中圖分類(lèi)號(hào):S66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Abstract:Thetraditional determinationmethodsoffruitmaturityincludeseedcoatcolor,peelcolor,fruithardness, starchcontent and soluble solids content,butthese methodsareaffected by manyfactors,and the accuracyis limited.As an importantindex tojudgethematurityoffruit,drymatercontentiscloselyrelatedtotheediblequalityandstorageofruit. Thedetection methods of dry matercontent include drying method,specific gravity method,refractivemethodandnon-destructive testing method.Non-destructive testing techniques such as near-infrared spectroscopy have been widely used i the qualitydetectionofvariousfruitsduetotheirast,non-destructiveandeficientcharacteristics.Thecomprehensiveapplication of dry mattercontentandother maturityindicatorscanimprove the accuracyoffruit maturity judgment,which isofgreat sig nificance for improving fruit quality,reducing postharvest lossand promoting the sustainable development offruit industry.
Key words:apple;fruit maturity;dry matter content;non-destructive testing
根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)的最新數(shù)據(jù),中國(guó)水果年產(chǎn)量已連續(xù)多年位居世界第一。水果產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)的重要組成部分,其種植面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值在種植業(yè)中僅次于糧食和蔬菜,位列第三。這一產(chǎn)業(yè)在保障國(guó)家食物安全、生態(tài)安全、促進(jìn)人民健康、增加農(nóng)民收入以及推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。同時(shí),水果產(chǎn)業(yè)也是我國(guó)全面打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)和推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。新鮮水果富含有機(jī)酸、糖、維生素、纖維素、礦物質(zhì)和類(lèi)黃酮等營(yíng)養(yǎng)成分,是人們?nèi)粘o嬍车闹匾M成部分[]。隨著生活水平的提高,消費(fèi)者對(duì)果蔬的需求已從滿足基本需求轉(zhuǎn)變?yōu)樽非髢?yōu)質(zhì)、安全、美味和營(yíng)養(yǎng)[2]。這為園藝產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇,但也提出了更高的要求。然而,果蔬在生長(zhǎng)和采后過(guò)程中,因氣候、機(jī)械損傷、自然衰老等因素,品質(zhì)會(huì)下降,采后損失率較高,尤其是在發(fā)展中國(guó)家,約有 1/4~1/3 的水果未能到達(dá)消費(fèi)者手中。果品采后損失的主要原因包括蒸騰和呼吸作用導(dǎo)致的失重、衰老引起的食用和貯藏品質(zhì)下降,以及采后病害(生理性和侵染性)的發(fā)生。而果品的采收時(shí)期不僅關(guān)乎產(chǎn)量、食用品質(zhì),也與采后貯藏品質(zhì)密切相關(guān)。這是因?yàn)椴墒者^(guò)早時(shí),果實(shí)未充分成熟,體積、質(zhì)量和品質(zhì)均未達(dá)標(biāo),表現(xiàn)為含糖量低、香氣不足、風(fēng)味平淡,甚至帶有苦澀味。而采收過(guò)晚則會(huì)使果實(shí)成熟度過(guò)高,硬度降低,耐貯性變差,難以保存[3]。因此,準(zhǔn)確判斷水果成熟度并確定合理的采收時(shí)間,對(duì)于提升果實(shí)品質(zhì)、增強(qiáng)耐貯性、減少采后損失以及提高園藝產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要[4]
1果實(shí)成熟度的傳統(tǒng)判定方法
準(zhǔn)確判斷果實(shí)的成熟度是適期采收的前提條件。目前,果實(shí)成熟的判斷依據(jù)主要包括:種皮顏色、果皮顏色、果實(shí)硬度、淀粉含量、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和干物質(zhì)含量等方法[5]
1. 1 種皮顏色
種皮顏色主要受種皮中類(lèi)黃酮物質(zhì)的種類(lèi)和含量影響,類(lèi)黃酮是苯丙氨酸代謝途徑的次級(jí)代謝產(chǎn)物[6]。不同種類(lèi)和品種的果實(shí)成熟時(shí),種皮顏色存在差異。例如,中晚熟蘋(píng)果品種采收時(shí)種子顏色通常為褐色或黃褐色,而早熟品種采收時(shí)種子顏色較淺,甚至可能仍為乳白色。
1. 2 果皮顏色
果皮顏色是判斷果實(shí)成熟度和內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。不同品種的果實(shí)在成熟時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出特定的色澤。隨著果實(shí)成熟度的提升,果皮中的葉綠素會(huì)逐漸分解,使得果皮底色逐漸顯現(xiàn)。以弼猴桃為例,在其發(fā)育過(guò)程中,果皮的葉綠素含量逐漸減少,而類(lèi)胡蘿卜素含量保持相對(duì)穩(wěn)定,因此其外果皮顏色會(huì)從綠色變?yōu)榈G色、深綠色甚至為深褐色[10]。對(duì)于蘋(píng)果而言,成熟時(shí)果皮顏色的變化更為復(fù)雜,通常會(huì)表現(xiàn)出不同程度的紅色、綠色或黃色。這種顏色變化是由果皮細(xì)胞中葉綠素的分解以及類(lèi)胡蘿卜素、花青素等色素的積累共同作用的結(jié)果[8]。目前,對(duì)果皮顏色的判斷方式包括感官評(píng)定法、色差儀測(cè)定法等。與儀器測(cè)定法相比,感官評(píng)定法對(duì)感官評(píng)價(jià)員的水平要求高,且評(píng)價(jià)結(jié)果易受外界環(huán)境及感官評(píng)價(jià)員心理等因素影響。因此,目前實(shí)驗(yàn)室通常采用儀器測(cè)定的方法來(lái)確定果實(shí)顏色,如利用色差儀通過(guò)空間值 L* 、a、 b* 測(cè)定果實(shí)的果皮顏色[9]
1.3 果實(shí)硬度
果實(shí)硬度是衡量果實(shí)品質(zhì)和成熟度的關(guān)鍵指標(biāo),它不僅直接影響果實(shí)的口感,還與果實(shí)的耐貯藏性和加工品質(zhì)密切相關(guān)[10]。通常隨著果實(shí)成熟度的提高,果實(shí)硬度降低,且不同品種果實(shí)適于鮮食或者貯藏的硬度也不同[11]。如:紅元帥和金冠蘋(píng)果的適宜采收硬度值分別為 6.8~8.2kg/cm2 和 6.4~7.7kg/cm2 。通常需要長(zhǎng)期貯藏的果實(shí),在果實(shí)硬度達(dá)到最佳范圍的上限值時(shí)可以進(jìn)行采收;而用于鮮食或短期貯藏的果實(shí)則在硬度達(dá)到最佳范圍的下限值時(shí)可以進(jìn)行采收[12]
1.4 淀粉含量
果實(shí)成熟過(guò)程中,淀粉含量通常會(huì)降低,這是因?yàn)楣麑?shí)成熟時(shí),淀粉酶和蔗糖合成酶等酶的活性增強(qiáng),促使淀粉水解并轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)[13]。這種淀粉水解過(guò)程通常從果實(shí)的果心區(qū)域開(kāi)始,隨后逐漸向外擴(kuò)展。利用淀粉與碘液反應(yīng)的特性,可以通過(guò)觀察果實(shí)橫切面的淀粉染色程度來(lái)判斷果實(shí)的成熟度。淀粉遇碘會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)黑色,而糖類(lèi)則不會(huì)發(fā)生顯色反應(yīng)。通過(guò)這種方法,可以建立果實(shí)橫切面淀粉染色程度與成熟度之間的關(guān)系,并結(jié)合其他成熟指標(biāo)(如果實(shí)硬度、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)制定標(biāo)準(zhǔn)染色圖譜,從而準(zhǔn)確指示果實(shí)的成熟度和最佳采收期[14]
1.5 可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)
可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)是指果實(shí)汁液中所有可溶解于水的化合物的總量,主要包括可溶性糖、有機(jī)酸、維生素、氨基酸和礦物質(zhì)等,它是衡量果實(shí)成熟度的重要指標(biāo)之一[15]。在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,隨著成熟度的增加,淀粉等多糖類(lèi)物質(zhì)會(huì)逐漸水解轉(zhuǎn)化為蔗糖、葡萄糖和果糖等可溶性糖類(lèi),從而使可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷升高[16]。例如在草莓、蘋(píng)果、龍眼等果實(shí)成熟期間,可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨成熟的進(jìn)程而呈上升趨勢(shì)[17]。與此同時(shí),較高的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)往往也意味著良好的果實(shí)品質(zhì)。因此,可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)也是衡量果實(shí)成熟度的重要指標(biāo)之一。
2干物質(zhì)含量與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系
種皮顏色、果皮顏色、果實(shí)硬度、淀粉含量、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)等傳統(tǒng)方法均是目前常用的判斷果實(shí)成熟度的方式,但這些方法往往受自然生態(tài)條件、樹(shù)齡、結(jié)果部位等因素影響其對(duì)果實(shí)成熟判斷的準(zhǔn)確性。因此,為了更好的評(píng)估果實(shí)成熟度,近年來(lái)開(kāi)展了以干物質(zhì)含量為依據(jù)判斷果實(shí)成熟度的工作,并在弼猴桃[18]、鱷梨、芒果和甜櫻桃[19]等果實(shí)上進(jìn)行了應(yīng)用推廣,并被相關(guān)從業(yè)者
逐漸認(rèn)可并接受。
2.1干物質(zhì)含量隨果實(shí)成熟度的變化而變化
干物質(zhì)是去除所有水分后果實(shí)中的所有物質(zhì)的統(tǒng)稱;包括糖類(lèi)、淀粉、細(xì)胞壁、有機(jī)酸、纖維和礦物質(zhì)[20]。在果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,隨著成熟度的提高,干物質(zhì)不斷積累[21]。例如蘋(píng)果幼果期干物質(zhì)含量較低,隨著果實(shí)的膨大、成熟,光合作用產(chǎn)生的碳水化合物等有機(jī)物不斷運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)中并積累,干物質(zhì)含量逐漸升高。
2.2干物質(zhì)含量與果實(shí)食用品質(zhì)密切相關(guān)
干物質(zhì)中的糖分、有機(jī)酸、香氣物質(zhì)等成分是影響果實(shí)口感和風(fēng)味的重要因素。隨著果實(shí)成熟度增加,干物質(zhì)中的糖分含量上升,有機(jī)酸含量下降,糖酸比達(dá)到適宜范圍,果實(shí)口感更佳,風(fēng)味更濃郁。例如,成熟的草莓甜度高、酸度低,口感香甜;而未成熟的草莓則酸度高、甜度低,口感酸澀[22]。Harker[23]發(fā)現(xiàn),獼猴桃果實(shí)在采收時(shí)的干物質(zhì)含量是采后貨架期可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的良好預(yù)測(cè)指標(biāo)。而且,采收時(shí)果實(shí)中干物質(zhì)含量高的果實(shí)比干物質(zhì)含量低的果實(shí)更受歡迎。對(duì)鱷梨的研究也發(fā)現(xiàn),隨著鱷梨果實(shí)干物質(zhì)含量從 20% 增加到 40% ,消費(fèi)者的喜愛(ài)程度和購(gòu)買(mǎi)意向都逐漸增加[24];消費(fèi)者的偏好與‘RoyalGala’蘋(píng)果果實(shí)中干物質(zhì)含量呈正相關(guān)[25]。而且,值得注意的是蘋(píng)果果實(shí)收獲時(shí)干物質(zhì)含量比可滴定酸含量更好地預(yù)測(cè)了‘RoyalGala’和‘Scifresh’蘋(píng)果果實(shí)在貨架期時(shí)的總可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
在質(zhì)地和硬度方面,干物質(zhì)中的纖維素、果膠等成分與果實(shí)的質(zhì)地和硬度密切相關(guān)[26]。在果實(shí)成熟過(guò)程中,隨著干物質(zhì)的變化,細(xì)胞壁中的果膠會(huì)發(fā)生降解和轉(zhuǎn)化,原果膠減少,可溶性果膠增加,使果實(shí)的質(zhì)地由硬變軟[27]。需要指出,果實(shí)干物質(zhì)含量與果肉硬度雖然呈正相關(guān),但相關(guān)性小于干物質(zhì)含量與可溶性固形物之間的相關(guān)系數(shù),且對(duì)品種的依賴性更強(qiáng)[28]
2.3干物質(zhì)含量與果實(shí)貯藏性密切相關(guān)
通常,干物質(zhì)含量高的果實(shí),在采后貯藏過(guò)程中的耐貯性更佳。因?yàn)楣麑?shí)采后干物質(zhì)含量高的果實(shí),其呼吸強(qiáng)度相對(duì)較低、乙烯產(chǎn)生量較少(且產(chǎn)生時(shí)間較晚)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)更加緊密、積累了更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[29]。例如,紅富士蘋(píng)果作為一種晚熟品種,因其干物質(zhì)積累豐富、呼吸強(qiáng)度較低、乙烯釋放延遲且量少,具備了良好的風(fēng)味、脆硬的肉質(zhì)以及出色的耐貯藏性。在常溫庫(kù)中,紅富士蘋(píng)果通常可以貯藏 3~4 個(gè)月;而在冷庫(kù)或氣調(diào)條件下,貯藏期可顯著延長(zhǎng)至5~8個(gè)月[30]
綜上所述,干物質(zhì)含量不僅與果實(shí)發(fā)育、果實(shí)成熟度密切相關(guān);在生長(zhǎng)發(fā)育期或采收期對(duì)蘋(píng)果果實(shí)干物質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)量,還可用于預(yù)測(cè)果實(shí)貨架期的品質(zhì)及消費(fèi)者偏好性。因此,果實(shí)干物質(zhì)含量也越來(lái)越受到關(guān)注[31]
3果實(shí)干物質(zhì)含量的檢測(cè)方法
3.1 烘干法
測(cè)定果實(shí)干物質(zhì)含量最常用的方法是烘干法。該方法是在特定溫度下,完全蒸發(fā)去除果實(shí)中的水分后,對(duì)樣品烘干前后的質(zhì)量進(jìn)行精確稱量;烘干前后的質(zhì)量差即為水分重量,烘干后的質(zhì)量則為干物質(zhì)質(zhì)量,而干物質(zhì)百分比含量/ %= (烘干后樣品質(zhì)量/烘干前樣品質(zhì)量) ×100% 。操作時(shí)要注意選取具有代表性的果實(shí)樣品,且要烘干至樣品達(dá)到恒重為止。烘干法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、結(jié)果準(zhǔn)確,對(duì)儀器和人員操作技術(shù)要求不高,該方法在科研和生產(chǎn)中均被廣泛應(yīng)用。雖然該方法能夠獲取精確的干物質(zhì)含量值,但它是破壞性取樣法,效率較低,尤其在大規(guī)模樣本檢測(cè)時(shí)會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間。
3.2比重法
比重法也是測(cè)量果實(shí)干物質(zhì)含量的一種有效方法。該方法基于果實(shí)的比重(即密度)會(huì)隨著干物質(zhì)含量的增加而增大的原理進(jìn)行。一般基于排水法測(cè)定果實(shí)的比重后再轉(zhuǎn)換為干物質(zhì)。首先,用天平精確稱量果實(shí)的質(zhì)量(W),用排水法測(cè)定待測(cè)果實(shí)的體積(V,再求出果實(shí)比重( (=W/V) ;最后結(jié)合比重與干物質(zhì)含量之間的標(biāo)準(zhǔn)曲線,推算果實(shí)的干物質(zhì)含量。比重法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)定速度快速、且不對(duì)果實(shí)造成損傷。但該方法得到的結(jié)果易受到果實(shí)形狀、大小和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等多種因素的影響,因此準(zhǔn)確度相對(duì)較低。不同于烘干法,比重法更適合大量樣品的初步篩選和快速測(cè)定[32]
3.3 折光法
折光法[33]測(cè)定干物質(zhì)含量的原理是基于果實(shí)中可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)與干物質(zhì)含量之間的相關(guān)性進(jìn)行的。通過(guò)使用折光儀測(cè)量果實(shí)汁液的折光率,再基于預(yù)先建立的折光率與干物質(zhì)含量之間的回歸方程,推算出果實(shí)的干物質(zhì)含量。折光法的優(yōu)點(diǎn)是操作方法簡(jiǎn)便、測(cè)定速度快,比較適合現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)估。但使用該方法前應(yīng)對(duì)折光率與干物質(zhì)含量之間的相關(guān)性進(jìn)行評(píng)估,對(duì)于二者之間相關(guān)性不高的水果,應(yīng)改用其他方法。
3.4 無(wú)損檢測(cè)法
無(wú)損檢測(cè)法是一種在不破壞被測(cè)物體的前提下,通過(guò)物理、化學(xué)等手段對(duì)材料或結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)常用于果實(shí)品質(zhì)的檢測(cè),其中近紅外光譜技術(shù)和高光譜技術(shù)是常用的方法[34]。這些技術(shù)通過(guò)獲取果實(shí)的光譜反射率,結(jié)合傳統(tǒng)方法測(cè)定的果實(shí)干物質(zhì)含量,建立數(shù)據(jù)模型,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)未知樣品干物質(zhì)含量的無(wú)損檢測(cè)[35]
近紅外光譜技術(shù)利用近紅外光與物質(zhì)分子的相互作用,能夠快速、無(wú)損地獲取物質(zhì)的光譜信息。高光譜技術(shù)則在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高了光譜分辨率,能夠獲取更豐富的光譜信息,從而更準(zhǔn)確地反映物質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu)[36]。通過(guò)這些技術(shù),可以在不損傷果實(shí)的情況下,快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)果實(shí)的干物質(zhì)含量等品質(zhì)指標(biāo),為果實(shí)的分級(jí)、貯存和銷(xiāo)售等提供科學(xué)依據(jù)。由于該方法簡(jiǎn)單、可靠且成本低[7]。目前,該方法已被廣泛應(yīng)用于蘋(píng)果、櫻桃、芒果、梨等多種水果和蔬菜的果實(shí)品質(zhì)檢測(cè)。它可用于測(cè)定果實(shí)內(nèi)部品質(zhì)指標(biāo),如硬度、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可滴定酸含量和干物質(zhì)含量。此外,該方法還可檢測(cè)果實(shí)內(nèi)部病變,包括水心病、褐腐病、霉心病和果實(shí)褐變,以及外部損傷[38]
近紅外光譜儀器通常包括光源、取樣器、分光器、檢測(cè)器和軟件系統(tǒng)等部分[39]。其中,光源發(fā)射的光照射樣品后,通過(guò)分光系統(tǒng)分離出單色光,再由檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),從而獲取近紅外光譜。隨后,光譜數(shù)據(jù)經(jīng)軟件系統(tǒng)分析處理,最終結(jié)果可通過(guò)顯示器等方式呈現(xiàn)。
近紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的建立主要包含3個(gè)步驟:光譜預(yù)處理、建立多元校正模型和模型穩(wěn)定性驗(yàn)證。其中數(shù)據(jù)模型的建立是實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)的關(guān)鍵步驟,統(tǒng)計(jì)方法有包括偏最小二乘法、主成分分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量回歸等。其中,偏最小二乘回歸法是建立兩組測(cè)量數(shù)據(jù)(無(wú)損近紅外光譜和破壞性測(cè)量指標(biāo),如干物質(zhì)含量)之間的定量關(guān)系,獲取數(shù)據(jù)模型的常用方法,且數(shù)據(jù)集包括校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集和驗(yàn)證數(shù)據(jù)集[40]。校準(zhǔn)集通過(guò)構(gòu)建回歸模型來(lái)解釋這些數(shù)據(jù)集之間的關(guān)系[41];進(jìn)而將回歸模型應(yīng)用于外部驗(yàn)證集中以校準(zhǔn)或衡量模型的預(yù)測(cè)性,預(yù)測(cè)性能則可以用決定系數(shù)! (R2 )、預(yù)測(cè)均方根誤差和性能偏差比進(jìn)行衡量[42]。
此外,需要注意的是在基于近紅外光譜進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí),當(dāng)基于原模型對(duì)來(lái)自新品種、新季節(jié)樣品進(jìn)行預(yù)測(cè)或使用不同的近紅外儀器進(jìn)行樣品分析時(shí),原校準(zhǔn)模型常會(huì)出現(xiàn)偏差甚至無(wú)法使用[43]。這主要是因?yàn)榻t外光譜校準(zhǔn)模型對(duì)所使用的數(shù)據(jù)集具有高度特異性,無(wú)法一概而論。通常會(huì)采用校準(zhǔn)轉(zhuǎn)移法,對(duì)新樣品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,然后與原模型合并,以使模型與新樣本更好地契合[44]
隨著分析技術(shù)的完善、光感技術(shù)及其工藝的日趨成熟,微型光譜儀器的性價(jià)比不斷提升,專(zhuān)門(mén)用于水果內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)的分析儀也相繼問(wèn)世并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化[45],如NIR-CASE(SACMI 意大利)、Accu-NIR2200(海洋光學(xué)美國(guó))、FQA-NIRGun(FAN-TECResearchInstitute日本)、TD—2000C(TOWA日本)、K-BA100R(靜岡Kubota日本)、H一100F(北京陽(yáng)光億事達(dá)科技有限公司中國(guó))等。
4總結(jié)與應(yīng)用展望
干物質(zhì)含量可以作為判斷果實(shí)成熟度的一個(gè)重要參考指標(biāo)。對(duì)于一些果實(shí),如番茄、弼猴桃等,當(dāng)干物質(zhì)含量達(dá)到一定數(shù)值時(shí),意味著果實(shí)接近成熟或已經(jīng)成熟;對(duì)于這些水果而言,監(jiān)測(cè)果實(shí)的干物質(zhì)含量是確定果實(shí)采收時(shí)間的有效手段。但也需要指出,不同果實(shí)成熟階段的干物質(zhì)積累速率存在差異。如葡萄在轉(zhuǎn)色期之前干物質(zhì)積累相對(duì)緩慢,轉(zhuǎn)色期后,隨著糖分的快速積累和水分的相對(duì)減少,干物質(zhì)含量則迅速增加;而香蕉等果實(shí),則在成熟后期干物質(zhì)含量的增加速度逐漸放緩。因此,首先要系統(tǒng)研究不同水果成熟階段的干物質(zhì)積累模式后,只有成熟度與干物質(zhì)積累相關(guān)性高的果實(shí),才能用該方法判斷果實(shí)的成熟度。即使對(duì)干物質(zhì)含量與成熟度關(guān)系密切的果實(shí),單獨(dú)依靠干物質(zhì)含量來(lái)判斷成熟度也可能存在一定局限性。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,通常將干物質(zhì)含量與其他成熟度評(píng)價(jià)指標(biāo),如可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、色度、大小、形狀、硬度、香氣等多個(gè)指標(biāo)相結(jié)合,綜合評(píng)估果實(shí)的成熟度,以提高判斷的準(zhǔn)確性。例如,香蕉在果實(shí)顏色由青變黃、果實(shí)飽滿、果皮稍軟時(shí),通常表示已經(jīng)成熟,但同時(shí)也可以參考其干物質(zhì)含量等指標(biāo)進(jìn)行更準(zhǔn)確的判斷[46]
總之,建立完善且易于操作的果實(shí)成熟度判別體系,能夠從種植、采摘、銷(xiāo)售、管理等各個(gè)環(huán)節(jié)助推水果產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化水平,增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,提高果品的整體品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)水果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王沛,盧曼,劉鵬,等.常見(jiàn)水果營(yíng)養(yǎng)充足率與營(yíng)養(yǎng)素密度評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2024,30(7):55-60.
[2]張寶,羅小萌,聶鑫.淺議蔬菜水果的保健養(yǎng)生功能[J].赤子,2014(17):239.
[3]郭琳琳,龐榮麗,羅靜,等.獼猴桃果實(shí)采后常溫貯藏期品質(zhì)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)果樹(shù),2021(10):18-24.
[4]白小東,畢陽(yáng),李永才,等.果蔬采后病害的潛伏侵染機(jī)理研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2015,36(7):278-282.
[5]王志華,賈朝爽,王文輝.蘋(píng)果果實(shí)采收技術(shù)及注意事項(xiàng)[J].果樹(shù)實(shí)用技術(shù)與信息,2022(1):44-46.
[6]史玉滋.印度南瓜種皮顏色遺傳分析及基因定位[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2024.
[7]王志華,賈朝爽.蘋(píng)果品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)[J].果樹(shù)實(shí)用技術(shù)與信息,2022(2):41-44.
[8] SASTRY S K. Moisture losses from perishable commodities:recent research and developments[J]. International Journal ofRefrigeration,1985,8(6):343-346.
[9]葛笑笑,鄧淑芳,曾凱芳,等.貯藏溫度對(duì)采后蜜橘果皮轉(zhuǎn)色過(guò)程中質(zhì)體結(jié)構(gòu)及相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào),2022,40(5):51-61.
[10]陳美艷,張鵬,趙婷婷,等.獼猴桃品種‘金桃'采收指標(biāo)與果實(shí)軟熟品質(zhì)相關(guān)性研究[J].植物科學(xué)學(xué)報(bào),2019,37(5):621-627.
[11]郁網(wǎng)慶,呂平,賈連文等.蘋(píng)果成熟度確定方法[J].中國(guó)果菜,2012(11):37-39.
[12]王越輝,白瑞霞,馬之勝,等.不同條件下美博桃果實(shí)硬度變化規(guī)律研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,21(2):29-31.
[13]WARRINGTONIJ, FULTONTA,HALLIGANEA,et al.Apple Fruit Growth and Maturity are Affected by Early SeasonTemperatures[J]. Journal of the American Society for Horti-cultural Science,1999,124(5):468.
[14]王瑞慶,馬書(shū)尚,張繼澍.淀粉一碘染色法確定蘋(píng)果成熟度[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,38(9):81-86,94.
[15] WANG J,WANG J,LI Y, et al. Epigenomic mechanism regu-lating the quality and ripeness of apple fruit with differing har-vestmaturity.[J].Physiologiaplantarum,2024,176(2):e14278.
[16]武曉紅,趙習(xí)平,李立穎,等.成熟期杏果實(shí)可溶性固形物酸含量和硬度的變化規(guī)律及相關(guān)性分析[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,21(5):35-37,41.
[17]周煜棉,蔡小林,潘介春,等.龍眼成熟過(guò)程中外觀色澤與品質(zhì)變化及其相關(guān)性分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,46(7):189-193.
[18]王瀟,張珩,顧子民,等.獼猴桃采收時(shí)干物質(zhì)含量與采后果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系[J].現(xiàn)代園藝,2023,46(1):63-64,67.
[19]ESCRIBANOS,BIASI WV,LERUDR,etal.Non-destructive prediction of soluble solids and dry matter content usingNIR spectroscopy and its relationship with sensory quality insweet cherries[Il.Postharvest Biologv amp;.Technologv: 2017.128:112-120.
[20] GENGSHENG X,KEWEI L,QIAOMEI S,et al. Researchprogress on drying processing technology of Lingnan character-istic fruits[J].Journal of Light Industry,2023,38(4):1-10.
[21]喬嘉,朱金城,趙姣,等.基于Logistic模型的玉米干物質(zhì)積累過(guò)程對(duì)產(chǎn)量影響研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,16(5):32-38.
[22] JIAWEI Y,HONGYAN L U,LI L I, et al. Variations inQuality Characteristics of Two Strawberry Cultivars duringFruit Ripening[J].Food Science,2017,38(4):125-132.
[23]HARKER FR, CARR B T, LENJO M,et al. Consumer likingforkiwifruit flavour:A meta-analysis of five studies on fruitquality[J].Food Qualityamp;.Preference,2009,20(1):30-41.
[24] GAMBLE J,HARKER R F, JAEGER R S, et al. The impactof dry matter,ripeness and internal defects on consumer per-ceptions of avocado quality and intentions to purchase[J].Postharvest Biology and Technology,2o1o,57(1):35-43.
[25] JOHN W PALMER,F(xiàn) ROGER HARKER,D STUARTTUSTIN,et al. Fruit dry matter concentration: a new qualitymetric for apples[J]. Journal of the Science of Food amp; Agricul-ture,2010,90(15):2586-2594.
[26]TEMMA T, HANAMATSU K, SHINOKI F. Measuring theSugar Content of Apples and Apple Juice by Near InfraredSpectroscopy[J]. Optical Review,2002,9(2):40-44.
[27]XU D,LINL,LIU X,et al. Characterization of a tomato chlhmis-sense mutant reveals a new function of ChlH in fruit ripe-ning.[J].Plant biotechnology journal,2024,23(3):911-926.
[28]JOHN W PALMER,F(xiàn) ROGER HARKER,D STUARTTUSTIN,JASON JOHNSTON. Fruit dry matter concentra-tion:a new quality metric for apples[J]. Journal of the Scienceof Food amp;. Agriculture,2010,90(15):2586-2594.
[29]王春生,趙猛,李建華,等.紅富士蘋(píng)果的特性及貯藏[J].中國(guó)果菜,1997(2):5-7.
[30]葉東琛,王麗萍.紅富士蘋(píng)果貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展[J].保鮮與加工,2016(6):135-138.
[31]趙娟,沈懋生,浦育歌,等.基于近紅外光譜與多品質(zhì)指標(biāo)的蘋(píng)果出庫(kù)評(píng)價(jià)模型研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2023,54(2):386-395.
[32]李杰,羅奕,張琪悅,等.調(diào)控果實(shí)大小相關(guān)基因的研究進(jìn)展[J].福建農(nóng)業(yè)科技,2023,54(5):28-36.
[33]王娣,毛璉,王紅,等.果葡糖漿中干物質(zhì)含量檢測(cè)方法研究[J].食品工業(yè)科技,2015,36(8):78-81.
[34]劉明濤,劉亞,郭俊先.水果無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2017(6):51-55.
[35]吉家穎.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].食品安全導(dǎo)刊,2023(15):166-168,179.
[36]段民孝,邢錦豐,郭景倫,等.近紅外光譜(NIRS)分析技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].北京農(nóng)業(yè)科學(xué),2002,20(1):11-14.
[37]POREP U J, KAMMERER R D, CARLE R. On-line applica-tion of near infrared(NIR) spectroscopy in food production[J].Trends in Food Science amp;. Technology,2015,46(2):211-230.
[38]王志華,賈朝爽,王文輝.蘋(píng)果果實(shí)采收技術(shù)及注意事項(xiàng)[J].果樹(shù)實(shí)用技術(shù)與信息,2022(1):44-46.
[39]章海亮,羅微,劉雪梅,等.應(yīng)用遺傳算法結(jié)合連續(xù)投影算法近紅外光譜檢測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2017,37(2):584-587.
[40] WOLD S, SJOSTROM M, ERIKSSON L. PLS-regression: abasictool of chemometrics[J].Chemometrics and IntelligentLaboratory Systems,2001,58(2):109-130.
[41]ZiegelRE.AUser-FriendlyGuidetoMultivariateCalibrationand Classification[J]. Technometrics,20o4,46(1):108-110.
[42]PorepUJ,KammererRD,CarleR.On-lineapplicationofnear infrared (NIR)spectroscopy in food production[J].Trendsin Food Scienceamp;Technology,2015,46(2):211-230.
[43]周禹,張睿加,袁偉東,等.近紅外光譜及成像檢測(cè)影響因素與校正方法研究進(jìn)展[J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展,2024,61(4):39-48.
[44]ZHANGY,NOCKFJ,SHOFFEAY,etal.Non-destruc-tiveprediction of soluble solids and dry matter contentsineightapple cultivars using near-infrared spectroscopy[J].Post-harvestBiologyand Technology,2019,15l(4):111-118.
[45]劉燕德,高榮杰,孫旭東.便攜式水果內(nèi)部品質(zhì)近紅外檢測(cè)儀研究進(jìn)展[J].光譜學(xué)與光譜分析,2010(10):2874-2878.
[46]WATHARKARBR,PUY,ISMAILBB,etal.Changeinphysicochemical characteristics and volatile compounds duringdifferent stage of banana(Musa nana Lour vs. Dwarf Caven-dish)ripening[J]. Journal of Food Measurement and Charac-terization,2020,14(4):2040-2050.