翠冠梨果不同部位可溶性固形物及硬度測(cè)定比較研究

李艷婷，周 錚，黃冬華，周超華，徐 雷

(江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，南昌，330200)

翠冠梨是砂梨系統(tǒng)中的優(yōu)良品種之一，也是我國(guó)長(zhǎng)江流域以南地區(qū)第一大栽培品種[1]。果肉硬度、可溶性固形物等是影響梨果市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要品質(zhì)因子[2]，而梨果內(nèi)在品質(zhì)的科學(xué)測(cè)定與分析，關(guān)系到梨果成熟采摘期的確定、品種更新迭代及梨園土肥水管理等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的有序健康發(fā)展[3-4]。根據(jù)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布的《鮮梨》(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T 10650-2008)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則，果肉硬度與可溶性固形物的測(cè)定通常采用果實(shí)硬度計(jì)與手持折光儀；硬度的測(cè)定部位為果實(shí)相對(duì)兩面的胴部，可溶性固形物的測(cè)定對(duì)象為整果果汁。在實(shí)際生產(chǎn)中，果農(nóng)多是隨機(jī)選取部分樣品果對(duì)其胴部及整果果汁進(jìn)行硬度與可溶性固形物含量的測(cè)定，測(cè)定方法繁瑣復(fù)雜，費(fèi)時(shí)耗力，缺乏科學(xué)性與時(shí)效性，且會(huì)破壞樣本，使其失去商品價(jià)值[5]。為此，果樹(shù)科研工作者先后進(jìn)行了大量的探索試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，同類(lèi)水果不同品種、同一水果不同部位的果肉硬度與可溶性固形物含量均存在一定差異[6]，但尚未見(jiàn)梨果不同部位可溶性固形物與硬度測(cè)定研究的相關(guān)報(bào)道。隨著近紅外技術(shù)的出現(xiàn)，水果內(nèi)部品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)成為研究熱點(diǎn)，并在蘋(píng)果[7]、獼猴桃[8]﹑櫻桃[9]、甜瓜[10]、南果梨[11]等水果上相繼得到應(yīng)用。

本研究以翠冠梨為試驗(yàn)材料，開(kāi)展不同部位梨果可溶性固形物、果肉硬度與常規(guī)整果測(cè)定方法的相關(guān)性研究，分析無(wú)損測(cè)糖儀與手持折光儀檢測(cè)結(jié)果的差異顯著性，以找到梨果可溶性固形物、果肉硬度適宜測(cè)定部位及高效便捷的無(wú)損糖度測(cè)定方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試翠冠梨采自江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高安基地梨園。10年生翠冠梨，棚架樹(shù)形，盛果期，果實(shí)套雙層袋，外層為外黃內(nèi)黑，內(nèi)層為黃色。選擇生長(zhǎng)健壯、產(chǎn)量中上、成熟一致的5株翠冠梨樹(shù)，在樹(shù)冠外圍中部的東、西、南、北、中各取2個(gè)梨果作為待測(cè)樣品，每批次共取50個(gè)梨果；分5批采摘，采樣時(shí)間分別為2021年盛花后的114、117、120、123、126 d。

試驗(yàn)儀器為PAL-HIKARi 12 ATAGO(愛(ài)拓)無(wú)損測(cè)糖儀(廣州市愛(ài)宕科學(xué)儀器有限公司)；PAL-3 ATAGO(愛(ài)拓)手持折光儀(廣州市愛(ài)宕科學(xué)儀器有限公司)；GY-1硬度計(jì)(樂(lè)清市艾德堡儀器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 無(wú)損測(cè)糖儀重復(fù)性檢驗(yàn) 所有理化指標(biāo)的測(cè)定在溫度為22 ℃左右的室內(nèi)環(huán)境條件下(儀器操作手冊(cè)要求環(huán)境溫度為15～30 ℃)進(jìn)行(下同)。選取果形一致、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的翠冠梨樣品，用無(wú)損測(cè)糖儀正對(duì)同一個(gè)測(cè)定區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，重復(fù)4次，所得數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS 20.0軟件進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，分析無(wú)損測(cè)糖儀檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性。

1.2.2 無(wú)損測(cè)糖儀校正 分別用無(wú)損測(cè)糖儀與手持折光儀測(cè)定15個(gè)翠冠梨果實(shí)可溶性固形物含量，通過(guò)Excel 2007得出兩種測(cè)糖儀檢測(cè)結(jié)果的擬合曲線方程，根據(jù)方程的斜率與截距校正無(wú)損測(cè)糖儀。

1.2.3 無(wú)損測(cè)糖儀檢測(cè)可溶性固形物 每批次樣品中選取40個(gè)大小均勻一致的翠冠梨果實(shí)，先將梨果劃分為靠近頂部(萼端)區(qū)域、靠近胴部(赤道)區(qū)域和靠近肩部(梗端)區(qū)域(均不切開(kāi)，下同)。每個(gè)區(qū)域分別檢測(cè)3個(gè)不同方位(間隔角度在120°左右)的可溶性固形物含量，記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值。

1.2.4 果肉硬度檢測(cè) 對(duì)已進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的同一批梨果樣品的萼端、胴部與梗端3個(gè)區(qū)域，削去1 cm2面積大小的果皮，盡可能少損及果肉，分別用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定果肉硬度。每個(gè)區(qū)域分別檢測(cè)3個(gè)不同方位(間隔角度在120°左右)的果肉硬度值，記錄硬度值數(shù)據(jù)，計(jì)算硬度平均值。

1.2.5 手持折光儀檢測(cè)可溶性固形物 對(duì)已進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)和果肉硬度檢測(cè)的同一批梨果樣品去皮，測(cè)定前將梨果劃分為靠近萼端、靠近胴部和靠近梗端3個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域再均勻分為3等份(間隔角度在120°左右)，作為待測(cè)樣本。對(duì)切分好的果肉(果心之外，果皮之內(nèi)的位置)進(jìn)行榨汁，使用手持折光儀測(cè)定3個(gè)部位不同樣本及混合后整果果汁的可溶性固形物含量，每組3次重復(fù)。所測(cè)結(jié)果通過(guò)溫度折光糖度計(jì)校正表計(jì)算最終數(shù)值。

1.2.6 感官品質(zhì)評(píng)價(jià) 從每批次翠冠梨樣本中隨機(jī)選擇8個(gè)具有代表性的梨果，供6名經(jīng)驗(yàn)豐富的梨產(chǎn)業(yè)科研工作者品嘗。品嘗前對(duì)梨果去皮，將果肉切分為果實(shí)萼端、胴部與梗端3個(gè)區(qū)域，再對(duì)每個(gè)區(qū)域均勻分為3小塊。感官評(píng)價(jià)酸甜度、果肉脆性、化渣性，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)參照魏陽(yáng)吉[12]。其中酸甜度指標(biāo)有非常甜、酸甜、適中、不甜，果肉脆性指標(biāo)有硬脆、細(xì)脆、細(xì)面，化渣性指標(biāo)有無(wú)渣、較化渣、不化渣。各指標(biāo)根據(jù)每項(xiàng)累計(jì)得分?jǐn)?shù)進(jìn)行統(tǒng)分，分值越高代表該指標(biāo)越優(yōu)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

各指標(biāo)設(shè)置3次重復(fù)，所得結(jié)果使用成對(duì)數(shù)據(jù)t檢驗(yàn)檢測(cè)無(wú)損測(cè)糖儀的重復(fù)性；用Excel 2007得出無(wú)損測(cè)糖儀檢測(cè)值與手持折光儀檢測(cè)值的擬合方程；用SPSS 20.0軟件進(jìn)行Duncan's檢驗(yàn)，通過(guò)多重比較，分析梨果不同部位可溶性固形物、果肉硬度、無(wú)損測(cè)糖儀與手持折光儀檢測(cè)結(jié)果的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 手持折光儀檢測(cè)果實(shí)不同部位可溶性固形物

可溶性固形物是指果實(shí)中能溶于水的糖﹑酸﹑維生素和礦物質(zhì)等，是反映果實(shí)中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多少的指標(biāo)[13]。對(duì)5組不同批次采摘的翠冠梨果實(shí)不同部位使用常規(guī)手持折光儀進(jìn)行可溶性固形物檢測(cè)，結(jié)果顯示，隨著取樣時(shí)間的推進(jìn)，同一部位可溶性固形物含量整體表現(xiàn)出遞增趨勢(shì)；3個(gè)不同部位的可溶性固形物含量以萼端最高，萼端與赤道、梗端相比，第一批次(114DAF)的萼端與赤道、第二批次(117DAF)的萼端與梗端存在顯著性差異，其他3個(gè)批次的檢測(cè)結(jié)果均存在極顯著差異。值得注意的是，5組不同批次采摘的翠冠梨果實(shí)中，果實(shí)胴部可溶性固形物含量與整果果汁無(wú)顯著差異，而第三至第五批次果實(shí)萼端、梗端位置的檢測(cè)結(jié)果顯著高于或顯著低于整果果汁含量(見(jiàn)表1)。該試驗(yàn)結(jié)果表明，翠冠梨可溶性固形物含量的測(cè)定在一定程度上可由對(duì)整果果汁的測(cè)定簡(jiǎn)化為對(duì)果實(shí)赤道位置果汁的測(cè)定。

表1 翠冠梨不同部位不同取樣時(shí)間果實(shí)的可溶性固形物含量 %

2.2 果肉硬度檢測(cè)結(jié)果

果肉硬度是果實(shí)單位面積受壓時(shí)所能承受的抗力，與果肉細(xì)胞大小、細(xì)胞密度和細(xì)胞壁果膠含量密切相關(guān)，其值直接影響果肉質(zhì)地與脆性[14-15]。隨著梨果生長(zhǎng)發(fā)育的不斷推進(jìn)，5組不同批次采摘的翠冠梨果肉硬度表現(xiàn)出先上升后下降趨勢(shì)。研究表明，當(dāng)梨果達(dá)到一定成熟轉(zhuǎn)入后熟階段，細(xì)胞壁果膠物質(zhì)的降解、纖維素分離引起細(xì)胞間結(jié)合力的下降均會(huì)導(dǎo)致果肉硬度的降低[16]。值得注意的是，3個(gè)部位果肉硬度檢測(cè)結(jié)果表現(xiàn)為萼端硬度最高。萼端與赤道、梗端相比，除第一批次的萼端與赤道不存在顯著性差異外，第二至第五批次的檢測(cè)結(jié)果均存在極顯著差異；而果實(shí)赤道位置與果實(shí)梗端硬度值無(wú)顯著差異，與3個(gè)部位的硬度平均值也無(wú)顯著性差異(見(jiàn)表2)，試驗(yàn)結(jié)果與有關(guān)研究基本一致[17]。造成這一現(xiàn)象的原因可能是果實(shí)胴部生長(zhǎng)發(fā)育快，細(xì)胞大、密度小，而果實(shí)萼端細(xì)胞小，密度大，硬度相對(duì)較大。綜合數(shù)據(jù)表明，翠冠梨果實(shí)胴部為硬度適宜測(cè)定區(qū)域，試驗(yàn)結(jié)論與國(guó)標(biāo)《鮮梨》相一致。

表2 翠冠梨不同部位的果肉硬度 kg·cm-2

2.3 無(wú)損測(cè)糖儀檢測(cè)果實(shí)不同部位可溶性固形物

2.3.1 重復(fù)性檢驗(yàn) 使用無(wú)損測(cè)糖儀檢測(cè)梨果可溶性固形物，重復(fù)4次，將測(cè)得數(shù)據(jù)使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)﹐當(dāng)6組配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果平均值均小于0.3，配對(duì)數(shù)據(jù)t檢驗(yàn)雙側(cè)概率>0.05時(shí)，表明測(cè)量結(jié)果無(wú)顯著偏差，該無(wú)損測(cè)糖儀重復(fù)性較好(見(jiàn)表3)。

表3 無(wú)損測(cè)糖儀重復(fù)性檢測(cè)

2.3.2 儀器校正 隨機(jī)選取15個(gè)外形均一的翠冠梨，結(jié)合無(wú)損測(cè)糖儀(y)與手持測(cè)糖儀(x)所測(cè)結(jié)果做出散點(diǎn)圖，得到擬合曲線方程y=0.699 9x+4.174 2，R=0.786 9，使用該擬合曲線方程對(duì)無(wú)損測(cè)糖儀進(jìn)行校正(見(jiàn)圖1)。

圖1 無(wú)損測(cè)糖儀校正

2.3.3 無(wú)損測(cè)糖儀檢測(cè)可溶性固形物結(jié)果 無(wú)損測(cè)糖儀的廣泛應(yīng)用，對(duì)果品物質(zhì)成分的實(shí)時(shí)快速分析起到了巨大的推動(dòng)作用[10]。經(jīng)校正后的無(wú)損測(cè)糖儀檢測(cè)翠冠梨不同部位可溶性固形物含量，所得數(shù)據(jù)與手持測(cè)糖儀檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行差異顯著性分析。結(jié)果顯示，5組不同批次采摘的翠冠梨果實(shí)可溶性固形物含量整體表現(xiàn)為果實(shí)萼端最高，梗端最低，赤道居中。萼端與梗端相比，檢測(cè)結(jié)果均存在極顯著差異；5組不同批次采摘的翠冠梨果實(shí)赤道、萼端部位的可溶性固形物含量與3個(gè)部位的平均值無(wú)顯著差異。與此同時(shí)，無(wú)損測(cè)糖儀對(duì)果實(shí)赤道位置可溶性固形物的檢測(cè)結(jié)果與手持折光儀對(duì)整果果汁(國(guó)標(biāo))的檢測(cè)結(jié)果無(wú)顯著性差異，無(wú)損測(cè)糖儀對(duì)同一梨果3個(gè)部位的可溶性固形物含量檢測(cè)結(jié)果均值與整果果汁檢測(cè)無(wú)顯著性差異(見(jiàn)表4)。

表4 無(wú)損測(cè)糖儀校正后測(cè)定的可溶性固形物含量 %

綜合來(lái)看，翠冠梨果實(shí)可溶性固形物含量的確定，可將手持折光儀對(duì)整果果汁的測(cè)定簡(jiǎn)化為無(wú)損測(cè)糖儀對(duì)果實(shí)赤道位置的測(cè)定。

2.4 感官品質(zhì)分析

感官評(píng)價(jià)是梨果品質(zhì)分析中不可或缺的一部分，科學(xué)客觀的理化指標(biāo)測(cè)定方法結(jié)合主觀的口感分析能更全面地評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)優(yōu)劣，同時(shí)也能互相佐證測(cè)定方法的可靠性與準(zhǔn)確度[18]。由表5可知，翠冠梨果實(shí)3個(gè)部位的感官評(píng)價(jià)分值呈現(xiàn)不同程度的差異性。具體表現(xiàn)為萼端部位肉質(zhì)硬脆、香甜濃郁、汁多化渣，品質(zhì)性狀較佳；梗端部位肉質(zhì)細(xì)脆、風(fēng)味較淡、汁多化渣，口感相對(duì)較差；赤道部位肉質(zhì)硬脆、風(fēng)味適中、汁多化渣，品質(zhì)居中。在果肉甜度指標(biāo)中，萼端部位的果肉顯著優(yōu)于果實(shí)赤道與梗端，與上述可溶性固形物含量的測(cè)定結(jié)果相吻合；在果肉脆性指標(biāo)中，梨果赤道部位硬脆與細(xì)面的分值占比優(yōu)于萼端與梗端部位，與梨果硬度測(cè)定值存在一定的出入，但無(wú)顯著差異；在果肉化渣性指標(biāo)上，3個(gè)部位也未表現(xiàn)出顯著性差異，表明該屬性或與果肉硬度不存在相關(guān)性(見(jiàn)表5)。

表5 翠冠梨果不同部位的感官得分

3 小結(jié)

梨果可溶性固形物含量與果肉硬度是果實(shí)鮮食、加工、貯藏與運(yùn)輸?shù)闹匾笜?biāo)。本研究分析了翠冠梨果實(shí)不同部位可溶性固形物和果肉硬度數(shù)據(jù)的差異性，比較了手持折光儀和無(wú)損測(cè)糖儀兩種測(cè)定方法的相關(guān)性，并對(duì)5組不同熟期采摘的梨果進(jìn)行了感官品質(zhì)分析。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，翠冠梨赤道部位果肉果汁與整果果汁的可溶性固形物含量、無(wú)損測(cè)糖儀與手持折光儀所測(cè)結(jié)果無(wú)顯著性差異，硬度測(cè)定部位與《鮮梨》標(biāo)準(zhǔn)、感官分析結(jié)果與理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果基本吻合。綜合試驗(yàn)分析認(rèn)為，翠冠梨果肉硬度值的確定宜取果實(shí)赤道3個(gè)不同方位硬度的平均值，可溶性固形物的確定可簡(jiǎn)化為無(wú)損測(cè)糖儀對(duì)果實(shí)赤道位置的測(cè)定，該測(cè)定方法相對(duì)于常規(guī)測(cè)定更加簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、高效，且不破壞樣品，對(duì)梨果生產(chǎn)與科學(xué)研究具有一定的指導(dǎo)價(jià)值。