怒江高海拔地区不同成熟期咖啡果实性状差异分析

李亚男，黄家雄，吕玉兰，张晓芳，黄 健，武瑞瑞，左艳秀，罗心平，李贵平，毕晓菲，杨 阳，刘航秀，严 炜

（云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所，云南保山 678000）

咖啡是世界三大饮料作物之一[1-2]。咖啡品质受诸多因素的影响，其中以品种、纬度和海拔对咖啡品质影响最大[3]。李晓霞等人[4]进行了云南不同海拔小粒种咖啡生长发育情况调查，结果表明咖啡豆千粒质量和咖啡果酸度随着海拔高度的升高而增加，品质也相应提高。李锦红等人[5]研究表明，高纬度地区的咖啡口感优于低纬度地区。黄家雄等人[6]研究表明，不同产地咖啡的理化指标存在一定的差异。由于栽培条件的限制，目前国内对不同成熟期及海拔对咖啡果实的影响还未见报道。

对怒江高海拔地区不同成熟期咖啡果实性状进行调查，研究成熟期与海拔对咖啡果实性状的影响，以期为提高咖啡品质作有益探讨。

1 材料与方法

1.1 试验地点、时间和品种

试验地点为怒江西岸的怒江州泸水县六库镇赖茂村咖啡基地，咖啡于1997年种植，品种为Catimor系列品种，试验时间为2015年11月19日—2016年3 月 4 日，地理位置为北纬 25°52′，东经 98°48′，海拔1 000～1 200 m，年平均气温20.1℃，年均降雨量1 010.6 mm，地表蒸发量2 096.7 mm，年平均日照1 877.8 h，相对空气温度67%。

怒江州六库镇主要气象要素情况见表1。

表1 怒江州六库镇主要气象要素情况

1.2 试验材料与方法

试验从咖啡果实第一批采收直到最后一批采收结束，每15 d随机采集样品一次，每次采集鲜果样品5 kg，经过脱皮、脱胶、清洗、干燥、脱壳等形成咖啡米的程序均按照正常加工程序执行，并测试相关数据。

咖啡果实物理性状测试记录见表2。

1.3 数据处理

使用SAS 9.0软件对咖啡果实物理性状指标值进行方差分析，不同成熟期果实性状差异大小用变异系数来表示。

2 结果与分析

表2 咖啡果实物理性状测试记录

六库镇咖啡果实性状测试统计见表3，六库镇不 同成熟期咖啡鲜果性状比较见表4。

表3 六库镇咖啡果实性状测试统计

从表4可见，在此地点收获的鲜果3项定量指标在8个不同成熟期之间的总体差异也为极显著，指标中的每千克鲜果所含的果胶质量变异程度最大，变异系数达59.03%。

试验咖啡鲜果初加工采用湿法加工，咖啡鲜果经加工后，不同成熟期咖啡豆的物理性状差异为极显著。

六库镇不同成熟期咖啡鲜果初加工后果实性状的比较见表5。

从表5中可见，咖啡豆变异较大的是圆豆质量与缺陷豆质量，变异系数均高于20%。

2.1 鲜果千粒质量

不同成熟期咖啡鲜果的千粒质量，经方差分析F=2 593.88，p＜0.01，说明其不同成熟期的咖啡鲜果千粒质量差异达极显著，变异系数达8.27%（见表4）。其鲜果在不同成熟期的千粒质量变化趋势与低海拔地区的结果[7]相似，在第5次采收果实时（2016-01-19） 千粒质量上升到1 472.75 g/千粒，达最大值，极显著（p＜0.01）高于其他成熟期的果实千粒质量。在接下来的成熟期中，千粒质量逐渐减小，在采收末时最低达到1 223.99 g/千粒。

表4 六库镇不同成熟期咖啡鲜果性状比较

表5 六库镇不同成熟期咖啡鲜果初加工后果实性状的比较

2.2 果皮质量

试验中所说的果皮，即咖啡浆果在剥肉时被除去的部分，由外果皮和大部分中果皮组成。在8个不同成熟期咖啡鲜果中，经方差分析F=184.48，p＜0.01，表明材料间的每千克鲜果所含的果皮质量差异达极显著，变异系数为6.66%（见表4）。第4次采收（2016-01-04） 的果实每千克鲜果所含的果皮质量最小，为440 g，与第8次（2016-03-04）采收的果皮质量差异不显著；在第6次采收时（2016-02-02）的每千克鲜果所含的果皮质量最大，为536 g。

2.3 果胶质量

所说的果胶是黏附在内果皮上的一层胶质中果皮。要制成咖啡豆，首先要除去这层胶。综合来看，鲜果内表皮上的果胶质量在采收期变化不规律，变异系数较大，为59.03%（见表3和表4）。不同成熟期咖啡鲜果果胶，经方差分析F=217.09，p＜0.01，说明材料间的每千克鲜果所含的果胶质量差异达极显著。第3次采收（2016-01-04） 时达最低，为20 g，与第6次采收的差异不显著；而第4次采收（2016-01-04）的为最高，达128 g，极显著（p＜0.01）高于其他时期。

2.4 带壳豆质量

带壳豆是咖啡鲜果经过浮选→剥肉→发酵脱胶→洗涤→干燥得来，即为整粒或部分包在种衣（即内果皮）内的咖啡豆。8个不同成熟期咖啡鲜果中，经方差分析F=111.59，p＜0.01，表明材料间的每千克鲜果初加工后带壳豆质量差异达极显著，变异系数为10.88%（见表5）。第3次采收（2015-12-19）的果实中每千克鲜果初加工后带壳豆质量最低，为210.60 g，与第4次采收的果实差异不显著；第5次采收（2016-01-19）的每千克鲜果初加工后带壳豆质量达最大，为280 g，显著（p＜0.05），高于其他时期。

2.5 咖啡壳质量

咖啡壳指的是咖啡果干的内果皮，生产中也称为种衣。

在8个不同成熟期咖啡鲜果中，经方差分析F=72.51，p＜0.01，表明材料间的每千克鲜果初加工后咖啡壳质量差异达极显著，变异系数达12.49%（见表5）。第3次采收（2015-12-19） 时的果实每千克鲜果初加工后咖啡壳质量最低，为52.60 g，极显著（p＜0.01），低于其他时期；在第4次（2016-01-04）与第5次（2016-01-19） 采收的每千克鲜果初加工后咖啡壳质量达最大，均为73.60 g，差异不显著。

2.6 咖啡米质量

咖啡米为已除去种皮（银皮）的干咖啡种子。咖啡米随着采收期的延长呈先上升后下降的趋势。8个不同成熟期咖啡鲜果中，经方差分析F=102.26，p＜0.01，表明材料间的每千克鲜果初加工后咖啡米质量的差异达极显著，变异系数达10.48%（见表5）。第3次采收（2015-12-19） 的果实中每千克鲜果初加工后咖啡米质量极显著（p＜0.01），低于其他时期，为158.00 g，与第4次采收的差异不显著；第5次（2016-01-19）采收时的每千克鲜果初加工后咖啡米质量达最大，都为206.40 g，与第6次（2016-02-02）差异不显著。

2.7 圆豆质量

圆豆指的是咖啡果中单粒种子发育而成的近似卵形的咖啡豆。它的多少可以反映咖啡果实生长发育的好坏程度。经方差分析，六库镇种植的咖啡鲜果，经加工得到的圆豆质量与数量在不同成熟期的差异都为极显著。其中，每千克鲜果加工后所含圆豆质量的变异系数为34.44%。不同成熟期的圆豆量无明显规律，最低为第2次采收（2015-12-04）的，其极显著（p＜0.01）低于其他时期，圆豆粒质量为9.59 g，此时圆豆个头较大，每千克圆豆所含粒数为6 317.12个；最高为第4次采收（2016-01-04） 的，为每千克鲜果加工后所含圆豆粒质量28.74 g，极显著（p＜0.01），高于其他时期，此时圆豆个头较小，每千克圆豆所含的粒数为7 751.94个。

2.8 缺陷豆质量

试验所说的缺陷豆包括畸形豆、虫蛀豆、有虫咖啡豆、干瘪豆、发霉豆等有缺陷的咖啡豆。六库镇8个不同成熟期采收的咖啡鲜果中，经方差分析F=195.66，p＜0.01，说明材料间的每千克鲜果初加工后缺陷豆质量达极显著，变异系数达47.31%。在第2次（2015-12-04）采收时的每千克鲜果初加工后缺陷豆质量达最低，都为3.89 g，极显著（p＜0.01） 低于其他采收期的缺陷豆质量；第5次采收（2016-01-19） 的每千克鲜果初加工后缺陷豆质量显著（p＜0.05） 高于其他时期，为15.77 g。

2.9 正常豆质量

正常豆指的是除去缺陷豆的正常的咖啡豆[8]。六库镇8个不同成熟期采收的咖啡鲜果中，经方差分析F=329.98，p＜0.01，表明材料间的每千克鲜果初加工后正常咖啡豆质量的差异达极显著，变异系数达12.25%。在第4次（2016-01-04） 采收时，每千克鲜果初加工后正常咖啡豆质量达最低，为126.25 g，极显著（p＜0.01）低于其他采收期的正常豆质量，且咖啡豆的颗粒较小，每千克正常咖啡豆含有7 763.98个；第7次采收（2016-02-19） 采收的果实每千克鲜果初加工后正常咖啡豆质量极显著（p＜0.01） 高于其他时期，为178.52 g，且豆的颗粒较大，每千克正常豆含有6 153.85个。

3 结论

以六库镇采收的咖啡鲜果为研究对象，结果表明，不同成熟期收获的果实物理性状差异均为极显著。早期和晚期成熟的咖啡鲜果和咖啡豆颗粒较小，物理性状较差，而中期成熟的咖啡鲜果和咖啡豆颗粒较大，物理性状较好。其中，收获的不同成熟期的咖啡鲜果果胶含量变异系数为59.03%，表明咖啡在不同成熟期的鲜果实中果胶的含量变化较大，初步判断果胶与咖啡的成熟度存在关联。不同成熟期采收的鲜果经初加工后，圆豆质量与缺陷豆质量变异系数较大，＞25%，表明各成熟期的咖啡果实品质程度不一致。

同时还发现，随着采果期的不同，采收的鲜果物理性状呈现一定规律的变化，高海拔地区的咖啡鲜果在成熟期鲜果物理性状变化趋势与低海拔地区的相似[7]。采收初期及采收末期的圆豆含量较大，低海拔地区-潞江坝的鲜果在采收初期，圆豆含量为最大，每千克鲜果加工后所含圆豆为33.42 g[7]；而高海拔地区-怒江六库的在采果末期，其圆豆含量为最高，每千克鲜果加工后所含圆豆为20.91 g。分析可能是由于花芽分化前期及末期受环境影响较大，生长较不一致，具体原因有待进一步的研究。

研究还发现，结合先前对低海拔地区-潞江坝的咖啡鲜果性状研究，不同海拔咖啡鲜果物理性状存在着较大差异。六库镇处于高海拔地区，潞江坝处于低海拔地区，研究结果表明高海拔地区的小粒种咖啡在咖啡鲜果与咖啡豆产量上高于低海拔地区，且咖啡豆颗粒大，所含的圆豆与缺陷豆量较少，初步得出高海拔的咖啡果实品质优于低海拔地区的结论，这与李晓霞等人[4]的研究一致，分析可能是受到海拔、经纬度、气候、周围小环境的影响，具体原因以及对品质的深入检测有待于进一步开展研究。

参考文献：

[1]杨鼎和.热带作物栽培学各论 [M].第2版.北京：中国农业出版社，1996：75-77.

[2]华南热带农业大学.遗传与热带作物育种 [M].北京：中国农业出版社，1996：153-156.

[3]Barbosa J N，Borem F M，Cirillo M A，et al.Coffee quality and its interactions with environmental factors in minas gerais， brazil[J].Journal of Agricultural Science，2012，4 （5）：181-187.

[4]李晓霞，张吉光，杨天武，等.云南不同海拔小粒种咖啡生长发育情况调查 [J].云南热作科技，2002，25（4）：8-16.

[5]李锦红，周华，张洪波，等.纬度对云南咖啡的影响研究 [J].热带农业科学，2011，31（10）：101-104.

[6]黄家雄，李亚男，杨世贵，等.不同产地小粒种咖啡质量比较研究 [J].热带农业工程，2010，34（4）：7-10.◇