不同時間采收的靈武長棗果實(shí)品質(zhì)綜合評價

李 慧，李百云，李 超

（1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所，寧夏 銀川 750002；2.昭通市蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，云南 昭通 657099）

棗為鼠李科棗屬植物，富含維生素、環(huán)磷酸腺苷、多糖、膳食纖維、三萜酸、黃酮等生物活性物質(zhì)，能夠提高免疫力，具有抗氧化、抗癌、降低血壓、安神等功效[1-3]，是一種天然的藥食同源的果品，深受消費(fèi)者的喜愛。靈武長棗原產(chǎn)于寧夏靈武，栽培歷史悠久，自2003年以來，靈武長棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2018年，靈武長棗銷售1 773.6 萬kg，其中，露地長棗1 736.2 萬kg，設(shè)施長棗37.4 萬kg，產(chǎn)值近億元[4]。目前受銷售市場下滑的影響，為提高種植效益，棗農(nóng)提前采收的現(xiàn)象日益突出，市場上果實(shí)品質(zhì)出現(xiàn)嚴(yán)重下滑，造成了產(chǎn)業(yè)的不健康發(fā)展，嚴(yán)重影響了‘靈武長棗’的品牌效應(yīng)。

不同時間采收不僅影響果實(shí)的商品性，而且直接關(guān)系到果實(shí)的貯藏特性。采收時間過早，棗果未充分成熟，糖分積累不足、外觀色澤差，貯藏期間表皮易皺縮；采收過晚會導(dǎo)致果實(shí)過分成熟、易發(fā)生品質(zhì)劣變等現(xiàn)象，不利于貯藏而顯著降低果實(shí)的經(jīng)濟(jì)價值[5]，因此適宜的采收時間是保障果實(shí)品質(zhì)的重要因素。不少學(xué)者在果樹上進(jìn)行了相關(guān)研究。丁琦等[6]針對不同采收期的‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)成分的變化，探索了該品種在寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)的最佳采收期。謝國芳等[7]以貴州主產(chǎn)區(qū)3個產(chǎn)地的2個主栽藍(lán)莓品種‘燦爛’和‘粉藍(lán)’果實(shí)為研究對象，研究了不同時間采收對不同藍(lán)莓品種果實(shí)品質(zhì)的影響情況。向延菊等[8]通過對阿拉爾地區(qū)灰棗采收期的研究，發(fā)現(xiàn)采收期越晚，鮮棗平均單果質(zhì)量、含水量越低。果實(shí)品質(zhì)綜合評價是通過選取能夠反映評價對象的代表性指標(biāo)，結(jié)合幾種分析方法，對評價對象做出客觀、準(zhǔn)確、科學(xué)的評價[9]。目前，不同采收期的果實(shí)品質(zhì)綜合評價大多采用的是主成分分析方法[6-7]，而基于主成分對不同采收期靈武長棗果實(shí)品質(zhì)評價的研究還未見報道。本研究以3個產(chǎn)地的靈武長棗為試材，對果實(shí)外觀品質(zhì)、食用品質(zhì)和營養(yǎng)成分進(jìn)行測定，對比各產(chǎn)地靈武長棗果實(shí)品質(zhì)差異，利用主成分進(jìn)行綜合評價，探索各產(chǎn)地適宜的采收期，旨在為靈武長棗栽培生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇寧夏回族自治區(qū)靈武市3 個主要種植基地進(jìn)行試驗(yàn)，樹齡10 ～15 a。靈武市屬大陸性季風(fēng)氣候，平均無霜期157 d，年平均氣溫8.8 ℃，年均降水量206.2 ～255.2 mm，園藝試驗(yàn)場、東塔鎮(zhèn)果園村海拔為1 120 m，臨河鎮(zhèn)上橋村海拔為1 110 m，土壤類型均為灌淤土，灌水方式均為漫灌[10]，施肥方式為溝施或坑施。在果實(shí)成熟期，分3 個時間，隨機(jī)采集樹冠外圍中上部的無病害果實(shí)30 ～50 個，詳細(xì)情況見表1。于冰盒中帶回實(shí)驗(yàn)室，將果實(shí)去核，用液氮處理果實(shí)，打成粉，置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆茫糜诳偡?、總黃酮、原花青素的測定；其余樣品用于外觀品質(zhì)和其他指標(biāo)的測定。

表1 樣品基本信息Table 1 The sample basic information

1.2 儀器與設(shè)備

手持?jǐn)?shù)顯折射儀，日本愛宕公司；游標(biāo)卡尺，桂林廣陸數(shù)字測控有限公司；色差儀（CR-10 PLUS），日本KONICA MINOLTA 公司；UV2600紫外分光光度計，上海天美科學(xué)儀器有限公司；電 子 天 平（ME204），METTLER TOLEDO 公司；旋渦混合器（MX-S），美國Scilogex 公司；1580R 離心機(jī)，Gene Company Limited 公司；超聲波清洗器（KQ-500DE），昆山超聲儀器公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 果實(shí)外觀品質(zhì)測定

從混合備用的果實(shí)中隨機(jī)選出著色基本一致、無病蟲害的果實(shí)21 粒，用于測定果實(shí)單果質(zhì)量、縱徑、橫徑、果皮色澤（L*、a*、b*）。采用闞超楠等[11]的方法測定果皮色澤，在果實(shí)赤道部的4個方位進(jìn)行測定，取平均值。單果質(zhì)量采用稱重法進(jìn)行測定；縱徑為果實(shí)頂部到底部的最大距離；橫徑為果實(shí)中部的最大距離；果形指數(shù)=縱徑/橫徑。

1.3.2 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)測定

VC 含量測定參照侯倩[12]的方法，采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定；用手持折光儀測定可溶性固形物；可溶性糖含量測定參考王興枝[13]的方法，采用蒽酮-濃硫酸比色法；可滴定酸含量測定參考曹利霞[14]的方法，采用酸堿滴定法；固酸比是以可溶性固形物含量與其對應(yīng)可滴定酸含量的比值；糖酸比是以可溶性糖含量與其對應(yīng)可滴定酸含量的比值；總酚的測定參考Jayaprakasha 等[15]的方法，采用福林-肖卡法，結(jié)果以沒食子酸等價值表示；總黃酮含量測定參考Peinado 等[16]的方法，采用亞硝酸鹽-氯化鋁法，結(jié)果以蘆丁等價值表示；原花青素參照李云飛[17]的方法，采用香草醛-鹽酸法，結(jié)果以兒茶素等價值表示。每個指標(biāo)進(jìn)行3 次重復(fù)測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 軟件對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用SPSS 20.0軟件進(jìn)行Duncan法的顯著性檢驗(yàn)、Pearson 法的相關(guān)性分析、主成分分析，顯著性檢驗(yàn)結(jié)果用（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時間采收的靈武長棗果實(shí)外觀品質(zhì)分析

由表2可知，不同時間采收的靈武長棗果實(shí)外觀品質(zhì)存在一定差異性（P＜0.05）。在采收期間，隨著采收時間的推移，果實(shí)色澤指標(biāo)表現(xiàn)出規(guī)律性變化趨勢，L*、b*值呈現(xiàn)下降趨勢，a*值呈現(xiàn)增加趨勢，表明果實(shí)在成熟過程中，果皮亮度、橙色素含量不斷降低，紅色素含量不斷上升，達(dá)到果實(shí)全紅時，果實(shí)的L*、a*、b*值范圍在28.74 ～31.07、18.04 ～19.24、15.78 ～18.19。隨著采收時間的推移，果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量整體均沒有呈現(xiàn)規(guī)律性變化特征，果實(shí)縱徑在達(dá)到果實(shí)全紅時最大；YC 基地果實(shí)縱徑呈現(xiàn)緩慢增加趨勢，果實(shí)縱徑、單果質(zhì)量在第2 次采收時顯著增加，LS、DG 基地果實(shí)縱徑在第3 次采收時顯著增加，YC 基地果形指數(shù)均值為1.75，高于LS（1.58）、DG（1.69）基地，說明YC 基地棗果形狀更加偏長。整體來看，靈武長棗不同種植基地果實(shí)外觀品質(zhì)存在一定差異，園藝試驗(yàn)場基地果實(shí)縱徑、橫徑、單果質(zhì)量均稍高于其他2 個基地，均值分別為50.05 mm、28.60 mm、16.55 g。

表2 不同時間采收的靈武長棗果實(shí)外觀品質(zhì)分析?Table 2 The analysis of fruit appearance quality of ‘Lingwuchangzao’ harvested at different times

2.2 不同時間采收的靈武長棗果實(shí)食用品質(zhì)和營養(yǎng)成分分析

由表3可知，不同時間采收的靈武長棗果實(shí)食用品質(zhì)和營養(yǎng)成分存在一定差異性（P＜0.05）。在采收期間，隨著采收時間的推移，果實(shí)可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖整體上呈逐漸增加趨勢，其中DG 基地果實(shí)可滴定酸含量呈先降后增的趨勢，YC、LS、DG 基地果實(shí)可滴定酸含量基本在果實(shí)全紅時達(dá)到最高，分別為0.439%、0.395%、0.484%。在相同的成熟度時，YC 基地果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖含量均高于其他2 個基地；果實(shí)全紅時，YC 基地果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖含量分別達(dá)到25.1%、22.09%，LS 基地果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖含量分別為21.9%、20.09%，均低于其他2 個基地。果實(shí)固酸比和糖酸比整體呈先增后減的趨勢，其中LS 基地果實(shí)糖酸比呈先降后增的趨勢，LS 基地果實(shí)固酸比和糖酸比處理間差異不顯著。在相同的成熟度時，YC 基地果實(shí)固酸比、糖酸比最高，果實(shí)著色1/2 ～3/4 時，分別達(dá)到66.44%、64.65%；果實(shí)VC、總酚、總黃酮、原花青素隨著采收時間的推移整體呈現(xiàn)下降趨勢。YC、DG 基地果實(shí)VC 含量在第3 次采收時顯著降低，在相同的成熟度時，LS 基地果實(shí)VC 含量最高，果實(shí)全紅時，為263.42 mg·100g-1。LS、DG 基地果實(shí)總酚、總黃酮、原花青素含量在第2 次采收時顯著降低，到達(dá)果實(shí)全紅時，YC、LS、DG 基地果實(shí)總酚含量分別為2.19、2.24、2.22 mg·g-1，差異不顯著；總黃酮含量分別為2.31、2.27、1.86 mg·g-1，差異不顯著；原花青素含量分別為0.22、0.10、0.28 mg·g-1，LS 與DG 基地果實(shí)原花青素含量差異顯著。

表3 不同時間采收的靈武長棗果實(shí)食用品質(zhì)和營養(yǎng)成分分析Table 3 The analysis of edible quality and nutritional components of ‘Lingwuchangzao’ fruits harvested at different times

2.3 靈武長棗果實(shí)品質(zhì)評價指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表4可知，通過對靈武長棗果實(shí)16 項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析可以看出，L*與b*、a*與可溶性固形物、a*與可溶性糖、橫徑與單果質(zhì)量、可溶性固形物與可溶性糖、固酸比與糖酸比、總黃酮與原花青素均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；L*與a*、L*與可溶性固形物、L*與可溶性糖、b*與可溶性糖、a*與b*均呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；b*與總黃酮、b*與原花青素、縱徑與單果質(zhì)量、縱徑與可溶性糖、單果質(zhì)量與固酸比、可溶性固形物與固酸比、可溶性糖與固酸比、可溶性糖與糖酸比、固酸比與糖酸比、總酚與原花青素均呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）；b*與可溶性固形物、縱徑與VC、VC 與可溶性固形、VC 與可溶性糖、可滴定酸與總酚、可溶性固形物與總黃酮、可溶性固形物與原花青素、可溶性糖與總黃酮均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。因此可以看出，一些指標(biāo)所反映的信息有所重疊，可通過進(jìn)一步統(tǒng)計分析對各指標(biāo)進(jìn)行歸類和簡化，以提高評價果實(shí)品質(zhì)評價及比較的簡化性與準(zhǔn)確性[18]。

表4 靈武長棗果實(shí)品質(zhì)評價指標(biāo)相關(guān)性分析?Table 4 The correlation analysis of fruit quality evaluation indexes of ‘Lingwuchangzao’

2.4 靈武長棗果實(shí)品質(zhì)評價指標(biāo)PCA 分析

由于靈武長棗果實(shí)品質(zhì)評價各指標(biāo)之間存在量綱和數(shù)量級的差異，為避免彼此的影響，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使得各指標(biāo)的評價數(shù)值處于相同數(shù)量級，后續(xù)再進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計分析。由表5可知，采用主成分分析法對16 個靈武長棗果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，得到各主成分的特征值、方差貢獻(xiàn)率和累積方差貢獻(xiàn)率，提取了特征值大于1 的4 個主成分，累積方差貢獻(xiàn)率為94.214%，說明這4 個主成分反映了原始變量的絕大部分信息。第1 主成分的方差貢獻(xiàn)率為55.120%，PC1 主要包含了L*、a*、b*、可溶性固形物、可溶性糖等主要指標(biāo)，a*、可溶性固形物、可溶性糖載荷值較高，分別為0.931、0.940、0.983，與PC1 呈高度正相關(guān)，L*、b*與PC1 呈高度負(fù)相關(guān)。第2主成分的方差貢獻(xiàn)率為23.285%，主要包含了總酚、可滴定酸、橫徑、單果質(zhì)量，總酚載荷值較高，為0.865，與PC2 呈高度正相關(guān)，可滴定酸與PC2 呈高度負(fù)相關(guān)。第3 主成分的方差貢獻(xiàn)率為11.795%，其中果形指數(shù)有較高載荷且呈高度負(fù)相關(guān)，載荷值為-0.719。第4 主成分的方差貢獻(xiàn)率為8.014%，其中VC 有較高載荷且呈高度負(fù)相關(guān)，載荷值為-0.614。

表5 靈武長棗果實(shí)品質(zhì)評價指標(biāo)主成分特征值及載荷矩陣Table 5 The principal component eigenvalues and load matrix of fruit quality evaluation indexes of‘Lingwuchangzao’

根據(jù)表5中的特征值和各指標(biāo)的主成分載荷，求得特征向量，可以得到4 個主成分的函數(shù)表達(dá)式：

Y1=-0.32X1+0.33X2-0.31X3+0.26X4+0.13X5+0.16X6+0.22X7-0.26X8+0.10X9+0.33X10+0.34X11+0.25X12+0.22X13-0.08X14-0.25X15-0.24X16

Y2=0.06X1+0.02X2+0.14X3+0.22X4+0.35X5-0.08X6+0.32X7+0.10X8-0.37X9-0.02X10+0.03X11+0.29X12+0.30X13+0.45X14+0.30X15+0.28X16

Y3=-0.22X1+0.09X2-0.08X3-0.04X4+0.46X5-0.52X6+0.18X7-0.03X8+0.40X9+0.16X10-0.08X11-0.14X12-0.34X13-0.01X14+0.24X15+0.15X16

Y4=0.09X1-0.06X2+0.10X3+0.41X4+0.02X5+0.39X6-0.02X7-0.54X8+0.27X9-0.10X10+0.00X11-0.29X12-0.17X13+0.22X14+0.07X15+0.34X16

式中，X1 ～X16 分別表示L*、a*、b*、縱徑、橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、VC、可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖、固酸比、糖酸比、總酚、總黃酮、原花青素的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，計算靈武長棗果實(shí)品質(zhì)的各主成分。將4 個主成分以及各主成分對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，得到綜合評價函數(shù)：

Y=0.511 2Y1+0.232 85Y2+0.117 95Y3+0.080 14Y4。

根據(jù)綜合評價函數(shù)，計算不同采收期靈武長棗果實(shí)品質(zhì)評價綜合得分，分?jǐn)?shù)越高表示樣本的綜合品質(zhì)越好，結(jié)果如表6所示。綜合排序結(jié)果如下：YC2 ＞YC3 ＞DG3 ＞LS3 ＞YC1 ＞LS2 ＞LS1 ＞DG2 ＞DG1。整體來看，YC 基地果實(shí)品質(zhì)要優(yōu)于LS、DG 基地。不同時間采收對不同基地靈武長棗果實(shí)品質(zhì)綜合得分影響不同，YC 基地第2 次采收果實(shí)綜合得分最高，與第3 次采收果實(shí)綜合得分相差不大，但與第1 次采收果實(shí)綜合得分相差較大。LS、DG 基地第3 次采收果實(shí)綜合得分最高，前2 次采收果實(shí)綜合得分相差不大。

表6 靈武長棗果實(shí)品質(zhì)評價指標(biāo)主成分綜合評價Table 6 The principal component comprehensive evaluation of fruit quality evaluation indexes of ‘Lingwuchangzao’

3 討 論

果實(shí)在不同的生長發(fā)育階段，果肉的營養(yǎng)成分會發(fā)生變化，尤其在成熟階段其表現(xiàn)可能更明顯[19]。蘇娟娟等[20]研究表明，臨沂梨棗、蜂蜜罐、尜尜棗、靈武長棗等鮮食棗品種，在果實(shí)成熟過程中，可溶性固形物含量均顯著增加，可溶性糖、可滴定酸含量呈持續(xù)上升趨勢，總酚、總黃酮、原花青素呈下降趨勢。閆超等[21]研究得出，在‘新鄭紅3 號’果實(shí)成熟過程中，可溶性固形物、總酸、可溶性糖含量增加，VC 含量不斷降低。李明玥等[22]對不同成熟時期冬棗果實(shí)品質(zhì)測定發(fā)現(xiàn)，隨著果實(shí)成熟度增加，可溶性固形物、可溶性糖含量呈現(xiàn)上升趨勢，黃酮、總酚含量均呈現(xiàn)下降趨勢，可滴定酸含量緩慢增加，VC 含量緩慢減少。茍茜等[23]發(fā)現(xiàn)，靈武長棗在成熟到完熟的過程中，果實(shí)可溶性固形物、總糖含量均增加，可滴定酸含量呈微微上升的趨勢，糖酸比在半紅以后，基本趨于穩(wěn)定。本研究結(jié)果表明，在果實(shí)采收期，隨著時間推移，靈武長棗果實(shí)可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖含量均呈逐漸增加趨勢，VC、總酚、總黃酮、原花青素均呈現(xiàn)下降趨勢，這與上述研究結(jié)果一致。

靈武長棗果實(shí)在9月中下旬至10月上旬成熟，同一產(chǎn)地果實(shí)持續(xù)上市時間達(dá)半個月以上。本研究中不同產(chǎn)地靈武長棗3 次采收時間存在一定差異，主要原因在于靈武地區(qū)不同產(chǎn)地之間海拔高度以及局部小氣候造成的物候期差異。不同采收時間的靈武長棗果實(shí)色澤、食用品質(zhì)、營養(yǎng)成分均存在顯著差異，大半紅果比全紅果更有利于貯藏，其中頭蓬大半紅果適合長距離運(yùn)輸銷售[24]。本研究選用了3 個產(chǎn)地不同采收時間的靈武長棗果實(shí)的16 個品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定，利用主成分分析法對果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析，提取出4 個主成分，并對果實(shí)品質(zhì)的綜合得分進(jìn)行排序。結(jié)果表明，除東塔鎮(zhèn)果園村基地外，園藝試驗(yàn)場、臨河上橋村基地在3 次采收的果實(shí)品質(zhì)綜合評分差距基本均勻，說明東塔鎮(zhèn)果園村基地前2 次采收的開始時間略早，造成了果實(shí)品質(zhì)不佳。整體而言，在東塔鎮(zhèn)果園村、臨河上橋村基地，不同時間采收的果實(shí)品質(zhì)綜合得分呈上升趨勢，園藝試驗(yàn)場基地果實(shí)品質(zhì)綜合得分呈先升后降的趨勢，因此采收時間對不同產(chǎn)地的影響不同。

綜上所述，靈武長棗的果實(shí)綜合品質(zhì)隨采收時間推移不斷變化，而不同產(chǎn)地的理想采收時間需要具體討論。限于試驗(yàn)條件，本研究只采集了1年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具有一定的局限性，因每年物候期的差異，建議結(jié)合果實(shí)成熟度情況進(jìn)行采收，以確保果實(shí)品質(zhì)的穩(wěn)定性。同樣，本研究只考慮采收期對果實(shí)品質(zhì)的影響，對于貨架期短的鮮食靈武長棗而言，下一步研究應(yīng)結(jié)合果實(shí)的貯藏品質(zhì)和口感品質(zhì)加以開展，以期對靈武長棗進(jìn)行全面評價。

4 結(jié) 論

1）隨著采收時間的推移，3 個基地靈武長棗果實(shí)色澤L*、b*值呈現(xiàn)下降趨勢，a*值呈現(xiàn)增加趨勢，果實(shí)可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖含量均呈逐漸增加趨勢，固酸比和糖酸比整體呈先增后減的趨勢，VC、總酚、總黃酮、原花青素均呈現(xiàn)下降趨勢。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，果實(shí)色澤指標(biāo)L*與可溶性固形物、可溶性糖呈極顯著負(fù)相關(guān)，a*與可溶性固形物、可溶性糖呈極顯著正相關(guān)，b*與可溶性糖呈極顯著負(fù)相關(guān)。

2）通過主成分分析3 個種植基地不同時間采收靈武長棗品質(zhì)可知，園藝試驗(yàn)場基地于9月26日左右開始大面積采摘，東塔鎮(zhèn)基地于10月1日左右開始采摘，而臨河鎮(zhèn)上橋村生產(chǎn)上基本上是從9月16日開始大面積采摘，但果實(shí)品質(zhì)整體不佳，建議推遲到9月23日左右開始采摘。本研究旨在為建立完善靈武長棗采收機(jī)制提供一定參考。