周慧娟 葉正文 曾思懿 王曉慶 駱 軍

(1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹研究所，上海 201403；2.上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點實驗室，上海 201403)

早生新水、滬晶梨18、滬晶梨67是遺傳背景相似、由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹研究所選育的3個砂梨品種，具有果肉脆嫩、石細(xì)胞少、汁液豐富等優(yōu)良特性，加之與翠冠錯峰上市而成為市場新星，是長三角新興的主栽品種[1-3]。砂梨皮薄汁多、具有明顯的呼吸和乙烯釋放高峰，其成熟正值高溫高濕季節(jié)，采后極易軟化和腐敗變質(zhì)[4]；低溫雖然可延長果實的保鮮期，但長期的低溫易使果實出現(xiàn)糖酸失調(diào)、果心褐變等癥狀，嚴(yán)重影響了果實的食用和商品價值[5]。

砂梨系統(tǒng)果實采后仍具有新陳代謝進程，可形成其特有的風(fēng)味[6]。質(zhì)構(gòu)、色澤、糖酸和揮發(fā)性物質(zhì)是構(gòu)成果實品質(zhì)的重要因素[7]。質(zhì)構(gòu)是果實的基本屬性，與口感質(zhì)地和手感質(zhì)地間呈強正相關(guān)[8]；糖酸是果實采后衰老期間的代謝底物[9]，可調(diào)控果實風(fēng)味和色澤的代謝[10]，與果實耐貯性緊密相關(guān)[11]。糖代謝及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在果實的風(fēng)味、功能、貯藏物質(zhì)及成熟衰老等方面都發(fā)揮著重要作用，不同系統(tǒng)梨果實中糖組分及含量差異較大，主要分為山梨糖醇、果糖和蔗糖積累型[12]，果糖占比對梨果實的甜味起決定作用[11]，砂梨以果糖、山梨醇和葡萄糖為主[13]。不同系統(tǒng)梨果實酸組分及含量存在差異，劉松忠等[11]研究表明，白梨有機酸由蘋果酸、檸檬酸和琥珀酸構(gòu)成，而蔣爽等[14]發(fā)現(xiàn)梨果實中有機酸以蘋果酸和枸櫞酸為主。蘋果酸與果實酸度呈正相關(guān)性[15]，是果實代謝的基礎(chǔ)底物，適量的蘋果酸使梨果實口感清爽，酸味持續(xù)時間長[16]；奎寧酸影響果實苦味，是芳香物質(zhì)合成途徑的中間產(chǎn)物[17]，間接影響了果實的品質(zhì)；檸檬酸與梨果實酸度呈正相關(guān)，影響果實的綜合風(fēng)味[9]。

揮發(fā)性物質(zhì)是影響消費者購買意向的重要果實性狀，包括烴類、有機酸、酯類、醛類、醇類、酮類、萜烯類、氧化物及硫化合物[18]，其成分及比例決定了不同梨果的特有香氣[19]。電子鼻技術(shù)由Corrado等[20]提出，在果實的貯藏性評價[21]、腐敗判別[22]、果實新鮮度[23]等方面均有一定的應(yīng)用，但果實在成熟期和貯藏期間的組分和含量不同，傳感器識別作用有一定差異[24]。電子鼻技術(shù)不但可區(qū)分品種差異還可區(qū)別貯藏和貨架期間揮發(fā)性物質(zhì)的變化[25]，為目前較為成熟的檢測技術(shù)之一。

研究擬以遺傳背景相似、成熟期不同的早生新水、滬晶梨18、滬晶梨67為試材，測定冷藏期間3個砂梨果實質(zhì)地、糖、有機酸、揮發(fā)性物質(zhì)，并對果實的質(zhì)地及品質(zhì)差異性進行評價，為砂梨品種的選育和采后保鮮技術(shù)的研發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗材料

早生新水、滬晶梨18(HJ18)、滬晶梨67(HJ67)梨果實：2021年采自上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行綜合試驗站，株行距2.5 m×3.5 m，樹齡10年，果實套單層黃袋，土壤表層肥沃，排灌通暢，統(tǒng)一管理，生長正常。3個品種分別于30株樹樹冠外圍高1.2 m處隨機采摘向陽面果實，每株隨機采摘50個成熟度一致、大小均一、色澤均勻、無病蟲害、無機械損傷的果實，采摘后立即運送至上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點實驗室冷庫進行分裝和預(yù)冷處理，果實的入庫品質(zhì)見表1。

表1 梨果實入庫時品質(zhì)狀態(tài)

1.1.2 儀器與設(shè)備

防霧保鮮袋：0.03 mm，零度包裝科技有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT.Plus型，英國SMS公司；

高效液相色譜儀：E2695型，美國Waters公司；

高速離心機：X-22R型，美國Beckman公司；

濃縮儀：Eppendorf Concentrator plus TM型，美國Eppendorf公司；

手持阿貝折光儀：PAL-1型，日本ATAGO公司；

電子鼻：PEN3.5型，德國 AIRSENSE公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理 將分選好的果實放置于外襯厚度為0.03 mm 的PE防霧保鮮袋、內(nèi)襯凹槽的塑料筐中，單層擺放，溫度為(4.0±0.5)℃、相對濕度為85%～90%的冷庫中預(yù)冷24 h，保鮮袋敞口預(yù)冷；封口置于溫度為(1.0±0.5)℃、相對濕度85%～90%的冷庫中貯藏60 d。每個品種設(shè)3次重復(fù)，每重復(fù)300個果實，每個品種共計900個果實。每個品種每10 d取30個果實，對冷藏期間果實質(zhì)構(gòu)，可溶性固形物、可滴定酸、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、蘋果酸、檸檬酸含量，10個電子鼻傳感器感應(yīng)值等指標(biāo)進行測定。

1.2.2 指標(biāo)測定

(1)質(zhì)構(gòu)：用質(zhì)構(gòu)儀對梨果實赤道對稱兩點的質(zhì)構(gòu)特性進行測定，圓柱形探頭(P/5)直徑5 mm，測前速度60 mm/min，測試速度120 mm/min，測后速度600 mm/min，觸發(fā)力0.5 N。第1次下壓距離3 mm，測定果皮硬度和果皮脆性；第2次下壓距離20 mm，測定果肉硬度、果肉緊實度及果肉脆性。

(2)可溶性固形物含量：取左右赤道對稱部位果肉，20 ℃下，用手持阿貝折光儀測定未經(jīng)稀釋的汁液的可溶性固形物含量，每次隨機取30個果實進行測定。

(3)可滴定酸含量：隨機取18個梨果實赤道對稱兩點的果肉，設(shè)3個重復(fù)，酸堿滴定法測定(以蘋果酸計)[26]。

(4)蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、蘋果酸、檸檬酸含量：隨機取18個梨果實赤道對稱兩點的果肉，設(shè)3個重復(fù)，參照嚴(yán)娟等[27]的方法測定。

(5)電子鼻傳感器響應(yīng)值：參照嚴(yán)娟等[24]的方法稍作修改，使用PEN3.5型便攜式電子鼻，包含S1芳香苯類(W1C)、S2氮氧化物(W5S)、S3氨類(W3C)、S4氫氣(W6S)、S5烷烴(W5C)、S6甲烷(W1S)、S7硫化氫(W1W)、S8乙醇(W2S)、S9芳香成分與有機硫化物(W2W)和S10烷烴(W3S)10個金屬氧化物傳感器陣列。將5個梨果實放置于干燥皿中，用橡皮塞封口，25 ℃靜置60 min后進行測定。揮發(fā)性氣體以400 mL/min流速通過采集管，清洗時間為60 s，檢測時間為240 s，取168～170 s處1～3個穩(wěn)定信號作為分析時間點。每個樣品重復(fù)測定3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析并作圖；采用SPSS 22.0軟件進行相關(guān)性分析和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實質(zhì)地差異性比較

由圖1可知，冷藏期間，3個品種梨果肉組織硬度、果肉脆性及果實緊實度呈下降趨勢，帶皮硬度和咀嚼性較為恒定。冷藏期間，HJ67果實帶皮硬度顯著高于HJ18和早生新水，說明遺傳背景相似的3個品種的果皮特性有一定差異，與周慧娟等[28]的結(jié)論一致。冷藏第20～60天，HJ18和早生新水果肉組織硬度和果肉脆性呈急劇下降趨勢，顯著低于HJ67的，說明果實質(zhì)地是調(diào)控軟化速率的決定性因素[29]，與HJ67果實較耐貯運的品種特性一致[1-3]。冷藏第30～60天，HJ67果實緊實度急劇下降，HJ18和早生新水果實緊實度較為恒定，且顯著高于HJ67的，說明果實緊實度與耐貯性的關(guān)系值得研究。冷藏第30～60天，HJ67果實咀嚼性顯著高于HJ18和早生新水，說明HJ67果實可較好地保持果實固有質(zhì)地特性。綜上，HJ67果實帶皮硬度、果肉組織硬度等質(zhì)地特性優(yōu)于HJ18和早生新水，但存在貯藏后期緊實度降低的缺陷；HJ18果實的果皮特性、緊實度和脆性優(yōu)于早生新水，但果肉組織硬度和咀嚼性無顯著性差異，進一步說明了兩個品種質(zhì)地的相似性。

小寫字母不同表示同一時間點不同處理之間差異顯著(P<0.05)

2.2 果實可溶性固形物、糖組分和含量及配比差異性比較

由圖2可知，冷藏期間，HJ67和早生新水果實可溶性固形物(SSC)含量呈先升后降的趨勢，HJ18果實SSC含量后期呈上升趨勢，說明3種類型梨果實均存在后熟進程，與南果梨的變化趨勢一致[30]。早生新水果實SSC含量于冷藏第40天出現(xiàn)峰值，后期急劇下降，說明 冷藏第40天為其品質(zhì)劣變點，與其對低溫敏感導(dǎo)致果實風(fēng)味降低有關(guān)[29]。HJ67果實SSC含量顯著高于HJ18和早生新水，較好地保持了果實固有風(fēng)味。

小寫字母不同表示同一時間點不同處理之間差異顯著(P<0.05)

可溶性糖的構(gòu)成和比例決定果實的甜度，其中果糖最甜，葡萄糖甜度最小[31]。HJ18和早生新水果實的葡萄糖、山梨醇和總糖含量顯著低于HJ67，但其口感甜度卻高于HJ67，與HJ18和早生新水為果糖積累型、HJ67為山梨醇積累型有關(guān)[14]。HJ18梨果實的果糖/總糖顯著高于早生新水和HJ67，與HJ18梨果實較HJ67和早生新水甘甜的結(jié)論一致，進一步說明了果糖占比決定果實甜味[11]。

冷藏期間，3個品種梨果實葡萄糖含量均呈上升趨勢；HJ18和早生新水果糖含量呈上升趨勢；HJ18山梨醇含量呈上升趨勢，早生新水山梨醇含量呈下降趨勢；HJ67果糖和山梨醇含量無顯著性變化，說明3個品種梨果實采后糖代謝存在差異，最終影響貯藏風(fēng)味的變化[10]。HJ67的葡萄糖、山梨醇和總糖含量顯著高于HJ18和早生新水，說明HJ67的綜合營養(yǎng)物質(zhì)較高，受冷藏時間調(diào)控??；HJ18果糖含量和果糖/總糖顯著高于HJ67，甜度高；隨著冷藏時間的延長，HJ18和早生新水的果糖/總糖無顯著性差異，但仍顯著高于HJ67。

2.3 果實酸組分和含量的差異性比較

可滴定酸(TA)是果蔬采后新陳代謝的底物，與果實耐貯性密切相關(guān)。由圖3可知，冷藏期間，HJ18和早生新水的TA含量呈下降趨勢，HJ67的TA含量較穩(wěn)定，說明HJ18和早生新水消耗了大量的TA以應(yīng)對低溫環(huán)境[29]；早生新水果實TA含量顯著高于HJ67和HJ18，與HJ67果實較早生新水和HJ18果實酸含量高的結(jié)論有一定差異，說明總酸含量不是決定果實酸度值的決定性參數(shù)[9]。

小寫字母不同表示同一時間點不同處理之間差異顯著(P<0.05)

3個砂梨品種的有機酸均以蘋果酸和檸檬酸為主，為典型的蘋果酸積累型，與姚改芳等[12]的結(jié)論一致。梨果實中以蘋果酸為主，但檸檬酸含量可影響總酸含量和酸度值[9]。HJ67果實TA和蘋果酸含量低于其他兩個品種，僅為早生新水的0.65倍，但綜合口感卻偏酸，與蔣爽等[14]的結(jié)論有一定差異。采摘時，HJ67果實檸檬酸含量顯著高于HJ18和早生新水，且檸檬酸/可滴定酸為HJ18和早生新水的2～3倍，說明檸檬酸含量和占比是導(dǎo)致HJ67果實偏酸的原因之一，與胡紅菊[9]的結(jié)果一致。與可溶性糖相比，酸組分和含量對果實的整體風(fēng)味的貢獻率更大[14]。冷藏第30～60天，早生新水蘋果酸含量急劇下降，說明其綜合風(fēng)味下降，商品價值降低，HJ18和HJ67較好地保持了果實固有蘋果酸含量；冷藏第20～60天，HJ67檸檬酸含量急劇下降，與果實口感酸度下降的趨勢一致，進一步說明了檸檬酸含量是影響梨果實口感酸度的關(guān)鍵參數(shù)[9]。冷藏第0～40天，HJ67檸檬酸/可滴定酸呈下降趨勢，至第40天，檸檬酸/可滴定酸降低至初始的1/2，與長期低溫冷藏導(dǎo)致果實酸度降低，從而影響果實綜合口感的結(jié)論一致；冷藏第30～60天，HJ67檸檬酸/可滴定酸顯著高于HJ18和早生新水，比值較恒定，說明HJ67為典型的檸檬酸優(yōu)勢型品種[32]，風(fēng)味濃郁，不能僅以含酸量的高低斷定果實品質(zhì)優(yōu)劣[33]。HJ67果實口感偏酸，但冷藏期間果實TA、蘋果酸含量較穩(wěn)定，貯藏風(fēng)味較濃，加之汁液豐富、果肉脆嫩等優(yōu)良性狀，使其在冷藏風(fēng)味和時間上占有優(yōu)勢；冷藏第30～60天，果實酸度下降至最佳比例，糖酸比適中，與早生新水、翠冠等主栽品種錯峰上市，說明不能以采摘時果品的酸度衡量果實的商品價值。

由圖3可知，采摘時，HJ67果實糖酸比顯著高于HJ18和早生新水。冷藏第0～40天，早生新水果實糖酸比為25%～40%，與初始值差異不顯著；冷藏第40～60天，早生新水果實糖酸比急劇上升，糖酸比失調(diào)，風(fēng)味降低，與40 d左右為早生新水的安全貯藏期，后期風(fēng)味下降的結(jié)論一致。冷藏期間，HJ18的糖酸比較恒定，與初始值無顯著差異，貯藏風(fēng)味佳。冷藏第0～40天，HJ67果實糖酸比較穩(wěn)定，風(fēng)味偏酸，后期糖酸比上升，與冷藏40 d后風(fēng)味偏甜的結(jié)論一致。綜上，不同栽培系統(tǒng)梨品種應(yīng)根據(jù)其貯藏風(fēng)味特點和貯藏時間決定銷售市場和品質(zhì)優(yōu)劣[12]。建議冷藏0～40 d的HJ67果實銷往偏酸風(fēng)味市場，冷藏40～60 d的果實銷往偏甜風(fēng)味市場。冷藏期間，HJ67可較好地保持果實質(zhì)地，展現(xiàn)出其酸、甜風(fēng)味的兩面性，錯峰上市，商品價值和食用價值佳。

2.4 果實電子鼻響應(yīng)值的載荷分析

由圖4可知，PC1中，對3個砂梨品種貯藏風(fēng)味貢獻較大的傳感器有S2、S6、S7、S8、S9，主要敏感的化合物為氮氧化合物、甲烷、硫化物、醇、芳香成分。

圖4 電子鼻響應(yīng)值的載荷分析

2.5 果實揮發(fā)性物質(zhì)的差異性比較

由圖5可知，冷藏期間，早生新水的S2、S6、S7、S8和S9響應(yīng)值呈先下降后平穩(wěn)的趨勢；HJ67的S2、S6、S7和S8響應(yīng)值持續(xù)下降，S9感應(yīng)值較平穩(wěn)；HJ18的5個傳感器感應(yīng)值均無顯著性變化，說明早生新水和HJ67梨果實揮發(fā)性化合物發(fā)生了明顯變化，特別是氮氧化合物、甲烷、硫化物、乙醇等揮發(fā)性化合物，果實風(fēng)味受冷藏影響較大。冷藏0～40 d，HJ67的S6和S8的響應(yīng)值顯著高于早生新水和HJ18的，說明HJ67的甲烷和乙醇含量較高，可能與果實偏酸有關(guān)；HJ67的S2和S7響應(yīng)值顯著高于HJ18的，與早生新水的無顯著性差異。3個砂梨品種果實揮發(fā)性物質(zhì)種類受冷藏時間影響較大，但研究未對果實揮發(fā)性物質(zhì)進行定量測定，后續(xù)可結(jié)合電子鼻技術(shù)和GC-MS技術(shù)開展特征揮發(fā)性物質(zhì)的研究工作。

小寫字母不同表示同一時間點不同處理之間差異顯著(P<0.05)

3 結(jié)論

試驗表明，滬晶梨18和早生新水為典型的果糖積累型，滬晶梨67為山梨醇積累型，3個品種梨均為蘋果酸積累型。冷藏期間，滬晶梨67可較好地保持果實質(zhì)地，含有較高的葡萄糖、山梨醇、總糖、可滴定酸、蘋果酸，貯藏風(fēng)味濃郁，耐貯性佳；滬晶梨18果皮特性、緊實度和脆性優(yōu)于早生新水，擁有較高的果糖、蘋果酸含量和果糖/總糖，可保持較高的甜酸度，貯藏風(fēng)味濃郁；早生新水易軟化，可滴定酸含量呈急劇下降，不耐貯。早生新水和滬晶梨67梨果實揮發(fā)性化合物發(fā)生了明顯變化，特別是氮氧化合物、甲烷、硫化物、乙醇等揮發(fā)性化合物。綜上，早生新水易軟化，風(fēng)味易失調(diào)，不耐貯藏，安全冷藏期為30 d；滬晶梨18帶皮硬度、緊實度和脆性優(yōu)于早生新水，擁有較高的果糖、蘋果酸含量和果糖/總糖，貯藏風(fēng)味佳，安全冷藏期為40 d；滬晶梨67可保持較高的果實質(zhì)地特性，糖酸含量高，貯藏風(fēng)味濃郁，安全冷藏期為60 d。后續(xù)可結(jié)合電子鼻技術(shù)和GC-MS技術(shù)，對受貯藏時間和貯藏條件影響較大的揮發(fā)性物質(zhì)進行定性和定量分析，以篩選特征揮發(fā)性物質(zhì)。