不同番茄品种采后品质变化和耐贮性比较
2023-07-04姜元昊张凯浩高亚宁马新超杨鸿基轩正英
姜元昊 张凯浩 高亚宁 马新超 杨鸿基 轩正英
摘 要:以10个番茄栽培品种(T1~T10)为试验材料,设置0、4、8、12、16 d共5个贮藏时间,通过测定果实腐烂率、失重率、果实硬度、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、有机酸含量、番茄红素含量和类黄酮含量等13个品质指标,分析不同番茄品种果实采后耐贮性及品质变化,以筛选耐贮性强的品种。结果表明,随着贮藏时间的延长,T5的腐烂率、失重率及硬度下降最低,T2色泽保持最好。其中T3和T5总酚含量最高峰出现最晚;T5、T9的类黄酮含量下降率最低,分别为14.81%和12.12%;贮藏第16天T4、T10 的SOD活性最高;T5的POD活性显著高于其他品种。最终经过隶属函数分析比较,澳粉805(T5)和普金902(T3)的贮藏性最佳,适合在新疆地区推广种植。
关键词:温室番茄;品种比较;品质变化;耐贮性
中图分类号:S641.2 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2023)06-114-06
Comparison of postharvest quality changes and storage resistance of different varieties of tomatoes
JIANG Yuanhao, ZHANG Kaihao, GAO Yaning, MA Xinchao, YANG Hongji, XUAN Zhengying
(The National-local Joint Engineering Laboratory for Efficient and High-quality Cultivation and Deep Processing Technology of Characteristic Fruit Trees in Southern/College of Horticulture and Forestry Sciences, Tarim University, Alar 843300, Xinjiang, China)
Abstract: Ten tomato cultivars were used as test materials, and five storage times of 0, 4, 8, 12, and 16 d were set. 13 quality indexes, including fruit decay rate, weight loss rate, fruit hardness, soluble protein, soluble sugar, organic acid, lycopene and flavonoid content, were measured to analyze the postharvest storage resistance and quality changes of different tomato varieties in order to select varieties with strong storage resistance. The results showed that the decay rate, weight loss and hardness of T5 decreased the least with the extension of storage time, and T2 maintained the best color. The highest peak of total phenolic content of T3 and T5 appeared the latest; the lowest decrease of flavonoid content of T5 and T9 were 14.81% and 12.12%, respectively; the highest SOD activity of T4 and T10 varieties in the 16th d of storage; the POD activity of T5 was significantly higher than other varieties. Finally, after the comparison of the affiliation function analysis, Aofen 805(T5)and Pujin 902(T3)had the best storability and were suitable for the promotion of cultivation in Xinjiang.
Key words: Greenhouse tomato; Variety comparison; Quality changes; Storability
番茄(Solanum lycopersicum L.)是茄科茄属的一年生草本植物,原产于南美洲[1],又称洋柿子、西红柿,其果实内含有丰富的类胡萝卜素、矿物质元素和维生素等营养物质[2],具有美容养颜、预防心血管疾病和延缓衰老等功效,深受广大消费者青睐[3]。
番茄属呼吸跃变型果实,呼吸强度大、生理代谢旺盛[4]。由于番茄果实皮薄汁多的特点,在贮藏和运输过程中,容易出现霉变、果汁外流和腐烂等情况,极大地降低了番茄商品价值。因此,番茄果实的生理变化及贮藏特性研究成为了其生产过程中不可或缺的部分。近年来众多学者针对延长番茄货架期及减少采后损失的问题进行了一系列的研究,提出了改善贮藏条件[5-6]、采后果实药剂处理[7-8]以及改变包装方式[9]等方法,用以延长番茄果实貯藏时间。虽然这些方法可以延迟番茄果实的贮藏时间及货架期,但由于品种不同,在果实采后生理变化存在一定差异,因此,改变番茄果实自身的采后生理、品质、耐贮性才能从根本上解决问题。目前关于改变番茄果实的耐贮性以及采后品质的相关研究较少。笔者选择10个番茄品种,测量其贮藏期内果实腐烂率、品质及抗氧化能力等指标。通过探讨10个番茄品种的贮藏特性,旨为生产上选择优质耐贮藏的品种提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
选用10个番茄品种作为试验材料(表1),试验于2021年2-6月在塔里木大学园艺试验站1号日光温室内进行。2月育苗,3月定植,进行常规的田间管理,试验栽培基质采用V黄沙∶V草炭=5∶1,6月成熟期进行采收。
1.2 试验设计
选用分区随机重复试验,每个品种4次重复,小区面积为3.0 m2(长3.0 m,宽0.4 m,槽间距0.6 m),株行距35 cm×35 cm,每小区种植20 株。植株采用麻绳吊蔓,单干整枝,5穗果上留2片叶摘心。采用悬挂黄板进行防虫,不喷施植物激素催熟,不疏花疏果。在成熟期选择无畸形、无病虫害、无机械损伤且成熟度一致的果实作为试验样品进行采收。
对每个品种随机采集720个果实。采后存于田间1 h散去果实多余热量。每30个果实用0.03 mm的PE保鲜袋包装成1袋,做好标记,放入9 ℃恒温冰箱中贮藏。在贮藏后0、4、8、12、16 d进行生理指标测定。
1.3 测定项目及方法
腐烂率测定采用观察法,每个品种随机选取120个果实,统计腐烂的数量,果皮上附有霉斑、汁液外露均属于腐烂果实 。
腐烂率/%=腐烂果数/总数×100。 (1)
失重率测定采用百分之一天平。
失重率/%=(贮藏前果实质量-贮藏后果实质量)/贮藏前果实质量×100。 (2)
色泽:采用色差仪测定其赤道部果皮色泽,每个品种随机选取30个果实,每个果实测定4次,记录a和b。a值代表红色,值越大,果皮越红;b值代表黄色,值越大,果皮越黄。
采用硬度下压10 mm计测定果实赤道部对称4个点的带皮硬度,每个品种随机选取30个果实。
将果实去皮后,每个品种随机选取30个果实,每个果实取10~15 g果肉为样品,混合均匀存入-80 ℃冰箱,用于测定生理品质指标。采用蒽酮比色法[10]测定可溶性糖含量;按照GB 5009.33-2016[11]测定有机酸含量;按照GB 5009.5-2016[12]测定可溶性蛋白含量;参照高俊凤[13]的方法测定过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性。采用分光光度计法测定[14]番茄红素含量;参考曹建康等[15]的方法测定维生素C、总酚和类黄酮含量。
1.4 数据分析
采用Excel 2019软件以及IBM SPSS 25统计分析软件对所测定指标进行处理与分析。各项指标运用隶属函数法进行综合性分析,隶属函数计算公式如下:
Uij=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)。 (3)
i表示某个品种;j表示某项指标。Uij是i品种j指标的隶属函数值;Xij表示i品种的果实j指标贮藏16 d时与贮藏时相比下降的百分比;Xjmin表示所有品种中j指标下降百分比的最小值;Xjmax表示所有类型中j指标下降百分比的最大值。
2 结果与分析
2.1 不同番茄品种贮藏期内腐烂率比较
由表2可以看出,各品种番茄随贮藏时间增加腐烂率均呈升高趋势。第4 天时,无腐烂情况;在贮藏第8 天时,各品种间腐烂程度出现差异,与T1、T5和T6相比,T2和T7的腐烂率显著升高。在贮藏16 d时,共有6个品种腐烂率超高20.00%,其中T2的腐烂率最高,为40.36%;其次是T7,腐烂率为31.67%,T5腐烂率最低,为6.67%。
2.2 不同番茄品种贮藏期内果实失重率比较
由表3可知,随贮藏时间延长,各品种番茄的失重率均呈持续升高趋势。0 d时,各品种间果实失重率均为0;从第4天开始,各品种间果实失重率差异变大;在贮藏16 d后,T6的失重率显著高于其他品种,为10.03%,T5的失重率最低为2.41%,其次是T8和T4。
2.3 不同番茄品种贮藏期内果实硬度和色差变化比较
由表4可以看出,相比0 d,贮藏16 d各品种番茄果实的硬度下降,贮藏16天不同番茄品种果实硬度下降百分率由高到低顺序依次为T2>T9>T7>T10>T4>T8>T1>T3>T6>T5。贮藏第16天T5和T6硬度显著高于其他品种,其中T2果实硬度下降最快,果实硬度仅为6.38 kg·cm-2,较贮藏前硬度下降了39.47%。T5果实硬度降幅最小,为7.16%。
如表4所示,贮藏16 d时T7、T10的a/b值分别为贮藏0 d的81.13%和82.28%,变化幅度较大;澳粉805(T5)的a/b为贮藏0 d的93.33%,能更好地保持色泽。
2.4 不同品种番茄贮藏期可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、有机酸及番茄红素含量分析
由表5可知,不同品种番茄的可溶性糖、可溶性蛋白、有机酸、维生素C及番茄红素含量不同(表5)。从总体上看,0~16 d可溶性糖含量呈现先增加后降低的趋势,在第4 天达到最高(除T7外),可溶性蛋白含量和有機酸含量整体呈下降趋势;各品种不同贮藏时间维生素C和番茄红素含量变异幅度存在较大差异。在贮藏0 d,T7可溶性糖含量显著高于其他品种,在贮藏0~4 d时,T7可溶性糖含量最高,T8含量最低;贮藏16 d后,T3可溶性糖含量显著高于其他品种,T4可溶性糖含量最低,分别为20.47和11.33 g·kg-1,为贮藏4 d的80.85%和41.44%。
贮藏0 d,T5可溶性蛋白含量显著高于其他品种,T5在0~4 d时可溶性蛋白含量下降幅度最快,贮藏第16天,T10、T9可溶性蛋白含量较高,含量为0.29、0.27 mg·g-1,为贮藏0 d的67.50%、70.73%。
第4天时,T1、T4 维生素C含量均达到最大值,而T2、T3、T6、T7、T8、T9及T10在第8天达到最大值,T5则在第12天达到最大值,在贮藏第16天,T4维生素C含量显著低于其他品种,T3和T7保持较高的维生素C含量。
贮藏第16天时T4、T5、T10有机酸含量降幅最大,T3、T6、T9的降幅较小,T2、T7、T9等品种保持了相对较高的有机酸含量,降幅也低于其他品种。
贮藏第8天时,T2、T3、T8番茄红素含量达到最高峰;其余品种番茄红素含量最高峰出现在12 d左右。在贮藏期间,T4番茄红素含量波动较小,且番茄红素含量相对较低,贮藏第16天时番茄红素含量最高的品种为T6,最低的品种为T10。
2.5 不同番茄品种贮藏期内果实总酚、类黄酮含量及抗氧化能力比较
由表6可知,贮藏期间,各品种番茄果实总酚含量呈现先升高后降低的趋势。在贮藏第4天时,T1、T4、T7和T8相对含量达到最大值1.66 mg·g-1、1.31 mg·g-1、2.19 mg·g-1、1.38 mg·g-1。T2、T6、T9、T10的总酚含量高峰出现在第8天。T3、T5总酚含量峰值出现在12 d;贮藏16 d,T2、T3、T7总酚含量显著高于其他品种。试验中T3、T5总酚含量峰值出现的较晚,波动幅度更小,在贮藏末期,总酚含量略高于其他品种。
贮藏期间,不同番茄品种果实类黄酮含量呈现先升高后降低的趋势,T4、T5、T6、T8、T9、T10在第4天含量達到最大值,T1、T2、T3、T7在第8天达到峰值,随后开始下降。贮藏8~12 d时,T1下降幅度最大,为51.77%,贮藏第8天时,T2类黄酮含量显著高于其他品种,其含量为1.02 mg·g-1;贮藏第16天时,类黄酮含量最高的是T2,最低为T6、T10。
如表6可知,贮藏期间,10个番茄品种果实SOD活性均呈现先升高后降低的趋势。在贮藏第4天时,各品种SOD活性均达到最大值,其中T3活性最高,达19.46 U·g·min-1,T10的活性最低,为15.78 U·g·min-1。在贮藏16天时,T10 SOD活性最高为10.04 U·g·min-1,T8 SOD活性最低,为4.00 U·g·min-1。
在贮藏期间,0~4 d不同番茄品种果实的POD活性呈现升高趋势(T6除外),8~12 d T1、T2、T4、T6、T7、T9及T10 POD活性呈现下降趋势,T3、T5及T8呈上升趋势。T3品种POD活性出现最高峰;贮藏第12天,T5 POD活性显著高于其他品种,其活性为374.33 U·g·min-1。贮藏第16天时,T5的POD活性显著高于其他品种,T6、T10果实POD活性显著低于其他品种,活性为80.44 U·g·min-1、90.67 U·g·min-1。
2.6 贮藏第16天不同番茄品种贮藏特性隶属函数分析比较
在贮藏第16天,运用隶属函数分析法对各品种贮藏特性进行分析,腐烂率选用贮藏第16天的数值;可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、有机酸和番茄红素含量,选用贮藏0 d到贮藏第16天所下降的百分比。如表7所示。T5的综合得分值最高为0.67,T3次之为0.59,T8的排名最低。各品种的耐贮性综合评价排名顺序为T5>T3>T10>T6>T1>T9>T7>T4>T2>T8。
3 讨论与结论
不同番茄品种的果实耐贮期存在差异,这主要与果实的硬度、含水量、营养成分及采后生理代谢等因素有关[16],番茄皮薄多汁,耐贮期短,采后极易遭受微生物侵染发生果品腐烂,从而降低商品价值。齐景凯等[17]研究表明,番茄果实在贮藏期间的腐烂率和失重率会随着贮藏时间的延长而逐渐升高,硬度随之下降,与笔者的试验结果一致。番茄贮藏过程中品质也会不断发生变化,笔者试验中的果实有机酸、可溶性蛋白含量都呈持续下降的趋势,这与余定浪等[18]和弓德强等[19]的研究结果相似。可溶性糖是果实进行呼吸作用的底物之一,其含量的高低可以反映出果实代谢能力的强弱,本试验各番茄品种在贮藏期间,可溶性糖含量呈先升高后降低的波动曲线,于第4天达到了峰值(T7除外)。另有研究结果表明[20],在8 ℃下贮藏的番茄,果实中各类可溶性糖含量在贮藏第7天达到峰值,然后逐渐下降,这与本试验结果存在差异,可能与材料差异、采收成熟度及取样时间不同有关。笔者在研究中还发现,番茄红素和维生素C含量在贮藏期间大多数品种呈先升高后降低的趋势,但不同番茄品种番茄红素含量的峰值时间点不同。T2的波动幅度大、代谢旺盛,T5和T3波动幅度较小、代谢较为平稳。
总酚类物质不仅具有抗氧化性,而且具有保持果实风味的能力;笔者的试验中T3、T5总酚含量峰值出现晚,波动幅度较小,更有利于贮藏期果实风味的保持。类黄酮是一类具有多种生物活性的多酚类化合物,笔者的试验中类黄酮呈先升高后降低的趋势。果实中抗氧化酶活性的高低也可以为耐贮性的评价提供一定的依据。在本试验中,贮藏期番茄果实的POD和SOD活性呈先升高后降低的趋势,贮藏末期T5的POD活性显著高于其他品种。各品种SOD活性在贮藏第4天达到峰值,然后开始下降,贮藏末期T10、T9的SOD活性依然保持较高的水平。
衡量一个品种的耐贮性不能仅依靠单一的指标进行排序和评价。刘铮等[21]运用隶属函数分析对8个蓝莓品种的果实形状、品质以及抗氧化能力进行综合性评价,最终得出8个品种的耐贮性排序。袁雪[22]利用综合评价以及聚类分析把8个青皮核桃品种按照各自特点分为三类,评价其低温贮藏条件下的耐贮能力。本试验结果表明,澳粉805(T5)和普金902(T3) 2个品种采后生理代谢缓慢、耐贮藏性强、货架期长,这与李鹏鹤[23]、张瑞[24]的研究较为一致。代谢快慢决定于贮藏时间,冠群6号(T7)、冠群7号(T4)、普罗旺斯(T2)、粉抗3号(T8)采后代谢旺盛、衰老较快、耐贮能力差、贮藏期短,与张朝坤等[25]、安瑞丽等[26]的研究结果一致,适合生产推广。
对10个番茄品种在采后贮藏过程中腐烂率、硬度、品质和抗氧化性等指标变化规律综合分析的结果表明,澳粉805和普金902果实的耐贮性能强,在贮藏第16天后仍能保持较好的品质,适合远距离销售;冠群6号、冠群7号、普罗旺斯、粉抗3号贮藏期果实养分流失较快、贮藏性能差、贮藏期较短,适合短途运输或就地销售。
综上所述,代谢速度缓慢有利于运输,延长货架期,澳粉805(T5)和普金902(T3)在试验中适合当地种植推广。
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