砂梨品種果實冷藏期間質(zhì)地及品質(zhì)差異性評價

周慧娟 葉正文 曾思懿 王曉慶 駱 軍

(1.上海市農(nóng)業(yè)科學院林木果樹研究所，上海 201403；2.上海市設施園藝技術重點實驗室，上海 201403)

早生新水、滬晶梨18、滬晶梨67是遺傳背景相似、由上海市農(nóng)業(yè)科學院林木果樹研究所選育的3個砂梨品種，具有果肉脆嫩、石細胞少、汁液豐富等優(yōu)良特性，加之與翠冠錯峰上市而成為市場新星，是長三角新興的主栽品種[1-3]。砂梨皮薄汁多、具有明顯的呼吸和乙烯釋放高峰，其成熟正值高溫高濕季節(jié)，采后極易軟化和腐敗變質(zhì)[4]；低溫雖然可延長果實的保鮮期，但長期的低溫易使果實出現(xiàn)糖酸失調(diào)、果心褐變等癥狀，嚴重影響了果實的食用和商品價值[5]。

砂梨系統(tǒng)果實采后仍具有新陳代謝進程，可形成其特有的風味[6]。質(zhì)構、色澤、糖酸和揮發(fā)性物質(zhì)是構成果實品質(zhì)的重要因素[7]。質(zhì)構是果實的基本屬性，與口感質(zhì)地和手感質(zhì)地間呈強正相關[8]；糖酸是果實采后衰老期間的代謝底物[9]，可調(diào)控果實風味和色澤的代謝[10]，與果實耐貯性緊密相關[11]。糖代謝及其信號轉(zhuǎn)導在果實的風味、功能、貯藏物質(zhì)及成熟衰老等方面都發(fā)揮著重要作用，不同系統(tǒng)梨果實中糖組分及含量差異較大，主要分為山梨糖醇、果糖和蔗糖積累型[12]，果糖占比對梨果實的甜味起決定作用[11]，砂梨以果糖、山梨醇和葡萄糖為主[13]。不同系統(tǒng)梨果實酸組分及含量存在差異，劉松忠等[11]研究表明，白梨有機酸由蘋果酸、檸檬酸和琥珀酸構成，而蔣爽等[14]發(fā)現(xiàn)梨果實中有機酸以蘋果酸和枸櫞酸為主。蘋果酸與果實酸度呈正相關性[15]，是果實代謝的基礎底物，適量的蘋果酸使梨果實口感清爽，酸味持續(xù)時間長[16]；奎寧酸影響果實苦味，是芳香物質(zhì)合成途徑的中間產(chǎn)物[17]，間接影響了果實的品質(zhì)；檸檬酸與梨果實酸度呈正相關，影響果實的綜合風味[9]。

揮發(fā)性物質(zhì)是影響消費者購買意向的重要果實性狀，包括烴類、有機酸、酯類、醛類、醇類、酮類、萜烯類、氧化物及硫化合物[18]，其成分及比例決定了不同梨果的特有香氣[19]。電子鼻技術由Corrado等[20]提出，在果實的貯藏性評價[21]、腐敗判別[22]、果實新鮮度[23]等方面均有一定的應用，但果實在成熟期和貯藏期間的組分和含量不同，傳感器識別作用有一定差異[24]。電子鼻技術不但可區(qū)分品種差異還可區(qū)別貯藏和貨架期間揮發(fā)性物質(zhì)的變化[25]，為目前較為成熟的檢測技術之一。

研究擬以遺傳背景相似、成熟期不同的早生新水、滬晶梨18、滬晶梨67為試材，測定冷藏期間3個砂梨果實質(zhì)地、糖、有機酸、揮發(fā)性物質(zhì)，并對果實的質(zhì)地及品質(zhì)差異性進行評價，為砂梨品種的選育和采后保鮮技術的研發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗材料

早生新水、滬晶梨18(HJ18)、滬晶梨67(HJ67)梨果實：2021年采自上海市農(nóng)業(yè)科學院莊行綜合試驗站，株行距2.5 m×3.5 m，樹齡10年，果實套單層黃袋，土壤表層肥沃，排灌通暢，統(tǒng)一管理，生長正常。3個品種分別于30株樹樹冠外圍高1.2 m處隨機采摘向陽面果實，每株隨機采摘50個成熟度一致、大小均一、色澤均勻、無病蟲害、無機械損傷的果實，采摘后立即運送至上海市設施園藝技術重點實驗室冷庫進行分裝和預冷處理，果實的入庫品質(zhì)見表1。

表1 梨果實入庫時品質(zhì)狀態(tài)

1.1.2 儀器與設備

防霧保鮮袋：0.03 mm，零度包裝科技有限公司；

質(zhì)構儀：TA.XT.Plus型，英國SMS公司；

高效液相色譜儀：E2695型，美國Waters公司；

高速離心機：X-22R型，美國Beckman公司；

濃縮儀：Eppendorf Concentrator plus TM型，美國Eppendorf公司；

手持阿貝折光儀：PAL-1型，日本ATAGO公司；

電子鼻：PEN3.5型，德國 AIRSENSE公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理 將分選好的果實放置于外襯厚度為0.03 mm 的PE防霧保鮮袋、內(nèi)襯凹槽的塑料筐中，單層擺放，溫度為(4.0±0.5)℃、相對濕度為85%～90%的冷庫中預冷24 h，保鮮袋敞口預冷；封口置于溫度為(1.0±0.5)℃、相對濕度85%～90%的冷庫中貯藏60 d。每個品種設3次重復，每重復300個果實，每個品種共計900個果實。每個品種每10 d取30個果實，對冷藏期間果實質(zhì)構，可溶性固形物、可滴定酸、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、蘋果酸、檸檬酸含量，10個電子鼻傳感器感應值等指標進行測定。

1.2.2 指標測定

(1)質(zhì)構：用質(zhì)構儀對梨果實赤道對稱兩點的質(zhì)構特性進行測定，圓柱形探頭(P/5)直徑5 mm，測前速度60 mm/min，測試速度120 mm/min，測后速度600 mm/min，觸發(fā)力0.5 N。第1次下壓距離3 mm，測定果皮硬度和果皮脆性；第2次下壓距離20 mm，測定果肉硬度、果肉緊實度及果肉脆性。

(2)可溶性固形物含量：取左右赤道對稱部位果肉，20 ℃下，用手持阿貝折光儀測定未經(jīng)稀釋的汁液的可溶性固形物含量，每次隨機取30個果實進行測定。

(3)可滴定酸含量：隨機取18個梨果實赤道對稱兩點的果肉，設3個重復，酸堿滴定法測定(以蘋果酸計)[26]。

(4)蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、蘋果酸、檸檬酸含量：隨機取18個梨果實赤道對稱兩點的果肉，設3個重復，參照嚴娟等[27]的方法測定。

(5)電子鼻傳感器響應值：參照嚴娟等[24]的方法稍作修改，使用PEN3.5型便攜式電子鼻，包含S1芳香苯類(W1C)、S2氮氧化物(W5S)、S3氨類(W3C)、S4氫氣(W6S)、S5烷烴(W5C)、S6甲烷(W1S)、S7硫化氫(W1W)、S8乙醇(W2S)、S9芳香成分與有機硫化物(W2W)和S10烷烴(W3S)10個金屬氧化物傳感器陣列。將5個梨果實放置于干燥皿中，用橡皮塞封口，25 ℃靜置60 min后進行測定。揮發(fā)性氣體以400 mL/min流速通過采集管，清洗時間為60 s，檢測時間為240 s，取168～170 s處1～3個穩(wěn)定信號作為分析時間點。每個樣品重復測定3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析并作圖；采用SPSS 22.0軟件進行相關性分析和顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 果實質(zhì)地差異性比較

由圖1可知，冷藏期間，3個品種梨果肉組織硬度、果肉脆性及果實緊實度呈下降趨勢，帶皮硬度和咀嚼性較為恒定。冷藏期間，HJ67果實帶皮硬度顯著高于HJ18和早生新水，說明遺傳背景相似的3個品種的果皮特性有一定差異，與周慧娟等[28]的結論一致。冷藏第20～60天，HJ18和早生新水果肉組織硬度和果肉脆性呈急劇下降趨勢，顯著低于HJ67的，說明果實質(zhì)地是調(diào)控軟化速率的決定性因素[29]，與HJ67果實較耐貯運的品種特性一致[1-3]。冷藏第30～60天，HJ67果實緊實度急劇下降，HJ18和早生新水果實緊實度較為恒定，且顯著高于HJ67的，說明果實緊實度與耐貯性的關系值得研究。冷藏第30～60天，HJ67果實咀嚼性顯著高于HJ18和早生新水，說明HJ67果實可較好地保持果實固有質(zhì)地特性。綜上，HJ67果實帶皮硬度、果肉組織硬度等質(zhì)地特性優(yōu)于HJ18和早生新水，但存在貯藏后期緊實度降低的缺陷；HJ18果實的果皮特性、緊實度和脆性優(yōu)于早生新水，但果肉組織硬度和咀嚼性無顯著性差異，進一步說明了兩個品種質(zhì)地的相似性。

小寫字母不同表示同一時間點不同處理之間差異顯著(P<0.05)

2.2 果實可溶性固形物、糖組分和含量及配比差異性比較

由圖2可知，冷藏期間，HJ67和早生新水果實可溶性固形物(SSC)含量呈先升后降的趨勢，HJ18果實SSC含量后期呈上升趨勢，說明3種類型梨果實均存在后熟進程，與南果梨的變化趨勢一致[30]。早生新水果實SSC含量于冷藏第40天出現(xiàn)峰值，后期急劇下降，說明 冷藏第40天為其品質(zhì)劣變點，與其對低溫敏感導致果實風味降低有關[29]。HJ67果實SSC含量顯著高于HJ18和早生新水，較好地保持了果實固有風味。

小寫字母不同表示同一時間點不同處理之間差異顯著(P<0.05)

可溶性糖的構成和比例決定果實的甜度，其中果糖最甜，葡萄糖甜度最小[31]。HJ18和早生新水果實的葡萄糖、山梨醇和總糖含量顯著低于HJ67，但其口感甜度卻高于HJ67，與HJ18和早生新水為果糖積累型、HJ67為山梨醇積累型有關[14]。HJ18梨果實的果糖/總糖顯著高于早生新水和HJ67，與HJ18梨果實較HJ67和早生新水甘甜的結論一致，進一步說明了果糖占比決定果實甜味[11]。

冷藏期間，3個品種梨果實葡萄糖含量均呈上升趨勢；HJ18和早生新水果糖含量呈上升趨勢；HJ18山梨醇含量呈上升趨勢，早生新水山梨醇含量呈下降趨勢；HJ67果糖和山梨醇含量無顯著性變化，說明3個品種梨果實采后糖代謝存在差異，最終影響貯藏風味的變化[10]。HJ67的葡萄糖、山梨醇和總糖含量顯著高于HJ18和早生新水，說明HJ67的綜合營養(yǎng)物質(zhì)較高，受冷藏時間調(diào)控??；HJ18果糖含量和果糖/總糖顯著高于HJ67，甜度高；隨著冷藏時間的延長，HJ18和早生新水的果糖/總糖無顯著性差異，但仍顯著高于HJ67。

2.3 果實酸組分和含量的差異性比較

可滴定酸(TA)是果蔬采后新陳代謝的底物，與果實耐貯性密切相關。由圖3可知，冷藏期間，HJ18和早生新水的TA含量呈下降趨勢，HJ67的TA含量較穩(wěn)定，說明HJ18和早生新水消耗了大量的TA以應對低溫環(huán)境[29]；早生新水果實TA含量顯著高于HJ67和HJ18，與HJ67果實較早生新水和HJ18果實酸含量高的結論有一定差異，說明總酸含量不是決定果實酸度值的決定性參數(shù)[9]。

小寫字母不同表示同一時間點不同處理之間差異顯著(P<0.05)

3個砂梨品種的有機酸均以蘋果酸和檸檬酸為主，為典型的蘋果酸積累型，與姚改芳等[12]的結論一致。梨果實中以蘋果酸為主，但檸檬酸含量可影響總酸含量和酸度值[9]。HJ67果實TA和蘋果酸含量低于其他兩個品種，僅為早生新水的0.65倍，但綜合口感卻偏酸，與蔣爽等[14]的結論有一定差異。采摘時，HJ67果實檸檬酸含量顯著高于HJ18和早生新水，且檸檬酸/可滴定酸為HJ18和早生新水的2～3倍，說明檸檬酸含量和占比是導致HJ67果實偏酸的原因之一，與胡紅菊[9]的結果一致。與可溶性糖相比，酸組分和含量對果實的整體風味的貢獻率更大[14]。冷藏第30～60天，早生新水蘋果酸含量急劇下降，說明其綜合風味下降，商品價值降低，HJ18和HJ67較好地保持了果實固有蘋果酸含量；冷藏第20～60天，HJ67檸檬酸含量急劇下降，與果實口感酸度下降的趨勢一致，進一步說明了檸檬酸含量是影響梨果實口感酸度的關鍵參數(shù)[9]。冷藏第0～40天，HJ67檸檬酸/可滴定酸呈下降趨勢，至第40天，檸檬酸/可滴定酸降低至初始的1/2，與長期低溫冷藏導致果實酸度降低，從而影響果實綜合口感的結論一致；冷藏第30～60天，HJ67檸檬酸/可滴定酸顯著高于HJ18和早生新水，比值較恒定，說明HJ67為典型的檸檬酸優(yōu)勢型品種[32]，風味濃郁，不能僅以含酸量的高低斷定果實品質(zhì)優(yōu)劣[33]。HJ67果實口感偏酸，但冷藏期間果實TA、蘋果酸含量較穩(wěn)定，貯藏風味較濃，加之汁液豐富、果肉脆嫩等優(yōu)良性狀，使其在冷藏風味和時間上占有優(yōu)勢；冷藏第30～60天，果實酸度下降至最佳比例，糖酸比適中，與早生新水、翠冠等主栽品種錯峰上市，說明不能以采摘時果品的酸度衡量果實的商品價值。

由圖3可知，采摘時，HJ67果實糖酸比顯著高于HJ18和早生新水。冷藏第0～40天，早生新水果實糖酸比為25%～40%，與初始值差異不顯著；冷藏第40～60天，早生新水果實糖酸比急劇上升，糖酸比失調(diào)，風味降低，與40 d左右為早生新水的安全貯藏期，后期風味下降的結論一致。冷藏期間，HJ18的糖酸比較恒定，與初始值無顯著差異，貯藏風味佳。冷藏第0～40天，HJ67果實糖酸比較穩(wěn)定，風味偏酸，后期糖酸比上升，與冷藏40 d后風味偏甜的結論一致。綜上，不同栽培系統(tǒng)梨品種應根據(jù)其貯藏風味特點和貯藏時間決定銷售市場和品質(zhì)優(yōu)劣[12]。建議冷藏0～40 d的HJ67果實銷往偏酸風味市場，冷藏40～60 d的果實銷往偏甜風味市場。冷藏期間，HJ67可較好地保持果實質(zhì)地，展現(xiàn)出其酸、甜風味的兩面性，錯峰上市，商品價值和食用價值佳。

2.4 果實電子鼻響應值的載荷分析

由圖4可知，PC1中，對3個砂梨品種貯藏風味貢獻較大的傳感器有S2、S6、S7、S8、S9，主要敏感的化合物為氮氧化合物、甲烷、硫化物、醇、芳香成分。

圖4 電子鼻響應值的載荷分析

2.5 果實揮發(fā)性物質(zhì)的差異性比較

由圖5可知，冷藏期間，早生新水的S2、S6、S7、S8和S9響應值呈先下降后平穩(wěn)的趨勢；HJ67的S2、S6、S7和S8響應值持續(xù)下降，S9感應值較平穩(wěn)；HJ18的5個傳感器感應值均無顯著性變化，說明早生新水和HJ67梨果實揮發(fā)性化合物發(fā)生了明顯變化，特別是氮氧化合物、甲烷、硫化物、乙醇等揮發(fā)性化合物，果實風味受冷藏影響較大。冷藏0～40 d，HJ67的S6和S8的響應值顯著高于早生新水和HJ18的，說明HJ67的甲烷和乙醇含量較高，可能與果實偏酸有關；HJ67的S2和S7響應值顯著高于HJ18的，與早生新水的無顯著性差異。3個砂梨品種果實揮發(fā)性物質(zhì)種類受冷藏時間影響較大，但研究未對果實揮發(fā)性物質(zhì)進行定量測定，后續(xù)可結合電子鼻技術和GC-MS技術開展特征揮發(fā)性物質(zhì)的研究工作。

小寫字母不同表示同一時間點不同處理之間差異顯著(P<0.05)

3 結論

試驗表明，滬晶梨18和早生新水為典型的果糖積累型，滬晶梨67為山梨醇積累型，3個品種梨均為蘋果酸積累型。冷藏期間，滬晶梨67可較好地保持果實質(zhì)地，含有較高的葡萄糖、山梨醇、總糖、可滴定酸、蘋果酸，貯藏風味濃郁，耐貯性佳；滬晶梨18果皮特性、緊實度和脆性優(yōu)于早生新水，擁有較高的果糖、蘋果酸含量和果糖/總糖，可保持較高的甜酸度，貯藏風味濃郁；早生新水易軟化，可滴定酸含量呈急劇下降，不耐貯。早生新水和滬晶梨67梨果實揮發(fā)性化合物發(fā)生了明顯變化，特別是氮氧化合物、甲烷、硫化物、乙醇等揮發(fā)性化合物。綜上，早生新水易軟化，風味易失調(diào)，不耐貯藏，安全冷藏期為30 d；滬晶梨18帶皮硬度、緊實度和脆性優(yōu)于早生新水，擁有較高的果糖、蘋果酸含量和果糖/總糖，貯藏風味佳，安全冷藏期為40 d；滬晶梨67可保持較高的果實質(zhì)地特性，糖酸含量高，貯藏風味濃郁，安全冷藏期為60 d。后續(xù)可結合電子鼻技術和GC-MS技術，對受貯藏時間和貯藏條件影響較大的揮發(fā)性物質(zhì)進行定性和定量分析，以篩選特征揮發(fā)性物質(zhì)。