不同成熟度杏果实低温贮藏条件下的品质变化规律
2024-11-07开乃斯·哈比江李新豫赵蕾李长城张志刚赵世荣
关键词:杏;成熟度;贮藏方式;果实品质
中图分类号:S662.2 文献标志码:A 文章编号:1003—8981(2024)03—0105—15
杏Prunus armeniaca L. 为蔷薇科Rosaceae 李亚科Prunoideae 杏属Armeniaca Mill. 植物[1]。新疆是杏的起源中心,有极为丰富的杏种质资源,是我国最大的杏产区。新疆杏品种可分为三个品种群:中亚品种群、准噶尔- 外伊犁生态群与欧洲品种群,其中中亚品种栽培历史悠久,资源丰富[2]。新疆杏品种果实大小适中且多数光滑无毛,具有浓郁香气和丰富的营养物质,但果实柔软且不耐贮运;甜核仁居多;果肉可溶性固形物含量高,具有适宜糖酸比;成熟期多集中在6-7 月期间[3-4]。通过近几年的发展,新疆杏产量和种植面积位居全国首位,已成为主产区果农增收和乡村产业振兴的重要支柱[3]。但是,由于杏果实成熟期集中、货架期短、不耐贮藏,加上新疆距离内地市场较远,严重影响了新疆杏鲜果的外销[5-6]。所以,探索杏贮藏运输技术,对于新疆杏产业的可持续发展有着极为重要的意义。果实采收成熟度和采后贮藏方式是影响果实货架品质的重要因素之一。适宜的采收成熟度能较好地维持果实品质,提升贮藏性[7-8]。低温贮藏是目前应用于果蔬采后保鲜最有效、最广泛的方法之一,具有操作简便,安全无污染的优势。杏属于呼吸跃变型果实,贮藏温度过高会导致果实代谢旺盛,快速软化,果肉发生褐变,进而影响货架期品质;杏也属于冷敏性果实,成熟度过低和长期贮藏于低温条件下易发生冷害和低温冻害[9-10]。崔宽波等[11] 研究了近冰点贮藏对小白杏抗氧化能力和贮藏品质的影响,结果表明近冰点贮藏可以延长贮藏期,更好地维持贮藏品质。Liu 等[12] 研究10、5、(-2.5±0.2)℃等3 种低温贮藏条件对树上干杏风味物质的影响,发现近冰温贮藏是保持杏果实贮藏后风味和货架期的最佳方法。选择适时的贮藏成熟度和适宜贮藏温度,对提高果实的耐贮性、保持贮藏后的商品价值具有重要意义。
本研究选择了3 个新疆优良杏品种为研究对象,在果实两种不同成熟度条件下采收,对果实在低温贮藏条件下的外在品质、内在品质、代谢酶活性等指标进行测定,旨在了解杏果实低温贮藏条件下果实品质的变化规律、确定3 个品种最佳果实采收成熟度,为延长杏果实的贮藏期提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验地位于新疆阿克苏地区温宿县境内新疆林业科学院国家重点林木良种基地,该研究区地势平坦,土肥水管理中等,地理坐标为80°32′E,41°15′N,海拔1 103.8 m,面积80 hm2,属大陆性干旱荒漠气候,多晴少雨,昼夜温差大,光照充足,空气干燥,年均气温10.10 ℃,无霜期195 d。基地有‘树上干杏’‘大青杏’‘库车大白杏’‘库车小白杏’‘小白杏’等新疆杏品种100多种,种植株行距为3 m×4 m,树姿为开心形,树体健康,常规措施栽培管理。
1.2 试验材料
试验材料选择的是新疆杏品种中耐贮性好、果实品质优良、市场受欢迎程度高的‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’3 个杏品种,种植株行距3 m×4 m,10 ~ 12 年生,树势中庸,无病虫害侵染。
1.3 试验方法
2022年6 月5 日—7 月15 日,在杏园内对3个品种分别选取9 个样株,按‘树上干杏’七成熟(落花后98 d)、八成熟(落花后103 d),‘大白杏’七成熟(落花后78 d)、八成熟(落花后83 d),‘油光大白杏’七成熟(落花后88 d),八成熟(落花后93 d),分别在所选样株上采摘无机械损伤、无病虫害侵染的两种成熟度果实各600 个,并用泡沫网套对采收的果实进行套装以避免机械损伤,分别装入塑料筐后运回实验室冷库(4 ℃)中进行贮藏。每隔6 d 对3 个品种两种成熟度果实分别抽样后混合分为3 个重复组(每组不少于15 个果实),进行品质测定。
1)果实单果质量、硬度、可溶性固形物含量测定
电子天平称质量,单位:g。GY-4 果实硬度计测量果实阳面硬度,单位:kg·cm-2。使用手持折光仪测定可溶性固形物含量;在折光仪玻璃面上滴杏果肉汁液,盖上盖板后观测数据,读取视野中明暗交界线上的刻度,即为可溶性固形物含量,单位:%。
2)可溶性糖、可滴定酸、维生素C含量测定
可溶性糖含量测定采用蒽酮硫酸法,单位:%。可滴定酸含量测定采用酸碱滴定法,单位:%。维生素C 含量测定采用2,6- 二氯靛酚滴定法[13],单位:mg·kg-1。
3)含水量测定
从已混合的重复组果实中迅速取3 块带果皮果实,装入已知质量的称量皿中,称取鲜质量。将称过鲜质量的果实连同称量皿放入已提前升温至100 ~ 105 ℃的烘箱内杀青10 min,然后将烘箱的温度降到70 ~ 80 ℃,烘至恒质量。用称重后的质量减去称重皿质量即干质量。含水量单位:%。
4)纤维素含量、果胶含量
纤维素含量测定采用酸碱水解法,单位:%。果胶含量测定采用咔唑比色法,单位:%。
5)质膜透性测定
采用相对电导率法。样品果实先用蒸馏水洗净擦干,再用去离子水冲洗并用吸水纸擦干,用小刀将果实切碎(约0.5 cm 宽),称取1 g,将称量好的果实样品放入20 mL 离心管(带盖),加去离子水20 mL,在室温下静置3 h,测定溶液电导率R;然后再放置于100 ℃恒温水浴锅内水浴20 min,放置冷却后测定溶液电导率R。质膜透性(相对电导率)R=R/R×100%,单位:%。
6)细胞壁含量测定
从已混合的重复组果实中取3 g 果肉,放入100 mL 80% 乙醇中煮20 min,冷却后2 000 r·min-1离心10 min,用20 mL 乙醇和丙酮各重新离心洗2遍得到粗细胞壁,然后用90% 的二甲基亚砜浸泡15 h 去掉淀粉,45 ℃干燥后称质量,单位:mg·g-1。
7)纤维素酶、果胶酶、多酚氧化酶、过氧化物酶活性测定
纤维素酶和果胶酶活性测定采用3,5- 二硝基水杨酸(DNS)法:纤维素酶活性以每小时每克(鲜质量)果蔬组织样品在37 ℃催化羧甲基纤维素水解形成还原糖的微克数表示,单位:μg·h-1·g-1;果胶酶活性以每小时每克(鲜质量)果蔬组织样品在37 ℃催化多聚半乳糖醛酸水解生成半乳糖醛酸的微克数表示,单位:μg·h-1·g-1。多酚氧化酶活性测定采用邻苯二酚法:记录反应体系在420 nm 波长处吸光度的变化;以每分钟每克(鲜质量)果蔬样品吸光度变化1代表1个多酚氧化酶活性单位,单位:U·g-1。过氧化物酶活性测定采用愈创木酚法:记录反应体系在470 nm 波长处吸光度的变化;以每分钟每克(鲜质量)果蔬样品吸光度变化1代表1个过氧化物酶活性单位,单位:U·g-1。
1.4 数据处理
数据使用Excel 2021进行数据整理和图表制作,SPSS 26.0进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 低温贮藏条件下果实外在品质的变化
由图1 可知,3 个杏品种两个成熟度果实单果质量均随贮藏时间的延长逐步下降,贮藏至36 d时均有明显上升,然后有下降的趋势。‘树上干杏’‘油光大白杏’七成熟果实单果质量在贮藏6 d 时分别高于八成熟果实7.4%、8.4%,‘大白杏’七成熟果实单果质量低于八成熟2.5%。贮藏至42 d 时3 个杏品种两个成熟度果实单果质量达到最低值,对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实单果质量下降幅度分别为39.9%、21.6%、38.4%, 平均下降33.3%; 八成熟果实单果质量下降幅度分别为43.7%、25.2%、36.2%,平均下降35.0%。3个杏品种低温贮藏期间果实单果质量下降幅度由大到小依次是‘树上干杏’‘油光大白杏’‘大白杏’。
2.2 低温贮藏条件下果实内在品质的变化
2.2.1 低温贮藏条件下果实硬度的变化
由图2 可知,3 个杏品种两个成熟度果实硬度均随贮藏时间的延长逐步下降,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实硬度在贮藏6 d时分别高于八成熟果实3.9%、3.0%、2.3%。贮藏至42 d 时3 个杏品种七成熟和八成熟果实硬度达到最低值,对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实硬度分别下降36.8%、49.5%、40.6%,平均下降42.3%;八成熟果实硬度分别下降42.3%、51.2%、51.1%,平均下降48.2%。对比3 个品种七成熟和八成熟果实在同一贮藏时间的硬度,‘树上干杏’差异显著,‘大白杏’和‘油光大白杏’差异不显著。贮藏期间3 个杏品种七成熟果实硬度均始终高于八成熟果实。3 个杏品种低温贮藏期间果实硬度下降幅度由大到小依次是‘大白杏’‘油光大白杏’‘树上干杏’。
2.2.2 低温贮藏条件下可溶性固形物含量的变化
由图3 可知,3 个杏品种果实两个成熟度果实在低温贮藏至12 d 时,果实可溶性固形物含量大幅下降,12 d 后开始逐步上升。‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’八成熟果实可溶性固形物含量在贮藏6 d 时分别高于七成熟果实15.5%、28.9%、10.3%。贮藏42 d 对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实可溶性固形物含量分别上升15.5%、18.3%、19.6%,平均上升17.8%;八成熟果实可溶性固形物含量分别上升3.0%、-5.0%、17.5%, 平均上升5.16%。对比3 个品种七成熟和八成熟果实贮藏期间的可溶性固形物含量,‘树上干杏’‘大白杏’两个成熟度果实可溶性固形物含量在贮藏6 ~ 12 d 时存在显著差异,‘油光大白杏’在贮藏6 d 与42 d 时存在显著差异。3 个杏品种八成熟果实可溶性固形物含量始终高于七成熟果实。3 个杏品种低温贮藏期间果实可溶性固形物含量增加量由大到小依次是‘油光大白杏’‘树上干杏’‘大白杏’。
2.2.3 低温贮藏条件下可溶性糖含量的变化
由图4可知,3 个杏品种两个成熟度果实可溶性糖含量随贮藏时间的延长均呈先下降后上升的趋势。‘树上干杏’八成熟果实在贮藏24 d 和七成熟果实在贮藏30 d 时可溶性糖含量达到最低值,分别为9.0%、7.7%;贮藏42 d 时,八成熟果实可溶性糖含量高七成熟16.9%。‘大白杏’两个成熟度果实可溶性糖含量均在贮藏24 d 时达到最低值,分别为14.1%、15.6%;贮藏42 d 时,八成熟果实可溶性糖含量高七成熟24.4%。‘油光大白杏’两个成熟度果实可溶性糖含量在同一贮藏时间差异较大;贮藏42 d 时,八成熟果实可溶性糖含量高七成熟28.5%。‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’可溶性糖含量贮藏至42 d时对比初始值,七成熟果实可溶性糖含量分别下降26.6%、34.0%、36.3%, 平均下降32.3%; 八成熟果实可溶性糖含量分别下降19.2%、22.5%、22.1%,平均下降21.3%。3 个品种两个成熟度果实可溶性糖含量在同一贮藏时间差异较大。八成熟果实可溶性糖含量始终高于七成熟果实。3 个杏品种低温贮藏期间果实可溶性糖含量变化幅度由大到小依次是‘大白杏’‘油光大白杏’‘树上干杏’。
2.2.4 低温贮藏条件下可滴定酸含量的变化
由图5 可知,3 个杏品种两个成熟度果实可滴定酸含量在贮藏前期均匀速下降,贮藏后期有明显的先上升后下降趋势。‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实可滴定酸含量在贮藏6 d 时分别高于八成熟果实16.8%、30.9%、20.6%。‘树上干杏’两个成熟度在贮藏24 ~ 30 d 时先上升后下降,‘大白杏’‘油光大白杏’两个成熟度果实可滴定酸含量较‘树上干杏’延迟6 d 达到上升点,随后下降。贮藏至42 d 时,3 个杏品种两个成熟度果实可滴定酸含量达到最低值;‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实可滴定酸含量对比初始值分别下降61.9%、66.3%、45.5%,平均下降57.9%;八成熟果实可滴定酸含量对比初始值分别下降85.1%、72.1%、39.2%,平均下降65.5%。3 个品种两个成熟度果实同一贮藏期间可滴定酸含量差异较大。七成熟果实可滴定酸含量高于八成熟果实。3 个杏品种低温贮藏期间果实可滴定酸含量的变化幅度由大到小依次是‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’。
2.2.5 低温贮藏条件下维生素C含量的变化
由图6 可知,3 个杏品种两个成熟度果实维生素C 含量随贮藏时间延长呈上升趋势,均在贮藏至36 d 时达到最高点,随后下降。‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’在贮藏至36 d 时七成熟果实维生素C 含量分别达到30、25、24 mg·kg-1,八成熟果实维生素C 含量分别达到51、28、26 mg·kg-1。贮藏42 d 时,对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实维生素C 含量分别上升194.5%、367.5%、134.1%,平均上升232.0%;八成熟果实维生素C 含量分别上升555.1%、551.6%、303.7%,平均上升470.1%。八成熟果实维生素C 含量高于七成熟果实。3 个杏品种低温贮藏期间果实维生素C 含量的变化幅度由大到小依次是‘大白杏’‘树上干杏’‘油光大白杏’。
2.2.6 低温贮藏条件下含水量的变化
由图7 可知,3 个杏品种两个成熟度果实含水量呈双“S”形变化趋势。‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实含水量在贮藏至6 d 时分别高于八成熟果实7.4%、8.4%、3.4%。‘树上干杏’两个成熟度果实含水量在贮藏前期同一贮藏时间差异显著,‘大白杏’‘油光大白杏’两个成熟度果实含水量在贮藏期同一贮藏时间差异显著。贮藏至42 d 时,对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实含水量分别上升1.9%、12.3%、9.4%,平均上升7.9%;八成熟果实含水量分别上升6.9%、8.4%、8.0%,平均上升7.8%。3 个品种七成熟果实含水量始终高于八成熟果实。3 个杏品种低温贮藏期间果实含水量变化幅度由大到小依次是‘ 大白杏’‘ 油光大白杏’‘树上干杏’。
2.2.7 低温贮藏条件下纤维素含量的变化
由图8 可知,3 个杏品种果实两个成熟度果实在贮藏期间纤维素含量变化趋势相似,均在贮藏6 ~ 12 d 时下降,贮藏12 ~ 24 d 上升,随后下降,贮藏至30 d 开始又上升至贮藏结束。3 个杏品种八成熟果实纤维素含量在贮藏12 ~ 30 d 期间同一贮藏时间均高于七成熟,贮藏36 ~ 42 d 时低于七成熟。贮藏至42 d 时,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实纤维素含量分别高于八成熟44.3%、31.0%、22.8%。对比初始值,七成熟果实纤维素含量分别上升288.7%、259.5%、80.0%,平均上升209.4%;八成熟果实纤维素含量分别上升133.3%、216.7%、75.9%,平均上升141.9%。3 个杏品种低温贮藏期间果实纤维素含量变化幅度由大到小依次是‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’。
2.2.8 低温贮藏条件下果胶含量的变化
由图9 可知,3 个杏品种两个成熟度果实果胶含量在低温贮藏期间呈双“S”形变化趋势,均在贮藏6 ~ 12 d 时下降,贮藏12 ~ 18 d 时上升,18 d 时出现第一次高峰,随后下降,贮藏24 ~36 d 时上升,在36 d 时出现第二次高峰,随后下降。‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实果胶含量在贮藏6 d 时分别高于八成熟果实24.0%、12.6%、12.8%。对比初始值,贮藏42 d 时‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实果胶含量分别下降36.8%、49.5%、40.6%、平均下降42.3%;八成熟果实果胶含量分别下降42.3%、51.2%、51.1%,平均下降48.2%。3 个品种两个成熟度果实果胶含量在同一贮藏时间差异不显著。3 个杏品种低温贮藏期间果实果胶含量变化幅度由大到小依次是‘大白杏’‘油光大白杏’‘树上干杏’。
2.2.9 低温贮藏条件下细胞壁含量的变化
由图10 可知,3 个杏品种两个成熟度果实在贮藏期间细胞壁含量变化趋势相似,均在贮藏6 ~ 12 d 时下降,随后上升,贮藏18 ~ 24 d 下降,随后上升至贮藏结束。与初始值相比,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’贮藏42 d 七成熟果实细胞壁含量分别上升34.4%、28.8%、20.0%,平均上升27.7%;八成熟果实细胞壁含量分别上升40.0%、37.7%、35.9%,平均上升37.9%。3 个品种两个成熟度果实同一贮藏时间细胞壁含量差异不显著。八成熟果实细胞壁含量低于七成熟果实。3 个杏品种低温贮藏期间果实细胞壁含量变化幅度由大到小依次是‘树上干杏’>‘大白杏’>‘油光大白杏’。
2.2.10 低温贮藏条件下质膜透性的变化
由图11 可知,3 个杏品种果实两个成熟度果实质膜透性在贮藏6 ~ 12 d 时快速下降,均在贮藏18 ~ 24 d 时上升,随后下降,贮藏36 ~ 42 d时上升。对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’贮藏42 d 七成熟果实质膜透性分别下降32.6%、49.4%、36.1%, 平均下降39.4%;八成熟果实质膜透性分别下降32.6%、27.8%、37.9%,平均下降32.8%。3 个品种两个成熟度果实质膜透性在同一贮藏期间差异不显著。3 个杏品种低温贮藏期间果实质膜透性变化幅度由大到小依次是‘大白杏’‘油光大白杏’‘树上干杏’。
2.3 低温贮藏条件下果实代谢酶活性变化
2.3.1 低温贮藏条件下纤维素酶活性的变化
由图12 可知,3 个杏品种两个成熟度果实在低温贮藏期间纤维素酶活性呈上升趋势,贮藏至30 d 时均有下降,随后上升。对比3 个品种两个成熟度果实纤维素酶活性,30 d 前差异不显著。在贮藏36 ~ 42 d 时‘树上干杏’‘油光大白杏’七成熟果实纤维素酶活性和八成熟果实纤维素酶活性存在显著差异。贮藏至42 d 时,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实纤维素酶活性分别高于八成熟果实31.1%、12.2%、32.4%。对比初始值,七成熟果实纤维素酶活性分别上升273.1%、97.6%、122.7%,平均上升164.5%;八成熟果实纤维素酶活性分别上升221.7%、68.2%、131.3%,平均上升140.4%。3 个杏品种低温贮藏期间果实纤维素酶活性的变化幅度由大到小依次是‘树上干杏’‘油光大白杏’‘大白杏’。
2.3.2 低温贮藏条件下果胶酶活性的变化
由图13 可知,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’果实七成熟果实果胶酶活性呈两次上升和两次下降变化趋势。酶活性均在贮藏至36 d时达到最高峰,分别为2.5、1.9、2.1 μg·h-1·g-1。‘树上干杏’与‘油光大白杏’果实八成熟果胶酶活性呈两次上升和两次下降变化趋势,‘大白杏’果实果胶酶活性呈先上升后下降趋势。‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’果实八成熟果实果胶酶活性均在贮藏至24 d时达到酶活性最高峰,分别为2.0、1.5、1.3 μg·h-1·g-1。贮藏至42 d 时,对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实果胶酶活性分别下降64.4%、-77.4%、21.4%,平均下降2.8%;八成熟果实果胶酶活性分别下降-136.0%、48.1%、-300%,平均下降-129.3%。3 个杏品种低温贮藏期间果实果胶酶活性的变化幅度由大到小依次是‘树上干杏’‘油光大白杏’‘大白杏’。
2.3.3 低温贮藏条件下多酚氧化酶活性的变化
由图14 可知,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’两个成熟度果实多酚氧化酶活性在贮藏期间均呈先下降后上升再下降趋势,在贮藏至24 d 时活性最高值。3 个品种七成熟果实多酚氧化酶活性最大值分别为2.2、1.6、2.1 U·g-1;八成熟果实最大值分别为2.2、1.4、1.9 U·g-1。‘树上干杏’两个成熟度果实多酚氧化酶活性在贮藏6 ~12 d 时差异显著,‘油光大白杏’两个成熟度果实在贮藏18 d、30 ~ 36 d 时差异显著。贮藏42 d时,对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实多酚氧化酶活性分别上升90.1%、96.2%、112.3%,平均上升99.5%;八成熟果实多酚氧化酶活性分别上升61.2%、40.6%、74.4%,平均上升58.7%。3 个杏品种低温贮藏期间果实多酚氧化酶活性变化幅度由大到小依次是‘油光大白杏’‘树上干杏’‘大白杏’。
2.3.4 低温贮藏条件下过氧化物酶活性的变化
由图15 可知,3 个杏品种两个成熟度果实过氧化物酶活性在贮藏至6 ~ 12 d 时大幅上升,随后下降。3 个杏品种八成熟果实过氧化物酶活性在贮藏30 ~ 42 d 时高于七成熟果实,且存在显著差异。其中,‘油光大白杏’八成熟果实过氧化物酶活性在贮藏6 ~ 12 d 时与七成熟果实过氧化物酶活性差异显著。‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’八成熟果实过氧化物酶活性在贮藏42 d时分别高于七成熟果实14.1%、6.5%、4.4%。贮藏42 d 时,对比初始值,‘树上干杏’‘大白杏’‘油光大白杏’七成熟果实过氧化物酶活性分别下降10.1%、-18.2%、-4.7%,平均下降-4.3%;八成熟果实过氧化物酶活性分别下降-3.8%、21.3%、1.1%,平均下降-8.0%。3 个杏品种低温贮藏期间果实过氧化物酶活性的变化幅度由大到小依次是‘大白杏’‘树上干杏’‘油光大白杏’。
2.4 低温贮藏条件下果实品质相关分析
如表2 所示,果实硬度与可溶性糖含量呈显著正相关(P < 0.05),与单果重、可滴定酸含量呈极显著正相关(P < 0.01),与可溶性固形物、维生素C、纤维素、细胞壁含量及纤维素酶和多酚氧化酶呈极显著负相关(P < 0.01)。可溶性固形物含量与纤维素和细胞壁含量呈极显著正相关(P < 0.01),与维生素C、质膜透性、纤维素酶和多酚氧化酶呈显著正相关(P < 0.05)。可溶性糖含量与果胶含量、质膜透性呈极显著正相关(P < 0.01),与多酚氧化酶呈极显著负相关(P <0.01)。可滴定酸与质膜透性呈显著正相关(P <0.05),与果胶含量呈极显著正相关(P < 0.01),与纤维素含量呈显著负相关(P < 0.05),与维生素C 和纤维素酶呈极显著负相关(P < 0.01)。维生素C 与果胶酶呈显著正相关(P < 0.05),与细胞壁含量、纤维素酶和多酚氧化酶呈极显著正相关(P < 0.01),与质膜透性呈显著负相关(P < 0.05)。纤维素与细胞壁含量和纤维素酶呈极显著正相关(P < 0.01)。果胶与细胞壁含量呈显著正相关(P < 0.05),与质膜透性呈极显著正相关(P < 0.01),与过氧化物酶呈显著负相关(P < 0.05)。
3 讨论
果实硬度是评价果实品质、耐贮藏性能和确定成熟度的重要指标,果实硬度会随着果实熟度的上升而逐渐下降,其贮藏性因此受到直接影响[14-15]。试验中,3 个杏品种七成熟和八成熟果实的硬度和果胶含量随贮藏时间的延长均呈下降趋势,纤维素和细胞壁含量呈现小幅上升趋势。八成熟果实硬度和果胶含量的下降幅度更大、纤维素含量下降幅度相对较小,推测果实硬度的下降主要是由于纤维素的降解引起。前人研究发现,果实硬度的变化与细胞壁组分、纤维素含量、果胶的降解密切相关;果胶对果实细胞壁的机械强度和物理结构的稳定性起着关键性作用,是影响果实硬度的主要因素之一;随着杏果实成熟度的提高,原果胶逐渐分解为水溶性果胶或果胶酸,果实硬度随之下降[7,16]。果胶酶和纤维素酶活性越高,组织细胞中果胶和纤维素物质的降解速度越快;而低温对果胶酶的活性具有显著的抑制作用,延缓了原果胶的降解[17]。试验结果表明,随着低温贮藏天数的增加,3 个杏品种七成熟和八成熟果实的纤维素酶和果胶酶活性呈现上升趋势,使得果实中果胶和纤维素被大量水解,细胞结构稳定性降低,导致果实硬度持续下降。七成熟果实中果胶酶活性高于八成熟果实,所以果胶含量在贮藏后期较低。果实中纤维素含量在贮藏期间小幅度地增加可能是由于果实其他物质被大量降解,水不溶性纤维占比逐渐增大[18-19]。
采收成熟度是影响果实贮藏性的重要因子,适宜的采收成熟度对提高果实的耐贮性和贮藏品质至关重要[20-21]。可溶性固形物是果实风味与成熟度相关的重要内在品质,由果胶、糖、有机酸和一些可溶于水的矿物质等物质组成。本试验研究表明,低温可使呼吸强度降低,减少可溶性固形物作为呼吸代谢底物的消耗。所以在低温贮藏期间3 个杏品种两个成熟度果实可溶性固形物保持较好,均在前期快速下降后缓慢上升。八成熟度果实可溶性固形物含量较七成熟度高,这与李宏祥等[22] 对桃溪蜜柚贮藏品质研究结果一致。杏果实糖酸含量及种类是衡量果实风味及品质的重要指标,对果实的商品性有较大的影响[23-24]。本试验研究中3 个杏品种七成熟和八成熟果实的可溶性糖含量随着低温贮藏时间的延长,呈先匀速下降后平稳上升趋势。这是由于果实在采后仍进行新陈代谢,贮藏期间因呼吸作用消耗果实内含物;后期上升是果实中的纤维素、果胶、淀粉等物质水解后又产生糖,从而使糖和可溶性固形物含量上升[14,25-27]。成熟度高的杏果实可溶性糖含量高,七成熟果实可溶性糖含量整体要少于八成熟果实。其中,‘大白杏’八成熟果实可溶性糖含量优于其他两个杏品种,这与张志刚等[28] 在不同成熟度对杏果实品质的影响研究中的结果基本一致。可滴定酸是评价果实风味、口感的重要指标。本试验研究表明,随低温贮藏时间的延长,3 个杏品种七成熟果实的可滴定酸含量高于八成熟果实。在贮藏期间,可滴定酸作为呼吸底物会随着果实成熟度的增加而被消耗,呈明显的下降趋势,此时伴随可溶性糖含量的上升,这与王国立等[29] 在对猕猴桃果实品质研究中的试验结果一致。
果实在贮藏过程中,由于呼吸作用不断加强,代谢产生的活性氧增多,导致果实细胞膜结构被损害,果实品质逐渐下降[28]。维生素C 作为组成果实重要的营养物质广泛存在,其较强的抗氧化性可降低氧化酶活性;它还参与植物细胞膨大与细胞分裂等生理过程[30]。试验结果表明,3 个杏品种七成熟和八成熟果实在低温贮藏中后期质膜透性逐渐升高,抗氧化物质维生素C 含量随之升高。3 个杏品种七成熟度果实维生素C 含量均低于八成熟果实。七成熟果实后熟过程大量消耗维生素C,与杨婷婷[31] 对不同采收成熟度杏果实品质劣变影响研究结果一致。较高的抗氧化物质含量和抗氧化酶活性能够减轻贮藏期间代谢产生活性氧对细胞组织结构的伤害,提升果实耐贮藏性[26,32-33]。这一结论与李亚玲等[34] 对近冰温贮藏对杏果实冷害及活性氧代谢研究中的结果一致。植物机体中的多酚氧化酶在氧气存在的条件下会催化酚类物质为醌类化合物质,进而形成褐色或黑色聚合物,导致果实褐变[35]。试验中,在低温贮藏前期,3 个杏品种两个成熟度果实多酚氧化酶活性较低,随贮藏时间的延长,多酚氧化酶活性均上升后趋于平稳,随后缓慢下降。七成熟度果实多酚氧化酶活性明显高于八成熟果实,说明活性氧的存在破坏了细胞膜并激活多酚氧化酶活性[36]。过氧化物酶作为果实内部重要的抗氧化酶,对于消除活性氧自由基、延缓果实细胞衰老及延长果实货架期具有重要作用[37-38]。过氧化物酶在低温下是高度活性的[39],3 个杏品种两种成熟度果实过氧化物酶活性变化趋势基本一致,且八成熟果实酶活性均高于七成熟果实。这是随着贮藏时间的延长,活性氧自由基上升,过氧化物酶活性增强,进而表现保护机制,提高贮藏品质。这一结果与颜佳薇[30] 在樱桃果实贮藏品质研究中的结论一致。
试验中3 个杏品种两个成熟度果实硬度均随贮藏时间的延长逐渐下降,且七成熟果实硬度和可滴定酸含量始终高于八成熟。3 个杏品种八成熟度果实可溶性固形物、可溶性糖、维生素C 含量在贮藏期间保持较高,具有更好的内在品质及商品性。这一结果与薛晓敏等[21] 对李果实不同采收成熟度品质变化研究结果一致。顾天齐[27] 对不同杏品种不同采收成熟度果实在不同贮藏条件下品质变化进行研究,以果实硬度、可溶性固形物、总糖、果胶含量等作为判断果实贮藏品质的主要指标。
试验中‘树上干杏’果实硬度下降速度慢于‘油光大白杏’和‘大白杏’,可溶性固形物含量变化趋势较‘油光大白杏’和‘大白杏’平稳,且伴随可滴定酸含量快速下降,可溶性糖含量快速上升。综合分析,‘树上干杏’贮藏品质优于‘油光大白杏’和‘大白杏’。
本研究仅研究了4 ℃低温贮藏下3 个杏品种两种成熟度果实贮藏品质变化,未设置其他温度。因此,后续研究还需增加不同温度梯度,以期明确最佳贮藏温度,从而为杏果实贮藏保鲜提供参考依据,为新疆杏产业化发展提供技术保障。
4 结论
3个杏品种七成熟和八成熟果实在低温贮藏过程中,果实的单果重、硬度、果胶和可滴定酸含量均表现出逐渐下降的趋势,可溶性固形物、可溶性糖、纤维素、细胞壁含量和含水量则表现出先下降后升高的趋势。七成熟杏果实由于在贮藏期间果实纤维素、果胶和水含量较高,果实物理结构稳定,果实外在品质方面维持程度较好。八成熟果实贮藏期间可溶性固形物含量,维生素C含量,可溶性糖含量,抗氧化酶活性较高,纤维素含量较少,果实内含物氧化分解量相对较少,内在品质保持程度较好。综合内在和外在品质的保持度和指标数值,八成熟杏果实进行低温贮藏能较好保持果实商品性。3 个杏品种中‘树上干杏’的耐贮藏性要好于‘油光大白杏’和‘大白杏’。