火龍果果實生長及內含物變化規律

張瀚 楊福孫 胡文斌 孫會舉 李洪立

摘要：為研究火龍果果實生長發育規律及果實內含物的變化，為火龍果高產栽培、花后管理及品種推廣提供理論基礎，選取大紅、白玉龍和雙色3個不同品系的火龍果，測定花后0～35 d果實的形態指標、內含物含量的變化情況。結果表明：（1）火龍果的鮮質量、果實橫縱徑、果肉橫縱徑隨著生長過程的推進均呈現線性增長的趨勢;果皮厚度呈現為先增厚后迅速變薄的趨勢。（2）果實可溶性糖、甜菜紅素和可溶性固形物含量均呈現為前期穩定積累、后期迅速增加的變化趨勢。（3）果實有機總酸含量呈現出“M”形先升高后降低的變化趨勢，其中前期主要成分為草酸，后期為蘋果酸。（4）花后35 d果實成熟時，大紅火龍果的平均鮮質量最大，為313.3 g，果實、果肉橫徑最大，分別為74.74、70.43 mm，果皮最薄，厚度僅為1.71 mm，雙色、白玉龍火龍果次之;大紅、雙色火龍果果形為近圓形，白玉龍果實、果肉縱徑最大，果形表現為橢圓形;雙色火龍果的平均可溶性糖、可溶性固形物含量最大，分別為124.91 mg/g、19.4%，大紅火龍果次之，白玉龍火龍果最少;大紅火龍果的甜菜紅素含量顯著高于雙色、白玉龍火龍果，為57.52 mg/L;大紅火龍果的總酸含量最低，為43.26 mg/L，雙色火龍果的總酸含量最高，為59.94 mg/L。火龍果果實生長的中后期是果實質量迅速增加的時期，此時果皮迅速變薄，果實橫徑、縱徑快速增長，可溶性固形物、可溶性糖和甜菜紅素快速積累，該時期也是有機酸轉化含量變少的重要階段。雙色可溶性糖、可溶性固形物含量均最高;大紅單果質量大，果皮薄，甜菜紅素含量最高，有機酸含量最低;白玉龍果實有機酸含量高。

關鍵詞：火龍果;生長發育;可溶性糖;有機酸;甜菜紅素

中圖分類號：S667.901 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2022）11-0161-08

收稿日期：2021-08-15

基金項目：農業農村部新設財政項目（編號：RZJP2020004）;社會公益類科研機構改革專項（編號：PZS2021008）;海南省重點研發計劃（編號：ZDYF20202051）。

作者簡介：張 瀚（1996—），男，山東青島人，碩士研究生，主要從事作物栽培生理生態研究。E-mail：1300405376@qq.com。

通信作者：李洪立，副研究員，主要從事作物栽培生理生態研究。E-mail：167904117@qq.com。

火龍果果實外觀艷麗，外形美觀，果肉鮮甜可口，具有較高的研究價值。當前，關于火龍果果實營養成分和功能物質的研究較為成熟，如有關火龍果中有機酸、蛋白質、甜菜紅素²等成分含量的研究。火龍果果實的整個生長發育階段中，其外觀形態、內含物含量和有機酸變化是影響火龍果果實的產量和品質形成的重要因素。從坐果到果實成熟的不同階段，其果實外觀形態和內含物的含量是外界環境和栽培措施作用的反映。

通過對果實生長發育規律、內含物和有機酸變化趨勢的研究，可以準確掌握火龍果果實生長中的重要時期，為指導火龍果的栽培和花后管理提供科學依據，進而提高果實產量和品質。同時測定花后35 d時火龍果的形態、內含物和有機酸的組成和含量，以此探究3種不同品系火龍果果實成熟時的差異，為生產實踐中火龍果的采摘、開發和利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為3年生長勢良好的軟枝大紅、雙色和白玉龍3個不同品系的火龍果植株，均為海南省火龍果種植推廣品種。

1.2 試驗設計

本試驗于2020年9月2號火龍果果期開始，同時標記大紅、雙色和白玉龍3個品種的幼果各50個，從謝花后開始至果實成熟（花后35 d），每隔5 d采1次樣，每次取5顆果實。

1.3 測定項目

1.3.1 果實形態指標的測定 將取回的火龍果果實清洗干凈后，用電子天平測定其鮮質量，使用游標卡尺測定果實橫徑、縱徑、果皮厚度、果肉橫徑、縱徑、果形指數等指標。

1.3.2 內含物含量的測定 可溶性糖采用蒽酮比色法測定，甜菜紅素含量用浸提法結合紫外分光光度法測定，可溶性固形物含量采用手持糖度計測定。

有機酸含量的測定：先用南京先歐儀器制造有限公司的TS-48型高通量多樣品組織研磨儀將樣品破碎，再用美國Waters公司的Waters e2695型高效液相色譜儀，采用外標法以保留時間、雙波長定性，進行峰面積定量。每個樣品重復測定3次，取平均值。

1.4 數據分析

用Excel 2019進行數據處理和圖表制作，用SPSS 20.0進行數據統計和分析，不同處理間的相同指標用Duncan's法進行比較（α=0.05）。

2 結果與分析

2.1 果實生長過程中形態指標的變化

2.1.1 果實生長過程中色澤的變化 火龍果成熟時，果實的表皮顏色和鱗片能夠反映果實熟度和新鮮度，火龍果的形狀會影響火龍果的口感，其形狀越圓，果肉越飽滿，口感葉更甜。本研究比較了3個不同品系的火龍果從坐果期到成熟期的果實外觀，從圖1可以看出，花后0～20 d，火龍果果皮為綠色;花后20 d開始果皮開始轉紅，鱗片隨著生長過程的推進逐漸變小;花后35 d時，果皮色澤呈紅色，鱗片尖端呈綠色，大紅、雙色果實呈近圓形，白玉龍為橢圓形，大紅的果實最大，白玉龍的果實最長。

2.1.2 果實生長過程中鮮質量的變化 果實鮮質量是影響火龍果品質及產量的重要因素。從圖2可知，3種火龍果的單果果實發育總體均呈現出“快—慢—快”的變化規律。花后0～15 d，大紅、雙色火龍果果實生長速率較快;花后16～20 d，火龍果果實的生長速度變緩，此時的果實質量增加較不明顯;花后21～35 d果實成熟時，果實的生長恢復為較快的增長速率，大紅、雙色火龍果在不同時期的生長速度基本保持一致。白玉龍火龍果花后5～20 d 的生長速率較快，花后21～35 d的生長速率變緩。花后35 d時，大紅火龍果的平均單果質量最高，為313.3 g，其次為雙色火龍果，平均單果質量為 282.2 g，白玉龍火龍果的單果質量最低，為275.9 g。

2.1.3 果實生長過程中果皮厚度的變化 果皮厚度的變化過程影響著果實的發育，果皮的發育會影響果肉生長發育所需要的養分供給關系，尤其是果實發育后期為最關鍵的節點。同時，成熟的果實果皮厚度也會影響果肉質量及果實品質。從圖3可知，3種火龍果果實生長過程中果皮厚度的變化無明顯差異，從坐果期至成熟期，果皮厚度均呈現先增厚后變薄的變化規律。花后0～15 d，果皮逐漸增厚，花后15 d達到最厚，花后16～35 d果皮厚度迅速變薄，到花后35 d時最薄，其中大紅最薄，為1.71 mm。

2.1.4 果實生長過程中果形指數的變化 果形指數主要影響了果實成熟時的形狀，也是火龍果作為商品果實的質量指標之一。從圖4可以看出，大紅、雙色和白玉龍3種火龍果的果實橫徑隨著生長發育呈線性增長，縱徑在花后0～15 d生長速率較快，花后16～35 d生長速率變緩。火龍果的果形指數呈現出逐漸變小的變化趨勢，花后0～10 d的果形指數快速變小，花后11～20 d的果形指數基本保持不變，花后21～35 d果形指數快速變小。花后 35 d 成熟時，白玉龍火龍果的果形指數顯著大于大紅、雙色火龍果，其中白玉龍火龍果的果形指數為1.58，果實呈橢圓形;大紅火龍果的果形指數為1.29，雙色火龍果的果形指數為1.24，果實趨向于圓形。

2.1.5 果實生長過程中果肉橫徑和縱徑變化 果肉橫徑和縱徑決定了果實的體積，運用球體積公式計算可得到果肉的近似體積，果肉在果實中的占比影響果實的商品品質。從圖5可知，大紅、雙色和白玉龍3種火龍果的果肉在發育過程中總體呈現出線性的生長規律。在花后35 d成熟時，白玉龍果肉的縱徑最大，為87.46 mm，其次為大紅，為78.97 mm，雙色最小，為73.92 mm;大紅的果肉橫徑最大，為70.43 mm，其次為雙色，為66.94 mm，白玉龍最小，為 62.80 mm;白玉龍果肉呈現為橢圓形，大紅和雙色的果肉形狀趨近于圓形。

2.2 果實生長過程中內含物的變化

2.2.1 果實生長過程中的可溶性糖含量 可溶性糖含量主要影響火龍果的口味，糖含量高的果實口味更濃甜。從圖6可以看出，3個不同品系的火龍果果實生長過程中可溶性糖含量的變化均呈現出“先慢后快”的增加趨勢。花后0～20 d，可溶性糖含量緩慢積累;花后21～35 d，可溶性糖含量迅速增加;花后35 d果實成熟時，雙色火龍果的可溶性糖含量顯著高于大紅、白玉龍火龍果，為 124.91 mg/g，大紅火龍果的可溶性糖含量顯著高于白玉龍火龍果，為117.69 mg/g，白玉龍的可溶性糖含量最低，為54.03 mg/g。

2.2.2 果實生長過程中甜菜紅素含量的變化 火龍果果實、果皮中富含甜菜紅素，是影響火龍果果實營養品質的重要因素。從圖7可以看出，3個不同品系的火龍果果實生長發育過程中的甜菜紅素含量的變化均呈現出增加趨勢。花后0～15 d，甜菜紅素含量較少，增加較為緩慢，花后16～35 d，甜菜紅素含量迅速增加，其中大紅火龍果果實中甜菜紅素含量的增長速率最快。花后35 d果實成熟時，大紅火龍果的甜菜紅素含量顯著高于雙色、白玉龍火龍果，達到57.52 mg/L，雙色火龍果的甜菜紅素含量顯著高于白玉龍火龍果，為23.52 mg/L，白玉龍的甜菜紅素含量最低，為15.58 mg/L。

2.2.3 果實生長過程中可溶性固形物含量的變化 果實中的可溶性固形物含量主要影響火龍果的口感。從圖8可以看出，3個不同品系火龍果果實生長過程中的可溶性固形物含量均呈現出“先慢后快”的增加趨勢：花后0～15 d，可溶性固形物含量緩慢積累;花后16～35 d，可溶性固形物含量迅速增加;花后35 d果實成熟時，雙色火龍果的可溶性固形物含量顯著高于大紅、白玉龍，為19.4%，大紅的可溶性固形物含量顯著高于白玉龍，為15.4%，白玉龍可溶性固形物含量最低，為12.2%。

2.2.4 果實生長過程中草酸含量的變化 從圖9可以看出，大紅、雙色和白玉龍火龍果生長過程中草酸含量的變化趨勢基本一致，呈現出先升高后降低再穩定的倒“V”形變化趨勢。在花后0～5 d，大紅、白玉龍火龍果果實形成初期的果實中草酸大量積累，在花后5 d草酸含量達到最高值，其中白玉龍火龍果草酸含量達到36.43 mg/L，大紅火龍果達到26.41 mg/L;在花后6～35 d生長過程中，草酸含量不斷下降，花后35 d成熟時，果實中的草酸含量下降到最低值;雙色火龍果的草酸含量則在花后15 d達到最高值，為40.35 mg/L，花后16～35 d草酸含量不斷下降，尤其是花后16～20 d的下降速度較快，在花后35 d時草酸含量均下降到最低值。

2.2.5 果實生長過程中酒石酸含量的變化 從圖10可以看出，大紅、雙色和白玉龍3種火龍果果實生長過程中酒石酸含量的變化規律保持一致，均呈現出先迅速積累后下降最后略微上升并保持穩定水平的趨勢。在花后0～5 d，酒石酸含量迅速上升，在花后5 d時，酒石酸含量均達到最高值，其中花后 5 d 時大紅蘋果的酒石酸含量最高，達到8.82 mg/L，其次為白玉龍蘋果，為5.27 mg/L，雙色蘋果的酒石酸含量最低，為3.81 mg/L;花后6～35 d，酒石酸含量緩慢下降，在花后35 d成熟時，酒石酸含量輕微上升并保持在穩定的水平。

2.2.6 果實生長過程中蘋果酸含量的變化 從圖11可以看出，大紅、雙色和白玉龍3種火龍果果實生長過程中蘋果酸含量的變化呈現出“降—升—降”的趨勢。花后0～15 d，蘋果酸含量先下降至最低值，在花后16～20 d迅速升高，花后20 d時達到最高值，花后21～30 d時蘋果酸含量逐漸下降，到花后35 d成熟時，蘋果酸含量又少量上升至穩定水平，花后35 d時，白玉龍、雙色蘋果的蘋果酸含量顯著高于大紅蘋果，其中白玉龍火龍果中的蘋果酸含量最高，為37.86 mg/L，雙色火龍果為37.07 mg/L，大紅火龍果最低，為 28.66 mg/L。

2.2.7 果實生長過程中檸檬酸含量的變化 從圖12可以看出，大紅、雙色和白玉龍3種火龍果果實生長過程中檸檬酸含量的變化呈先升高后下降的趨勢。花后0～10 d，檸檬酸含量先快速積累，在花后10 d達到最高值;花后11～35 d逐步下降;在花后35 d果實成熟時檸檬酸含量下降最低值，其中白玉龍火龍果含量最高，為2.66 mg/L，其次為大紅火龍果，為2.15 mg/L，雙色火龍果最低，為1.73 mg/L。

2.2.8 果實生長過程中總酸含量的變化 從圖13可以看出，在火龍果果實生長發育過程中總酸含量呈“M”形變化，生長前期積累有機酸，后期有機酸含量下降。花后0～5 d，有機總酸逐漸積累;花后6～15 d，有機酸含量下降，花后16～20 d又迅速升高，花后20 d時有機總酸含量達到頂峰，花后21～35 d逐漸降低。

2.2.9 果實成熟時3種火龍果的有機酸成分含量 從圖14可以看出，火龍果果實成熟時，不同有機酸含量差異明顯，其中蘋果酸含量最高，草酸、酒石酸和檸檬酸含量次之。花后35 d時，果實中草酸含量表現為白玉龍火龍果顯著高于雙色火龍果;酒石酸含量表現為白玉龍火龍果顯著大于大紅火龍果，大紅火龍果顯著高于雙色火龍果;蘋果酸含量表現為白玉龍、雙色火龍果顯著高于大紅火龍果;檸檬酸含量表現為白玉龍火龍果顯著高于大紅火龍果，大紅火龍果顯著高于雙色火龍果;總酸含量為草酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸含量之和。從表1可以看出，雙色火龍果的總酸含量顯著高于大紅火龍果，為（59.94±6.01） mg/L，其次為白玉龍火龍果，為（54.93±1.73） mg/L，大紅火龍果的含量最低，為（43.26±1.83） mg/L。

3 討論與結論

3.1 火龍果果實生長發育規律

火龍果的形態特征是影響其外觀品質的重要因素之一，果實質量、果皮厚度、果形指數和果肉會直接影響火龍果果實的經濟價值。本研究以大紅、雙色和白玉龍3個不同品系的火龍果為材料，對其鮮質量、果皮厚度、果肉橫徑和縱徑進行分析比較。結果表明，火龍果果實鮮質量在初期形成和后期成熟時迅速增加，花后16～20 d時增加速度變緩;果皮厚度先升后降，在花后15 d最厚，花后35 d下降到最薄;果肉橫縱徑呈線性增長。由此可見，火龍果前期0～15 d生長速率最大，此時是細胞膨大的時期，也是果實鮮質量和果實品質形成的關鍵時期。王金喬的研究結果表明，金都一號火龍果果肉鮮質量呈“J”形增長，果皮鮮質量呈先增后降的變化趨勢。在本研究中，在果實形成初期，果實中的果肉、果皮同時迅速生長，在花后15 d左右，

果皮開始變薄，果肉的增長速度又加快，說明果實在16～35 d的生長期間，果肉、果皮在養分競爭中果肉占據優勢，果皮所積累的營養物質同時也供給果肉生長。

在花后35 d果實成熟時，大紅火龍果的果實鮮質量最大，果皮厚度最薄，果肉橫徑最大，呈現出較優的形態特征和果實品質;雙色火龍果的果實鮮質量排第2，果皮最厚，果肉的橫、縱徑較小;白玉龍火龍果的鮮質量最小，果皮較厚，果實呈橢圓形，果肉縱徑較長。王彬研究發現，紅肉火龍果黔龍1號成熟時的果形指數為1.01，白肉火龍果黔龍2號成熟時的果形指數為1.06，果形主要表現為近圓形。在本研究中，大紅、雙色火龍果在花后35 d時果形為近圓形，白玉龍火龍果果形為橢圓形。葉維雁等的研究結果表明，越飽滿、越趨于球形的火龍果果實其果皮越薄、甜度越高。由此可見，大紅、雙色火龍果的口感更好，白玉龍火龍果的口感略差。

3.2 火龍果生長過程中內含物的變化

可溶性糖既是重要的營養成分，也是重要的風味物質。可溶性固形物的含量可以反映其糖分變化情況，也決定了火龍果果實的食用品質。可溶性糖和可溶性固形物含量的積累最終會影響果實的食用品質和營養品質。楊道富等的研究結果表明，火龍果可溶性糖、可溶性固形物含量在前期穩定積累，在后期逐漸增加。在本研究中，火龍果生長過程中可溶性糖和可溶性固形物均呈現出前期穩定積累、后期迅速增加的變化趨勢。

火龍果富含甜菜紅素，果皮和果肉均有檢出，果肉中的含量突出，是繼甜菜和莧菜之后第3個富含甜菜色素的物種，甜菜紅素有清除自由基、抗氧化、護肝等作用。根據上述所知，甜菜紅素是作為衡量火龍果品質的重要指標之一，火龍果果實生長過程中甜菜紅素含量不斷積累，提高了果實的食用品質和營養品質。在本研究中，甜菜紅素含量呈現為前期穩定積累、后期迅速上升的趨勢。

在花后35 d果實成熟時，雙色火龍果的可溶性糖、可溶性固形物含量均最高，其次為大紅火龍果，白玉龍火龍果最低。這與李濤紅肉火龍果的可溶性固形物含量平均值顯著高于白肉火龍果的研究結果一致，說明雙色火龍果、大紅火龍果吃起來較甜，口感較好，營養豐富，而白玉龍火龍果則較差，這與鄧愛妮關于紅肉火龍果口感比白肉火龍果甜的研究結果一致。大紅火龍果的甜菜紅素含量最高，達到57.52 mg/L，顯著高于雙色、白玉龍火龍果，雙色火龍果的甜菜素含量顯著高于白玉龍火龍果，說明大紅火龍果含有較高的營養價值和品質，紅肉火龍果果實中的甜菜紅素含量高于白肉火龍果。

3.3 火龍果生長過程中的有機酸變化

有機酸是水果的重要成分，決定了水果的特殊味道，并在食品營養學中占有重要地位。火龍果果實生長發育過程中的有機酸成分主要有草酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸等，不同時期的有機酸含量差異較大，前期主要成分為草酸，隨著生長發育進程的推進，草酸含量不斷減少，蘋果酸成為主要有機酸成分。此結果與楊道富關于火龍果有機酸中前期主要成分為草酸后期主要為蘋果酸的研究結果一致。但在本研究中，草酸、酒石酸、蘋果酸和檸檬酸含量在火龍果生長過程中的變化規律與楊道富等關于火龍果有機酸的研究報道有差異。在本研究中，各種有機酸含量的變化規律波動較大，成熟火龍果中檸檬酸含量較少，可能與火龍果的產地、品種、地理環境、分析方法等因素有關，相關研究還需要進一步驗證。

在大多數果實生長過程中，生長前期有機酸含量逐步積累，到生長后期有機酸含量下降，如葡萄、枇杷、桃、菠蘿和梨等。王立娟等研究結果表明，火龍果果實發育過程中有機酸整體呈現先升高后降低的變化趨勢。在本研究中，火龍果果實生長過程中總酸含量的總體變化是前期大量積累，之后逐漸下降，在花后15 d存在下降再上升的趨勢。

Wu等通過檢測紅肉和白肉火龍果的可溶性糖和有機酸的組成和含量，驗證了不同品種火龍果果實中可溶性糖和有機酸的組成和含量存在差異。還有研究發現，果實中可溶性糖、有機酸含量及組成的差異會直接影響果實的甜酸風味和品質。花后35 d時，雙色和白玉龍火龍果中的總酸含量高于大紅火龍果，說明大紅、雙色和白玉龍火龍果的果實風味和品質存在差異。綜合比較可知，在大紅、雙色和白玉龍3個不同品系的火龍果中，大紅火龍果在外觀品質、食用品質和營養品質等指標方面的評價結果更優異，雙色和白玉龍火龍果的口感具有獨特風味。

上述研究結果表明，火龍果果實生長的中后期是果實增質，果肉迅速膨大，可溶性糖、甜菜紅素和可溶性固形物等內含物快速積累，及有機酸轉化含量下降的階段。此階段果實的生長發育出現轉折，是影響果實質量和品質的關鍵時期，在生產實踐中應該注重此時的栽培管理，以確保火龍果產量，提高果實品質。在果實生長發育過程中，可溶性固形物和可溶性糖含量具有一致的變化趨勢，在生產實踐可以通過測量可溶性固形物的含量估計可溶性糖含量來確定果實的成熟度和采摘時間。雙色果實中可溶性糖、可溶性固形物和有機酸含量均最高;大紅火龍果單果質量高，果皮薄，甜菜紅素含量最高，有機酸含量最低，口感濃甜;白玉龍果實縱徑長，有機酸含量高。

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