越橘果实成熟过程中硬度变化及果实品质指标研究

程彦博

[摘 要] 果实的成熟软化是植物自然生长发育过程中一个非常重要的部分，其不仅受内部基因信息调控，同时也会受外界因素影响。成熟软化的外在表现包括果实外观改变、果皮硬度下降、果肉质地变软，内在营养成分含量以及各种生物酶的活性均会相应变化。硬度和质地是果实成熟的宏观标准和果实的重要品质性状，其影响果实采摘前后的处理方式、贮藏时期的长短、果实的风味以及口感等。采摘后的果实由于尚具备呼吸作用，果实仍然具有生物活性，细胞内部的代谢活动会正常进行，并保持一定的代谢速度，导致一系列的生理生化过程伴随发生，这些均会导致果实耐储性降低。基于此，本文进行果实硬度及相关品质指标的研究，以便可更好地为果实加工利用提供理论依据和技术支撑。

[关键词] 越橘;果实成熟;硬度变化;品质指标

[中图分类号] S66 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2020）26-85-2

越橘，杜鹃花科越橘属，又名野生蓝莓，为多年生落叶灌木或小灌木，树高多为0.5～1.0 m，枝条细短，幼枝有微柔毛，成熟老枝无毛;叶片纸质，散生，多数为倒卵形、椭圆形、圆形全缘或有锯齿;叶柄较短，长1～2 mm，叶背部有微毛。我国野生越橘资源比较丰富，主要产地为黑龙江大小兴安岭地区、内蒙古、吉林省长白山附近、新疆等地区，适宜生长地点主要有山坡落叶松林下、林缘，高山草原、沼泽湿地等山地林内或者灌丛中。越橘果实为浆果，近球形或椭圆形，果实颜色多为蓝色或者深蓝色，果型相对较小，直径1 cm左右，果肉细腻，种子极小不影响口感，果实基本可全部食用，且口味甜酸适中，同时具有宜人的香气，既可用于鲜食，也可加工成果汁饮料、果酒饮品、果酱、冰淇淋等。越橘果实内含有大量营养成分，除富含人体必需的维生素、微量元素以外，还含有15种氨基酸，其中必需氨基酸6种，且含有大量稀有成分，如鞣花酸、超氧化物歧化酶（SOD）、花色素苷、叶酸及类黄酮等。越橘具有较高的营养价值，具有抗氧化、预防癌症等人体保健功能，被联合国粮农组织（FAO）推荐为5种保健食品之一。

1 国内外越橘果实成熟研究现状

目前，国内外在产业发展相对成熟的水果种类上的研究已取得了一定进展。陈丽璇等人在草莓果实和叶片方面通过外源施加钙对植物体内营养元素含量是否会产生明显的变化进行了分析[1]。茅林春等通过试验得出了果胶在桃子果实成熟中起到一系列相关作用[2]。在脐橙和柑橘果实品质方面，鲍江峰对果皮亮度值、可溶性酸、维生素C含量、果实出汁率等进行了检测[3]。唐莎莎等人通过对果实硬度、果实内总酸含量、可溶性固形物含量、果实形态等9个果实品质指标的测定，对新疆无核白葡萄果实进行果实品质分析以及等级划定[4]。关军锋等通过试验证明，在苹果成熟过程中，果实硬度下降，果实软化，果实内原果胶含量减少，与此同时可溶性果胶含量上升[5]。刘剑峰等针对梨发育中果实内部钙含量与可溶性果胶、原果胶含量的变化进行了分析[6]。以上研究均为果实成熟度划分标准的建立奠定了基础，提供了重要参考。

2 越橘果实成熟的各项指标

2.1 果实硬度

果实成熟是一系列复杂的发育调控过程，在成熟期间果实会发生一连串的变化。其中，包括细胞壁的降解、内含物含量变化、呼吸速率的变化，以及其他物质代谢过程等生理生化变化[7]。果实成熟最重要的外在可觀测特征即是果实硬度的下降，果实硬度的变化趋势是果实贮藏过程中是否耐贮的直观表现之一。果实硬度下降，主要是由于果实在逐渐成熟衰老的过程中，果胶质和内含物不断降解的缘故[8]。

2.2 果胶

果胶酶类对果胶物质的降解作用会使细胞逐渐失去聚合力。果实后熟过程中，果胶质主要作为不溶于水的原果胶物质存在，随着果实成熟进程的推进，原果胶会逐渐在果胶酶的作用下降解成可溶性果胶，原果胶到可溶性果胶转变的这一过程，会导致果实细胞发生分离，果实硬度下降。对果胶起到直接降解作用的果胶酶类包括PG、PE酶，这两者的相互促进、共同作用促使果胶在果实成熟中由不溶性原果胶向可溶性果胶转化。需要注意的是，对于两者在水解过程中各自的作用时段至今一直没有确切划分，但普遍认为PE酶对果胶的脱酯化为PG的水解提供了前体物质，在果实硬度下降过程中PG是承担果胶水解的主要酶类[9]。

2.3 纤维素和纤维素酶

纤维素是由多个葡萄糖单元相互连接而形成的线性长链，其作为微丝结构形式而存在于细胞壁内，占细胞初生壁物质的20%～30%，主要用以维持细胞形状。研究发现，生长成熟初期果实内含有相对较高的纤维素含量，待果实成熟软化后，内部纤维素结构解体，纤维素含量出现大幅度减少。因此，纤维素的最初水解对促进果实成熟软化具有非常重要的作用。

纤维素酶是降解羧甲基纤维素的一组活性酶。研究表明，纤维素酶在苹果、鳄梨、柿子等果实成熟软化过程中均起到了非常关键的作用。研究发现，无论在鳄梨果实发育成熟期间，还是采摘后贮藏期间，随着果实成熟度的增加以及贮藏时间的延长，果实内纤维素酶活力均增加，果实硬度随之降低。同时，在苹果、柿子贮藏过程中，随着硬度的下降，纤维素酶活性不断提高。

2.4 总糖

果实中所含糖分的种类及其含量是决定该果实品质的一个重要指标。果实内糖分的积累是果实品质形成的关键，深入了解成熟期果实内糖分含量，可为调控果实品质、判定果实品级提供理论依据。

越橘果实中可溶性还原糖主要包括果糖和葡萄糖，蔗糖含量极少。不同种类和品种的越橘果实中，3种糖的所含比例不同，且果实自身不同发育阶段时期，果实内部的糖分比例也不尽相同。果实糖分的累积主要来自于叶片合成光合作用。越橘果实在发育成熟过程中能一直进行光合作用，不断累积果实质量，并提高有机物含量。此外，在果实成熟过程中，枝梢或根部会向果实运输糖分，且淀粉及有机酸会转化为可溶性糖，蔗糖是大部分果树光合产物的主要运输形态，可通过韧皮部运输进入果实代谢并积累。由此可见，果实的发育过程即是糖分积累的过程。果实由发育初期的苦、湿、无味转化为成熟期色、香、味俱佳，其中糖分的作用巨大。

2.5 总酸

果实内有机酸的组成类别和占比是衡量果实品质的重要因素。根据不同树种果实内有机酸的组成，可将果实分成不同类型。不同树种、不同品种以及不同时期的同种果实内含酸量均不相同，且差异有时十分明显。

越橘果实内有机酸种类组成较为复杂，不同品种之间差异较大。通过利用高效液相色谱检测发现，6个高丛越橘品种有机酸以梓檬酸为主，其次是琥泊酸。兔眼越橘品种差异较大，大部分品种以琥拍酸为主，个别品种苹果酸含量较高。研究发现，越橘果实中奎宁酸含量最高，其次是梓檬酸，再次是苹果酸。红豆越橘果实中所含有机酸成分十分复杂，包括梓檬酸、玻拍酸、苹果酸、酒石酸、乌头酸、奎宁酸及草酸等十多种酸。果实内有机酸含量是由自身遗传特性、外界环境因子和人工栽培措施等多个因素共同作用的结果。研究果实中有机酸的含量，对判定果实品质，对果树育种、运输加工、生产栽培等具有重要意义。

3 结论

越橘因其具有极高的营养保健价值及生产经济价值，现已成为提升果品产业层次、调整优化果树树种结构的首选果树之一，也是全球森林林下经济重要的组成部分。随着对越橘果实的营养保健以及经济价值的认可，越橘种植量不断扩大，科学研究工作也逐步深入。通过研究果实成熟过程中品质指标的变化，对越橘果实品质、运输、贮存等起到了至关重要的作用，指导了企业规模化生产、经营和管理，针对果实成熟度无控制、盲目野蛮采摘、严重影响经济效益的现象提出了合理规范标准，在果实加工利用方面提供了理论依据和技术支撑。

参考文献

[1]陈丽璇，陈丽虹，庄荣福.田间喷钙对草莓果实和叶片营养元素含量的影响[J].园艺学报，2003（4）：449-451.

[2]茅林春，张上隆.果胶酶和纤维素酶在桃果实成熟和絮败中的作用[J].园艺学报，2001（2）：107-111.

[3]鲍江峰.纽荷尔脐橙和湖北省主要柑橘品种果实品质的研究与区划[D].武汉：华中农业大学，2005.

[4]唐莎莎.无核白葡萄果实品質评价研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2013.

[5]关军锋，张立彬，于凤鸣，等.采前喷钙对甜樱桃果实品质和采后生理的影响[J].河北农业大学学报，1999（1）：45-48.

[6]刘剑锋，张红艳，彭抒昂.梨果实发育中果肉及种子钙和果胶含量的变化[J].园艺学报，2003（6）：709-711.

[7]钟云，姜波，蒋侬辉，等.不同杨桃品种品质分析及草酸含量的测定研究[J].广东农业科学，2009（12）：67-69.

[8]邓显容.不同品种草莓果实品质分析[J].安徽农业科学，2008（21）：9018.

[9]杨丽勇.蓝莓的营养保健功能及其产品开发[J].中国食物与营养，2007（4）：24-25.