高文兰 巩芳娥 虎云青

（1.陇南市经济林研究院油橄榄研究所 甘肃陇南746000；2.陇南市经济林研究院核桃研究所 甘肃陇南746000）

核桃（Juglans regia L.），是四大干果之一。其可利用价值非常高，全身都是宝[1]。核桃的木可以用于生产木质家具；核桃叶的提取物可用于食品的防腐材料[2]；核桃壳可以做成基质材料；核桃分心木可以作为中药[1]；核桃种仁营养价值高，含有较高的蛋白质、维生素、微量元素等，长期食用具有一定的医疗及保健功效[3]。

近些年来，我国发展核桃较快，全国核桃种植面积不断扩大，产量逐年增加[1]。陇南市地处甘肃东南部，气候温和湿润，雨季长，其地貌形势以山、坡居多，发展粮食作物因为人力和水资源的匮乏，往往不够理想。核桃作物栽培管理较为容易、用途广、且寿命长，被作为陇南市林业类发展的重点产业[4]。在历届市委市政府的高度重视与市场需求的双重作用下，核桃发展规模迅速扩大，栽培面积逐年增加，经济收益日渐显现。目前，陇南市核桃栽培面积已经达到410万亩，居全国主产市（州）第二，核桃产量达9.5万t，产值达19亿元[5]。但还存在着诸如采收期不科学、产品质量不高、核桃价格低、农民增收难的问题。

不同的采收期，核桃型性状、含水率、含油率等会发生变化[6-9]。相关文献中也有报道核桃最佳采摘期的研究。但不同的地域、不同的品种，其最佳采摘期也会有所不同。‘元丰’在陇南市表现好，其产量高、果个大、丰产性好。本文作者对不同采摘时期的‘元丰’核桃的表型性状、种仁干基含油率、含水率、青皮及种仁风味物质的动态变化进行分析，为确定‘元丰’核桃较好的采摘时期，同时也为进一步的品种推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及仪器

‘元丰’核桃，采自陇南市经济林研究院黄家坝核桃种质资源圃，于2019年7月24日至9月4日期间，从核桃生长进入油脂积累期开始采摘，每隔7 d采摘1次，共采集样品7次。

PL203型电子天平，数显游标卡尺，IKA A11基本型研磨粉碎机(德国IKA集团)，minispec碳氢化合物含氢量测定仪，游标卡尺，NH分光色差仪NS800，PEN 3.5电子鼻恶臭分析仪（德国AIRSENSE）。

1.2 试验方法

1.2.1 表型性状的测定 核桃采摘后，用数显游标卡尺测定青果及剥去青皮后湿果的纵径、横径、侧径[10]。用电子天平测定青果和湿果的鲜重，然后剥去青皮，测定其种仁的鲜重、干重。

式中，X为果形指数，a为青果纵径，b为青果横径，Y为核形指数，c为湿果纵径，d为湿果横径。

1.2.2 含油率的测定 将鲜核桃种仁在50℃下烘干至恒重，采用minispec碳氢化合物含氢量测定仪测定含油率[11]。

1.2.3 含水率的测定 含水率=（鲜果重-干果重）/鲜果重×100%[12]。

1.2.4 出仁率的测定 出仁率=种仁单重/种核单重×100%。

1.2.5 色差的测定 色差 ΔE=[（ΔL）2+（Δa）2+（Δb）2]/2[13]。

1.2.6 电子鼻风味识别与区分 样品气体采集方法：称取鲜碎核仁2 g于顶空进样瓶中，盖上瓶盖，30℃下保温30 min，取瓶内顶空气体进行电子鼻检测。电子鼻实验条件:鲜核桃碎仁样品的采集时间分别为70 s，传感器清洗时间120 s，调零时间5 s，进样准备时间5 s，进样流量300 mL/min，鲜核桃碎仁采用67～69 s数据进行分析[14]。

1.3 数据处理与统计分析

运用SPSS 20.0开展相应的数据分析，最终获取的数据使用“±S”的方式进行表述，P＜0.05具备相应的统计学价值。

2 结果与分析

2.1 ‘元丰’果实表型性状动态变化

由附表可知，‘元丰’的青果单果重随采摘日期的推进呈先上升后下降的趋势，其中7月24日为（73.35±5.21）g， 上升至最高点8月7日的 （77.73±5.18）g，再下降至8月28日的（62.31±4.64）g；青果横径、纵径无明显变化规律，平均为47.50 mm、53.51 mm；侧径呈现缓慢下降之后上升的趋势，其中7月24日为（50.88±1.83）mm，降至8月7日的（49.25±1.36）mm，之后开始上升，直至9月4日的（51.28±1.76）mm。

附表 ‘元丰’果实表型特征随生长发育的变化

湿果单果重呈缓慢下降趋势，其中7月24日为（27.45±2.32）g，9月4日为（22.67±2.07）g，平均湿果单果重为23.34 g；湿果横径、纵径、侧径无明显变化趋势，只是在均值上下波动，分别平均为33.47 mm、39.39 mm、34.84 mm；湿果纵径/横径无明显变化规律，平均值为1.18；核仁鲜重呈曲折式增加的趋势，其中7月24日为（8.14±0.83）g，9月4日为（10.4±1.24）g；核仁干重变化趋势与核仁鲜重相似，7月31日最小，为（5.44±0.66）g，9月4日最大，为（8.21±0.80）g。

2.2 ‘元丰’出仁率随生长发育的变化

由图1可知，‘元丰’核桃出仁率最高的是9月4日，高达47.67%；最低的为7月24日，只有30.31%。单考虑出仁率的高低，若延迟采收，果实的产量将会提高，相对其他采收时期有优势。6个不同采收期核桃出仁率的平均值为39.27%。

图1 ‘元丰’不同采摘时期出仁率的动态变化

2.3 ‘元丰’种仁含水率随生长发育的变化

由图2可知，随采摘日期的延长，核桃种仁的含水率呈下降趋势。其中以8月7～28日期间，含水率下降幅度较大，从8月28日至9月4日含水率缓慢增加，这可能是因为采收后期雨水较多所致[15]。

图2 ‘元丰’不同采摘时期含水率的动态变化

2.4 ‘元丰’果实、种皮、种仁色差随生长发育的变化

由图3可知，核桃青皮、种皮、种仁的色差均随采摘时期的延长逐渐增大。其中青皮色差表现为从7月31日至8月21日缓慢增大，8月28日至9月4日剧烈增大。种皮色差变化表现为从7月24日至9月4日逐渐增大。种仁的色差表型为从7月24日至8月7日缓慢增大，8月7日至9月4日增加较为剧烈。

图3 ‘元丰’不同采摘时期色差的动态变化

2.5 ‘元丰’种仁风味物质随生长发育的变化LDA分析

对‘元丰’核桃种仁风味物质测定，通过Winmuster软件对电子鼻的10个传感器获取核桃青皮挥发性风味物质的数据进行线性判别分析 （图4），LDA1为93.33%，LDA2为5.13%，总贡献率为98.46%，说明2个主成分可代表样本挥发性成分的主要特征。7个不同采摘时间核桃青皮测定的数据均能成团，说明电子鼻数据稳定性、重复性较好。其中 8月28日与8月14日有重叠区域，说明这2个时期的风味物质相似度较高。在线性判别1上9月4日、8月7日与8月21日靠近，说明这3个时期的风味物质相似，同时在线性判别2上面9月4日，7月31日分布接近，风味物质差别不大，7月24日距离其余时期较远。总体说明，7月24日与其余时期的风味物质差别较大，而7月31日至9月4日的种仁风味物质相似。说明种仁风味物质从7月24日之后发生明显变化，从7月31日至9月4日无明显变化。

图4 ‘元丰’种仁风味物质LDA分析

3 结论与讨论

通过对‘元丰’核桃表型性状与主要活性成分动态变化分析得出，随着采摘时间的推进，其青果单重、湿果干重、核仁鲜重总体呈上升趋势；果形指数呈减小趋势；含水率呈下降趋势；含油率逐渐增加；青皮、种皮、种仁色差逐渐增大。通过不同采摘期核桃青皮及种仁气体风味物质的测定分析，发现种仁风味物质从7月24日之后发生明显变化，从7月31日至9月4日无明显变化。综合分析可得，为达到‘元丰’核桃较高的含油率，建议采收期为9月4日左右。

果实表型特征的变化与当地环境因素及当年的降雨量、光照、施肥等密切相关。本试验只分析了核桃表型性状及青皮种仁风味物质的变化，但对种仁所含的营养成分等未进行研究。