陳招芳,李恒剛,許軻,黃金秋,汪志輝,,吳林,王迅*
1(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,四川 成都,611130)2(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)果蔬研究所,四川 成都,611130) 3(四川省園藝作物技術(shù)推廣總站,四川 成都,610041)4(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,吉林 長春,130118)
藍莓(Vacciniumspp.)又名越橘,屬于杜鵑花科 越橘屬,為多年生落葉或常綠灌木或小灌木樹種。藍莓果實為小型漿果,風(fēng)味獨特、果肉細膩、酸甜適口、香氣宜人,富含花色苷、有機酸、維生素等營養(yǎng)成分,被譽為“眾果之王”、“超級水果”[1]。藍莓商業(yè)化種植經(jīng)濟效益高,發(fā)展迅速,空間巨大。近年來,各地開展了大量的引種和選育工作,對品種表現(xiàn)進行相關(guān)研究,旨在篩選出適宜當(dāng)區(qū)的優(yōu)良品種[2]。吳林等[3]在吉林省進行了多個品種的引種試驗,發(fā)現(xiàn)矮叢藍莓和半高叢藍莓的豐產(chǎn)性和果實品質(zhì)表現(xiàn)良好,謝國芳等[4]評價了貴州引種的12個早熟藍莓品種的品質(zhì)特征,表明‘瑞卡’、‘早藍’、‘北陸’等5個品種的綜合品質(zhì)較好,適合在貴州進一步栽培推廣。楊夫臣等[5]對湖北引進的14個藍莓品種的生物學(xué)特征進行觀測,篩選出‘藍豐’、‘公爵’等8個優(yōu)良品種。王朝文等[6]在云南麗江進行藍莓果實品質(zhì)的試驗分析,初步證明‘藍豐’、‘北陸’、‘布里吉塔’和‘燦爛’更適宜在云南麗江栽培推廣。宋明華等[7]在重慶地區(qū)進行了‘藍雨’與‘萊克西’的引種試驗,2個品種均表現(xiàn)出較強的適應(yīng)性。
四川地區(qū)藍莓引種開始于2004年左右[8],主栽類型為南高品種、少量北高品種和兔眼品種。近年來,四川藍莓商業(yè)化種植面積不斷擴大,品種引入的力度和渠道也不斷加大和擴寬,但很多品種栽種數(shù)年后出現(xiàn)產(chǎn)量低、品質(zhì)低、抗性差等問題,嚴(yán)重影響了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。新品種引進后,往往難以迅速判斷其在四川氣候生態(tài)條件下種植的優(yōu)劣。因此,有必要為新引進品種樹立品比標(biāo)準(zhǔn),便于快速分辨新品種的品種優(yōu)劣,為新品種的推廣提供理論依據(jù)。本試驗以‘奧尼爾’、‘布里吉塔’、‘燦爛’為試驗材料,3個品種在四川地區(qū)引種較早、表現(xiàn)穩(wěn)定、品質(zhì)良好,目前推廣面積廣泛。試驗通過測定藍莓品種果實生長發(fā)育過程中外觀指標(biāo)、風(fēng)味指標(biāo)、質(zhì)地指標(biāo)和營養(yǎng)指標(biāo)等,以了解不同藍莓品種果實綜合品質(zhì)隨生長發(fā)育的變化情況,旨在為四川地區(qū)藍莓的引種與選育提供參考。
供試材料均采自四川省邛崍市藍莓種植基地。選取常規(guī)管理、樹勢健壯、樹冠大小基本一致、生長結(jié)果正常的早熟品種‘奧尼爾’(O’Neal)、中熟品種‘布里吉塔’(Brigitta)和晚熟品種‘燦爛’(Britewell)為試材,3個藍莓品種均是四川地區(qū)大面積推廣種植的代表性品種?!畩W尼爾’樹勢強,開張型,果實5月上旬成熟,果實大、扁圓形;‘布里吉塔’樹勢強,樹姿直立,果實6月上旬成熟,果實大、圓形;‘燦爛’樹勢中等,果實7月上中旬成熟,果實小、圓形。
沒食子酸、蘆丁、矢車菊素-3-葡萄糖苷、抗壞血酸、福林-酚試劑,Sigma公司;其他化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純;所用水為蒸餾水。
分光光度計UV-1800型,日本島津公司;TD-45手持?jǐn)?shù)顯糖度計,遼寧栢益儀器銷售有限公司;CR-400型色差儀,日本美能達公司;高速冷凍離心機Avanti-J-E型,德國貝克曼公司;電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺,上海量刃具廠。
試驗于2019年4月開始采樣,根據(jù)果實發(fā)育階段[9-10],分為幼果期(YF)、綠果期(GF)、大果期(BF)、粉果期(PKF)、紫果期(PEF)和成熟期(MF),共6個時期,依次在盛花期后25、35、42、49、56、63 d采樣,隨機選自生長發(fā)育一致、大小均勻一致且無病蟲害的果實,每次采樣果實總質(zhì)量不低于300 g,直至果實成熟。樣品采集后,一部分用于鮮樣指標(biāo)測定,另一部分用刀片將果皮和果肉分離,隨后立即用液氮速凍,保存于-80 ℃冰箱。
1.4.1 藍莓果實外觀品質(zhì)測定
單果重:隨機稱取30個藍莓果實,測定其質(zhì)量,計算每個品種果實單果重的平均值;采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺分別測量果實縱徑橫徑并計算果形指數(shù),果形指數(shù)=果實縱徑/果實橫徑;隨機取20個藍莓果實,采用CR-400型色差儀測定赤道線上分布均勻的3個部位的L*值、a*值、b*值。各指標(biāo)均重復(fù)測定3次(下同)。
1.4.2 藍莓果實風(fēng)味品質(zhì)測定
可溶性固形物(total soluble solid,TSS):采用TD-45型數(shù)顯式手持糖度計測定,以鮮重(FW)計;可溶性糖(water soluble sugar, WSS):采用蒽酮試劑法測定[11],以鮮重計;可滴定酸(titratable acidity,TA):參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定方法》測定,以鮮重計;通過可溶性糖含量和可滴定酸含量的比值計算糖酸比。
1.4.3 藍莓果實質(zhì)地品質(zhì)測定
采用手持便攜硬度計測定果實硬度,測定時果實去皮,以最大破裂的力為核定果實硬度;果膠含量參考DENG等咔唑比色法,略加改動[12],以鮮重計,分別提取可溶性果膠(water soluble pectin, WSP)、EDTA溶解性果膠(EDTA soluble pectin, ESP)和Na2CO3溶解性果膠(Na2CO3soluble pectin, NSP)。
1.4.4 藍莓果實營養(yǎng)品質(zhì)測定
VC含量:采用1,10-菲羅琳分光光度計法測定[11],以鮮重計;可溶性蛋白質(zhì)含量:采用考馬斯亮藍染色法測定,以100 g鮮樣中所含牛血清蛋白量(mg)表示[11];花色苷含量:采用pH示差法測定,以每克鮮樣中所含矢車菊素-3-葡萄糖苷量(mg)表示[13];類黃酮含量:采用硝酸鋁比色法測定,以100 g鮮樣中所含蘆丁量(mg)表示[11];總酚含量:采用福林-酚比色法測定,以100 g鮮樣中所含沒食子酸量(mg)表示[11];單寧含量:采用EDTA 絡(luò)合滴定法測定[14],以鮮重計。
試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010軟件進行初步分析并制作相應(yīng)的趨勢圖,用SPSS 20.0軟件進行差異顯著性分析,多重比較采用Student-Newman-Keuls (SNK)q檢驗。
藍莓果實生長指標(biāo)表明,3種藍莓在果實發(fā)育過程中都呈現(xiàn)2個迅速生長期,分別在綠果期至紫果期(日均增長量達到0.052 g)和紫果期至成熟期(日均增長量達到0.035 g)(表1)。在大果期至成熟期,3個藍莓品種單果重含量差異顯著,‘奧尼爾’的單果重整體高于‘布里吉塔’與‘燦爛’(P<0.05)。隨著藍莓果實的生長發(fā)育,其橫徑和縱徑以一定比例增加,但果形指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(表1)。在果實成熟期,3個藍莓品種果實橫徑均值為11.32 mm,縱徑均值為15.44 mm,其中‘奧尼爾’的橫徑與縱徑均顯著高于其他2個品種(P<0.05)。在藍莓果實發(fā)育過程中,‘奧尼爾’與‘布里吉塔’的果實形狀由圓形逐漸變?yōu)楸鈭A形,而‘燦爛’果實始終保持為近圓形。
表1 不同藍莓品種果實發(fā)育過程中外觀品質(zhì)的變化Table 1 Appearance quality changes in different cultivars of blueberry fruit at different development stages
注:同列不同小寫字母表示同一指標(biāo)的同一發(fā)育時期不同品種間差異顯著(P<0.05)(下同)
隨著果實發(fā)育果皮顏色變化如圖1所示,‘燦爛’的轉(zhuǎn)色速度較快,但轉(zhuǎn)色周期長;‘布里吉塔’轉(zhuǎn)色期最早,轉(zhuǎn)色周期次之;‘奧尼爾’的轉(zhuǎn)色速度較慢,但轉(zhuǎn)色周期短。3個藍莓品種果實發(fā)育過程中,代表果實亮度的L*值均呈先升后降的趨勢(圖2-A),三者L*值均在大果期達到最大值,在果實成熟期,三者的L*值相近。代表果實紅綠偏向的a*值在3個品種中變化趨勢相似,均呈現(xiàn)出上升下降的波動(圖2-B),a*值均在紫果期達到最大值,成熟期時數(shù)值有所下降,a*值最大的為‘奧尼爾’。代表果實黃藍偏向的b*值呈現(xiàn)出由高到低的變化趨勢(圖2-C),b*值最高值均出現(xiàn)在大果期,而最低值均出現(xiàn)在最終的成熟期,‘布里吉塔’的b*值最大,而‘奧尼爾’與‘燦爛’無明顯差異。
圖1 不同藍莓品種果實發(fā)育過程中果實顏色的變化
Fig.1 Color changes in different cultivars of blueberry fruit at different development stages
A-L*;B-a*;C-b*
圖2 不同藍莓品種果實發(fā)育過程中果皮色差指標(biāo)的變化
Fig.2 Skin color indicators in different cultivars of blueberry fruit at different development stages
3個藍莓品種的可溶性固形物含量均呈逐漸上升趨勢(表2)。在幼果期至粉果期,3個藍莓品種的TSS含量差異顯著(P<0.05);在果實成熟期,‘燦爛’的TSS含量最高,為(14.27±0.06)%,而‘奧尼爾’與‘布里吉塔’含量相近。果實可溶性糖含量變化趨勢與TSS的變化趨勢一致(表2),果實成熟期時,3個藍莓品種的WSS含量為11.62%~14.09%,均值為12.62%,其中‘燦爛’含糖量最高。果實可滴定酸含量呈先增后降趨勢(表2),3個品種均在大果期達到最大值,‘奧尼爾’含量最高[(3.81±0.14)%],‘燦爛’含量最低[(1.54±0.06)%]。在果實成熟期,三者的TA含量差異顯著(P<0.05),其中‘布里吉塔’含量最高,‘燦爛’含量最低。3個品種果實的糖酸比在果實發(fā)育至成熟期均逐漸上升,‘燦爛’上升幅度最大,‘奧尼爾’次之,‘布里吉塔’較為平穩(wěn)。
表2 不同藍莓品種果實發(fā)育過程中風(fēng)味品質(zhì)的變化Table 2 Flavor quality changes in different cultivars of blueberry fruit at different development stages
藍莓果實硬度呈持續(xù)下降趨勢(表3)。在綠果期至粉果期,果實硬度下降速度較快,而在粉果期至成熟期,下降速度相對緩慢。在果實綠果期和大果期,‘燦爛’硬度最高,‘奧尼爾’硬度最低;在果實成熟期,‘布里吉塔’硬度最高,‘燦爛’與‘奧尼爾’相近。果膠含量如表3所示,3個藍莓品種的WSP含量呈逐漸上升趨勢。其中‘燦爛’的上升速率最快,由(幼果期)的(0.07±0.01) mg/g上升到(成熟期)的(0.33±0.03) mg/g,增加了0.26 mg/g,在果實成熟期,‘燦爛’的WSP含量最高[(0.33±0.03) mg/g],‘布里吉塔’不及‘燦爛’含量的1/2。果實ESP含量緩慢增加。除幼果期,‘燦爛’各時期的ESP含量均高于‘布里吉塔’和‘奧尼爾’,‘奧尼爾’含量相對最低。NSP含量在3種藍莓果實中均呈下降趨勢,NSP含量的變化趨勢與WSP含量呈負相關(guān)關(guān)系。在果實成熟期,‘燦爛’NSP含量最高,‘布里吉塔’含量最低。
注:“—”表示未檢出(下同)
3個藍莓品種果實在粉果期時開始積累花色苷,至紫果期和成熟期時,花色苷含量快速上升(表4)。在果實成熟期,三者的花色苷含量相近,其中‘燦爛’的含量相對較高,為(0.69±0.02)mg/g。藍莓果實中VC含量整體呈下降趨勢。在果實成熟期,‘燦爛’的VC含量顯著高于其他2個品種(P<0.05),而‘奧尼爾’與‘布里吉塔’含量相差不大(表4)。各品種果實的可溶性蛋白質(zhì)含量在大果期時最高。果實成熟時,三者含量差異顯著(P<0.05),‘布里吉塔’含量最高,‘奧尼爾’含量最低。類黃酮含量隨著果實生長發(fā)育緩慢增加(表4),果實成熟時,‘燦爛’含量最高,‘奧尼爾’與‘布里吉塔’含量相近。各品種藍莓果實發(fā)育過程中總酚和單寧含量隨著果實生長發(fā)育逐漸上升(表4)。各品種的總酚與單寧含量在成熟期差異顯著(P<0.05),其中‘奧尼爾’中的總酚含量最低,‘布里吉塔’最高;‘奧尼爾’的單寧含量最高,‘燦爛’最低。
本實驗結(jié)果表明,藍莓果實發(fā)育呈現(xiàn)2個迅速生長期(雙‘S’生長曲線),與大多數(shù)漿果果實的生長曲線類似[15-16]。果實發(fā)育過程中,藍莓果實縱徑與橫徑增大速度存在差異,果形指數(shù)逐漸下降,使果實趨于扁圓形?!畩W尼爾’果形變化明顯,成熟果實呈明顯扁圓形,‘燦爛’果形變化不明顯,成熟果實呈近圓形[17]。果實色差值L*值結(jié)果顯示,‘燦爛’果實表皮色彩略深于‘布里吉塔’和‘奧尼爾’;根據(jù)色差值b*值結(jié)果,‘布里吉塔’果實表皮藍色更加突出。韓斯等[18]測定了山東省主栽藍莓品種的果實色澤,其中‘奧尼爾’與‘布里吉塔’的L*值差異不顯著,a*、b*值存在顯著差異性,與本研究的結(jié)果一致。
表4 不同藍莓品種果實發(fā)育過程中營養(yǎng)品質(zhì)的變化Table 4 Nutritional quality changes in different cultivars of blueberry fruit at different development stages
糖酸含量是影響藍莓品質(zhì)的重要指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示,隨著果實發(fā)育成熟可溶性糖逐漸上升,且‘布里吉塔’在果實發(fā)育成熟過程中的可溶性糖含量顯著高于‘燦爛’和‘奧尼爾’,而可滴定酸含量不斷下降,其中,‘燦爛’的可滴定酸含量顯著低于其他品種,與前人對藍莓果實品質(zhì)的測定結(jié)果類似[19-20]。藍莓果實的風(fēng)味主要由糖酸比決定的,3種藍莓的糖酸比均在成熟期達到了最大值,但差異顯著,‘燦爛’因其糖酸比最大,風(fēng)味較佳,‘布里吉塔’因其糖酸比最低,風(fēng)味相對平淡。
果實質(zhì)地是影響果實品質(zhì)的因素之一[21],質(zhì)地較硬更有利于減少采摘、包裝、運輸過程中的損壞。3種藍莓的果實硬度逐漸下降,在未成熟時差異明顯,但成熟時差異不明顯。果膠是維持果實硬脆度的重要細胞壁物質(zhì)[22]。水溶性果膠是果實中可溶性果膠成分,其含量越高,說明細胞壁降解越嚴(yán)重,果實軟化程度越高;相反,Na2CO3溶解性果膠是不可溶性的果膠成分,含量越低,果實軟化程度越高[23]。本實驗中3種藍莓果實的水溶性果膠含量呈逐漸上升趨勢,EDTA溶解性果膠含量緩慢增加,而Na2CO3溶解性果膠含量基本呈下降趨勢。其中,水溶性果膠含量在果實成熟后期顯著增加,與果實硬度呈顯著負相關(guān)系,而Na2CO3溶解性果膠含量與水溶性果膠含量呈正相關(guān),與果實硬度呈顯著負相關(guān)。
果實營養(yǎng)品質(zhì)是保證果實經(jīng)濟價值和加工附加值的重要因素[24]。本研究結(jié)果表明果實中花色苷含量與果實色澤密切相關(guān),韓斯等[18]研究表明,果實色澤越佳,其花色苷含量相對較高。成熟果實中,‘燦爛’的花色苷含量相對較高,可能因為‘燦爛’是晚熟品種,果實發(fā)育成熟期長,利于積累更多花青素[19]。本實驗結(jié)果顯示藍莓果實VC的積累主要在幼果期,這與裴嘉博等[19]對越橘果實中VC的測定結(jié)果類似。有研究報道指出,‘布里吉塔’果實VC含量相對較低[17],本研究結(jié)果進一步證明此結(jié)論。類黃酮與總酚屬于多酚類物質(zhì),是藍莓果實中重要的功能性成分。在果實生長發(fā)育過程中,總酚含量逐漸上升,變化幅度不大,但在不同品種中含量差異較大[25-26]。本實驗也觀察到3種藍莓果實總酚含量差異顯著,‘布里吉塔’含量在成熟期遠遠高于‘燦爛’和‘奧尼爾’。在果實生長發(fā)育過程中,類黃酮含量變化趨勢與總酚一致,其中,‘奧尼爾’的類黃酮含量比其他品種最先達到最大值,這應(yīng)該和該品種是早熟品種有關(guān),生長發(fā)育較早。有研究表明,隨著果實的發(fā)育成熟,苯丙烷類代謝途徑中合成類黃酮和總酚的關(guān)鍵酶及其調(diào)控因子的活性增加[27],有利于類黃酮和總酚的合成積累。單寧是酚類物質(zhì)的一種,本研究測定的果實單寧含量與總酚含量變化趨勢相似,隨著果實的生長發(fā)育緩慢上升。