套袋對柰李果實外觀及香氣物質(zhì)的影響

彭 程，鄧林萍，蒙萬聰，常曉曉，張增文，羅賤良，邱繼水，陸育生

（1廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南亞熱帶果樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點實驗室/廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點實驗室，廣州 510640；2樂昌市嶺南落葉果樹研究所，廣東 樂昌 512200）

0 引言

柰李(Prunus salicinavar.cordata)屬薔薇科李屬植物，其果大核小、酸甜可口、質(zhì)脆嫩化渣、脫核、風(fēng)味獨特，深受人們喜愛[1]。廣東省柰李種植區(qū)域主要集中在粵北地區(qū)，栽種面積約4000 hm2。廣東柰李果實生長發(fā)育期正值雨水多發(fā)季節(jié)，存在裂果多、鳥類侵襲和病蟲害頻發(fā)等問題。近年來通過采用套袋技術(shù)有效減少了柰李鳥害蟲害，降低了病果率，提高了果實外觀品質(zhì)，果皮變薄，嫩黃鮮亮，從原先的“青澀柰果”一躍成為“黃金柰李”，經(jīng)濟價值顯著提升。近年來，隨著套袋使用品種的增加，柰李品質(zhì)參差不一，影響柰李產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

果實套袋是一種物理保護方法，其阻隔了果面與外界的接觸，避免雨水、藥劑、機械摩擦、病蟲鳥等對果皮的影響以及降低農(nóng)藥殘留、裂果和日灼等發(fā)生率，是目前生產(chǎn)安全和優(yōu)質(zhì)果品、提高商品價值的主要栽培技術(shù)措施。果實套袋相當(dāng)于一個小型溫室，這類微環(huán)境內(nèi)光照強度、溫濕度均會影響果實品質(zhì)、色澤、香氣成分。近年來套袋對果實基本品質(zhì)的影響研究越來越多，涉及到蘋果[2-3]、梨[4]、葡萄[5-7]、芒果[8-9]、柚子[10-11]等。香氣成分是構(gòu)成果品鮮食和加工品質(zhì)的主要因素，水果特有的香氣物質(zhì)可以提高食欲，有利于人體健康[12]。提升果實香氣物質(zhì)成為提高果實品質(zhì)和商業(yè)價值的重要途徑。而栽培措施可能會影響果實香氣物質(zhì)含量，如高溫和乙烯處理均能提升蘋果香氣物質(zhì)含量，特別是酯類物質(zhì)含量[13]。目前尚未見套袋處理對柰李外觀、基本品質(zhì)和香氣成分影響的報道。筆者以柰李為試材，分析不同處理對果實基本品質(zhì)、果皮色澤和香氣成分的影響，旨在為后續(xù)優(yōu)質(zhì)柰李果的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年在廣東省韶關(guān)市樂昌市九峰鎮(zhèn)進行。試驗區(qū)海拔430 m，年平均氣溫19.90℃，年均日照數(shù)1378.10 h，年均降水量1477.80 mm，有灌溉條件。選擇2010年栽植的柰李樹進行試驗，砧木為毛桃。株行距4 m×5 m，樹高3.0～3.5 m。行間自然生草，常規(guī)管理。套袋前疏果，每株樹留果量一致，套袋前全園噴殺蟲、殺菌劑。

1.2 供試材料

供試果袋分別為產(chǎn)業(yè)上常用的單層白色紙袋、雙層外黃內(nèi)黑紙袋，規(guī)格均為150 mm×150 mm，由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所提供，不套袋處理為對照。試驗隨機區(qū)組設(shè)計，以單株李樹為1小區(qū)，重復(fù)3次。6月上旬對整樹李果實套袋，果袋均為帶袋采摘。果實成熟期采果前統(tǒng)計各試驗樹結(jié)果個數(shù)。

1.3 色澤分析

2019年7月下旬在不同處理（白色紙袋處理、雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理和不套袋處理）的每株柰李樹隨機選取樹冠不同方位外圍枝條上的20個果實，每個處理3棵樹，共測定60個果實。用CR-400型色差儀測定果實4個面的L*值（亮度）、a*值（紅綠色差）、和b*值（黃藍色差）。顏色用色差值CCI來綜合評估[式(1)]，CCI是一個綜合指標(biāo)，正值為紅色，負值為藍綠色，0為紅色、黃色、藍綠色的混合色。

1.4 基本品質(zhì)分析方法

用游標(biāo)卡尺逐個測量果實的橫徑、縱徑。2019年7月下旬于果園摘取柰李果，60個柰李果實，隨機分成3組。每個果取5 g左右果肉，切碎混勻，液氮速凍保存于超低溫冰箱內(nèi)備用。每個處理均這樣操作取果肉。其中用于測定果實香氣物質(zhì)的果肉部分，取樣后立即萃取，上機檢測?？扇苄怨绦挝锖坑檬殖终酃鈨xATAGO進行測定；果實總糖分的測定采用鐵氰化鉀滴定法[14]，樣品經(jīng)提取后分別用于總糖含量和單糖組分檢測；果實中有機酸含量的測定采用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液中和滴定法[15]。

1.5 單糖組分分析

測定采用高效液相色譜法(HPLC)，分析儀器為Agilent 1290超高壓高效液相色譜儀。糖組分檢測使用色譜柱為Waters Sugar PAK I柱。色譜條件：柱溫25℃；流動相（乙腈:水=75:25）；流速1.0 mL/min；每次進樣體積為10 μL，使用Agilent G4212示差折光檢測器。采用外標(biāo)法進行定量分析。測定時間為2019年9月。

1.6 揮發(fā)性成分檢測

揮發(fā)性成分檢測參考彭程等[16]的方法，并進行改進。

1.6.1 萃取條件 稱取10 g的果肉，使用研磨儀粉碎加入50 mL頂空瓶中，加入10 μL 2.048 mg/L2-辛醇作為內(nèi)標(biāo)。加入10 mL飽和NaCl水溶液。密封后，40℃水浴平衡10 min，插入固相微萃取纖維DVB/CAR/PDMS(50 μm/30 μm)，萃取 30 min，解吸 3 min。萃取時間為2019年7月下旬，隨即上機檢測。

1.6.2 色譜條件 使用Rtx-wax毛細管氣相色譜柱(30m×0.25 mm×0.25 μm)。升溫程序初始溫度為 40℃，以5℃/min的速度升至180℃，然后以10℃/min的速度升至230℃。載氣He（純度大于99.99%），不分流，流速1.0 mL/min。進樣口溫度240℃。傳輸線溫度為240℃。

1.6.3 質(zhì)譜條件 離子源溫度為230℃，電離方式為EI。電子能量設(shè)為70 eV，掃描范圍35～450 m/z。定性采用各組分在圖譜庫NIST11.lib中匹配度大于99%的鑒定結(jié)果，并根據(jù)C7～C30正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)樣品保留時間計算相關(guān)化合物保留指數(shù)。采用內(nèi)標(biāo)法對樣品的峰面積進行校正。

1.7 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2013和SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及顯著性和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 套袋處理對果皮色澤參數(shù)的影響

由表1可知，套袋處理能夠顯著改善果皮色澤，L*值、a*值、b*值均顯著增加。L*值表示果實亮度情況，數(shù)值越大表示果皮色澤越明亮。單層白色紙袋和雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理L*值明顯高于不套袋處理，其中雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理最高，說明套袋后果皮更亮，尤其是雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理。a*值代表紅色飽和度。負值越大表示越綠，正值越大表示越紅。單層白色紙袋和雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理a*值明顯高于不套袋處理，其中雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理為正值，說明單層白色紙袋處理果皮葉綠素含量顯著降低，而雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理果皮基本無葉綠素。b*值表示黃色飽和度，負值越大越藍，正值越大越黃。單層白色紙袋和雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理b*值明顯高于不套袋處理，其中雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理最高，說明隨著紙袋層數(shù)增加果皮顏色越黃。CCI是果實色澤的綜合表現(xiàn)，圖1顯示不同紙袋處理對柰李果皮外觀存在較大影響。套袋的柰李果皮CCI值均高于不套袋處理，其中雙層外黃內(nèi)黑紙袋套袋處理CCI值最高，其次為單層白色紙袋處理。綜上所述，與不套袋相比，套袋后果皮著色更均勻、表皮更加光滑，尤其是雙層外黃內(nèi)黑紙袋能夠使柰李果皮色澤飽滿亮黃。

表1 果皮的色差參數(shù)分析

圖1 不同處理對柰李果色澤的影響

2.2 套袋處理對果實農(nóng)藝性狀和果實基本品質(zhì)的影響

由表2可知，套袋處理對單果重、縱徑、橫徑、維生素C含量以及總酸含量均沒有顯著影響。套袋處理會降低果實可溶性固形物含量，單層白色紙袋和雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理分別比不套袋處理降低17.70%和8.04%，單層白色紙袋處理顯著降低，雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理則無顯著差異。綜上所述，除可溶性固形物外，套袋對柰李果實農(nóng)藝性狀和其他基本品質(zhì)無影響。

表2 果實農(nóng)藝性狀和基本品質(zhì)指標(biāo)分析

2.3 套袋處理對果實糖組分的影響

為進一步了解套袋對果實糖組分的影響，對柰李果實糖組分及其含量進行分析。由表3可知，套袋后總糖、果糖、葡萄糖、山梨醇、阿拉伯糖、鼠李糖、巖藻糖、半乳糖和木糖醇含量在各處理間差異不顯著，而蔗糖變化趨勢因不同套袋方式而不同。在各處理中，雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理的柰李果實蔗糖含量最高，為64.60 mg/(g·FW)；不套袋處理果實蔗糖含量次之，為59.57 mg/(g·FW)；單層白色紙袋處理果實蔗糖含量最低，為53.27 mg/(g·FW)；相較于不套袋處理雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理蔗糖含量提升了8.40%，單層白色紙袋處理蔗糖含量降低了10.63%。說明不同果袋對柰李糖組分影響存在差異。

表3 糖組分分析mg/(g·FW)

2.4 套袋處理果實香氣成分及其含量的影響

揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量是決定果實風(fēng)味的重要因素，不同揮發(fā)性物質(zhì)的組合會形成果實不同的風(fēng)味特點。本研究對不同套袋處理柰李果實揮發(fā)性成分及其含量進行分析。如表4所示，套袋處理后果實中揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量均提高，其中單層白色紙袋處理后果實檢測出38種揮發(fā)性成分，共計592.62 μg/(g·FW)；雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理后果實檢測出34種揮發(fā)性成分，共計579.18 μg/(g·FW)；兩者均高于不套袋處理果實，不套袋處理果實檢測出33種揮發(fā)性成分，共計386.94 μg/(g·FW)。已有研究表明，己醛、己烯醛等物質(zhì)對李香氣成分貢獻較大[17]。柰李果實已烯醛、2-已烯醛和3-已烯醛等3種己醛類物質(zhì)含量顯著高于其他揮發(fā)性成分，且套袋后這3種物質(zhì)含量顯著提升。雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理果實中己烯醛含量最高，為312.78 μg/(g·FW)；單層白色紙袋處理果實中己烯醛含量次之，為 309.96 μg/(g ·FW)；均高于不套袋果實[189.99 μg/(g·FW)]。雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理和單層白色紙袋處理果實己烯醛含量分別提升64.63%和63.15%。其次，雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理果實中3-已烯醛含量最高，為113.79 μg/(g·FW)；單層白色紙袋處理果實中 3-已烯醛含量次之，為95.49 μg/(g·FW)；均高于不套袋果實[76.61 μg/(g·FW)]。雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理和單層白色紙袋處理果實3-已烯醛含量分別提升48.53%和24.64%。另外，單層白色紙袋處理果實中2-已烯醛含量最高，為83.50 μg/(g·FW)；雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理果實中2-已烯醛含量次之，為58.99 μg/(g·FW)；均高于不套袋果實[39.41 μg/(g·FW)]。雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理和單層白色紙袋處理果實2-已烯醛含量分別提升111.88%和49.68%。說明套袋處理能夠顯著提升已烯醛、2-已烯醛和3-已烯醛等3種己醛類物質(zhì)含量。其次，柰李果實香氣成分主要由醇、醛、酯、酮、萜烯類以及烷烴類組成，其中醛類物質(zhì)含量最高。其中單層白色紙袋處理果實揮發(fā)性醛類占比為84.32%，雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理果實揮發(fā)性醛類占比為85.48%，均高于不套袋處理果實揮發(fā)性醛類占比(81.07%)，說明醛類物質(zhì)可能是柰李香氣的主要成分。

表4 果實香氣成分分析

續(xù)表4

3 結(jié)論

柰李是粵北地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物，近年來通過采用套袋技術(shù)使柰李經(jīng)濟價值顯著提升。本研究證實，柰李適合進行套袋栽培處理，其中雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理效果最好。本研究表明，雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理能夠增加柰李果皮L*值、a*值、b*值，果皮色澤飽滿亮黃。套袋處理不影響柰李基本農(nóng)藝性狀指標(biāo)和基本品質(zhì)，并且有利于柰李香氣物質(zhì)積累。推薦將雙層外黃內(nèi)黑紙袋應(yīng)用于柰李實際生產(chǎn)中。

4 討論

套袋處理顯著改善柰李果皮著色，使柰李果面更加潔凈，提升果實商品價值。本研究結(jié)果表明，套袋后柰李果皮L*值、a*值、b*值以及CCI值顯著增加，尤其是雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理。而牛茹萱等[18]研究發(fā)現(xiàn)，雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理使桃果皮a*值和b*值降低，與本研究結(jié)果不一致。可能是柰李和桃果皮色素含量積累的方式和色素組成差異導(dǎo)致的?，F(xiàn)有的研究表明，套袋果實的色澤發(fā)生變化與套袋改變果皮色素的含量和比例有關(guān)?？赡苁怯捎谔状档凸麑嵃l(fā)育過程中葉綠素含量，促使胡蘿卜素合成[19-20]，且果皮葉綠素含量下降，有利于其他色澤的呈現(xiàn)[20]。其次，套袋處理形成的微環(huán)境能夠增加果皮的細膩程度，改善果面著色[21-22]。生產(chǎn)上需針對不同品種進行篩選，本試驗中雙層外黃內(nèi)黑紙袋處理優(yōu)于單層白色紙袋處理。

套袋處理對柰李果實揮發(fā)性物質(zhì)積累有顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn)，套袋處理能夠顯著增加柰李果實總揮發(fā)物質(zhì)含量，能夠促進醇類、醛類、酯類和酮類物質(zhì)的合成，降低萜烯類物質(zhì)的合成。目前認為香氣物質(zhì)的合成途徑分為氨基酸途徑、萜類途徑和脂肪酸途徑[23-24]，栽培措施可能會影響到香氣物質(zhì)的合成。如鈣處理能夠提高‘富士’蘋果[25]、南果梨[26]等果實香氣物質(zhì)含量。張雅等[13]研究表明，高溫和乙烯處理蘋果，使得蘋果香氣釋放值提前，揮發(fā)性物質(zhì)含量增加。柰李套袋處理后果袋里面微環(huán)境溫度上升可能會促使柰李果實總揮發(fā)性物質(zhì)含量增加。但是，馮帥帥等[27]研究表明，套袋會抑制蘋果果實香氣物質(zhì)的產(chǎn)生，可能與不同樹種揮發(fā)性物質(zhì)合成途徑不同有關(guān)。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，套袋處理顯著降低β-月桂烯、D-檸檬烯和β-水芹烯等萜烯類物質(zhì)的含量，與前人套袋會降低柚子[10]、蘋果[25]和葡萄[28]萜烯類物質(zhì)含量的結(jié)果一致。至于套袋處理如何影響柰李萜烯類香氣物質(zhì)的合成有待進一步研究。