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      怒江高海拔地區(qū)不同成熟期咖啡果實性狀差異分析

      2018-04-21 05:35:04李亞男黃家雄呂玉蘭張曉芳武瑞瑞左艷秀羅心平李貴平畢曉菲劉航秀
      農(nóng)產(chǎn)品加工 2018年7期
      關(guān)鍵詞:初加工鮮果咖啡豆

      李亞男,黃家雄,呂玉蘭,張曉芳,黃 健,武瑞瑞,左艷秀,羅心平,李貴平,畢曉菲,楊 陽,劉航秀,嚴(yán) 煒

      (云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟作物研究所,云南保山 678000)

      咖啡是世界三大飲料作物之一[1-2]??Х绕焚|(zhì)受諸多因素的影響,其中以品種、緯度和海拔對咖啡品質(zhì)影響最大[3]。李曉霞等人[4]進行了云南不同海拔小粒種咖啡生長發(fā)育情況調(diào)查,結(jié)果表明咖啡豆千粒質(zhì)量和咖啡果酸度隨著海拔高度的升高而增加,品質(zhì)也相應(yīng)提高。李錦紅等人[5]研究表明,高緯度地區(qū)的咖啡口感優(yōu)于低緯度地區(qū)。黃家雄等人[6]研究表明,不同產(chǎn)地咖啡的理化指標(biāo)存在一定的差異。由于栽培條件的限制,目前國內(nèi)對不同成熟期及海拔對咖啡果實的影響還未見報道。

      對怒江高海拔地區(qū)不同成熟期咖啡果實性狀進行調(diào)查,研究成熟期與海拔對咖啡果實性狀的影響,以期為提高咖啡品質(zhì)作有益探討。

      1 材料與方法

      1.1 試驗地點、時間和品種

      試驗地點為怒江西岸的怒江州瀘水縣六庫鎮(zhèn)賴茂村咖啡基地,咖啡于1997年種植,品種為Catimor系列品種,試驗時間為2015年11月19日—2016年3 月 4 日,地理位置為北緯 25°52′,東經(jīng) 98°48′,海拔1 000~1 200 m,年平均氣溫20.1℃,年均降雨量1 010.6 mm,地表蒸發(fā)量2 096.7 mm,年平均日照1 877.8 h,相對空氣溫度67%。

      怒江州六庫鎮(zhèn)主要氣象要素情況見表1。

      表1 怒江州六庫鎮(zhèn)主要氣象要素情況

      1.2 試驗材料與方法

      試驗從咖啡果實第一批采收直到最后一批采收結(jié)束,每15 d隨機采集樣品一次,每次采集鮮果樣品5 kg,經(jīng)過脫皮、脫膠、清洗、干燥、脫殼等形成咖啡米的程序均按照正常加工程序執(zhí)行,并測試相關(guān)數(shù)據(jù)。

      咖啡果實物理性狀測試記錄見表2。

      1.3 數(shù)據(jù)處理

      使用SAS 9.0軟件對咖啡果實物理性狀指標(biāo)值進行方差分析,不同成熟期果實性狀差異大小用變異系數(shù)來表示。

      2 結(jié)果與分析

      表2 咖啡果實物理性狀測試記錄

      六庫鎮(zhèn)咖啡果實性狀測試統(tǒng)計見表3,六庫鎮(zhèn)不 同成熟期咖啡鮮果性狀比較見表4。

      表3 六庫鎮(zhèn)咖啡果實性狀測試統(tǒng)計

      從表4可見,在此地點收獲的鮮果3項定量指標(biāo)在8個不同成熟期之間的總體差異也為極顯著,指標(biāo)中的每千克鮮果所含的果膠質(zhì)量變異程度最大,變異系數(shù)達(dá)59.03%。

      試驗咖啡鮮果初加工采用濕法加工,咖啡鮮果經(jīng)加工后,不同成熟期咖啡豆的物理性狀差異為極顯著。

      六庫鎮(zhèn)不同成熟期咖啡鮮果初加工后果實性狀的比較見表5。

      從表5中可見,咖啡豆變異較大的是圓豆質(zhì)量與缺陷豆質(zhì)量,變異系數(shù)均高于20%。

      2.1 鮮果千粒質(zhì)量

      不同成熟期咖啡鮮果的千粒質(zhì)量,經(jīng)方差分析F=2 593.88,p<0.01,說明其不同成熟期的咖啡鮮果千粒質(zhì)量差異達(dá)極顯著,變異系數(shù)達(dá)8.27%(見表4)。其鮮果在不同成熟期的千粒質(zhì)量變化趨勢與低海拔地區(qū)的結(jié)果[7]相似,在第5次采收果實時(2016-01-19) 千粒質(zhì)量上升到1 472.75 g/千粒,達(dá)最大值,極顯著(p<0.01)高于其他成熟期的果實千粒質(zhì)量。在接下來的成熟期中,千粒質(zhì)量逐漸減小,在采收末時最低達(dá)到1 223.99 g/千粒。

      表4 六庫鎮(zhèn)不同成熟期咖啡鮮果性狀比較

      表5 六庫鎮(zhèn)不同成熟期咖啡鮮果初加工后果實性狀的比較

      2.2 果皮質(zhì)量

      試驗中所說的果皮,即咖啡漿果在剝?nèi)鈺r被除去的部分,由外果皮和大部分中果皮組成。在8個不同成熟期咖啡鮮果中,經(jīng)方差分析F=184.48,p<0.01,表明材料間的每千克鮮果所含的果皮質(zhì)量差異達(dá)極顯著,變異系數(shù)為6.66%(見表4)。第4次采收(2016-01-04) 的果實每千克鮮果所含的果皮質(zhì)量最小,為440 g,與第8次(2016-03-04)采收的果皮質(zhì)量差異不顯著;在第6次采收時(2016-02-02)的每千克鮮果所含的果皮質(zhì)量最大,為536 g。

      2.3 果膠質(zhì)量

      所說的果膠是黏附在內(nèi)果皮上的一層膠質(zhì)中果皮。要制成咖啡豆,首先要除去這層膠。綜合來看,鮮果內(nèi)表皮上的果膠質(zhì)量在采收期變化不規(guī)律,變異系數(shù)較大,為59.03%(見表3和表4)。不同成熟期咖啡鮮果果膠,經(jīng)方差分析F=217.09,p<0.01,說明材料間的每千克鮮果所含的果膠質(zhì)量差異達(dá)極顯著。第3次采收(2016-01-04) 時達(dá)最低,為20 g,與第6次采收的差異不顯著;而第4次采收(2016-01-04)的為最高,達(dá)128 g,極顯著(p<0.01)高于其他時期。

      2.4 帶殼豆質(zhì)量

      帶殼豆是咖啡鮮果經(jīng)過浮選→剝?nèi)狻l(fā)酵脫膠→洗滌→干燥得來,即為整?;虿糠职诜N衣(即內(nèi)果皮)內(nèi)的咖啡豆。8個不同成熟期咖啡鮮果中,經(jīng)方差分析F=111.59,p<0.01,表明材料間的每千克鮮果初加工后帶殼豆質(zhì)量差異達(dá)極顯著,變異系數(shù)為10.88%(見表5)。第3次采收(2015-12-19)的果實中每千克鮮果初加工后帶殼豆質(zhì)量最低,為210.60 g,與第4次采收的果實差異不顯著;第5次采收(2016-01-19)的每千克鮮果初加工后帶殼豆質(zhì)量達(dá)最大,為280 g,顯著(p<0.05),高于其他時期。

      2.5 咖啡殼質(zhì)量

      咖啡殼指的是咖啡果干的內(nèi)果皮,生產(chǎn)中也稱為種衣。

      在8個不同成熟期咖啡鮮果中,經(jīng)方差分析F=72.51,p<0.01,表明材料間的每千克鮮果初加工后咖啡殼質(zhì)量差異達(dá)極顯著,變異系數(shù)達(dá)12.49%(見表5)。第3次采收(2015-12-19) 時的果實每千克鮮果初加工后咖啡殼質(zhì)量最低,為52.60 g,極顯著(p<0.01),低于其他時期;在第4次(2016-01-04)與第5次(2016-01-19) 采收的每千克鮮果初加工后咖啡殼質(zhì)量達(dá)最大,均為73.60 g,差異不顯著。

      2.6 咖啡米質(zhì)量

      咖啡米為已除去種皮(銀皮)的干咖啡種子。咖啡米隨著采收期的延長呈先上升后下降的趨勢。8個不同成熟期咖啡鮮果中,經(jīng)方差分析F=102.26,p<0.01,表明材料間的每千克鮮果初加工后咖啡米質(zhì)量的差異達(dá)極顯著,變異系數(shù)達(dá)10.48%(見表5)。第3次采收(2015-12-19) 的果實中每千克鮮果初加工后咖啡米質(zhì)量極顯著(p<0.01),低于其他時期,為158.00 g,與第4次采收的差異不顯著;第5次(2016-01-19)采收時的每千克鮮果初加工后咖啡米質(zhì)量達(dá)最大,都為206.40 g,與第6次(2016-02-02)差異不顯著。

      2.7 圓豆質(zhì)量

      圓豆指的是咖啡果中單粒種子發(fā)育而成的近似卵形的咖啡豆。它的多少可以反映咖啡果實生長發(fā)育的好壞程度。經(jīng)方差分析,六庫鎮(zhèn)種植的咖啡鮮果,經(jīng)加工得到的圓豆質(zhì)量與數(shù)量在不同成熟期的差異都為極顯著。其中,每千克鮮果加工后所含圓豆質(zhì)量的變異系數(shù)為34.44%。不同成熟期的圓豆量無明顯規(guī)律,最低為第2次采收(2015-12-04)的,其極顯著(p<0.01)低于其他時期,圓豆粒質(zhì)量為9.59 g,此時圓豆個頭較大,每千克圓豆所含粒數(shù)為6 317.12個;最高為第4次采收(2016-01-04) 的,為每千克鮮果加工后所含圓豆粒質(zhì)量28.74 g,極顯著(p<0.01),高于其他時期,此時圓豆個頭較小,每千克圓豆所含的粒數(shù)為7 751.94個。

      2.8 缺陷豆質(zhì)量

      試驗所說的缺陷豆包括畸形豆、蟲蛀豆、有蟲咖啡豆、干癟豆、發(fā)霉豆等有缺陷的咖啡豆。六庫鎮(zhèn)8個不同成熟期采收的咖啡鮮果中,經(jīng)方差分析F=195.66,p<0.01,說明材料間的每千克鮮果初加工后缺陷豆質(zhì)量達(dá)極顯著,變異系數(shù)達(dá)47.31%。在第2次(2015-12-04)采收時的每千克鮮果初加工后缺陷豆質(zhì)量達(dá)最低,都為3.89 g,極顯著(p<0.01) 低于其他采收期的缺陷豆質(zhì)量;第5次采收(2016-01-19) 的每千克鮮果初加工后缺陷豆質(zhì)量顯著(p<0.05) 高于其他時期,為15.77 g。

      2.9 正常豆質(zhì)量

      正常豆指的是除去缺陷豆的正常的咖啡豆[8]。六庫鎮(zhèn)8個不同成熟期采收的咖啡鮮果中,經(jīng)方差分析F=329.98,p<0.01,表明材料間的每千克鮮果初加工后正??Х榷官|(zhì)量的差異達(dá)極顯著,變異系數(shù)達(dá)12.25%。在第4次(2016-01-04) 采收時,每千克鮮果初加工后正常咖啡豆質(zhì)量達(dá)最低,為126.25 g,極顯著(p<0.01)低于其他采收期的正常豆質(zhì)量,且咖啡豆的顆粒較小,每千克正常咖啡豆含有7 763.98個;第7次采收(2016-02-19) 采收的果實每千克鮮果初加工后正??Х榷官|(zhì)量極顯著(p<0.01) 高于其他時期,為178.52 g,且豆的顆粒較大,每千克正常豆含有6 153.85個。

      3 結(jié)論

      以六庫鎮(zhèn)采收的咖啡鮮果為研究對象,結(jié)果表明,不同成熟期收獲的果實物理性狀差異均為極顯著。早期和晚期成熟的咖啡鮮果和咖啡豆顆粒較小,物理性狀較差,而中期成熟的咖啡鮮果和咖啡豆顆粒較大,物理性狀較好。其中,收獲的不同成熟期的咖啡鮮果果膠含量變異系數(shù)為59.03%,表明咖啡在不同成熟期的鮮果實中果膠的含量變化較大,初步判斷果膠與咖啡的成熟度存在關(guān)聯(lián)。不同成熟期采收的鮮果經(jīng)初加工后,圓豆質(zhì)量與缺陷豆質(zhì)量變異系數(shù)較大,>25%,表明各成熟期的咖啡果實品質(zhì)程度不一致。

      同時還發(fā)現(xiàn),隨著采果期的不同,采收的鮮果物理性狀呈現(xiàn)一定規(guī)律的變化,高海拔地區(qū)的咖啡鮮果在成熟期鮮果物理性狀變化趨勢與低海拔地區(qū)的相似[7]。采收初期及采收末期的圓豆含量較大,低海拔地區(qū)-潞江壩的鮮果在采收初期,圓豆含量為最大,每千克鮮果加工后所含圓豆為33.42 g[7];而高海拔地區(qū)-怒江六庫的在采果末期,其圓豆含量為最高,每千克鮮果加工后所含圓豆為20.91 g。分析可能是由于花芽分化前期及末期受環(huán)境影響較大,生長較不一致,具體原因有待進一步的研究。

      研究還發(fā)現(xiàn),結(jié)合先前對低海拔地區(qū)-潞江壩的咖啡鮮果性狀研究,不同海拔咖啡鮮果物理性狀存在著較大差異。六庫鎮(zhèn)處于高海拔地區(qū),潞江壩處于低海拔地區(qū),研究結(jié)果表明高海拔地區(qū)的小粒種咖啡在咖啡鮮果與咖啡豆產(chǎn)量上高于低海拔地區(qū),且咖啡豆顆粒大,所含的圓豆與缺陷豆量較少,初步得出高海拔的咖啡果實品質(zhì)優(yōu)于低海拔地區(qū)的結(jié)論,這與李曉霞等人[4]的研究一致,分析可能是受到海拔、經(jīng)緯度、氣候、周圍小環(huán)境的影響,具體原因以及對品質(zhì)的深入檢測有待于進一步開展研究。

      參考文獻(xiàn):

      [1]楊鼎和.熱帶作物栽培學(xué)各論 [M].第2版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1996:75-77.

      [2]華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué).遺傳與熱帶作物育種 [M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1996:153-156.

      [3]Barbosa J N,Borem F M,Cirillo M A,et al.Coffee quality and its interactions with environmental factors in minas gerais, brazil[J].Journal of Agricultural Science,2012,4 (5):181-187.

      [4]李曉霞,張吉光,楊天武,等.云南不同海拔小粒種咖啡生長發(fā)育情況調(diào)查 [J].云南熱作科技,2002,25(4):8-16.

      [5]李錦紅,周華,張洪波,等.緯度對云南咖啡的影響研究 [J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,31(10):101-104.

      [6]黃家雄,李亞男,楊世貴,等.不同產(chǎn)地小粒種咖啡質(zhì)量比較研究 [J].熱帶農(nóng)業(yè)工程,2010,34(4):7-10.◇

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