阿克蘇紅富士蘋果不同采收期微量元素及糖類物質的動態變化

中圖分類號：S661.1 文獻標識碼：A

Dynamic Changes of Trace Elements and Carbohydrates at Different Harvest Periods in Aksu Red Fuji Apples

XU Ying，XU Xueli，YANG Junxiang，BAO Dongdong，LI Juan* (Inspection and Testing Center of Aksu Region，Aksu Xinjiang 843ooo，China)

Abstract: 【Objective】 The effects of bagging treatment on the accumulationof trace elements (K，Na，Ca，Mg）and car bohydrates（fructose，glucose，sucrose，sorbitol) were investigatedin AksuRedFuji appes during diferent harvest stages，aiming to establishoptimal harvest windows for baggedand non-bagged fruits.【Methods】Apples were sampled periodically from pre-physiological maturitytoover-ripening stages.Mineral elements and carbohydratecontents werequantifiedusing standardized analytical methods. 【Results】Non-bagged fruits exhibited significantly higher levels of K ( 25.6% higher on October 30)，Na (72.1% higher on October 22)，and Ca ( 17.2% higher on October 3O） compared to bagged fruits. In contrast， Mg content was 29.7% higher in bagged fruits on October 22. Carbohydrate analysis revealed that fructose，glucose，and sucrosefollowedatypicalacumulationpattrn(nitial icreasefollowedbystabilization/decline），whilesorbitolcontentproges sively decreased. Non-bagged fruits contained 23.7% (October 26)， 50?2% （November 7），and 74.5% （November 3） more fructose，glucose，and sucrose，respectively，thanbagged fruits 【Conclusion】Bagging suppressed the accumulationof K，Na， Ca，and major sugars but enhanced Mg retention and delayed sorbitol metabolism. For non-bagged fruits，the optimal harvest period was late October toearly November，coinciding with peak mineral and sugar accumulation for superiorquality and stor ability.Bagged fruitsreachedoptimalmaturityarlier(mid-to-lateOctober)，whensugar-mineralbalanceandelevatedsorbitol levelsfavored qualitypreservation.These findings provideactionable guidelines forharvesttiming decisions tomaximize the commercial value of Aksu Red Fuji apples.

Key words:apple；Aksu；harvest period；trace elements；carbohydrate:

阿克蘇地區作為新疆優質蘋果的核心產區，具有得天獨厚的自然條件，包括充足的日照、適宜的溫差和優質的土壤，這些因素共同造就了阿克蘇蘋果的高品質。該區域屬于溫帶大陸性干旱氣候，光照資源極為豐富，年日照時數超過 2600h ，晝夜溫差大。該地區土壤以砂性土為主，質地疏松，灌溉水源主要為雪山融水與地下水，富含多種礦物質及微量元素。這種自然環境不僅為果樹生長提供了優良條件，更有利于果實糖分的高效積累，對蘋果的生長發育和品質提升發揮了關鍵作用[1]。阿克蘇地區所產的紅富士蘋果，憑借其鮮艷的色澤、脆甜多汁的口感和較高的糖分含量，形成了獨具特色的“冰糖心”蘋果，這一獨特的品質特性，讓阿克蘇蘋果在國內外市場上脫穎而出，成為備受贊譽的優質果品。研究表明，富士、秦脆等不同的蘋果品種間鈣、鉀、鎂等礦質元素含量存在顯著差異，且鈣元素含量的高低與果實硬度、可溶性糖、單果質量等指標有相關性，鎂元素含量的高低與果形指數、可滴定酸等指標有相關性，而鉀元素與蔗糖和果糖呈正相關，山梨醇的含量隨著鈣元素含量上升呈下降的趨勢[2-3]

套袋技術作為果園管理中常見且有效的措施，在阿克蘇蘋果種植中應用廣泛，不僅能夠顯著改善果實外觀品質、增加果皮光潔度[4、減少果銹形成，同時有效降低了病蟲害發生率，在一定程度上保障了果實產量和外觀商品性。然而，研究發現紅富士蘋果不套袋果在總糖、維生素C、鈉、鈣元素等含量方面高于套袋果，這表明套袋可能通過改變果實光合作用和物質代謝途徑，影響果實內部營養成分的積累過程，進而對果實內在品質產生影響[4。礦物質元素如鉀、鈉、鈣、鎂等不僅是果實生長發育所必需的營養元素，還直接參與果實的代謝過程，影響其品質和貯藏性能。目前關于蘋果品質的研究多集中在果實采收時的糖組分和礦物質含量之間的關系，對阿克蘇地區不同成熟期蘋果果實的糖組分和礦物質含量的動態變化報道較少。尤其是套袋果與不套袋果在不同采收期的內部微量元素含量動態變化規律等方面，目前尚未得到全面且深入的研究。因此，研究這些成分在不同采收期的變化規律，對于科學確定采收期、提升果實品質、推動該產業向精細化、科學化方向穩步前進具有重要意義。

1材料與方法

1. 1 試驗材料

供試果園為新疆維吾爾自治區阿克蘇地區紅旗坡農場果園，該園果樹均為10年以上的盛果期樹，生長發育良好，常規田間管理，果實分為套袋和不套袋兩種模式，分別進行采摘。

采果方式：從2023年9月28日果實發育中期開始至2023年11月15日果實過熟期進行多次采果，采果時間分別為9月28日、10月4日、10月10日、10月14日、10月18日、10月22日、10月26日、10月30日、11月3日、11月7日、11月11日、11月15日，共采果12次。從果園中選擇樹勢好、無病蟲害的果樹10株，將樹體分為樹冠、樹中層、樹下3層采樣，每次采果選取樹體中心、東、南、西、北4個方向。每株樹采果14個，均無病蟲害，作為試驗材料。將獲得的樣品用組織勻漿機勻漿后置于一 20°C 下貯藏備用。

1. 2 試劑和儀器

本研究使用了乙腈（ CH₃CN ）、硝酸（ HNO₃ ）、鹽酸（HCI)、氧化鑭（ La₂O₃ )、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀等多種化學試劑；鉀、鈉、鈣、鎂等元素的標準物質，以及果糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇標準物質等糖類標準物質。試驗中所用的主要儀器設備包括原子吸收分光光度計（北京普析）、高效液相色譜儀LC一2050（島津）、電子分析天平（梅特勒)、微波消解儀（上海新儀）等。

1.3微量元素及糖類測定

微量元素測定：取勻漿后的樣品 2g 進行微波消解，消解液趕酸后定容到相應體積。K、Na、Ca、Mg元素參照食品安全國家標準（ GB5009.91- 2017、GB5009.92—2016、GB5009.241—2017)中第一法火焰原子吸收光譜法測定。

糖類物質的測定：精確稱取果實混合樣品10.0g 、參照食品安全國家標準（GB5009.8一2016）的提取以及樣品測定前處理的測定，處理后的樣品供高效液相色譜分析。高效液相色譜儀分析條件為：色譜柱為 NH₂ 柱， 5μm ， 250mm× 4.6mm ；柱溫 40°C ；流動相：為乙腈 + 水 Δ=88:12 （體積比)，示差折光檢測器溫度 ；流速1.0mL/min ；進樣量為 20μL 。

1.4 數據處理

測定得到的數據采用Excel2010處理。

2 結果與分析

2.1 阿克蘇紅富士蘋果不同生育期微量元素變化

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鉀元素含量變化的數據分析（見圖1)，發現套袋和不套袋果實中鉀元素含量均呈現先上升后下降的趨勢，其中不套袋果的鉀元素含量從9月28日的 192.8mg/hg 逐步上升至10月30日的峰值 298.4mg/hg ，隨后下降至11月15日的 225.6mg/hg ，而套袋果的鉀元素含量從9月28日的 145.8mg/hg 上升至10月18日的峰值 278.3mg/hg ，之后波動下降至11月15日的 228.9mg/hg ；此外，不套袋果的鉀元素含量在整個采摘期間普遍高于套袋果，如10月30日不套袋果的鉀含量為 298.4mg/hg ，而套袋果僅為 237.6mg/hg ，相差 60.8mg/hg ，套袋果中鉀元素峰值出現較早（10月18日），而不套袋果的峰值則出現在10月30日。

圖1阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鉀元素含量變化

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鈉元素含量變化的數據分析（見圖2)，發現不套袋果采摘期間鈉元素含量波動小，維持在 6.01～6.73mg/hg 套袋果則整體較低，波動范圍在 3.54～4.73mg/hg 例如，10月22日數據顯示，不套袋果鈉含量為6.73mg/hg ，顯著高于套袋果的 3.91mg/hg ，在11月后，兩者的鈉元素含量均未呈現明顯的上升或下降趨勢。

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鈣元素含量變化的數據分析（見圖3)，發現不套袋果和套袋果中鈣元素含量均呈現先上升后下降的趨勢，其中不套袋果的鈣含量從9月28日的 45.08mg/kg 逐步上升至10月30日的峰值 69.80mg/kg ，隨后

圖2阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鈉元素含量變化

11月15日下降至 64.98mg/kg ；而套袋果的鈣含量從9月28日的 37.17mg/kg 上升至10月26日的峰值 63.62mg/kg ，之后11月15日逐漸下降至54.67mg/kg 。在整個采摘期內，不套袋果的鈣元素含量普遍高于套袋果，如10月30日，不套袋果鈣含量為 69.80mg/kg ，套袋果則為 59.57mg/kg ，相差 10.23mg/kg ，在10月底至11月中旬，兩者的鈣元素含量均呈現下降趨勢。

圖3阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鈣元素含量變化

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鎂元素含量變化的數據分析（見圖4），發現不套袋果和套袋果中鎂元素含量均呈現先上升后下降的趨勢，其中不套袋果中鎂含量從9月28日的 42.7mg/kg 逐步上升至10月30日的峰值 54.1mg/kg ，隨后11月15日下降至 45.5mg/kg 。而套袋果的鎂含量從9月28日的 47.3mg/kg 上升至10月22日的峰值 63.7mg/kg ，之后11月15日逐漸下降至50.5mg/kg 。這一趨勢與不套袋果相比，套袋果的鎂元素含量在整個采摘期間普遍更高。如，在10月22日，套袋果的鎂含量為 63.7mg/kg ，而不套袋果僅為 49.1mg/kg ，相差 14.6mg/kg 。此外，從10月底至11月中旬，兩種處理方式下的蘋果果實鎂元素含量均呈現下降趨勢。

圖4阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鎂元素含量變化

2.2阿克蘇紅富士蘋果不同生育期糖類物質的變化

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中果糖含量變化的數據分析（見圖5)，發現不套袋果和套袋果中果糖含量均呈現先上升后趨于穩定的趨勢，其中不套袋果的果糖含量從9月28日的 55.4mg/g 逐步上升至10月26日的峰值 79.9mg/g ，相差24.5mg/g ，隨后小幅波動，最終在11月15日降為75.9mg/g ；而套袋果的果糖含量從9月28日的44.6mg/g 上升至10月22日的峰值 69.7mg/g ，之后小幅波動，最終在11月15日降為 66.3mg/g 。不套袋果的果糖含量在整個采摘期間普遍高于套袋果，如10月26日不套袋果的果糖含量為79.9mg/g ，而套袋果僅為 64.6mg/g ，相差15.3mg/g 。不套袋果的果糖含量峰值出現在10月26日，而套袋果的峰值則提前至10月22日，在10月底至11月中旬，兩者的果糖含量均未呈現明顯下降趨勢。

圖5阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中果糖含量變化

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中葡萄糖含量變化的數據分析（見圖6)，發現不套袋果和套袋果中葡萄糖含量均呈現持續上升后趨于穩定的趨勢，其中不套袋果的葡萄糖含量從9月28日的25.9mg/g 逐步上升至11月7日的峰值 47.6mg/g 隨后小幅下降至11月15日的 44.2mg/g ，而套袋果的葡萄糖含量從9月28日的 22.2mg/g 上升至10月22日的峰值 33.8mg/g ，之后小幅波動，最終在11月15日為 31.1mg/g 。不套袋果的葡萄糖含量在整個采摘期間普遍高于套袋果，如11月7日不套袋果的葡萄糖含量為 47.6mg/g ，而套袋果僅為 31.7mg/g ，相差 15.9mg/g ，表明套袋處理可能抑制了果實中葡萄糖的積累。不套袋果的葡萄糖含量峰值出現在11月7日，而套袋果的峰值則提前至10月22日，在11月后，兩者的葡萄糖含量均趨于穩定，表明葡萄糖的積累在果實成熟后期達到平衡。

圖6阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中葡萄糖含量變化

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中蔗糖含量變化的數據分析（見圖7)，發現不套袋果和套袋果的蔗糖含量均呈現先上升后下降的趨勢，其中不套袋果的蔗糖含量從9月28日的 13.6mg/g 逐步上升至11月3日的峰值 27.4mg/g ，隨后逐漸下降至11月15日的 18.6mg/g ，而套袋果的蔗糖含量從9月28日的 10.9mg/g 上升至10月26日的峰值 17.9mg/g ，之后逐漸下降至11月15日的14.6mg/g ；整個采摘期間，不套袋果的蔗糖含量普遍高于套袋果。以11月3日為例，不套袋果的蔗糖含量為 27.4mg/g ，而套袋果僅為 15.7mg/g ，兩者相差 11.7mg/g 。不套袋果的蔗糖含量峰值出現在11月3日，而套袋果的峰值則提前至10月26日，在10月底至11月中旬，兩者的蔗糖含量均呈現明顯下降趨勢。

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中山梨醇含量變化的數據分析（見圖8)，發現不套袋果和套袋果的山梨醇含量均呈現持續下降的趨勢，其中不套袋果的山梨醇含量從9月28日的 12.9mg/g 逐步下降至11月15日的 1.8mg/g ，而套袋果的山梨醇含量從9月28日的 15.6mg/g 下降至11月15日的 2.5mg/g 。套袋果的山梨醇含量在整個采摘期間普遍高于不套袋果，如9月28日套袋果的山梨醇含量為 15.6mg/g ，而不套袋果為 12.9mg/g 兩者的山梨醇含量下降趨勢相似，但在10月中旬后，套袋果的山梨醇含量始終略高于不套袋果；在11月后，兩者的山梨醇含量均降至較低水平。

圖7阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中蔗糖含量變化

圖8阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中山梨醇含量的變化

3討論與結論

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中鉀、鈉、鈣、鎂元素含量變化的分析，研究結果表明，不套袋果的鉀、鈉、鈣元素含量在整個采摘期間普遍高于套袋果，而鎂元素含量普遍低于套袋果。如不套袋蘋果的鈣含量在10月30日為 69.8mg/kg ，而套袋蘋果的鈣含量則為 59.57mg/kg 。相比之下，10月22日套袋果的鎂含量為 63.7mg/kg ，而不套袋果僅為 49.1mg/kg 。鉀、鈣元素作為果實品質形成的重要礦質元素，其含量的降低可能會影響果實的硬度、貯藏性和營養價值，而鎂元素含量的增加則可能對葉綠素合成和光合作用產生積極影響，進而改善果實的風味和品質。

通過對阿克蘇紅富士蘋果成熟過程中果糖、葡萄糖、蔗糖和山梨醇含量變化的分析，研究結果表明，不套袋果的果糖、葡萄糖和蔗糖含量在整個采摘期間均高于套袋果，如果糖含量在10月26日不套袋果為 79.9mg/g ，而套袋果僅為 64.6mg/g 葡萄糖含量在11月7日不套袋果為 47.6mg/g 而套袋果為 31.7mg/g ；蔗糖含量在11月3日不套袋果為 27.4mg/g ，而套袋果為 15.7mg/g 。相比之下，套袋處理導致果實中的山梨醇含量普遍高于不套袋果。果糖、葡萄糖和蔗糖是果實甜度的主要貢獻者，其含量的降低可能直接影響果實的風味和品質。套袋處理可能通過改變果實的微環境或調控果實的代謝途徑抑制了糖分的積累。

本研究結果表明，阿克蘇紅富士蘋果在成熟過程中，礦質元素（鉀、鈉、鈣、鎂）和糖分（果糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇）的含量變化呈現明顯的規律性。不套袋果在10月下旬至11月初期間，礦質元素和糖分積累達到較高水平，建議阿克蘇紅富士蘋果的合理采收期為10月下旬至11月初。這一時期果實不僅積累了較高的鉀、鈣元素，有助于提高果實的硬度和貯藏性，同時果糖、葡萄糖和蔗糖含量也達到峰值，能夠保證果實的甜度和風味品質。此外，山梨醇含量在采收后期逐漸下降，但其代謝速率較慢，仍能維持一定的含量，有助于果實的抗逆性和采后品質的保持。因此，在這一時期采收的果實，既能滿足市場對果實品質的需求，又能延長果實的貯藏期，具有較高的經濟價值。而套袋果的采收期應略早于不套袋果，適宜于10月中下旬進行。此時，套袋果的鉀、鈣元素含量雖稍遜于不套袋果，但仍維持在較高水準，足以滿足果實對硬度和貯藏性的要求；雖然果糖、葡萄糖和蔗糖的含量未觸及峰值，卻也已累積至可觀程度，足以保障果實的甜度與風味。此外，套袋果的山梨醇含量較高，有助于延緩果實采后品質的下降。因此，在10月中下旬采收套袋果，既能平衡果實品質與貯藏性能，又能避免因采收過晚導致的糖分和礦質元素流失，具有較高的經濟效益和實用價值。優化采收期可提升蘋果的經濟價值和市場競爭力，本研究結果為后續阿克蘇蘋果生產實踐提供了可靠的理論依據和技術參考，對阿克蘇蘋果科學確定采收期、提升果實品質具有重要的指導意義。

參考文獻

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