劉鳴哲,周曉鳳,吳翠云
(塔里木大學植物科學學院,新疆阿拉爾 843300)
果實的呼吸消耗、水分蒸騰會引起果實水分的流失、皺縮和霉爛,并伴有維生素C 的大量損失,導致降低或失去食用價值[1-3]。棗為鼠李科棗屬植物,其鮮食棗果實水分含量高,在采后代謝活躍,以水分和干物質(zhì)的損耗為主[4-6],自然消耗嚴重,貨架期比較短,容易出現(xiàn)果實皺縮、風味變淡等品質(zhì)下降的現(xiàn)象[7]。唐艷[8]研究發(fā)現(xiàn),棗隨貯藏時間延長還原糖含量與總糖含量逐漸上升,但外觀品質(zhì)及維生素C 含量均明顯下降,海沃德獼猴桃常溫貨架放置期間果實硬度和可滴定酸含量不斷下降,果糖、葡萄糖含量增加,而可溶性固形物和蔗糖含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢[9]。采收成熟度是影響棗果實品質(zhì)及耐貯性的重要因素[10],若成熟度過低,不能充分展現(xiàn)其固有風味;若成熟度過高,其果實易發(fā)生腐敗變質(zhì)現(xiàn)象,則難以貯藏[11-12]。前人研究發(fā)現(xiàn),適熟期采收的翠冠梨果實在常溫貨架期間品質(zhì)均優(yōu)于初熟期與過熟期采摘的果實[13],故選擇適宜的采收時間,不僅可以保持果實優(yōu)良品質(zhì),還可延長果實貨架期,同時為果農(nóng)創(chuàng)造更好的果品價格,提高收益。
為滿足人們對果實品質(zhì)需求的提高,近幾年前人研究聚焦于果實保鮮技術(shù),而忽略了果實本身的耐貯屬性。因此,研究鮮棗的貯藏特性,對于提高鮮食棗產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益有非常重要的指導意義。本試驗以4個鮮食棗品種為試驗材料,研究其在成熟過程中常溫狀態(tài)下果實貨架期品質(zhì)的變化,從中對比分析出最佳采收期,為篩選耐貯藏棗品種及最佳貨架期等提供理論依據(jù)。
以塔里木大學棗種質(zhì)資源圃中的媽媽棗、蘋果棗、HN-1(為田間優(yōu)選品種)、蜂蜜罐4個成熟期一致的鮮食棗品種為試驗材料,田間管理水平一致。每個品種選擇生長狀況良好、樹勢一致的棗樹各6 株,從每株樣本樹上隨機選取樹冠外圍不同方位2 年生枝上發(fā)育正常且無病害、大小一致、成熟期一致的果實10個,所有品種為3個生物學重復,共計60個果實。自8 月11 日開始,每7d 采樣1 次,直至果實成熟。采后樣品迅速放入冰盒帶回實驗室,外觀品質(zhì)測定后去皮、去核、切碎、混勻放入-20℃冰箱,即為內(nèi)在品質(zhì)待測的試樣。
貨架期試驗每個品種設(shè)置3個采收期,媽媽棗、蘋果棗、HN-1、蜂蜜罐于9 月8 日(點紅期)、9 月15 日(半紅期)、9 月22 日(全紅期)采樣,每個品種每個時期從每株樣本樹上隨機選取樹冠外圍不同方位2 年生枝上發(fā)育正常且無病害、大小一致的果實30個,所有品種為3個生物學重復,共計180個果實。每個品種在室溫貨架期第0d、3d、6d 時,分別取30個果實進行品質(zhì)測定。
果實品質(zhì)測定參考高俊鳳主編的《植物生理學實驗技術(shù)》,各內(nèi)在指標精密稱取果肉1.000g,每個處理重復3 次。維生素C 含量測定采用鉬藍比色法;蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍法;可溶性糖、淀粉含量測定采用蒽酮比色法;有機酸含量測定采用氫氧化鈉中和滴定法;黃酮含量測定采用硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法;總酚含量測定采用福林酚比色法[14]。
1.3.1 試驗儀器。千分之一電子分析天平、SY1230 水浴鍋、GENESYS 紫外可見分光光度計、Thermo 冷凍高速離心機、MV-4 旋渦混勻儀、GY-J-4 水果硬度計、HJ-4A 數(shù)顯恒溫磁力攪拌器、titrette 電子滴定儀KQ5200E 超聲儀、美國Hunterlab 色差計等。
1.3.2 試驗藥品。草酸(500g)、EDTA(500g)、鉬酸銨(500g)、硫酸(500mL)、考馬斯亮藍(10g)、蒽酮(25g)、2N 福林酚(500mL)、無水碳酸鈉(500g)、硝酸鋁(500g)、亞硝酸鈉(500g)、氫氧化鈉(500g)、磷酸(500mL)、無水乙醇(500mL)、高氯酸(500mL)。
運用Excel 2019 統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)。
2.1.1 不同鮮食棗品種果實成熟期外觀品質(zhì)變化特征。由圖1 可知,4個鮮食棗品種單果重隨著果實成熟逐漸升高,媽媽棗單果重于8 月25 日迅速增加,之后趨于平緩,說明媽媽棗于8 月25 日之后開始從體積增長階段轉(zhuǎn)入糖酸積累階段。其余棗品種果實單果重前期增長緩慢,于9 月15 日左右單果重增加幅度變大,說明蘋果棗、HN-1、蜂蜜罐棗品種果實糖酸積累階段較晚于媽媽棗。4個鮮食棗品種在整個成熟期間果實硬度變化趨勢一致,均在8 月11 日較高,之后隨著果實成熟逐漸降低,果實成熟前期其硬度降低迅速,由8 月11 日37.24 N、39.52 N、31.49 N、33.1 N,分別下降至8月25 日18.96 N、26.32 N、16.39 N、15.96 N,平均降幅為16.8 N;至果實成熟時,硬度含量分別降至12.44 N、16.3 N、13.56 N、11.53 N。4個棗品種果實中,蘋果棗果實硬度在整個成熟期均高于其他3個棗品種。
圖1 不同鮮食棗品種成熟期單果重及硬度的變化
2.1.2 不同鮮食棗品種果實內(nèi)在品質(zhì)變化特征。由圖2可知,4個鮮食棗品種在整個成熟期間果實維生素C含量變化趨勢一致,均在8 月11 日較高,之后隨著果實成熟逐漸降低,由8 月11 日428.44mg/100g、364.13mg/100g、507.10mg/100g、366.86mg/100g,分別下降 至 果 實 成 熟 時257.94mg/100g、250.75mg/100g、300.97mg/100g、262.31mg/100g,其中HN-1 果實中維生素C 含量降幅最大為206.13mg/100g;4個棗品種果實中,HN-1 果實中維生素C 含量在整個成熟期均高于其他3個棗品種。除HN-1 外,其余3個棗品種在整個成熟期間果實蛋白質(zhì)含量變化趨勢一致,均在8 月11日較高,之后隨著果實成熟逐漸降低,其中蜂蜜罐果實蛋白質(zhì)含量于9 月15 日迅速增加;HN-1 蛋白質(zhì)含量變化趨勢與其余3個棗品種相反,其含量呈現(xiàn)隨著果實成熟逐漸上升的趨勢,至成熟時達到最高為1.72mg/100g。4個鮮食棗品種在整個成熟期間果實淀粉含量變化趨勢不同,除媽媽棗外,其余3個棗品種在整個成熟期間果實淀粉含量均出現(xiàn)2 次高峰,其中蘋果棗與蜂蜜罐分別于8 月18 日與9 月1 日出現(xiàn)高峰,HN-1 于8 月25 日與9 月8 日出現(xiàn)高峰,且2 次高峰均晚于蘋果棗與蜂蜜罐;媽媽棗在整個成熟期間果實淀粉含量于9 月1 日出現(xiàn)1 次高峰,其含量為0.29%。HN-1 的棗果實維生素C 及蛋白質(zhì)含量在整個成熟過程中均呈上升趨勢,其余3個品種呈下降趨勢,說明HN-1 棗果實隨著果實成熟內(nèi)在品質(zhì)較好,其余3個棗品種果實在成熟前品質(zhì)較優(yōu)于成熟時果實品質(zhì)。
圖2 不同鮮食棗品種成熟期維生素C、蛋白質(zhì)、淀粉含量的變化
由圖3 可知,4個鮮食棗品種在整個成熟期間果實糖酸變化趨勢一致,均在8 月11 日較低,之后隨著果實成熟逐漸升高。4個棗品種果實在整個成熟期間總糖含量變幅分別為13.09%、14.65%、12.65%、12.88%。除媽媽棗外,其余3個棗品種果實總糖含量于9 月8 日之前增加緩慢,于9 月15 日總糖含量迅速積累,至果實成熟時達到19.90%、18.02%、18.46%,媽媽棗果實總糖含量于9 月1 日之前增加緩慢,于9 月8 日總糖含量迅速積累而后趨于平緩,說明媽媽棗果實糖積累早于其余3個棗品種。4個棗品種果實在整個成熟期間,有機酸含量變幅分別為1.27%、1.39%、1.60%、1.91%。除媽媽棗外,其他棗品種在9 月8 日之前果實有機酸含量增加緩慢,于9 月15 日有機酸含量迅速增加,至果實成熟時達到1.77%、1.87%、2.11%,媽媽棗有機酸含量在9 月1 日迅速增加,之后趨于平緩,說明媽媽棗有機酸積累早于其他3個棗品種。媽媽棗果實的糖酸風味在成熟前期較優(yōu)于其他品種。
圖3 不同鮮食棗品種成熟期總糖及有機酸含量變化
由圖4 可知,4個鮮食棗品種在整個成熟期間果實黃酮含量整體呈下降趨勢,至9 月22 日果實成熟時其黃酮含量均明顯低于8 月18 日,變幅分別為1.00%、1.02%、0.50%、0.42%;8 月18 日除蜂蜜罐外,其余棗品種果實黃酮含量達到第1個高峰,其中蘋果棗為1.44mg/g。于9 月8 日,蜂蜜罐棗果實黃酮含量達到第1個高峰,其含量為1.0%;蘋果棗、HN-1 果實黃酮含量達到第2個高峰,其中蘋果棗為1.22mg/g。蘋果棗、蜂蜜罐的總酚含量均在8 月18 日與9 月1 日出現(xiàn)2 次低峰,于8 月25 日與9 月8 日出現(xiàn)2 次高峰,其中蜂蜜罐在這2個高峰時期棗果實總酚含量均最大,分別為5.21mg/g、4.57mg/g。媽媽棗果實總酚含量于9月8 日達到最低為1.77mg/g,至果實成熟其果實總酚含量仍明顯低于其余棗品種為2.88%。
圖4 不同鮮食棗品種成熟期黃酮及總酚含量變化
2.1.3 不同棗品種成熟過程中果實品質(zhì)灰色關(guān)聯(lián)度分析。對4個鮮食棗品種成熟發(fā)育過程中的果實品質(zhì)進行灰色關(guān)聯(lián)度分析?;疑到y(tǒng)理論認為關(guān)聯(lián)度越大的時期與“理想時期”的品質(zhì)越相近,現(xiàn)將4個鮮食棗品種不同時期品質(zhì)的關(guān)聯(lián)度進行排序,從排序情況可以看出,媽媽棗不同時期品質(zhì)加權(quán)關(guān)聯(lián)度較大的有:9 月22 日>9 月15 日>9 月8 日>9 月1 日,說明媽媽棗全紅期果實品質(zhì)最佳,但媽媽棗隨著果實成熟易發(fā)生裂果,且媽媽棗果實總糖及有機酸積累均早于其他4個棗品種,其維生素C、蛋白質(zhì)、淀粉、黃酮總酚含量均隨著果實成熟呈下降趨勢,故其采收期綜合考慮可選擇半紅期或點紅期。蘋果棗不同時期品質(zhì)加權(quán)關(guān)聯(lián)度較大的有:9 月15 日>9 月22 日>9 月1 日>9 月8日,說明蘋果棗半紅期果實品質(zhì)最佳,其次為全紅期。HN-1 不同時期品質(zhì)加權(quán)關(guān)聯(lián)度趨勢與蘋果棗相同,其半紅期果實品質(zhì)最佳,但HN-1 的棗果實維生素C、蛋白質(zhì)、總糖、有機酸含量在整個成熟過程中均呈上升趨勢,說明HN-1 棗果實至成熟時內(nèi)在品質(zhì)較好,故其也可考慮全紅期采收。蜂蜜罐不同時期品質(zhì)加權(quán)關(guān)聯(lián)度較大的有:9 月22 日>9 月15 日>8 月25 日>9 月8 日,說明蜂蜜罐全紅期果實品質(zhì)最佳,其次為半紅期。綜上可知,媽媽棗果實品質(zhì)與成熟度呈正相關(guān),其余3個棗品種與媽媽棗不同,說明不同鮮食棗品種品質(zhì)最佳時期不同,故選取最后3個時期進行貯藏比較,進而選出最佳貨架期。
2.2.1 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期外在品質(zhì)變化特征。4個鮮食棗品種在常溫貨架期間,由于呼吸作用和蒸騰作用的進行,棗果實的單果重會逐漸下降,且果實的失重是以蒸騰消耗失水為主。由圖5 可知,4個鮮食棗品種果實的失重速率加快。媽媽棗、HN-1 與蜂蜜罐在點紅期進行常溫貯藏的前3d 果實的單果重下降較緩慢,于3d 后開始迅速下降,說明于點紅期貯藏的媽媽棗、HN-1 與蜂蜜罐棗果實在3d 后果實開始加速萎蔫進而失去商品價值。在點紅期進行常溫貯藏的前3d,蘋果棗在點紅期進行常溫貯藏整個時期單果重下降均較緩慢,由此可知點紅期常溫貯藏的棗果實,蘋果棗的外觀商品價值較優(yōu)于其他棗品種。4個鮮食棗品種在全紅期進行常溫貯藏,其果實的單果重下降速度普遍快于點紅期與半紅期。
表1 不同棗品種成熟過程中品質(zhì)灰色關(guān)聯(lián)度分析
圖5 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期單果重變化
由圖6 可知,各個采收期采收的4個鮮食棗品種棗果實在貨架期期間硬度均呈下降趨勢。對于不同采收期的果實來說,隨著采收時期的延遲,果實的成熟度提高,采收期前果實硬度表現(xiàn)為:點紅期>半紅期>全紅期,但在貨架期后期媽媽棗、HN-1、蜂蜜罐果實硬度表現(xiàn)為:點紅期>全紅期>半紅期,蘋果棗果實硬度表現(xiàn)為:半紅期>全紅期>點紅期。
圖6 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期硬度變化
2.2.2 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期期間內(nèi)在品質(zhì)變化特征。維生素C 是衡量果實品質(zhì)的重要指標。由圖7 可知,媽媽棗與蜂蜜罐在點紅期采后的貨架期維生素含量下降緩慢,蘋果棗與HN-1 在全紅期采后的貨架期維生素C 含量下降緩慢。貨架期結(jié)束時,媽媽棗、蘋果棗、HN-1 棗果實維生素C 含量均表現(xiàn)為:全紅期>點紅期>半紅期,蜂蜜罐棗果實維生素C 含量表現(xiàn)為:點紅期>半紅期>全紅期。
圖7 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期維生素C 含量變化
由圖8 可知,3個不同采收期采收的4個鮮食棗品種棗果實在貨架期,半紅期的棗果實蛋白質(zhì)含量均高于其他時期棗果實蛋白質(zhì)含量,其中蜂蜜罐棗品種在轉(zhuǎn)貨架第3d 蛋白質(zhì)含量最高為2.16mg/g;點紅期采收的各鮮食棗果實蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為連續(xù)上升趨勢(HN-1 除外);半紅期采收的蘋果棗、HN-1 果實蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)連續(xù)上升趨勢,媽媽棗與蜂蜜罐蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。
圖8 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期蛋白質(zhì)含量變化
由圖9 可知,隨著果實的成熟度提高,采收期前果實總糖含量表現(xiàn)為:全紅期>半紅期>點紅期,但在貨架期后期各品種總糖含量表現(xiàn)為:半紅期>全紅期>點紅期(蘋果棗除外),蘋果棗在整個貨架期期間,果實總糖含量一直表現(xiàn)為:全紅期>半紅期>點紅期。各個采收期采收的棗品種(蘋果棗除外)在貨架前期果實總糖含量迅速增加,貨架后期果實總糖含量增加緩慢。
圖9 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期總糖含量變化
由圖10 可知,隨著果實的成熟度提高,采收期前果實有機酸含量表現(xiàn)為:全紅期>半紅期>點紅期,但在貨架后期各品種有機酸含量表現(xiàn)為:點紅期>半紅期>全紅期(蜂蜜罐除外)。蘋果棗、HN-1 在轉(zhuǎn)貨架第3d 時,各個采收期棗果實有機酸含量均迅速下降,在轉(zhuǎn)貨架第6d 時,各個采收期棗果實有機酸含量均下降緩慢趨于平緩。半紅期采收的媽媽棗與點紅期采收的蜂蜜罐在貨架期間棗果實總酸含量均呈現(xiàn)連續(xù)迅速下降趨勢,其余采收時期的媽媽棗與蜂蜜罐在貨架期棗果實有機酸含量下降趨勢均與其他品種相同。
圖10 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期有機酸含量變化
由圖11 可知,4個鮮食棗品種貨架期,點紅期與半紅期采收的棗果實淀粉含量均呈連續(xù)上升趨勢。全紅期采收的4個鮮食棗品種,在貨架期棗果實淀粉含量變化趨勢不一致,蜂蜜罐呈連續(xù)上升趨勢,果實淀粉含量增加緩慢,媽媽棗、蘋果棗及HN-1 在轉(zhuǎn)貨架的第3d,棗果實淀粉含量迅速增加,在轉(zhuǎn)貨架的第6d,棗果實淀粉含量迅速下降。整體而言,點紅期與半紅期采收的棗果實在貨架期期間淀粉含量高于全紅期果實。各個采收期采收的媽媽棗在轉(zhuǎn)貨架的第3d,棗果實黃酮含量迅速增加,在轉(zhuǎn)貨架的第6d,棗果實黃酮含量迅速下降。點紅期與半紅期采收的HN-1 棗果實黃酮含量與媽媽棗變化趨勢一致,其全紅期采收的棗果實黃酮含量表現(xiàn)為先上升后趨于穩(wěn)定。
圖11 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期淀粉含量變化
由圖12 可知,在轉(zhuǎn)貨架的第6d,4個鮮食棗品種果實黃酮含量均呈現(xiàn)半紅期>點紅期>全紅期。各個采收期采收的媽媽棗在轉(zhuǎn)貨架的第3d,棗果實黃酮含量迅速增加,在轉(zhuǎn)貨架的第6d,棗果實黃酮含量迅速下降。點紅期與半紅期采收的HN-1 棗果實黃酮含量與媽媽棗變化趨勢一致,其全紅期采收的棗果實黃酮含量表現(xiàn)為先上升后趨于穩(wěn)定。貨架期期間,蘋果棗半紅期采收的棗果實黃酮含量均呈上升趨勢,點紅期與全紅期均存在下降趨勢。
圖12 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期期間黃酮含量變化
由圖13 可知,在點紅期與半紅期采收后的整個貨架期期間,除媽媽棗外,其余棗品種棗果實總酚含量均呈連續(xù)上升趨勢,但在全紅期轉(zhuǎn)貨架的第3d,棗果實總酚含量迅速增加,在轉(zhuǎn)貨架的第6d,棗果實總酚含量迅速下降。各個采收期采收的媽媽棗在轉(zhuǎn)貨架的第3d,棗果實總酚含量迅速增加,在轉(zhuǎn)貨架的第6d,棗果實總酚含量迅速下降。整體而言,貨架期期間點紅期與半紅期采收的棗果實總酚含量高于全紅期棗果實。
圖13 不同鮮食棗品種果實常溫貨架期期間總酚含量變化
不同的年份、地區(qū)、氣候因子對果實的成熟度及品質(zhì)有重要影響,而衡量果實采收的重要指標是果實成熟度。有研究表明,過早或過晚的采收期均會較大程度對果實貨架期及品質(zhì)產(chǎn)生影響[15]。獼猴桃過早采收果實硬度高,淀粉和酸含量、可溶性固形物含量低,且在貯藏期間出現(xiàn)呼吸高峰早、失重快等,導致品質(zhì)下降[16-18]。南豐蜜桔果實過早采收易導致果實品質(zhì)較差,過晚采收的南豐蜜桔果實抗病能力較差,易造成果實腐爛[19]?!涔凇孢^早采收果實維生素C 含量和可溶性固形物含量均會偏低,果實品質(zhì)較差,不利于果實的銷售,但采收過晚會造成‘翠冠’梨果實在常溫貨架后期水分損失較快,失重率偏大,同時果實可溶性固形物含量降解使得果實貨架期品質(zhì)迅速劣變[20],易變軟,易發(fā)生病害[21]。劉慧[22]研究結(jié)果顯示,采收期Ⅱ的‘華碩’蘋果在采收時、冷藏和貨架期均表現(xiàn)出較好的品質(zhì)。貨架末期,采收期Ⅱ的果實硬度、可溶性糖含量和可滴定酸含量均高于其他2個采收期,早采或晚采都不適宜‘華碩’蘋果采后果實品質(zhì)的維持。
棗果實進入白熟期后,伴隨著硬度、失水率、呼吸速率、乙烯等一系列生理指標的相應(yīng)變化,開始進入軟化衰老階段[23]。本研究對4個鮮食棗品種發(fā)育后期棗果實品質(zhì)進行比較分析顯示:媽媽棗隨著果實成熟度的增加果實品質(zhì)較高;蘋果棗、HN-1 棗品種于果實半紅期品質(zhì)最佳;蜂蜜罐于全紅期果實品質(zhì)最佳,但采收期稍早,使得果實品質(zhì)不如半紅期和全紅期采收的果實,從而對棗果銷售有一定的負面影響。本研究從不同成熟度貨架期期間果實品質(zhì)的比較分析顯示:4個鮮食棗品種在全紅期進行常溫貯藏,其果實的單果重下降速度普遍快于點紅期與半紅期。在貨架期后期,媽媽棗、HN-1、蜂蜜罐果實硬度表現(xiàn)為:點紅期>全紅期>半紅期。蘋果棗果實硬度表現(xiàn)為:半紅期>全紅期>點紅期。3個不同采收期采收的4個鮮食棗品種棗果實在貨架期期間,半紅期的棗果實蛋白質(zhì)含量均高于其他時期。在貨架期后期,各品種棗果實總糖與黃酮含量均表現(xiàn)為:半紅期>全紅期>點紅期(蘋果棗總糖含量除外)??偹岷勘憩F(xiàn)為:點紅期>半紅期>全紅期(蜂蜜罐除外)。貨架期結(jié)束時,點紅期與半紅期采收的棗果實淀粉與總酚含量均高于全紅期果實。劉芳等[25]研究發(fā)現(xiàn),可溶性糖和可滴定酸含量在貯藏期均略有上升,而本研究中總酸在貨架期期間呈下降趨勢,這可能與選用鮮食棗品種有關(guān)。本研究中在貨架期結(jié)束時,媽媽棗、蘋果棗、HN-1 棗果實維生素C 含量均表現(xiàn)為:全紅期>點紅期>半紅期,蜂蜜罐棗果實維生素C 含量表現(xiàn)為:點紅期>半紅期>全紅期,貨架期間不同采收期棗果實維生素C 含量變化趨勢不同,這可能與品種本身屬性有關(guān)。綜上可知,本研究4個鮮食棗品種點紅期與半紅期采收的棗果實在貨架期期間品質(zhì)均優(yōu)于全紅期。黎桂坤[26]研究表明南方冬棗以白熟期采收的果實耐貯性最強,轉(zhuǎn)紅期其次,全紅期果實耐貯性最弱。但因采收期稍早,點紅期的果實品質(zhì)不如轉(zhuǎn)紅期和全紅期采收的果實,故半紅期為貨架期的最佳采收期。