全 文 :中国生态农业学报 2009年 7月 第 17卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, July 2009, 17(4): 690−693
* 中韩国际合作项目、河北省财政专项和河北省科技攻关项目(04220107D)资助
** 通讯作者: 关军锋(1966~), 男, 博士, 研究员, 主要研究方向为果品采后生理与贮藏加工。E-mail: junfeng-guan@263.net
李丽梅(1972~), 女, 硕士, 助理研究员, 主要研究方向为果品采后生理与贮藏加工。E-mail: lilimeizhang@163.com
收稿日期: 2008-07-06 接受日期: 2008-11-29
DOI: 10. 3724/SP.J.1011.2009.00690
不同产地“红富士”苹果的采后品质及软化*
李丽梅 1 关军锋 1** 及 华 1 冯云霄 1 孙玉龙 1
杜纪壮 2 Park Hyung -Woo3
(1. 河北省农林科学院遗传生理研究所 石家庄 050051; 2. 河北省农林科学院石家庄果树研究所 石家庄 050061;
3. Korea Food Research Institute, Seongnam 463-746, Korea )
摘 要 本试验对河北省辛集、顺平和平山 3地生产的“红富士”苹果品质及其软化进行了研究, 结果表明:
与顺平和平山产苹果相比, 辛集产苹果贮期内硬度较低, 可溶性果胶含量增加较为迅速, β-半乳糖苷酶在贮存
84 d内一直保持较高活力, 较早表现出衰老和软化;相对而言, 顺平产苹果在贮期内硬度下降以及可溶性固形
物和可溶性果胶含量增加缓慢, β-半乳糖苷酶活性较低, 软化衰老较慢;平山产苹果在贮藏 126 d后硬度明显
下降, 可溶性果胶含量明显增加, β-半乳糖苷酶活性在贮藏 126 d前高于顺平产苹果, 但低于辛集产苹果, 126
d后显著高于其他两地, 软化衰老加快。
关键词 产地 “红富士”苹果 采后品质 软化 β-半乳糖苷酶
中图分类号: S662.1 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2009)04-0690-04
Postharvest quality and softening of “Fuji” apple from
different production areas
LI Li-Mei1, GUAN Jun-Feng1, JI Hua1, FENG Yun-Xiao1, SUN Yu-Long1,
DU Ji-Zhuang2, Park Hyung-Woo3
(1. Institute of Genetics and Physiology, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050051, China;
2. Shijiazhuang Institute of Pomology, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050061, China;
3. Korea Food Research Institute, Seongnam 463-746, Korea)
Abstract Studies on the postharvest quality and softening of “Fuji” apple from Xinji, Shunping, and Pingshan of Hebei Province
were conducted. Compared with apples from Shunping and Pingshan, fruits produced in Xinji presents lower rigidity, with a rapid
increase in water-soluble pectin content and higher activity of β-galactosidase during 84 days of storage. Apples produced in Xinji
exhibit earlier senescence and softening. However, apples produced in Shunping soften and age comparatively slower due to gradual
loss of rigidity, tardy increase in soluble substance content, water-soluble pectin content and much lower β-galactosidase activity.
After 126 days of storage, rigidity of apples produced in Pingshan markedly declines, water-soluble pectin content increases more
rapidly, and β-galactosidase activity markedly heightens than those from the other two regions, though higher than those from Shun-
ping and lower than those from Xinji prior to 126 days of storage.
Key words Production area, Fuji apple, Postharvest quality, Fruit softening, β-galactosidase
(Received July 6, 2008; accepted Nov. 29, 2008)
“红富士”苹果是我国当今的晚熟主栽品种之
一, 其品质和耐贮性直接影响着果实的质量等级和
商品价值。果实品质因产地不同呈现出较大差异 ,
魏钦平等[1]报道红富士苹果在我国陕西渭北、甘肃
陇东和山东渤海湾地区呈现出果实大、果面光洁、
果色鲜艳的特征;而在我国西南高地果色暗红, 黄
河故道地区则果面粗糙、着色差、果肉疏松。目前
关于“红富士”苹果采后研究大多集中在与其他不
同品种的比较方面 [2−4], 而关于不同产地的比较研
究较少, 且有关“红富士”苹果贮藏过程中β-半乳糖
第 4期 李丽梅等: 不同产地“红富士”苹果的采后品质及软化 691
苷酶和果胶甲酯酶(PME)的活性变化及其在果实软
化中的作用尚未见详细报道。本试验从河北省不同
产地选取具有典型代表性的 3 个苹果园, 分别测定
了不同产地“红富士”苹果的硬度和可溶性固形物
含量 , 并就有关软化的生理指标进行了比较研究 ,
旨在揭示不同产地“红富士”苹果的品质和软化生
理变化以及两者之间的内在关系, 为不同产地“红
富士”苹果的贮藏保鲜提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
“红富士”苹果于成熟期分别采自河北省
辛集市东曹 (平原 , 115°21′29.30″E, 37°43′38.29″N,
海拔 28 m, 温带大陆性季风气候, 7月平均气温 26.5
℃, 年均降水量 496 mm, 年日照时数 2 633 h, 沙壤
质潮土, 采收期为 10 月 18 日)、河北省顺平县神南
(山地, 114°55′12.39″E, 38°58′13.94″N, 海拔 265 m,
暖温带大陆性季风气候, 7 月平均气温 25.8 ℃, 年
均降水量 529 mm, 年日照时数 2 516 h, 土壤为褐土,
10月 25日采收)和平山县元坊(山地, 113°58′2.07″E,
38°24′36.96″N, 海拔 344 m, 暖温带大陆性季风气
候, 7月平均气温 26.3 ℃, 年均降水量 584 mm, 年
日照时数 2 775 h, 土壤为酸性粗骨土, 10月 24日采
收), 3个果园管理水平较一致, 供试树均树势中庸、
生长发育良好。
果实采摘后当天运回实验室, 挑选大小一致、
无病虫害和机械伤的果实装入果品箱并立即进入
0 ℃、相对湿度 90%的冷库贮藏, 期间每 42 d取样 1
次, 每次 20 个苹果, 测定相关品质和生理指标, 直
至贮藏 168 d结束取样。
1.2 研究方法
用韩国产硬度计测定果实硬度, 国产 TZ-82 型
糖量计测定可溶性固形物含量, 原果胶和可溶性果
胶含量测定参照韩雅珊[5]的方法, β-半乳糖苷酶活性
测定参照 Carrington 等[6]的方法, 采用考马斯亮蓝
G-250 染色法 [7]测定可溶性蛋白含量, 果胶甲酯酶
(PME)活性测定参照李春燕等 [8]的方法 , 多聚半乳
糖醛酸酶活性(PG)测定参照 Gross[9]的方法。采用
DPS 统计分析软件进行数据统计分析和差异显著性
检验。
2 结果与分析
2.1 不同产地“红富士”苹果硬度变化
整个贮藏期间, 果实硬度均随贮期延长而不断
减小(表 1)。不同产地的苹果硬度下降趋势有所不
同:辛集产苹果贮期内硬度下降比较平稳;平山和
顺平产苹果分别在贮存 84 d和 126 d内下降幅度较
小, 而后快速下降。贮期结束时, 顺平产苹果硬度
显著高于平山和辛集产苹果(P<0.05)。
2.2 不同产地“红富士”苹果可溶性固形物含量变化
随着贮期的延长, 不同产地苹果的可溶性固形
物含量呈现出不同的变化趋势:辛集和顺平产苹果
呈现出缓慢上升的趋势, 平山产苹果则呈缓慢下降
趋势。在贮藏 42 d以后, 辛集和顺平产苹果的可溶
性固形物含量显著高于平山产苹果(P<0.05)(表 2)。
2.3 不同产地“红富士”苹果果胶含量变化
随着贮期的延长, 苹果可溶性果胶含量不断升
高(表 3), 其中辛集产苹果的可溶性果胶含量增加最
明显, 贮期结束时含量为开始时的 8.2倍, 平山和顺
平产苹果分别为 3.9 倍和 3.0 倍。此时, 3 个产地的
苹果可溶性果胶含量之间均存在显著差异, 含量高
低依次为辛集>平山>顺平。而在整个贮藏期间, 不
同产地苹果的原果胶含量均略有减少, 且彼此之间
除个别时期外不存在显著差异。因此, “红富士”
表 1 不同产地“红富士”苹果贮藏期间硬度的变化
Tab. 1 Change of rigidity of “Fuji” apples from different producing areas during storage kg
贮藏时间 Storage time (d) 产地
Producing area 0 42 84 126 168
辛集东曹 Dongcao, Xinji City 2.30±0.05b 2.27±0.01b 2.24±0.02b 2.15±0.04b 2.13±0.03b
顺平神南 Shennan, Shunping County 2.39±0.02a 2.38±0.01a 2.29±0.04a 2.27±0.01a 2.19±0.04a
平山元坊 Yuanfang, Pingshan County 2.30±0.04b 2.26±0.02b 2.23±0.01b 2.17±0.01b 2.14±0.04b
Duncan新复极差法检验差异显著性, 同列不同字母者表示在 5%水平上差异显著, 下同。Different letters in the same column denote sig-
nificant difference at 5% on Duncan test. The same below.
表 2 不同产地“红富士”苹果贮藏期间可溶性固形物的变化
Tab. 2 Change of soluble substance contents of “Fuji” apples from different producing areas during storage %
贮藏时间 Storage time (d) 产地
Producing area 0 42 84 126 168
辛集东曹 Dongcao, Xinji City 13.14±0.46a 13.78±0.11a 13.97±0.32a 13.74±0.42a 14.10±0.18a
顺平神南 Shennan, Shunping County 13.44±0.50a 13.43±0.21a 13.95±0.22a 13.84±0.19a 13.82±0.20a
平山元坊 Yuanfang, Pingshan County 12.98±0.21a 12.84±0.46b 12.55±0.47b 12.51±0.26b 12.18±0.44b
692 中国生态农业学报 2009 第 17卷
表 3 不同产地“红富士”苹果贮藏期间果胶含量的变化
Tab. 3 Change of pectin contents of “Fuji” apples from different producing areas during storage mg·g−1(FW)
贮藏时间 Storage time (d) 果胶
Pectin
产地
Producing area 0 42 84 126 168
辛集东曹 Dongcao, Xinji City 0.11±0.009a 0.17±0.008b 0.31±0.018ab 0.53±0.053a 0.90±0.020a
顺平神南 Shennan, Shunping County 0.15±0.013a 0.21±0.010a 0.30±0.010b 0.31±0.006b 0.45±0.021c
可溶性果胶
Water-soluble
pectin
平山元坊 Yuanfang, Pingshan County 0.15±0.011a 0.19±0.008a 0.36±0.005a 0.53±0.044a 0.59±0.024b
辛集东曹 Dongcao, Xinji City 5.57±0.30a 4.83±0.28b 4.77±0.35b 4.73±0.58a 4.62±0.25a
顺平神南 Shennan, Shunping County 5.79±0.29a 5.76±0.24a 5.55±0.15a 5.14±0.21a 5.12±0.44a
原果胶
Protopectin
平山元坊 Yuanfang, Pingshan County 5.60±0.15a 5.60±0.37a 5.23±0.38ab 5.08±0.05a 4.93±0.45a
苹果可溶性果胶含量的增加与果实软化关系密切。
2.4 不同产地“红富士”苹果β-半乳糖苷酶活性变化
不同产地苹果的β-半乳糖苷酶活性均随贮期延
长而呈单峰曲线变化, 且在贮存 126 d达到高峰, 之
后迅速下降。顺平产苹果β-半乳糖苷酶活性显著低
于辛集和平山产苹果;辛集产苹果β-半乳糖苷酶活
性在贮存 84 d内始终最高, 之后介于平山和顺平之
间, 168 d时最低;而平山产苹果β-半乳糖苷酶活性
则在贮存 84 d内始终低于辛集, 贮藏 126 d时达到
最高峰, 之后始终保持最高活力(表 4)。
2.5 不同产地“红富士”苹果果胶甲酯酶(PME)活
性变化
平山产“红富士”苹果的 PME活性呈先升后降
趋势, 贮存 42 d达到高峰;而辛集和顺平产苹果的
PME活性则基本保持不变, 但顺平苹果的 PME活性
在整个贮期均显著高于辛集产苹果(表 5)。
3 讨论
硬度和可溶性固形物含量是果实品质的重要指
标, 决定着果实的质地和口感。与软化和品质劣变
有关的酶如β-半乳糖苷酶、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、
果胶甲酯酶(PME)和果胶物质是影响果实质地的内
在原因。本试验结果中可溶性果胶含量和硬度之间
存在负相关性, 相关系数为−0.828 1, 达极显著水平
(r0.01=0.641, P < 0.01)。说明果实软化与可溶性果胶
含量增加有密切正相关关系。顺平产苹果可溶性果胶
含量低, 增加缓慢, 果实硬度高;辛集产苹果则反之。
Wallner[10]和 Yoshioka 等[11]发现许多苹果采后
贮藏过程中β-半乳糖苷酶活性明显增加 , Yoshioka
等[11]还发现β-半乳糖苷酶可导致可溶性果胶含量增
加, 这与本试验结果一致。0~126 d 贮藏过程中, β-
半乳糖苷酶活性和可溶性果胶含量间极显著正相关
(r=0.723 5)(r0.01= 0.708, P<0.01)。说明β-半乳糖苷酶
活性的增加伴随着可溶性果胶含量的上升, 可能是
引起“红富士”苹果软化的重要原因。与可溶性果
胶含量变化相似, β-半乳糖苷酶活性以顺平产苹果
最低, 平山和辛集产苹果较高。
关于 PME与果实软化的关系, 不同学者的认识
不同。Klein[12]认为苹果软化一般伴随着 PME 活性
增加和一部分果胶甲脂化程度降低。Yoshioka 等[13]
认为果实软化过程中一些高甲氧基化果胶的去甲基
化可导致可溶性果胶含量增加。但 Harriman 等[14]
表 4 不同产地“红富士”苹果贮藏期间β-半乳糖苷酶活性的变化
Tab. 4 Change of activity of β-galactosidase of “Fuji” apples from different producing areas during storage
µmol·min−1·g−1(pro)
贮藏时间 Storage time (d) 产地
Producing area 0 42 84 126 168
辛集东曹 Dongcao, Xinji City 125.97±6.32a 199.78±3.79a 229.79±1.02a 294.78±4.04b 168.31±3.98b
顺平神南 Shennan, Shunping County 86.13±5.45b 84.77±4.01c 122.27±2.29c 263.13±2.88c 170.05±7.45b
平山元坊 Yuanfang, Pingshan County 128.99±4.30a 123.84±4.14b 163.87±4.91b 342.63±7.88a 221.46±1.25a
表 5 不同产地“红富士”苹果贮藏期间果胶甲酯酶(PME)活性的变化
Tab. 5 Change of activity of PME of “Fuji” apples from different producing areas during storage
µmol(carboxyl)·mg−1(pro)·h−1
贮藏时间 Storage time (d) 产地
Producing area 0 42 84 126 168
辛集东曹 Dongcao, Xinji City 35.25±1.43c 46.51±3.31c 41.48±1.53c 36.13±0.23c 37.20±1.17b
顺平神南 Shennan, Shunping County 59.10±3.58a 58.36±1.53b 58.67±1.14a 53.93±0.92a 45.15±0.67a
平山元坊 Yuanfang, Pingshan County 38.37±2.27b 86.79±5.95a 55.76±1.00b 46.76±1.07b 43.24±0.44a
第 4期 李丽梅等: 不同产地“红富士”苹果的采后品质及软化 693
发现番茄突变体中 PME 的活性与正常番茄中的活
性无明显差异, 因此认为 PME是导致果实软化的间
接因素而不是直接因素。本试验中平山产苹果的
PME 活性有一定程度上升, 但顺平和辛集产苹果则
变化不大, 说明 PME可能在“红富士”苹果软化中
的作用并不重要。
多聚半乳糖醛酸酶(PG)是最早被认为可导致可
溶性果胶含量增加从而导致许多果实软化的酶, 但
许多试验又表明, PG对于果实成熟软化并不是必要
的[15,16], 且 PG 基因在“红富士”苹果上表达能力
差[17]。本试验中未测得 PG活性。因此 PG可能不是
直接决定“红富士”苹果软化的关键酶。
温度决定果树生存、生长、产量形成和品质。
苹果旺盛生长的夏季(6~8 月)要求最适温度为 18~24
℃, 在此温度下苹果同化作用最强。而在 6~8月平均
气温 26 ℃以上的地区, 苹果品质疏散, 着色不艳,
香味差[18]。顺平 7月平均气温为 25.8 ℃, 而平山和
辛集分别为 26.3 ℃和 26.5 ℃, 这微小的差异可能
一定程度上对果实品质产生较大影响。
光照与温度是不可分割的因素, 光照低, 座果
减少, 果个变小, 着色不佳, 品质下降[19]。张翠萍[20]
认为山地昼夜温差大 , 坡度错落 , 通风透光良好 ,
苹果品质好于平原。顺平“红富士”苹果产地神南
地处太行山区, 海拔 265 m, 年日照时数 2 516 h, 昼
夜温差大, 利于糖分和花青苷的积累, 果实品质好。
辛集苹果产地地处冀中平原 , 昼夜温差相对较小 ,
果园内通风透光性较差, 造成果实着色不好, 品质
不高。因此应在外在条件上下功夫, 提高“红富士”
苹果的品质, 如果园内铺设反光膜, 提高果实的着
色度;选择修剪适合当地的树形, 提高通风透光性,
结合科学管理水肥, 及时套袋除袋、疏枝、摘叶、
转果等科学管理措施, 以弥补“先天”不足。
从本试验结果看, 辛集产苹果贮期内硬度显著
低于顺平产苹果, 可溶性果胶含量增加明显, β-半乳
糖苷酶在贮存 84 d内一直保持最高活力, 因此较平
山和顺平产苹果较早出现衰老和软化, 故不宜长期
贮藏。而顺平产苹果在贮期内硬度下降缓慢, 可溶
性固形物和可溶性果胶含量增加缓慢, β-半乳糖苷
酶活性最低, 故软化衰老较慢, 能够较长时间内保
持较高的商品价值, 适合长期贮藏。平山产苹果在
贮藏 126 d 后硬度明显下降, 可溶性果胶含量明显
增加 , 软化衰老加快 , 不利于品质保持 , 因此可适
当中长期贮藏。
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