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。
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
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。
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。
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%。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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