廣新梅， 徐崇志， 王緒春， 蘭海鵬， 劉 揚(yáng)

(1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院/南疆特色果樹(shù)高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300；2.塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆阿拉爾 843300)

庫(kù)爾勒香梨屬新疆梨種，原產(chǎn)于南疆巴音郭楞蒙古自治州和阿克蘇等地，是11種國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)特色林果之一[1-3]。庫(kù)爾勒香梨皮薄、渣少、汁豐、香氣濃郁，具有較強(qiáng)的地域特性，享有“梨中王子”的美譽(yù)，遠(yuǎn)銷歐美等國(guó)家[4-6]。近幾年來(lái)，由于紅棗熱正慢慢退去，庫(kù)爾勒香梨種植面積逐年擴(kuò)大，香梨產(chǎn)業(yè)以穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)效益快速發(fā)展，所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益占新疆特色林果產(chǎn)業(yè)的比重穩(wěn)步增加，已經(jīng)成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)重要支柱產(chǎn)業(yè)。

然而，目前香梨采后分級(jí)主要依據(jù)單果質(zhì)量大小，果農(nóng)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判定香梨成熟度，導(dǎo)致一些營(yíng)養(yǎng)成分高、口感好、質(zhì)量偏小的香梨在價(jià)格上受到歧視，一些未熟或過(guò)熟的香梨達(dá)不到最佳生產(chǎn)加工和保鮮儲(chǔ)藏要求，影響了果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益?？茖W(xué)的成熟度評(píng)價(jià)方法可以克服傳統(tǒng)方法的不足，提高香梨商品價(jià)值，而香梨的成熟度評(píng)價(jià)方法與果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)有密切聯(lián)系[7]。果實(shí)品質(zhì)如大小、形狀、顏色、糖度、酸度等，既決定消費(fèi)者能否接受該產(chǎn)品，也影響果實(shí)的機(jī)械損傷、存儲(chǔ)效果、采后生理和病理變化[8-10]。因此，研究采摘期內(nèi)香梨品質(zhì)指標(biāo)變化規(guī)律及品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系，量化香梨成熟度評(píng)價(jià)方法，為改進(jìn)香梨的采后加工技術(shù)和成熟度量化評(píng)價(jià)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以新疆維吾爾自治區(qū)阿拉爾市十四團(tuán)七連果園內(nèi)的庫(kù)爾勒香梨為試驗(yàn)材料。該果園位于塔里木河河畔，是南疆地區(qū)優(yōu)質(zhì)庫(kù)爾勒香梨生產(chǎn)區(qū)。試驗(yàn)期間選擇果實(shí)大小均勻、形狀規(guī)則、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷、色澤一致、成熟度基本相同的香梨為試驗(yàn)樣品，采摘后將香梨立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)測(cè)量。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 香梨采摘期間品質(zhì)指標(biāo)測(cè)量試驗(yàn) 庫(kù)爾勒香梨采摘時(shí)間為2017年8月23日至10月6日，每隔5 d 隨機(jī)采摘1次香梨，將采摘時(shí)間8月23日設(shè)為0 d，然后依次5、10、15、20、25、30、35、40 d，共采摘9次。每次取20個(gè)果實(shí)，測(cè)量每個(gè)香梨的硬度、可滴定酸含量、可溶性糖含量和果皮葉綠素含量，測(cè)量結(jié)果取平均值。

1.2.2 硬度測(cè)量 采用數(shù)顯果實(shí)硬度計(jì)GY-4測(cè)定香梨硬度，取香梨果實(shí)赤道相對(duì)的6個(gè)點(diǎn)，去皮后進(jìn)行測(cè)定并取平均值，單位用kg/cm2表示。

1.2.3 可滴定酸含量測(cè)量 采用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法，稱取果肉1 g，置于研缽中，加入蒸餾水進(jìn)行研磨，研磨液在 80 ℃ 水浴鍋中加熱30 min，4 000 r/min離心10 min，上清液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，殘?jiān)欣^續(xù)加入蒸餾水水浴離心，該過(guò)程重復(fù)2次后容量瓶定容，取20 mL提取液進(jìn)行有機(jī)酸滴定。3個(gè)重復(fù)取平均值，%[11]。

1.2.4 可溶性糖含量 采用蒽酮法測(cè)定，稱取果肉1 g，置于研缽中，加入蒸餾水進(jìn)行研磨，研磨液全部轉(zhuǎn)移至離心管中。研磨在80 ℃下水浴鍋中加熱30 min，4 000 r/min離心 10 min，上清液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，殘?jiān)欣^續(xù)加入蒸餾水水浴離心，該過(guò)程重復(fù)2次后容量瓶定容，提取1 mL加入19 mL蒸餾水混勻，從中提取0.5 mL加1.5 mL蒸餾水，再加5 mL蒽酮-硫酸試劑，顯色后再在波長(zhǎng)630 nm下測(cè)定吸光度。3個(gè)重復(fù)取平均值，%[11]。

1.2.5 果皮葉綠素含量 應(yīng)用丙酮比色法測(cè)量，參照黃金忠等的方法[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SigmaPlot軟件和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 庫(kù)爾勒香梨硬度的變化規(guī)律

果實(shí)的硬度是衡量庫(kù)爾勒香梨品質(zhì)的重要指標(biāo)，硬度主要受果膠、木質(zhì)素、纖維素、淀粉等影響。從圖1可以看出，香梨去皮硬度隨著采摘時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。這是因?yàn)殡S著果實(shí)的不斷成熟，果實(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損，細(xì)胞壁的主要成分原果膠轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄怨z，由不溶狀態(tài)變?yōu)榭扇軤顟B(tài)，使果肉硬度迅速下降[13]。

2.2 庫(kù)爾勒香梨可滴定酸含量的變化規(guī)律

可滴定酸含量是果實(shí)風(fēng)味的重要指標(biāo)，有機(jī)酸主要成分是蘋(píng)果酸、檸檬酸和酒石酸，香梨的有機(jī)酸含量主要是蘋(píng)果酸[14]。從圖2可以看出，隨著采摘時(shí)間的延長(zhǎng)，可滴定酸含量逐漸降低。這是由于果實(shí)在成熟過(guò)程中，酸作為呼吸底物被消耗，部分有機(jī)酸轉(zhuǎn)換為糖，果實(shí)膨大、水分增加對(duì)酸稀釋，所以可滴定酸含量逐漸下降[15-16]。

2.3 庫(kù)爾勒香梨可溶性糖含量的變化規(guī)律

可溶性糖含量是果實(shí)品質(zhì)的主要指標(biāo)之一[17-18]。從圖3可以看出，庫(kù)爾勒香梨可溶性糖含量隨著采摘時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸升高。這是因?yàn)楣麑?shí)在成熟過(guò)程中淀粉等儲(chǔ)藏物質(zhì)水解成蔗糖、果糖和葡萄糖等，所以果實(shí)可溶性糖含量逐漸升高[19]。

2.4 庫(kù)爾勒香梨葉綠素含量的變化規(guī)律

果實(shí)的外觀顏色關(guān)系到果實(shí)的品質(zhì)和商品性，葉綠素是果品中重要的色素物質(zhì)，果實(shí)顏色的變化是成熟與衰老的標(biāo)志之一。從圖4可以看出，隨著采摘時(shí)間的延長(zhǎng)葉綠素含量逐漸降低。這是由于在脫鎂葉綠酸氧化酶和過(guò)氧化物酶的共同作用下，使得進(jìn)入成熟期的果實(shí)葉綠體崩解[20-21]，所以葉綠素含量逐漸降低，此時(shí)香梨外觀顏色由綠色向黃綠、局部暗紅轉(zhuǎn)變。

2.5 庫(kù)爾勒香梨品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)關(guān)系

隨著庫(kù)爾勒香梨逐漸成熟，硬度和可滴定酸含量逐漸降低、可溶性糖含量逐漸增加、香梨表皮顏色逐漸轉(zhuǎn)變，但各品質(zhì)指標(biāo)均在同一時(shí)期變化。為明晰該過(guò)程中各品質(zhì)指標(biāo)間的變化關(guān)系，繪制了品質(zhì)指標(biāo)間關(guān)系圖。采用Excel軟件對(duì)各指標(biāo)間關(guān)系進(jìn)行相關(guān)分析和回歸分析，選取多種曲線進(jìn)行擬合，選取最優(yōu)決定系數(shù)的擬合曲線來(lái)表征品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系，如圖5所示。由圖5可以看出，香梨可溶性糖含量與硬度呈顯著負(fù)相關(guān)，多項(xiàng)式方程擬合優(yōu)度良好，r2=0.961 6；香梨可溶性糖含量與葉綠素含量呈顯著負(fù)相關(guān)，多項(xiàng)式方程擬合優(yōu)度良好，r2=0.918；香梨可溶性糖含量與可滴定酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)，多項(xiàng)式方程擬合優(yōu)度良好，r2=0.916 4；香梨硬度與葉綠素含量呈顯著正相關(guān)，多項(xiàng)式方程擬合優(yōu)度良好，r2=0.941 1；香梨硬度與可滴定酸含量呈顯著正相關(guān)，多項(xiàng)式方程擬合優(yōu)度良好，r2=0.896 4；香梨可滴定酸含量與葉綠素含量呈顯著正相關(guān)，多項(xiàng)式方程擬合優(yōu)度良好，r2=0.891 7。

2.6 模型試驗(yàn)驗(yàn)證

根據(jù)上述表征指標(biāo)間相關(guān)關(guān)系的擬合方程，分別選取可溶性糖含量、硬度和可滴定酸含量對(duì)采摘期內(nèi)其他指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)模型關(guān)系式的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較、驗(yàn)證，模型驗(yàn)證結(jié)果如圖6所示。當(dāng)用可溶性糖含量去驗(yàn)證硬度、葉綠素含量和可滴定酸含量時(shí)，誤差分別為1.08%、7.73%和2.4%。當(dāng)用硬度去驗(yàn)證葉綠素含量和可滴定酸含量時(shí)，誤差分別為5.24%和3.4%。當(dāng)用可滴定酸含量去驗(yàn)證葉綠素含量時(shí)，誤差為4.51%。驗(yàn)證結(jié)果表明，模型關(guān)系式能較準(zhǔn)確描述指標(biāo)間相關(guān)關(guān)系，可用于指導(dǎo)庫(kù)爾勒香梨采后加工技術(shù)和成熟度量化評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，隨著采摘時(shí)間的延長(zhǎng)，庫(kù)爾勒香梨的硬度逐漸減小，可滴定酸含量、葉綠素含量逐漸降低，可溶性糖含量逐漸增加；香梨可溶性糖含量與硬度、葉綠素含量、可滴定酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)，香梨硬度與葉綠素含量、可滴定酸含量呈顯著正相關(guān)，香梨可滴定酸含量與葉綠素含量呈顯著正相關(guān)，品質(zhì)指標(biāo)間數(shù)學(xué)模型決定系數(shù)r2值都大于0.89，方程擬合優(yōu)度都較好。當(dāng)用可溶性糖含量去驗(yàn)證硬度、葉綠素含量和可滴定酸含量時(shí)，誤差分別為1.08%、7.73%和2.4%。當(dāng)用硬度去驗(yàn)證葉綠素含量和可滴定酸含量時(shí)， 誤差分別為5.24%和3.4%；當(dāng)用可滴定酸含量去驗(yàn)證葉綠素含量時(shí)，誤差為4.51%，表明模型關(guān)系式能較準(zhǔn)確描述指標(biāo)間相關(guān)關(guān)系。本研究結(jié)果可為改進(jìn)香梨的采后加工技術(shù)和成熟度量化評(píng)價(jià)提供理論參考。