越橘果實成熟過程中硬度變化及果實品質指標研究

程彥博

[摘 要] 果實的成熟軟化是植物自然生長發(fā)育過程中一個非常重要的部分，其不僅受內部基因信息調控，同時也會受外界因素影響。成熟軟化的外在表現(xiàn)包括果實外觀改變、果皮硬度下降、果肉質地變軟，內在營養(yǎng)成分含量以及各種生物酶的活性均會相應變化。硬度和質地是果實成熟的宏觀標準和果實的重要品質性狀，其影響果實采摘前后的處理方式、貯藏時期的長短、果實的風味以及口感等。采摘后的果實由于尚具備呼吸作用，果實仍然具有生物活性，細胞內部的代謝活動會正常進行，并保持一定的代謝速度，導致一系列的生理生化過程伴隨發(fā)生，這些均會導致果實耐儲性降低。基于此，本文進行果實硬度及相關品質指標的研究，以便可更好地為果實加工利用提供理論依據(jù)和技術支撐。

[關鍵詞] 越橘;果實成熟;硬度變化;品質指標

[中圖分類號] S66 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）26-85-2

越橘，杜鵑花科越橘屬，又名野生藍莓，為多年生落葉灌木或小灌木，樹高多為0.5～1.0 m，枝條細短，幼枝有微柔毛，成熟老枝無毛;葉片紙質，散生，多數(shù)為倒卵形、橢圓形、圓形全緣或有鋸齒;葉柄較短，長1～2 mm，葉背部有微毛。我國野生越橘資源比較豐富，主要產(chǎn)地為黑龍江大小興安嶺地區(qū)、內蒙古、吉林省長白山附近、新疆等地區(qū)，適宜生長地點主要有山坡落葉松林下、林緣，高山草原、沼澤濕地等山地林內或者灌叢中。越橘果實為漿果，近球形或橢圓形，果實顏色多為藍色或者深藍色，果型相對較小，直徑1 cm左右，果肉細膩，種子極小不影響口感，果實基本可全部食用，且口味甜酸適中，同時具有宜人的香氣，既可用于鮮食，也可加工成果汁飲料、果酒飲品、果醬、冰淇淋等。越橘果實內含有大量營養(yǎng)成分，除富含人體必需的維生素、微量元素以外，還含有15種氨基酸，其中必需氨基酸6種，且含有大量稀有成分，如鞣花酸、超氧化物歧化酶（SOD）、花色素苷、葉酸及類黃酮等。越橘具有較高的營養(yǎng)價值，具有抗氧化、預防癌癥等人體保健功能，被聯(lián)合國糧農組織（FAO）推薦為5種保健食品之一。

1 國內外越橘果實成熟研究現(xiàn)狀

目前，國內外在產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對成熟的水果種類上的研究已取得了一定進展。陳麗璇等人在草莓果實和葉片方面通過外源施加鈣對植物體內營養(yǎng)元素含量是否會產(chǎn)生明顯的變化進行了分析[1]。茅林春等通過試驗得出了果膠在桃子果實成熟中起到一系列相關作用[2]。在臍橙和柑橘果實品質方面，鮑江峰對果皮亮度值、可溶性酸、維生素C含量、果實出汁率等進行了檢測[3]。唐莎莎等人通過對果實硬度、果實內總酸含量、可溶性固形物含量、果實形態(tài)等9個果實品質指標的測定，對新疆無核白葡萄果實進行果實品質分析以及等級劃定[4]。關軍鋒等通過試驗證明，在蘋果成熟過程中，果實硬度下降，果實軟化，果實內原果膠含量減少，與此同時可溶性果膠含量上升[5]。劉劍峰等針對梨發(fā)育中果實內部鈣含量與可溶性果膠、原果膠含量的變化進行了分析[6]。以上研究均為果實成熟度劃分標準的建立奠定了基礎，提供了重要參考。

2 越橘果實成熟的各項指標

2.1 果實硬度

果實成熟是一系列復雜的發(fā)育調控過程，在成熟期間果實會發(fā)生一連串的變化。其中，包括細胞壁的降解、內含物含量變化、呼吸速率的變化，以及其他物質代謝過程等生理生化變化[7]。果實成熟最重要的外在可觀測特征即是果實硬度的下降，果實硬度的變化趨勢是果實貯藏過程中是否耐貯的直觀表現(xiàn)之一。果實硬度下降，主要是由于果實在逐漸成熟衰老的過程中，果膠質和內含物不斷降解的緣故[8]。

2.2 果膠

果膠酶類對果膠物質的降解作用會使細胞逐漸失去聚合力。果實后熟過程中，果膠質主要作為不溶于水的原果膠物質存在，隨著果實成熟進程的推進，原果膠會逐漸在果膠酶的作用下降解成可溶性果膠，原果膠到可溶性果膠轉變的這一過程，會導致果實細胞發(fā)生分離，果實硬度下降。對果膠起到直接降解作用的果膠酶類包括PG、PE酶，這兩者的相互促進、共同作用促使果膠在果實成熟中由不溶性原果膠向可溶性果膠轉化。需要注意的是，對于兩者在水解過程中各自的作用時段至今一直沒有確切劃分，但普遍認為PE酶對果膠的脫酯化為PG的水解提供了前體物質，在果實硬度下降過程中PG是承擔果膠水解的主要酶類[9]。

2.3 纖維素和纖維素酶

纖維素是由多個葡萄糖單元相互連接而形成的線性長鏈，其作為微絲結構形式而存在于細胞壁內，占細胞初生壁物質的20%～30%，主要用以維持細胞形狀。研究發(fā)現(xiàn)，生長成熟初期果實內含有相對較高的纖維素含量，待果實成熟軟化后，內部纖維素結構解體，纖維素含量出現(xiàn)大幅度減少。因此，纖維素的最初水解對促進果實成熟軟化具有非常重要的作用。

纖維素酶是降解羧甲基纖維素的一組活性酶。研究表明，纖維素酶在蘋果、鱷梨、柿子等果實成熟軟化過程中均起到了非常關鍵的作用。研究發(fā)現(xiàn)，無論在鱷梨果實發(fā)育成熟期間，還是采摘后貯藏期間，隨著果實成熟度的增加以及貯藏時間的延長，果實內纖維素酶活力均增加，果實硬度隨之降低。同時，在蘋果、柿子貯藏過程中，隨著硬度的下降，纖維素酶活性不斷提高。

2.4 總糖

果實中所含糖分的種類及其含量是決定該果實品質的一個重要指標。果實內糖分的積累是果實品質形成的關鍵，深入了解成熟期果實內糖分含量，可為調控果實品質、判定果實品級提供理論依據(jù)。

越橘果實中可溶性還原糖主要包括果糖和葡萄糖，蔗糖含量極少。不同種類和品種的越橘果實中，3種糖的所含比例不同，且果實自身不同發(fā)育階段時期，果實內部的糖分比例也不盡相同。果實糖分的累積主要來自于葉片合成光合作用。越橘果實在發(fā)育成熟過程中能一直進行光合作用，不斷累積果實質量，并提高有機物含量。此外，在果實成熟過程中，枝梢或根部會向果實運輸糖分，且淀粉及有機酸會轉化為可溶性糖，蔗糖是大部分果樹光合產(chǎn)物的主要運輸形態(tài)，可通過韌皮部運輸進入果實代謝并積累。由此可見，果實的發(fā)育過程即是糖分積累的過程。果實由發(fā)育初期的苦、濕、無味轉化為成熟期色、香、味俱佳，其中糖分的作用巨大。

2.5 總酸

果實內有機酸的組成類別和占比是衡量果實品質的重要因素。根據(jù)不同樹種果實內有機酸的組成，可將果實分成不同類型。不同樹種、不同品種以及不同時期的同種果實內含酸量均不相同，且差異有時十分明顯。

越橘果實內有機酸種類組成較為復雜，不同品種之間差異較大。通過利用高效液相色譜檢測發(fā)現(xiàn)，6個高叢越橘品種有機酸以梓檬酸為主，其次是琥泊酸。兔眼越橘品種差異較大，大部分品種以琥拍酸為主，個別品種蘋果酸含量較高。研究發(fā)現(xiàn)，越橘果實中奎寧酸含量最高，其次是梓檬酸，再次是蘋果酸。紅豆越橘果實中所含有機酸成分十分復雜，包括梓檬酸、玻拍酸、蘋果酸、酒石酸、烏頭酸、奎寧酸及草酸等十多種酸。果實內有機酸含量是由自身遺傳特性、外界環(huán)境因子和人工栽培措施等多個因素共同作用的結果。研究果實中有機酸的含量，對判定果實品質，對果樹育種、運輸加工、生產(chǎn)栽培等具有重要意義。

3 結論

越橘因其具有極高的營養(yǎng)保健價值及生產(chǎn)經(jīng)濟價值，現(xiàn)已成為提升果品產(chǎn)業(yè)層次、調整優(yōu)化果樹樹種結構的首選果樹之一，也是全球森林林下經(jīng)濟重要的組成部分。隨著對越橘果實的營養(yǎng)保健以及經(jīng)濟價值的認可，越橘種植量不斷擴大，科學研究工作也逐步深入。通過研究果實成熟過程中品質指標的變化，對越橘果實品質、運輸、貯存等起到了至關重要的作用，指導了企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)、經(jīng)營和管理，針對果實成熟度無控制、盲目野蠻采摘、嚴重影響經(jīng)濟效益的現(xiàn)象提出了合理規(guī)范標準，在果實加工利用方面提供了理論依據(jù)和技術支撐。

參考文獻

[1]陳麗璇，陳麗虹，莊榮福.田間噴鈣對草莓果實和葉片營養(yǎng)元素含量的影響[J].園藝學報，2003（4）：449-451.

[2]茅林春，張上隆.果膠酶和纖維素酶在桃果實成熟和絮敗中的作用[J].園藝學報，2001（2）：107-111.

[3]鮑江峰.紐荷爾臍橙和湖北省主要柑橘品種果實品質的研究與區(qū)劃[D].武漢：華中農業(yè)大學，2005.

[4]唐莎莎.無核白葡萄果實品質評價研究[D].烏魯木齊：新疆農業(yè)大學，2013.

[5]關軍鋒，張立彬，于鳳鳴，等.采前噴鈣對甜櫻桃果實品質和采后生理的影響[J].河北農業(yè)大學學報，1999（1）：45-48.

[6]劉劍鋒，張紅艷，彭抒昂.梨果實發(fā)育中果肉及種子鈣和果膠含量的變化[J].園藝學報，2003（6）：709-711.

[7]鐘云，姜波，蔣儂輝，等.不同楊桃品種品質分析及草酸含量的測定研究[J].廣東農業(yè)科學，2009（12）：67-69.

[8]鄧顯容.不同品種草莓果實品質分析[J].安徽農業(yè)科學，2008（21）：9018.

[9]楊麗勇.藍莓的營養(yǎng)保健功能及其產(chǎn)品開發(fā)[J].中國食物與營養(yǎng)，2007（4）：24-25.