不同時間采收的靈武長棗果實品質綜合評價

李 慧，李百云，李 超

（1.寧夏農林科學院園藝研究所，寧夏 銀川 750002；2.昭通市蘋果產業發展中心，云南 昭通 657099）

棗為鼠李科棗屬植物，富含維生素、環磷酸腺苷、多糖、膳食纖維、三萜酸、黃酮等生物活性物質，能夠提高免疫力，具有抗氧化、抗癌、降低血壓、安神等功效[1-3]，是一種天然的藥食同源的果品，深受消費者的喜愛。靈武長棗原產于寧夏靈武，栽培歷史悠久，自2003年以來，靈武長棗產業發展迅速。2018年，靈武長棗銷售1 773.6 萬kg，其中，露地長棗1 736.2 萬kg，設施長棗37.4 萬kg，產值近億元[4]。目前受銷售市場下滑的影響，為提高種植效益，棗農提前采收的現象日益突出，市場上果實品質出現嚴重下滑，造成了產業的不健康發展，嚴重影響了‘靈武長棗’的品牌效應。

不同時間采收不僅影響果實的商品性，而且直接關系到果實的貯藏特性。采收時間過早，棗果未充分成熟，糖分積累不足、外觀色澤差，貯藏期間表皮易皺縮；采收過晚會導致果實過分成熟、易發生品質劣變等現象，不利于貯藏而顯著降低果實的經濟價值[5]，因此適宜的采收時間是保障果實品質的重要因素。不少學者在果樹上進行了相關研究。丁琦等[6]針對不同采收期的‘馬瑟蘭’葡萄果實成分的變化，探索了該品種在寧夏賀蘭山東麓產區的最佳采收期。謝國芳等[7]以貴州主產區3個產地的2個主栽藍莓品種‘燦爛’和‘粉藍’果實為研究對象，研究了不同時間采收對不同藍莓品種果實品質的影響情況。向延菊等[8]通過對阿拉爾地區灰棗采收期的研究，發現采收期越晚，鮮棗平均單果質量、含水量越低。果實品質綜合評價是通過選取能夠反映評價對象的代表性指標，結合幾種分析方法，對評價對象做出客觀、準確、科學的評價[9]。目前，不同采收期的果實品質綜合評價大多采用的是主成分分析方法[6-7]，而基于主成分對不同采收期靈武長棗果實品質評價的研究還未見報道。本研究以3個產地的靈武長棗為試材，對果實外觀品質、食用品質和營養成分進行測定，對比各產地靈武長棗果實品質差異，利用主成分進行綜合評價，探索各產地適宜的采收期，旨在為靈武長棗栽培生產提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇寧夏回族自治區靈武市3 個主要種植基地進行試驗，樹齡10 ～15 a。靈武市屬大陸性季風氣候，平均無霜期157 d，年平均氣溫8.8 ℃，年均降水量206.2 ～255.2 mm，園藝試驗場、東塔鎮果園村海拔為1 120 m，臨河鎮上橋村海拔為1 110 m，土壤類型均為灌淤土，灌水方式均為漫灌[10]，施肥方式為溝施或坑施。在果實成熟期，分3 個時間，隨機采集樹冠外圍中上部的無病害果實30 ～50 個，詳細情況見表1。于冰盒中帶回實驗室，將果實去核，用液氮處理果實，打成粉，置于-80 ℃冰箱保存備用，用于總酚、總黃酮、原花青素的測定；其余樣品用于外觀品質和其他指標的測定。

表1 樣品基本信息Table 1 The sample basic information

1.2 儀器與設備

手持數顯折射儀，日本愛宕公司；游標卡尺，桂林廣陸數字測控有限公司；色差儀（CR-10 PLUS），日本KONICA MINOLTA 公司；UV2600紫外分光光度計，上海天美科學儀器有限公司；電 子 天 平（ME204），METTLER TOLEDO 公司；旋渦混合器（MX-S），美國Scilogex 公司；1580R 離心機，Gene Company Limited 公司；超聲波清洗器（KQ-500DE），昆山超聲儀器公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 果實外觀品質測定

從混合備用的果實中隨機選出著色基本一致、無病蟲害的果實21 粒，用于測定果實單果質量、縱徑、橫徑、果皮色澤（L*、a*、b*）。采用闞超楠等[11]的方法測定果皮色澤，在果實赤道部的4個方位進行測定，取平均值。單果質量采用稱重法進行測定；縱徑為果實頂部到底部的最大距離；橫徑為果實中部的最大距離；果形指數=縱徑/橫徑。

1.3.2 果實內在品質測定

VC 含量測定參照侯倩[12]的方法，采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定；用手持折光儀測定可溶性固形物；可溶性糖含量測定參考王興枝[13]的方法，采用蒽酮-濃硫酸比色法；可滴定酸含量測定參考曹利霞[14]的方法，采用酸堿滴定法；固酸比是以可溶性固形物含量與其對應可滴定酸含量的比值；糖酸比是以可溶性糖含量與其對應可滴定酸含量的比值；總酚的測定參考Jayaprakasha 等[15]的方法，采用福林-肖卡法，結果以沒食子酸等價值表示；總黃酮含量測定參考Peinado 等[16]的方法，采用亞硝酸鹽-氯化鋁法，結果以蘆丁等價值表示；原花青素參照李云飛[17]的方法，采用香草醛-鹽酸法，結果以兒茶素等價值表示。每個指標進行3 次重復測定。

1.4 數據處理

采用Excel 2010 軟件對測定數據進行處理，利用SPSS 20.0軟件進行Duncan法的顯著性檢驗、Pearson 法的相關性分析、主成分分析，顯著性檢驗結果用（平均值±標準誤）表示。

2 結果與分析

2.1 不同時間采收的靈武長棗果實外觀品質分析

由表2可知，不同時間采收的靈武長棗果實外觀品質存在一定差異性（P＜0.05）。在采收期間，隨著采收時間的推移，果實色澤指標表現出規律性變化趨勢，L*、b*值呈現下降趨勢，a*值呈現增加趨勢，表明果實在成熟過程中，果皮亮度、橙色素含量不斷降低，紅色素含量不斷上升，達到果實全紅時，果實的L*、a*、b*值范圍在28.74 ～31.07、18.04 ～19.24、15.78 ～18.19。隨著采收時間的推移，果實橫徑、果形指數、單果質量整體均沒有呈現規律性變化特征，果實縱徑在達到果實全紅時最大；YC 基地果實縱徑呈現緩慢增加趨勢，果實縱徑、單果質量在第2 次采收時顯著增加，LS、DG 基地果實縱徑在第3 次采收時顯著增加，YC 基地果形指數均值為1.75，高于LS（1.58）、DG（1.69）基地，說明YC 基地棗果形狀更加偏長。整體來看，靈武長棗不同種植基地果實外觀品質存在一定差異，園藝試驗場基地果實縱徑、橫徑、單果質量均稍高于其他2 個基地，均值分別為50.05 mm、28.60 mm、16.55 g。

表2 不同時間采收的靈武長棗果實外觀品質分析?Table 2 The analysis of fruit appearance quality of ‘Lingwuchangzao’ harvested at different times

2.2 不同時間采收的靈武長棗果實食用品質和營養成分分析

由表3可知，不同時間采收的靈武長棗果實食用品質和營養成分存在一定差異性（P＜0.05）。在采收期間，隨著采收時間的推移，果實可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖整體上呈逐漸增加趨勢，其中DG 基地果實可滴定酸含量呈先降后增的趨勢，YC、LS、DG 基地果實可滴定酸含量基本在果實全紅時達到最高，分別為0.439%、0.395%、0.484%。在相同的成熟度時，YC 基地果實可溶性固形物、可溶性糖含量均高于其他2 個基地；果實全紅時，YC 基地果實可溶性固形物、可溶性糖含量分別達到25.1%、22.09%，LS 基地果實可溶性固形物、可溶性糖含量分別為21.9%、20.09%，均低于其他2 個基地。果實固酸比和糖酸比整體呈先增后減的趨勢，其中LS 基地果實糖酸比呈先降后增的趨勢，LS 基地果實固酸比和糖酸比處理間差異不顯著。在相同的成熟度時，YC 基地果實固酸比、糖酸比最高，果實著色1/2 ～3/4 時，分別達到66.44%、64.65%；果實VC、總酚、總黃酮、原花青素隨著采收時間的推移整體呈現下降趨勢。YC、DG 基地果實VC 含量在第3 次采收時顯著降低，在相同的成熟度時，LS 基地果實VC 含量最高，果實全紅時，為263.42 mg·100g-1。LS、DG 基地果實總酚、總黃酮、原花青素含量在第2 次采收時顯著降低，到達果實全紅時，YC、LS、DG 基地果實總酚含量分別為2.19、2.24、2.22 mg·g-1，差異不顯著；總黃酮含量分別為2.31、2.27、1.86 mg·g-1，差異不顯著；原花青素含量分別為0.22、0.10、0.28 mg·g-1，LS 與DG 基地果實原花青素含量差異顯著。

表3 不同時間采收的靈武長棗果實食用品質和營養成分分析Table 3 The analysis of edible quality and nutritional components of ‘Lingwuchangzao’ fruits harvested at different times

2.3 靈武長棗果實品質評價指標的相關性分析

由表4可知，通過對靈武長棗果實16 項品質指標相關性分析可以看出，L*與b*、a*與可溶性固形物、a*與可溶性糖、橫徑與單果質量、可溶性固形物與可溶性糖、固酸比與糖酸比、總黃酮與原花青素均呈極顯著正相關（P＜0.01）；L*與a*、L*與可溶性固形物、L*與可溶性糖、b*與可溶性糖、a*與b*均呈極顯著負相關（P＜0.01）；b*與總黃酮、b*與原花青素、縱徑與單果質量、縱徑與可溶性糖、單果質量與固酸比、可溶性固形物與固酸比、可溶性糖與固酸比、可溶性糖與糖酸比、固酸比與糖酸比、總酚與原花青素均呈顯著正相關關系（P＜0.05）；b*與可溶性固形物、縱徑與VC、VC 與可溶性固形、VC 與可溶性糖、可滴定酸與總酚、可溶性固形物與總黃酮、可溶性固形物與原花青素、可溶性糖與總黃酮均呈顯著負相關關系（P＜0.05）。因此可以看出，一些指標所反映的信息有所重疊，可通過進一步統計分析對各指標進行歸類和簡化，以提高評價果實品質評價及比較的簡化性與準確性[18]。

表4 靈武長棗果實品質評價指標相關性分析?Table 4 The correlation analysis of fruit quality evaluation indexes of ‘Lingwuchangzao’

2.4 靈武長棗果實品質評價指標PCA 分析

由于靈武長棗果實品質評價各指標之間存在量綱和數量級的差異，為避免彼此的影響，對原始數據進行標準化處理，使得各指標的評價數值處于相同數量級，后續再進行相應的統計分析。由表5可知，采用主成分分析法對16 個靈武長棗果實品質指標進行分析，得到各主成分的特征值、方差貢獻率和累積方差貢獻率，提取了特征值大于1 的4 個主成分，累積方差貢獻率為94.214%，說明這4 個主成分反映了原始變量的絕大部分信息。第1 主成分的方差貢獻率為55.120%，PC1 主要包含了L*、a*、b*、可溶性固形物、可溶性糖等主要指標，a*、可溶性固形物、可溶性糖載荷值較高，分別為0.931、0.940、0.983，與PC1 呈高度正相關，L*、b*與PC1 呈高度負相關。第2主成分的方差貢獻率為23.285%，主要包含了總酚、可滴定酸、橫徑、單果質量，總酚載荷值較高，為0.865，與PC2 呈高度正相關，可滴定酸與PC2 呈高度負相關。第3 主成分的方差貢獻率為11.795%，其中果形指數有較高載荷且呈高度負相關，載荷值為-0.719。第4 主成分的方差貢獻率為8.014%，其中VC 有較高載荷且呈高度負相關，載荷值為-0.614。

表5 靈武長棗果實品質評價指標主成分特征值及載荷矩陣Table 5 The principal component eigenvalues and load matrix of fruit quality evaluation indexes of‘Lingwuchangzao’

根據表5中的特征值和各指標的主成分載荷，求得特征向量，可以得到4 個主成分的函數表達式：

Y1=-0.32X1+0.33X2-0.31X3+0.26X4+0.13X5+0.16X6+0.22X7-0.26X8+0.10X9+0.33X10+0.34X11+0.25X12+0.22X13-0.08X14-0.25X15-0.24X16

Y2=0.06X1+0.02X2+0.14X3+0.22X4+0.35X5-0.08X6+0.32X7+0.10X8-0.37X9-0.02X10+0.03X11+0.29X12+0.30X13+0.45X14+0.30X15+0.28X16

Y3=-0.22X1+0.09X2-0.08X3-0.04X4+0.46X5-0.52X6+0.18X7-0.03X8+0.40X9+0.16X10-0.08X11-0.14X12-0.34X13-0.01X14+0.24X15+0.15X16

Y4=0.09X1-0.06X2+0.10X3+0.41X4+0.02X5+0.39X6-0.02X7-0.54X8+0.27X9-0.10X10+0.00X11-0.29X12-0.17X13+0.22X14+0.07X15+0.34X16

式中，X1 ～X16 分別表示L*、a*、b*、縱徑、橫徑、果形指數、單果質量、VC、可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖、固酸比、糖酸比、總酚、總黃酮、原花青素的標準化數值，計算靈武長棗果實品質的各主成分。將4 個主成分以及各主成分對應的方差貢獻率作為權重，得到綜合評價函數：

Y=0.511 2Y1+0.232 85Y2+0.117 95Y3+0.080 14Y4。

根據綜合評價函數，計算不同采收期靈武長棗果實品質評價綜合得分，分數越高表示樣本的綜合品質越好，結果如表6所示。綜合排序結果如下：YC2 ＞YC3 ＞DG3 ＞LS3 ＞YC1 ＞LS2 ＞LS1 ＞DG2 ＞DG1。整體來看，YC 基地果實品質要優于LS、DG 基地。不同時間采收對不同基地靈武長棗果實品質綜合得分影響不同，YC 基地第2 次采收果實綜合得分最高，與第3 次采收果實綜合得分相差不大，但與第1 次采收果實綜合得分相差較大。LS、DG 基地第3 次采收果實綜合得分最高，前2 次采收果實綜合得分相差不大。

表6 靈武長棗果實品質評價指標主成分綜合評價Table 6 The principal component comprehensive evaluation of fruit quality evaluation indexes of ‘Lingwuchangzao’

3 討 論

果實在不同的生長發育階段，果肉的營養成分會發生變化，尤其在成熟階段其表現可能更明顯[19]。蘇娟娟等[20]研究表明，臨沂梨棗、蜂蜜罐、尜尜棗、靈武長棗等鮮食棗品種，在果實成熟過程中，可溶性固形物含量均顯著增加，可溶性糖、可滴定酸含量呈持續上升趨勢，總酚、總黃酮、原花青素呈下降趨勢。閆超等[21]研究得出，在‘新鄭紅3 號’果實成熟過程中，可溶性固形物、總酸、可溶性糖含量增加，VC 含量不斷降低。李明玥等[22]對不同成熟時期冬棗果實品質測定發現，隨著果實成熟度增加，可溶性固形物、可溶性糖含量呈現上升趨勢，黃酮、總酚含量均呈現下降趨勢，可滴定酸含量緩慢增加，VC 含量緩慢減少。茍茜等[23]發現，靈武長棗在成熟到完熟的過程中，果實可溶性固形物、總糖含量均增加，可滴定酸含量呈微微上升的趨勢，糖酸比在半紅以后，基本趨于穩定。本研究結果表明，在果實采收期，隨著時間推移，靈武長棗果實可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖含量均呈逐漸增加趨勢，VC、總酚、總黃酮、原花青素均呈現下降趨勢，這與上述研究結果一致。

靈武長棗果實在9月中下旬至10月上旬成熟，同一產地果實持續上市時間達半個月以上。本研究中不同產地靈武長棗3 次采收時間存在一定差異，主要原因在于靈武地區不同產地之間海拔高度以及局部小氣候造成的物候期差異。不同采收時間的靈武長棗果實色澤、食用品質、營養成分均存在顯著差異，大半紅果比全紅果更有利于貯藏，其中頭蓬大半紅果適合長距離運輸銷售[24]。本研究選用了3 個產地不同采收時間的靈武長棗果實的16 個品質指標進行測定，利用主成分分析法對果實品質進行分析，提取出4 個主成分，并對果實品質的綜合得分進行排序。結果表明，除東塔鎮果園村基地外，園藝試驗場、臨河上橋村基地在3 次采收的果實品質綜合評分差距基本均勻，說明東塔鎮果園村基地前2 次采收的開始時間略早，造成了果實品質不佳。整體而言，在東塔鎮果園村、臨河上橋村基地，不同時間采收的果實品質綜合得分呈上升趨勢，園藝試驗場基地果實品質綜合得分呈先升后降的趨勢，因此采收時間對不同產地的影響不同。

綜上所述，靈武長棗的果實綜合品質隨采收時間推移不斷變化，而不同產地的理想采收時間需要具體討論。限于試驗條件，本研究只采集了1年的數據進行分析，具有一定的局限性，因每年物候期的差異，建議結合果實成熟度情況進行采收，以確保果實品質的穩定性。同樣，本研究只考慮采收期對果實品質的影響，對于貨架期短的鮮食靈武長棗而言，下一步研究應結合果實的貯藏品質和口感品質加以開展，以期對靈武長棗進行全面評價。

4 結 論

1）隨著采收時間的推移，3 個基地靈武長棗果實色澤L*、b*值呈現下降趨勢，a*值呈現增加趨勢，果實可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖含量均呈逐漸增加趨勢，固酸比和糖酸比整體呈先增后減的趨勢，VC、總酚、總黃酮、原花青素均呈現下降趨勢。相關性分析結果顯示，果實色澤指標L*與可溶性固形物、可溶性糖呈極顯著負相關，a*與可溶性固形物、可溶性糖呈極顯著正相關，b*與可溶性糖呈極顯著負相關。

2）通過主成分分析3 個種植基地不同時間采收靈武長棗品質可知，園藝試驗場基地于9月26日左右開始大面積采摘，東塔鎮基地于10月1日左右開始采摘，而臨河鎮上橋村生產上基本上是從9月16日開始大面積采摘，但果實品質整體不佳，建議推遲到9月23日左右開始采摘。本研究旨在為建立完善靈武長棗采收機制提供一定參考。