黃俊豪,段承煜,鄧英毅,李峰,馮斗,屈嘯
摘? 要:為了解廣西香蕉品種資源,以‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)‘中蕉6號(hào)‘巴西蕉和‘南天黃6個(gè)香蕉品種為試驗(yàn)材料,比較其后熟過(guò)程中品質(zhì)的變化規(guī)律。結(jié)果表明:在后熟過(guò)程中,6個(gè)香蕉品種的色差a*值、可溶性固形物、還原糖和總淀粉酶活性呈逐漸上升趨勢(shì),色差L*值、可滴定酸和α-淀粉酶活性呈先上升后下降的趨勢(shì),淀粉含量呈逐漸下降趨勢(shì),色差b*和C*值呈波動(dòng)上升;‘巴西蕉‘南天黃和‘中蕉6號(hào)的可溶性糖和維生素C含量逐漸上升至平緩,而‘中蕉3號(hào)和‘中蕉4號(hào)的可溶性糖和維生素C及‘巴西蕉的可溶性蛋白質(zhì)先上升至黃熟期后下降,‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)‘中蕉6號(hào)和‘南天黃的可溶性蛋白質(zhì)含量逐漸上升;在黃熟期時(shí),‘中蕉4號(hào)的果皮厚和果指彎曲度最大,‘桂蕉6號(hào)的可食率、果指長(zhǎng)度、色差a*值和還原糖含量最大,‘巴西蕉的果指重、果皮重、可滴定酸、可溶性固形物和可溶性糖含量最大。利用主成分分析,對(duì)6個(gè)香蕉品種果實(shí)成熟期品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),‘桂蕉6號(hào)品質(zhì)最優(yōu),依次是‘巴西蕉‘南天黃‘中蕉3號(hào)‘中蕉6號(hào)和‘中蕉4號(hào)。
關(guān)鍵詞:香蕉品種;后熟;品質(zhì);變化規(guī)律
中圖分類(lèi)號(hào):S668.1? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Comparison of the Change Rules of the Quality for Six Banana Varieties During Fruit Ripening
HUANG Junhao, DUAN Chengyu, DENG Yingyi*, LI Feng*, FENG Dou, QU Xiao
College of Agronomy, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004, China
Abstract: In order to understand the banana variety resources in Guangxi, banana varieties ‘Guijiao No. 6, ‘Zhongjiao No. 3, ‘Zhongjiao No. 4, ‘Zhongjiao No. 6, ‘Brazilian and ‘Nantianhuang were used as the test materials to compare the change rules of the quality during fruit ripening. In the process of post-ripening, the value a* of color difference, soluble solid, reducing sugar and total amylase activity for the six banana varieties showed a gradually increasing trend, the value L* of color difference, titratable acid and alpha-amylase activity increased firstly and then decreased. The starch content showed a gradually decreasing trend, and the value b* and C* of color difference fluctuated. The soluble sugar and vitamin C of ‘Brazilian, 'Nantianhuang and ‘Zhongjiao No. 6 were increased gradually and then stably, but the soluble sugar and vitamin C of ‘Zhongjiao No. 3 and ‘Zhongjiao No. 4 and the soluble protein of ‘Brazilian were gradually increased to yellow ripeness stage and then decreased. The soluble protein of ‘Guijiao No. 6, ‘Zhongjiao No. 3, ‘Zhongjiao No. 4, ‘Zhongjiao No. 6 and ‘Nantianhuang were gradually increased. In the yellow ripening stage, the peel thickness and finger curvature of ‘Zhongjiao No. 4 were the biggest. The edible rate, finger length, value a* and reducing sugar content of ‘Guijiao No. 6 were the largest. The single fruit weight, peel weight, titratable acid, soluble solids, and soluble sugar content of ‘Brazilian were the highest. Principal component analysis of the quality of the six banana varieties during the ripening period revealed the quality of ‘Guijiao No. 6 was the best, followed by that of ‘Brazilian, ‘Nantianhuang, ‘Zhongjiao No. 3, ‘Zhongjiao No. 6, and ‘Zhongjiao No. 4.
Keywords: banana varieties; ripening period; quality; change rules
DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.10.033
香蕉(Musa spp.)原產(chǎn)于東南亞和中國(guó)一帶,是世界貿(mào)易量最大的水果之一[1]。2018年世界香蕉總產(chǎn)量為1.15億t,中國(guó)總產(chǎn)量1157.79萬(wàn)t,約占世界的10.11%[2]。中國(guó)是世界上第二大香蕉生產(chǎn)國(guó),產(chǎn)地主要在廣東、廣西、云南、海南、福建,主栽品種是‘桂蕉6號(hào)和‘巴西蕉[3-4]。2018年廣西地區(qū)香蕉總產(chǎn)量為323.19萬(wàn)t,占全國(guó)的27.91%[5]。我國(guó)香蕉種植品種相對(duì)比較單一,近年來(lái),由于香蕉產(chǎn)區(qū)受到香蕉枯萎病等威脅,一些主栽品種易感染枯萎病,導(dǎo)致香蕉種植面積和產(chǎn)量嚴(yán)重下降,感染發(fā)病面積約占總面積5%[6],而選育種植抗枯萎病新品種是最有效防治枯萎病途徑之一[7],目前各產(chǎn)區(qū)引進(jìn)或本地選育一些新品種進(jìn)行種植比較試驗(yàn),如‘南天黃‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)‘中蕉6號(hào)和‘桂蕉9號(hào)等[8]?!鸾?號(hào)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)且品質(zhì)優(yōu)良,但易感枯萎病[9];‘桂蕉9號(hào)是廣西首個(gè)選育的抗枯萎病新品種,生育期為310~350 d,平均畝產(chǎn)量達(dá)2880.5 kg[10]。‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)‘中蕉6號(hào)和‘南天黃也均為抗枯萎病品種[11-12],其中,新植蕉生育期最長(zhǎng)的是‘中蕉4號(hào)(360~420 d),其次是‘中蕉6號(hào)(360~410 d)、‘南天黃(340~400 d)和‘中蕉3號(hào)(340~ 350 d)[12-13]。在廣西比較試驗(yàn)表明‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)和‘中蕉6號(hào)的產(chǎn)量表現(xiàn)較好,‘南天黃次之[8]。
前人研究主要集中在不同香蕉品種間的生長(zhǎng)發(fā)育、生育期、產(chǎn)量和抗枯萎病強(qiáng)弱的比較,但是針對(duì)不同香蕉品種果實(shí)后熟過(guò)程中的品質(zhì)變化規(guī)律尚無(wú)系統(tǒng)的比較研究,本研究通過(guò)對(duì)‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)‘中蕉6號(hào)‘巴西蕉和‘南天黃6個(gè)香蕉品種果實(shí)后熟過(guò)程中品質(zhì)進(jìn)行比較研究,探究其品質(zhì)的變化規(guī)律,利用主成分分析,對(duì)6個(gè)不同香蕉品種成熟期果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),為廣西香蕉生產(chǎn)的品種結(jié)構(gòu)調(diào)整和我國(guó)香蕉品種資源的利用與推廣提供理論依據(jù)。
1? 材料與方法
1.1? 材料
供試香蕉品種為‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)‘中蕉6號(hào)‘巴西蕉和‘南天黃,種植于廣西崇左市龍州縣上龍鄉(xiāng)板旁屯的香蕉試驗(yàn)基地(東經(jīng)106°52′28″,北緯22°24′52″,海拔161 m),試驗(yàn)地為紅壤土旱地,地勢(shì)平坦,土壤疏松,肥力中等。
1.2? 方法
1.2.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),試驗(yàn)因素為不同香蕉品種,試驗(yàn)處理有6個(gè):‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)‘中蕉6號(hào)‘巴西蕉和‘南天黃,3次重復(fù),小區(qū)面積104 m2(20株蕉),并在試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行。株行距2.0 m×2.6 m,每667 m2定植128株,定植苗是6片葉苗。定植前用拖拉機(jī)犁耙后開(kāi)深溝定植,越冬地面覆蓋地膜加植株上搭建拱膜進(jìn)行雙膜覆蓋越冬。
不同品種按照同一成熟度進(jìn)行采收,在果實(shí)達(dá)到八成熟時(shí)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致、有代表性植株進(jìn)行整穗采收,每小區(qū)采摘3穗,重復(fù)3次。采下的果實(shí)進(jìn)行落梳、消毒,然后用500 mg/L乙烯利溶液催熟浸泡1 min,晾干后,用聚乙烯利薄膜袋密封,放置于常溫催熟。將香蕉催熟后果皮顏色的變化分為6個(gè)階段(圖1),階段1全綠色、階段2亮綠色、階段3綠色中有少量黃色、階段4黃色中有少量綠色、階段5黃色中只有尖尾帶點(diǎn)綠、階段6全黃[14-15]。
1.2.2? 測(cè)定方法? 香蕉外在品質(zhì)包括果皮色差、果指重、果指長(zhǎng)度(L1)、果指腹面直線(xiàn)長(zhǎng)度(L2)和果指彎曲面高度(h),果指彎曲度(h/L2)、果皮重、果皮厚和可食率。每個(gè)品種均取第3果梳的12個(gè)果指分成3組、每組4個(gè)、重復(fù)3次進(jìn)行各指標(biāo)的測(cè)定。果皮色差采用三恩馳公司的手持色差儀測(cè)定,測(cè)定亮度C*值L*、紅綠值a*、黃藍(lán)值b*,色彩飽和度的計(jì)算公式[16]為:C*=[(a*)?+(b*)?]?,每個(gè)果指在中部赤道面上間隔相等距離各測(cè)1次取平均值作為該果指的色差值。果指重和果皮重用電子秤測(cè)定,可食率的計(jì)算公式為:[(果指重-果皮重)/果指重]×100%;果皮厚度用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)定;果指長(zhǎng)度、果指腹面直線(xiàn)長(zhǎng)度、果指彎曲面高度和果指彎曲度的測(cè)定參照方昭等[17]的方法。
香蕉內(nèi)在品質(zhì)包括可溶性固形物、可滴定酸、抗壞血酸、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、淀粉、還原糖、總淀粉酶活、α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性,分別采用電子糖度計(jì)、氫氧化鈉滴定法、2,6-二氯酚靛酚法、考馬斯亮藍(lán)G-250法、蒽酮比色法、酸水解法、3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定[18]。每個(gè)品種均取第3和第4果梳的18個(gè)果指分成6組、每組3個(gè)、每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次。
1.3? 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)采用SPSS和Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和制圖,方差分析采用Duncans法進(jìn)行多重比較,相關(guān)性采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析,主成分采用累計(jì)方差貢獻(xiàn)率>80%提取主成分分析。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 不同香蕉品種果實(shí)的果指性狀和可食率的比較
如表1所示,果指重‘巴西蕉最大,‘中蕉4號(hào)最小,‘南天黃‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)和‘中蕉6號(hào)適中,四者間無(wú)顯著差異;果皮厚‘中蕉4號(hào)最大,‘南天黃最小,‘桂蕉6號(hào)‘巴西蕉‘中蕉3號(hào)和‘中蕉6號(hào)適中;果皮重‘巴西蕉‘南天黃‘中蕉3號(hào)和‘中蕉6號(hào)最大,四者間無(wú)顯著差異,‘桂蕉6號(hào)最小;可食率‘桂蕉6號(hào)最大,‘巴西蕉‘南天黃‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)和‘中蕉6號(hào)間無(wú)顯著差異;果指長(zhǎng)度‘桂蕉6號(hào)最大,‘巴西蕉適中,‘南天黃‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)和‘中蕉6號(hào)最小,四者間無(wú)顯著差異;果指彎曲度‘中蕉3號(hào)和‘中蕉4號(hào)最大,‘桂蕉6號(hào)和‘中蕉3號(hào)適中,‘巴西蕉和‘南天黃最小,二者間無(wú)顯著差異。
2.2? 不同香蕉品種果實(shí)后熟過(guò)程外觀色澤的變化規(guī)律比較
如圖2~圖3所示,在后熟過(guò)程中,‘中蕉3號(hào)和‘南天黃的亮度值L*呈逐漸上升至平緩趨勢(shì),而‘巴西蕉‘中蕉4號(hào)和‘中蕉6號(hào)的亮度值L*先上升至階段5達(dá)到最大值后有所下降,‘桂蕉6號(hào)的亮度值L*先上升至階段4達(dá)到最大值后下降;6個(gè)品種紅綠值a*呈逐漸上升至平緩的變化趨勢(shì),果皮顏色由綠色變成黃色,在轉(zhuǎn)色期階段3之后,由負(fù)值快速上升為正值;‘桂蕉6號(hào)‘巴西蕉和‘南天黃的黃藍(lán)值b*和飽和度C*呈波動(dòng)上升的變化趨勢(shì),色彩飽和度越高,顏色越鮮明,表明這3個(gè)品種果皮色澤保持較好,貨架期長(zhǎng),而‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)和‘中蕉6號(hào)的黃藍(lán)值b*以及飽和度C*呈波動(dòng)上升后稍有下降,不耐貯藏。
2.3? 不同香蕉品種果實(shí)后熟過(guò)程中內(nèi)在品質(zhì)的變化規(guī)律比較
如圖4~圖8所示,在后熟過(guò)程中,6個(gè)品種果實(shí)的可溶性固形物和總淀粉酶活性呈逐漸上升至平緩的變化趨勢(shì)。可溶性固形物含量在轉(zhuǎn)色期,上升幅度最大,‘中蕉6號(hào)與其他5個(gè)品種差異顯著,5品種間差異不顯著;‘巴西蕉‘中蕉3號(hào)和‘中蕉4號(hào)的還原糖和可溶性蛋白質(zhì)呈逐漸上升至平緩的變化趨勢(shì),三者間差異顯著,‘巴西蕉的可溶性糖和‘桂蕉6號(hào)的還原糖逐漸上升至最大值,‘南天黃和‘中蕉6號(hào)的可溶性糖、還原糖和維生素C呈逐漸上升至平緩的變化趨勢(shì),二者間均存在顯著差異,‘桂蕉6號(hào)的維生素C呈逐漸上升至平緩的變化趨勢(shì),而‘中蕉3號(hào)和‘中蕉4號(hào)的維生素C先逐漸上升至階段5后平緩下降,‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)和‘中蕉4號(hào)的可溶性糖含量在黃熟期之后有所下降,出現(xiàn)了退糖軟腐現(xiàn)象;6個(gè)品種的淀粉含量呈逐漸下降至平緩的變化趨勢(shì),與還原糖和可溶性糖含量呈負(fù)相關(guān);‘巴西蕉和‘南天黃的可滴定酸先逐漸上升至階段5后快速下降,而‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)和‘中蕉6號(hào)的可滴定酸逐漸上升至階段4之后快速下降;‘巴西蕉的可溶性蛋白質(zhì)先逐漸上升至階段5之后快速下降,出現(xiàn)了果實(shí)衰老現(xiàn)象,‘桂蕉6號(hào)‘南天黃和‘中蕉6號(hào)的可溶性蛋白質(zhì)呈逐漸上升至平緩的變化趨勢(shì);6個(gè)品種的α-淀粉酶活性先逐漸上升至階段5后平緩下降;6個(gè)品種的β-淀粉酶活性呈現(xiàn)先上升后下降再上升的變化趨勢(shì)。
2.4? 不同香蕉品種果實(shí)后熟過(guò)程中淀粉酶活性與品質(zhì)的相關(guān)性分析
如表2所示,6個(gè)香蕉品種果實(shí)后熟過(guò)程中C*、L*和a*、可溶性固形物、維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、還原糖與α-淀粉酶活性和總淀粉酶活性呈顯著或極顯著正相關(guān);‘巴西蕉‘南天黃和‘中蕉4號(hào)的可滴定酸與α-淀粉酶活性和總淀粉酶活性呈顯著正相關(guān)或極顯著正相關(guān);淀粉與α-淀粉酶活性和總淀粉酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān);6個(gè)香蕉品種果實(shí)成熟過(guò)程中C*、L*、a*、b*、可溶性固形物、可溶性糖、淀粉、還原糖、可滴定酸、維生素C、可溶性蛋白質(zhì)與β-淀粉酶活性相關(guān)性均不顯著。
2.5? 不同香蕉品種主成分綜合評(píng)價(jià)
對(duì)不同香蕉品種成熟期的果指重、果指長(zhǎng)度、可食率、果指彎曲度、L*、a*、可溶性固形物、可溶性糖、淀粉、還原糖、可滴定酸和總淀粉酶活性共12個(gè)指標(biāo),進(jìn)行主成分分析,綜合評(píng)價(jià)不同香蕉品種成熟期品質(zhì)的綜合表現(xiàn),如表3所示,12個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化成3個(gè)綜合指標(biāo),其方差貢獻(xiàn)率分別是48.83%、28.23%、11.33%,累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)88.39%,說(shuō)明這3個(gè)主成分可以代替原來(lái)12個(gè)單獨(dú)指標(biāo),對(duì)不同香蕉品種成熟期品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。如表4所示,對(duì)3個(gè)主成分進(jìn)行計(jì)算,得出不同香蕉品種成熟期品質(zhì)的綜合得分,‘桂蕉6號(hào)得分最高,其次是‘巴西蕉‘南天黃‘中蕉3號(hào)‘中蕉6號(hào)和‘中蕉4號(hào)。
3? 討論
本研究結(jié)果表明,在6個(gè)香蕉品種中‘巴西蕉果指最重,‘中蕉4號(hào)果皮最厚,‘桂蕉6號(hào)可食率和果指長(zhǎng)度最高。果皮色澤的測(cè)定能更好地把握果實(shí)貨架期時(shí)間,在后熟過(guò)程中,‘中蕉3號(hào)和‘南天黃的亮度值L*呈逐漸上升至平緩趨勢(shì),而‘巴西蕉‘中蕉4號(hào)和‘中蕉6號(hào)的亮度值L*先上升在階段5達(dá)到最大值后有所下降,是因?yàn)楣ず稚唿c(diǎn)增多,導(dǎo)致亮度值L*降低[19];6個(gè)香蕉品種果皮色差a*值呈上升趨勢(shì),果皮顏色由綠轉(zhuǎn)黃;‘桂蕉6號(hào)‘巴西蕉和‘南天黃的黃藍(lán)值b*和飽和度C*呈波動(dòng)上升,而‘中蕉3號(hào)‘中蕉4號(hào)‘中蕉6號(hào)的黃藍(lán)值b*和飽和度C*呈波動(dòng)上升后稍有下降,說(shuō)明‘桂蕉6號(hào)‘巴西蕉和‘南天黃的貨架期較長(zhǎng),與前人研究基本一致[20]。
在后熟過(guò)程中,可溶性固形物含量是確定香蕉成熟度的重要指標(biāo),6個(gè)香蕉品種果實(shí)可溶性固形物持續(xù)上升,與前人研究一致[21]。香蕉的糖類(lèi)成分主要是淀粉和可溶性糖,在后熟的過(guò)程中,淀粉在酶的作用將淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖[22],可溶性糖含量是影響香蕉果實(shí)甜味風(fēng)味的主要因素。‘巴西蕉‘南天黃和‘中蕉6號(hào)的可溶性糖含量呈逐漸上升至平緩的趨勢(shì),與前人研究一致[23],而‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)和‘中蕉4號(hào)的可溶性糖含量在黃熟期之后有所下降,林雪茜等[24]研究表明,香蕉成熟度達(dá)到一定程度之后,可溶性糖含量過(guò)高時(shí)會(huì)出現(xiàn)退糖軟腐現(xiàn)象,可溶性糖含量會(huì)下降。6個(gè)香蕉品種的淀粉含量呈逐漸下降趨勢(shì),還原糖含量呈逐漸上升趨勢(shì),淀粉含量與還原糖含量負(fù)相關(guān),這與前人研究[25-27]一致??傻味ㄋ岷颗c糖類(lèi)共同作用,直接影響果實(shí)的風(fēng)味,香蕉催熟后可滴定酸含量呈先增長(zhǎng)后下降的變化趨勢(shì)[28],與本研究結(jié)果一致。維生素C是香蕉主要的維生素,不同品種間維生素C含量差異明顯,6個(gè)香蕉品種的維生素C含量整體呈上升的趨勢(shì),與前人研究結(jié)果[29]存在一定差異,可能是不同香蕉品種和采樣處理方式不同等因素造成[30]。香蕉果實(shí)的成熟度和蛋白質(zhì)合成有關(guān)[31],劉朝茂等[29]研究表明香蕉成熟過(guò)程中可溶性蛋白質(zhì)含量呈逐漸上升至平緩的變化趨勢(shì),與淀粉含量的減少有一定關(guān)系,這與本研究結(jié)果一致,而‘巴西蕉的可溶性蛋白質(zhì)含量在黃熟期后有所下降,這個(gè)現(xiàn)象可能和成熟度有關(guān),說(shuō)明了‘巴西蕉在這個(gè)階段已經(jīng)開(kāi)始由成熟逐漸轉(zhuǎn)向衰老,前人研究表明果實(shí)采后成熟過(guò)程中可溶性蛋白質(zhì)的下降與果實(shí)衰老有關(guān)[32]。苗紅霞等[25]研究表明α-淀粉酶和β-淀粉酶在香蕉成熟過(guò)程中果肉淀粉水解過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,但究竟哪一類(lèi)淀粉酶發(fā)揮的作用更大,還有待于進(jìn)一步深入研究。
本研究利用主成分分析,對(duì)6個(gè)不同香蕉品種成熟期果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果表明‘桂蕉6號(hào)品質(zhì)最優(yōu),依次是‘巴西蕉‘南天黃‘中蕉3號(hào)‘中蕉6號(hào)和‘中蕉4號(hào)。研究結(jié)果為廣西香蕉生產(chǎn)的品種結(jié)構(gòu)調(diào)整和我國(guó)香蕉品種資源的利用與推廣提供依據(jù)。
致? 謝? 感謝郭標(biāo)、裴鐵雄、姜建初、毛俊儒、龍思雨等人對(duì)本研究的幫助和支持。
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責(zé)任編輯:崔麗虹