果實發(fā)育106天和113天時，‘黃冠’梨果皮顏色為青綠色。果實發(fā)育120～137天果皮顏色逐漸變?yōu)榫G黃色，果實發(fā)育144～151天‘黃冠’梨果皮顏色逐漸變?yōu)榈S色。

3 結(jié)論

本研究探討了在不同采收期時‘黃冠’梨果實單果重、果實硬度、可溶性固形物含量、糖、酸、Vc含量的變化規(guī)律?！S冠’梨果實發(fā)育到137天采收時，單果重達到最大；果實硬度隨發(fā)育天數(shù)的增加呈顯著下降；在檢測日期范圍內(nèi)，果實可溶性固形物含量呈上升的趨勢，137天時達到高峰，Vc含量變化較小，僅在120天時顯著較高。在果實發(fā)育106～151天范圍內(nèi)，隨著采收期推遲，果實總糖（果糖+葡萄糖+蔗糖）含量表現(xiàn)為增高的趨勢，其中果糖是果實糖的主要成分。在果實發(fā)育106～137天期間果糖含量顯著上升，之后有顯著降低。隨果實采收期的推遲，葡萄糖和蔗糖含量呈增加的趨勢。隨果實發(fā)育時間的延長，果實的含酸量呈下降的趨勢。其中蘋果酸是梨果實酸的主要成分，蘋果酸D是蘋果酸的主要組分。隨果實發(fā)育天數(shù)的增加，蘋果酸D含量呈顯著的下降。隨果實發(fā)育天數(shù)的延長，果實的糖酸比提高。在‘黃冠’梨果實發(fā)育130～137天采收時，果實的可溶性固形物、果糖、葡萄糖和Vc含量都較高，糖酸比和果肉硬度適宜。因此，以獲得‘黃冠’梨最佳品質(zhì)為目標的適宜的采收期為8月8—15日。

4 討論

提高果實品質(zhì)的研究一直是梨樹栽培研究的熱點。不同梨品種，在成熟前期果實糖分種類和比例會發(fā)生變化，采前也是果實糖分積累和轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵時期，果肉中糖的含量及其比例是確定采收期的重要依據(jù)。本研究的‘黃冠’梨是白梨種和砂梨種的雜交品種，不同采收期果肉的果糖占總糖（果糖+葡萄糖+蔗糖）的70.09%～84.00%，果糖是決定‘黃冠’梨糖含量的主要成分，而蔗糖占總糖的15.99%～31.46%，隨著采收期的推遲，蔗糖所占比例顯著提高。砂梨系統(tǒng)的豐水梨品種屬于中熟梨品種，屬于高糖型品種，成熟時蔗糖含量在總糖（果糖+葡萄糖+蔗糖+山梨醇）中的比例迅速增加[20]，達到43.08%；白梨系統(tǒng)的鴨梨成熟時蔗糖含量在總糖中比例是緩慢增加，屬于低糖型品種。果樹光合作用產(chǎn)生的同化物以蔗糖的形式積累，在酶的作用下蔗糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖和果糖，果糖含量增加，伴隨果實自身的呼吸和代謝消耗蔗糖和葡萄糖，導致葡萄糖含量下降[21]。果實發(fā)育前期以果糖含量最高、蔗糖最少，果實成熟期以積累果糖為主，果糖和葡萄糖隨著果實發(fā)育含量逐漸升高。徐文清[22]認為，進入果實膨大期后，果糖含量迅速上升，蔗糖含量緩慢增長，葡萄糖維持穩(wěn)定直到果實發(fā)育后期蔗糖含量才有明顯的積累，這與本研究結(jié)果一致。與伍濤等[23]測定豐水梨和鴨梨的結(jié)果比較，蔗糖含量相對較低，而果糖含量相對較高，這可能與果實蔗糖代謝酶在果實發(fā)育不同階段的催化反應有關(guān)[24]。梨果實中的有機酸主要是蘋果酸[25]，其次是檸檬酸，酒石酸和乙酸等含量極微，忽略不計。隨著果實發(fā)育，果實呼吸商提高會加速蘋果酸的降解，檸檬酸是通過果實自身合成的，隨著果實發(fā)育逐漸積累[26]。糖酸比是評價果實風味的主要指標[27]，在梨果實發(fā)育后期，不同采收期果實的糖酸比存在較大的差別，進而影響果實最終成熟的口感。

不同時期采收的果實單果重、硬度、顏色、可溶性固形物含量、Vc含量及其糖、酸的種類及其含量可能會有較大差異。梨果實成熟時會顯示出固有的顏色，較早收獲的梨果實通常呈綠色，隨著果實成熟度的提高，果皮上葉綠素逐漸分解，底色逐漸呈現(xiàn)出來。果實品質(zhì)在很大程度上取決于果實中糖、酸的種類和總量，含糖量基本呈現(xiàn)上升趨勢，可能是因為果實中糖的積累方式為中間型，生長前期為淀粉積累，后期以淀粉降解轉(zhuǎn)化為糖[28]。酸含量呈下降趨勢，這與隨著果實的增大，水分的增加而產(chǎn)生的稀釋作用[29]有關(guān)。所以，采收期決定了果實品質(zhì)和風味，對采摘后即食的梨果，應充分考慮其果實品質(zhì)的因素，在果實達到較好的口感時進行采摘。而在當前生產(chǎn)中，大都是憑經(jīng)驗確定采收期，采收時往往無法達到‘黃冠’梨的最佳風味，從而影響了消費者購買意愿，間接降低了梨果商品的應有價值。本研究則是以獲得較好品質(zhì)和風味的‘黃冠’梨為目標，根據(jù)果實發(fā)育的規(guī)律，提出較為適宜的采收時期，為生產(chǎn)中‘黃冠’梨的適期采收這一實際問題提供了詳實的理論依據(jù)。

采收期對果實貯藏性也有顯著影響，通常采收越早，果實硬度越大，果實的耐藏性越強，因此，確定適宜的采收期對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果實意義重大[30]。采收期也同時決定了果實的貯藏性和貨架期，這是本研究未涉及之處。若以提高‘黃冠’梨耐貯性或增長貨架期為生產(chǎn)目標，則有待于進一步研究。