贺 鹏，张 涛，宋海云，郑树芳，覃振师，谭秋锦，黄锡云，汤秀华，许 鹏，陈海生，王文林

(广西南亚热带农业科学研究所，广西 龙州 532415)

澳洲坚果(Macadamiaintegrifolia)又称夏威夷果，山龙眼科澳洲坚果属常绿乔木果树，因果仁营养价值而受广泛关注[1]，近年来被我国广东、云南、广西、贵州等省(区)引种栽培，其中来自美国夏威夷大学的农业试验站(HAES) 品种695在广西推广较快，在广西种植总面积仅次于桂热1号。

国外澳洲坚果种植区域主要为平地或缓坡地，通常采用机械收取自然落果的方式，而我国平地资源少，澳洲坚果种植区域主要集中在丘陵和山地，目前采用集中人工采收。澳洲坚果的产品种类主要有带壳果、开口带壳果、果仁等，其中开口带壳果以其独特的趣味性深受消费者欢迎。采收期能影响番茄[2]、香蕉[3]、桃金娘科植物[4]、番木瓜[5]、桑葚[6]、胡桃及榛子[7]等果实品质，影响猕猴桃等耐贮性[8]，本课题组前期研究[9-11]发现，采收期还能影响澳洲坚果带壳果开口效果、果仁水解氨基酸含量等。因此，适时采收是保证澳洲坚果果实品质和开口品质的重要技术措施，果实适时采收的关键是确定适宜的采收成熟期。本文通过对澳洲坚果品种695不同采收期的果实开口合格率、离壳率、果仁饱满度，果仁中的脂肪、总糖、蛋白质、氨基酸比值系数分等进行测定，通过变异性分析、相关性分析、因子分析和综合评价，探明不同采收时期澳洲坚果品质变化规律，以期为澳洲坚果开口带壳果产业化开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

供试澳洲坚果材料所在地位于广西区龙州县彬桥乡，地处广西西南部，东经22°21′，北纬160°46′，海拔120～130 m。属于亚热带大陆性季风气候，年平均气温22 ℃，极端最高温39.6 ℃，极端最低温度1 ℃，相对湿度85%，年平均降雨量1 281.6 mm，无霜期360 d，全年日照1 251 h。主栽品种为695，树形以开心形为主，树龄15 a，株行距6 m×8 m，每 667 m2种植 14 株，田间管理按照常规管理进行。土壤为红壤，耕作层35～40 cm，有机质2%～3%，全氮含量0.012 8%，全磷含量0.003 1%，全钾含量0.017 4%，pH值5.0～6.0。

1.2 材料

供试材料来自广西南亚热带农业科学研究所澳洲坚果种质资源圃。2017年和2019年8月10日进入成熟期，8月20日—9月19日每隔10 d采果1次，将Ⅰ(8月20日)、Ⅱ(8月30日)、Ⅲ(9月9日)、Ⅳ(9月19日)4个采收期(正负误差1 d)的坚果样品脱青皮，置于通风处自然晾干至果壳水分降到15%以下。

试验用仪器有：澳洲坚果青皮脱皮机(TPJ2200X950X1300 型)、澳洲坚果开口机(鹤山市合众力量机械厂KGJ1.1.16-07 型)、高速万能粉碎机(温岭市百乐粉碎设备厂)、AR224NC型万分之一电子分析天平(奥豪斯仪器有限公司)、鼓风干燥箱(GZX-9246MBE)、全自动氨基酸分析仪(日本日立公司)、7890气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司)。

1.3 方法

1.3.1 果仁营养品质测定方法

氨基酸测定和氨基酸比值系数分(score of ratio coefficient of amino acid，SRCAA)计算参照文献[12]。蛋白质含量按照GB 5009.5—2016中规定的方法进行测定，总糖含量按照GB 5009.8—2016中规定的方法进行测定，粗脂肪含量按照GB 5009.6—2016 中规定的方法进行测定。

1.3.2 开口效果评价方法

每个采收期样品，经过筛选分级，选取横径为23.5～26.0 mm壳果，清洗后依次置于38、45、60 ℃干燥48 h、开口、清洗去杂，依次置于50、60、70、80 ℃干燥2 h，冷却，按照每袋30个进行包装，置于室温避光储藏。对供试样品测定开口合格率(开口合格果个数和调查总个数之比)、离壳率(离壳果个数和调查总个数之比)、果仁饱满度(整仁、半仁质量与果仁总质量之比)，其中合格标准是间距合适，果壳不裂；果仁饱满度反映出取食的难易程度，是开口带壳果的重要商品属性；本文开口效果用开口合格率、离壳率、果仁饱满度来进行评价。

1.4 数据分析

采用Excel 2007软件进行试验数据的汇总分析和变异性分析，采用SPSS20.0软件进行各指标之间的相关性分析、因子分析、多元线性回归分析。其中，各项指标数据按照Z-score标准化方法进行去量纲化处理，多元线性回归使用Cook距离标准化的逐步线性回归。

2 结果与分析

2.1 氨基酸组分与营养评价变异性分析

通过比对1973年联合国及粮食农业组织/世界卫生组织(Food and Agriculture Organization/World Health Organization，FAO/WHO)提出的人体必需氨基酸模式后，根据氨基酸比值系数法[12]，计算氨基酸比值系数分；2017年和2019年2年不同采收期澳洲坚果果仁中氨基酸组分及氨基酸比值系数分见表1。

由表1可知，天冬氨酸含量4个采收期内相对标准偏差(RSD)超过10%，蛋氨酸含量的部分采收期内RSD超过20%，由此可见，天冬氨酸、蛋氨酸含量在不同年份受气候影响比较大，不能依据天冬氨酸、蛋氨酸含量进行后面采收期的确定，后文不对其进行讨论。4个采收期内谷氨酸、甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、必需氨基酸总量、氨基酸总量、氨基酸比值系数分12个指标无显著性差异(P>0.05)，苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸、赖氨酸6个指标在采收期Ⅱ及其以后采收期出现类似“退糖”的营养下降现象(P<0.05)。必需氨基酸含量与氨基酸总量极显著相关(0.966**)，这与课题组前期研究相符[10]。营养学上认为，所含的EAA组成比例越接近人体需要，则品质越优，用氨基酸比值系数分可以准确对不同物料进行营养评价[13]，澳洲坚果695果仁4个采收期氨基酸比值系数分均在76以上，由此可见，澳洲坚果695果仁是一种优质蛋白源，这与前期研究结果相符[10]，本文以氨基酸比值系数分代表氨基酸组分营养品质进行后续讨论。

表1 不同采收期澳洲坚果中氨基酸组分与氨基酸比值系数分Table 1 Contents of amino acids of Macadamia integrifolia in different harvest periods g·kg-1

2.2 开口效果评价、果仁组分变异性分析

前期研究发现，澳洲坚果695果仁主要成分是脂肪，开口效果能用开口合格率、离壳率、果仁饱满度这3个指标来进行评价[9]。不同采收期澳洲坚果开口效果指标、果仁营养成分(蛋白质、总糖、脂肪)含量结果见表2。

由表2可知，总糖含量4个采收期在不同年份受气候影响比较大，RSD均超高10%，由此可见，不能依据总糖进行后面采收期的确定，后文不对总糖进行讨论。开口合格率、离壳率、果仁饱满度受采收期影响较大，开口合格率在采收期Ⅱ时效果最好，离壳率在采收期Ⅰ、Ⅱ时效果优于其他2个采收期，果仁饱满度在采收期Ⅲ效果最差。不同采收期澳洲坚果中蛋白质含量在74.57 g·kg-1以上，脂肪含量在753 g·kg-1以上，4个采收期内蛋白质含量无显著性差异(P>0.05)，脂肪含量在采收期Ⅱ显著低于采收期Ⅳ(P<0.05)。

表2 不同采收期澳洲坚果开口效果及果实品质Table 2 Fruit quality and slotted effect of Macadamia integrifolia in different harvest periods

2.3 果仁营养成分、开口效果指标相关性分析

为揭示各指标间关联程度，对不同采收期澳洲坚果开口效果指标、果仁营养成分含量进行相关性分析，结果见表3。如表3所示，蛋白质含量与氨基酸比值系数分呈显著负相关(P<0.05)，脂肪含量与开口合格率呈显著负相关(P<0.05)，脂肪与氨基酸比值系数分呈显著正相关(P<0.05)，开口合格率与离壳率呈显著正相关(P<0.05)，离壳率与果仁饱满度呈极显著正相关(P<0.01)，可见不同采收期澳洲坚果果实品质指标存在相关性。

表3 不同采收期澳洲坚果果实品质指标相关性分析Table 3 Correlation analysis between fruit quality of Macadamia interifolia in different harvest periods

2.4 基于因子分析、逐步回归分析验证的不同采收期澳洲坚果果实品质综合评价结果

将蛋白质、脂肪、氨基酸比值系数分、开口合格率、离壳率、果仁饱满度6个指标数据标准化后，进行因子分析，得到2个公因子，因子特征值见表4。各因子选取因子载荷值绝对值较大的指标为解释性指标。因子载荷值1解释指标为开口合格率、离壳率、果仁饱满度、脂肪，称为开口效果因子；因子载荷值2解释指标为蛋白质含量、氨基酸比值系数分，称为蛋白质因子；因子1-2方差累积贡献率97.44%，可以反映各个指标足够的信息。用2个因子变量F1、F2代替原来的6个指标，对果实品质、开口效果指标进行综合评价。

表4 因子特征值和方差贡献率Table 4 Eigenvalues and cumulative contribution for principal components

各个指标间按照旋转成分矩阵表得出不同变量相应的因子特征向量，计算出变量的因子负荷量F1、F2。以各个处理的第一、第二因子的对应贡献率占累计贡献率的比例Z1、Z2作为权重，以变量F1、F2作为特征向量因子，构建综合评价模型F=F1×Z1+F2×Z2，计算不同品种果实品质综合评价得分，然后根据评分大小对样品果实品质进行评定，计算得到各个采收期综合得分Y，综合评价得分见表5。

以各采收期的Y为因变量，2个公因子所包含的6个指标为自变量，运用逐步回归分析，得到2个有效预测模型(R2>0.9)，依据指标简便易用的原则，选择模型Y′=84.26X开口合格率-83.2，计算Y′。相关性分析表明，Y′和Y极显著相关(0.995**)，说明综合评价模型具有较高的预测准确性，可以用来对澳洲坚果695不同采收期果实品质、开口效果进行评价。由表5可知，在采收期Ⅱ样品综合得分值最高，说明澳洲坚果695在8月30日采收其果实最适于开口带壳果加工。

表5 果实品质综合评价Table 5 Comprehensive evaluation of fruit quality

3 讨论

本研究综合评价的6个指标中尽管果实品质指标脂肪含量在采收期Ⅱ相对采收期Ⅳ较低，然而蛋白质含量、氨基酸比值系数分4个采收期无显著性差异(P>0.05)，开口合格率、离壳率、果仁饱满度不同采收期呈显著性差异(P<0.05)，可以看出，综合评价是受到开口效果的影响较大。前人研究发现，采收期对紫菜品质[13]、果实营养品质和贮藏性[14]、果实酚类物质及其抗氧化性能[15]均有影响，林河通等[16]根据龙眼不同用途选择不同采收期，可见最适宜的采收期根据不同需求会不一样，但是均未考虑到不同年份不同气候所带来的采收期内果实品质等的变化。适宜的采收期是保证澳洲坚果果实品质和开口品质的重要技术措施[9-10]，由于不同年份的物候期有所不同，不同年度同一日期的果实成熟度不一致，为方便其他研究者参考和比较，很多学者采用盛花后天数来确定适宜的采收期[14]。

由于我国澳洲坚果种植区域集中在丘陵和山地等山区，加之澳洲坚果青皮果价格在12～14 元·kg-1，价格高带来的防盗成本居高不下，使得大部分果农不能像其他果树那样“成熟一批，采摘一批”，而是集中采收。刘慧等[17]研究表明，2018年华硕苹果盛花期在4月4—5日，其采用7月18日(采收期Ⅰ)、7月24日(采收期Ⅱ)、7月30日(采收期Ⅲ)采摘的苹果进行低温与货架期贮藏试验，发现采收期Ⅱ果实硬度、可溶性糖含量、可滴定酸含量等均高于其他2个采收期，确定采收期Ⅱ是华硕苹果适宜的采收期。因此，本文参照其方法采用具体日期来确定澳洲坚果695采收期。

本研究综合了2017年、2019年的数据进行分析，发现天冬氨酸、蛋氨酸、总糖3个果实品质指标RSD较高，由此可见，不能依据天冬氨酸、蛋氨酸、总糖含量进行果实品质的评价，本文因而在确定最佳采收期时，将这3个因素排除在参考范围以外。谷氨酸、甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸含量、必需氨基酸含量、总氨基酸含量、氨基酸比值系数分12个指标无显著性差异(P>0.05)，苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、赖氨酸、脯氨酸含量6个指标在采收期Ⅱ及其以后采收期出现类似“退糖”的营养下降现象(P<0.05)。

澳洲坚果果仁市场价位高昂的价格，200～300元·kg-1，使得消费者望而却步，开口带壳果比带壳果价格贵65～80元·kg-1，相对果仁更能得到消费者、澳洲坚果加工厂的青睐。本文进一步证实采收期对澳洲坚果带壳果开口效果具有显著影响(P<0.05)[9]，由于不同种质间澳洲坚果存在差异[18]，本文只对695进行了讨论，并未涉及其他品种。今后需要继续开展相关研究，探明各个品种如桂热1号、A16等适用于开口带壳果加工的最佳采收期。

本文采用氨基酸比值系数法对695不同采收期坚果样品进行计算得到氨基酸比值系数分，首次以计算得出的氨基酸比值系数分作为1个营养成分指标，同开口合格率、离壳率、果仁饱满度、脂肪含量、蛋白质含量共6个品质指标进行变异性分析、相关性分析、因子分析、逐步回归分析。因子分析是基于原始变量内部依赖，在尽可能减少信息丢失的前提下，把具有错综复杂关系的变量归结为少数几个综合因子的一种多变量统计分析方法[19-20]，通过综合评价法计算综合得分值；在2个因子的累积贡献率达97.44%即可以反映各个指标足够的信息的基础上，进行综合评价。澳洲坚果695在8月30日采收坚果样品相对其他采收期的坚果样品综合得分值最高，说明在开口效果、营养成分2个方面澳洲坚果695在8月30日采收其果实综合品质较高，最适于制作开口带壳果。

4 结论

综上，尽管采收时期Ⅱ脂肪含量相对采收期Ⅳ较低，但是蛋白质、氨基酸比值系数分跟其他采收期没有显著差异，开口合格率、离壳率、果仁饱满度均较优，综合评价得分最高，因而可以认为在采收时期Ⅱ采收澳洲坚果695果实最适于开口带壳果加工。建议8月30日采收的果实用于加工开口带壳果。本研究探明不同采收时期澳洲坚果品质变化规律，为确立澳洲坚果695果实的适宜于开口带壳果加工的采收期提供了理论依据。