采收時(shí)期和授粉對(duì)玉皇柚品質(zhì)的影響

狄明慧，張紅艷，李登朝，譚碧玲，謝宗周

1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院/園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430070；2.湖北省建始縣林業(yè)技術(shù)推廣站，建始 445300；3.湖北省建始煜立農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，建始 445300

柚（C.grandisOsbeck）作為我國(guó)南方重要的經(jīng)濟(jì)作物[1]，其果肉晶瑩透亮，口感軟而多汁，甜酸適口，脆而無渣，味濃有清香。湖北省建始縣的特色優(yōu)良品種玉皇柚深受消費(fèi)者喜愛，其種植帶動(dòng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但目前在生產(chǎn)上仍存在過早采收和產(chǎn)品性狀混亂等問題。

柚果實(shí)可留樹保鮮，并通過科學(xué)采收有效延長(zhǎng)銷售時(shí)間，適時(shí)采收更能最大程度地發(fā)揮其品質(zhì)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。研究表明，果皮顏色[2-3]、可溶性固形物[4]、可滴定酸[5]和Vc含量[6]既是果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)，又可作為果實(shí)成熟指標(biāo)來確定最佳采收期。建始玉皇柚有單性結(jié)實(shí)的能力，但由于與其他品種混栽產(chǎn)生了無籽和有籽2種類型，導(dǎo)致果實(shí)性狀混亂，產(chǎn)品典型特征不一致，對(duì)品種的發(fā)展和產(chǎn)品的推廣產(chǎn)生諸多不利影響。研究表明，品種的單性結(jié)實(shí)能力[7]、花粉直感[8]以及內(nèi)源激素變化[9-10]等因素會(huì)影響果實(shí)品質(zhì)，進(jìn)而造成無籽果和有籽果的品質(zhì)差異。關(guān)于授粉對(duì)柑橘果實(shí)成熟期品質(zhì)的影響也有相關(guān)報(bào)道[11-12]。

本研究對(duì)玉皇柚無籽和有籽2種果實(shí)類型成熟期以及不同采收期的常規(guī)品質(zhì)、糖組分以及揮發(fā)性物質(zhì)差異進(jìn)行綜合考量，探究玉皇柚最佳采收時(shí)期、有籽類型和無籽類型果實(shí)品質(zhì)差異，以期為生產(chǎn)上確定最佳采收期的同時(shí)避免因惡性早采引起果實(shí)品質(zhì)下降和市場(chǎng)混亂提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

樣品取自湖北省建始縣火龍村，無籽類型和有籽類型各選取3株長(zhǎng)勢(shì)一致、5年生的柚樹，樹體常規(guī)管理，樹勢(shì)健壯。分別于花后 161、176、191、207、222、240 d從樹冠外圍各方位隨機(jī)挑選大小一致、無病蟲害、無機(jī)械損傷的果實(shí)。每個(gè)類型單次采集6個(gè)果實(shí)，設(shè)3個(gè)生物學(xué)重復(fù)，每個(gè)生物學(xué)重復(fù)2個(gè)果實(shí)。

1.2 常規(guī)品質(zhì)的測(cè)定

將果實(shí)用清水洗凈，擦干。

單果質(zhì)量采用電子天平測(cè)定；果形指數(shù)用游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)的縱徑和赤道部位的橫徑并據(jù)此計(jì)算；囊瓣數(shù)采用肉眼觀察法；果皮厚度選果實(shí)赤道部位4個(gè)分布均勻的點(diǎn)用游標(biāo)卡尺測(cè)量并取平均值；可食率：將汁胞剝離，稱取果皮的質(zhì)量，可食率=（單果質(zhì)量-果皮質(zhì)量）/單果質(zhì)量×100%；可溶性固形物：將果肉混勻榨汁，雙層紗布過濾，濾液用于測(cè)定可溶性固形物和可滴定酸。吸取少量濾液用手持測(cè)糖儀（ATAGO，Japan）測(cè)定樣品果可溶性固形物的含量；可滴定酸：吸取濾液0.3 mL，加蒸餾水30 mL，搖勻，稀釋后的果汁用韓國(guó)G-WON GMK-835F型酸度計(jì)測(cè)定酸度；固酸比=可溶性固形物/可滴定酸。Vc含量采用2，6-二氯酚靛酚法測(cè)定[13]。

1.3 果皮色差的測(cè)定

使用色彩色差計(jì)（MINOLTA CR-300，Japan）測(cè)定玉皇柚果實(shí)色差[14]，同一個(gè)柚果實(shí)的赤道面選擇5個(gè)不同部位進(jìn)行色差測(cè)定，取平均值。測(cè)量值包括L*值（亮度值）、a*值（紅綠色度值）和b*值（黃藍(lán)色度值）。

1.4 糖組分測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)品果糖、葡萄糖和蔗糖均由美國(guó)Sigma公司生產(chǎn)，色譜純。乙腈為美國(guó)Fisher公司生產(chǎn)，色譜純。

樣品的測(cè)定：參考GB 5009.8—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖，葡萄糖，蔗糖，麥芽糖，乳糖的測(cè)定》，有所改動(dòng)，測(cè)定前重新進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。果肉經(jīng)液氮研磨后置于-80℃超低溫冰箱中保存。稱取果肉4～6 g（精確到0.001 g）于10 mL離心管中，加1.35 mL水，超聲30 min，加入3.15 mL乙腈，用70%的乙腈水溶液定容至10 mL，搖勻后靜置。吸取2 mL上清液于2 mL離心管中，4℃條件下12 000 r/min離心10 min，取1.7 mL上清液相同條件再次離心，取1.2 mL上清于進(jìn)樣瓶中，等待上樣。

采用高效液相色譜儀（SHIMADZU，Japan）測(cè)定果肉中的糖組分，示差折光檢測(cè)器型號(hào)為RID-20A，反相色譜柱為Waters Sugar-Pak TM 1色譜柱（6.5 mm×300 mm；5 μm）。色譜分析條件：流動(dòng)相為V乙腈∶V水=70∶30；流速0.8 mL/min；柱溫40 ℃；進(jìn)樣量20 μL。

1.5 揮發(fā)性成分測(cè)定

壬酸甲酯（methyl nonanoate）和甲基叔丁基醚（methyl tert-butyl ether，MTBE）均從 Sigma公司購(gòu)買。

參考劉翠華等[15]方法測(cè)定，稍有改動(dòng)。將-80℃條件下保存的柑橘組織（黃皮層、汁胞）研磨成粉。稱取黃皮層0.3 g，汁胞0.6 g，分別裝入2 mL離心管中，加入500 μL ddH2O，渦旋混勻，黃皮層加入600 μL含1 μg/20 mL壬酸甲酯的MTBE，汁胞加入600 μL含1 μg/0.5 mL壬酸甲酯的MTBE，渦旋混勻。4℃超聲萃取60 min，樣品4℃，12 000 r/min離心10 min，用1 mL注射器吸取上清液，過0.22 μm濾膜進(jìn)上樣瓶。

GC-MS檢測(cè)條件：GC-MS（Trace 1300 GC結(jié)合 ISQ 7000質(zhì) 譜 ，Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA，USA）進(jìn)樣量 l μL，色譜柱選用TRACE TR-5 MS柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm，Thermo Scientific，Bellefonte，PA，USA）。載氣為高純氦氣（99.999%），黃皮層選用分流模式進(jìn)樣，分流比50∶1；汁胞采用不分流模式進(jìn)樣，載氣恒流模式，流速1 mL/min。進(jìn)樣口、離子源和傳輸線溫度分別為250、260和280℃。GC升溫程序：40℃，3 min；3℃/min升溫至160℃并保留1 min；5℃/min升溫至200℃并保留1 min；8℃/min升溫至240℃并保留3 min。MS的條件如下：EI離子源，電子轟擊能量70 eV，正離子掃描模式，質(zhì)量掃描范圍45～400m/z。

1.6 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2007處理數(shù)據(jù)，繪制圖表，應(yīng)用IBM SPSS Statistics 23.0和JMP 13對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 采收期對(duì)果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、果皮厚度和可食率是果實(shí)外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)，由表1可見，花后161～240 d無籽玉皇柚的外觀品質(zhì)指標(biāo)均無顯著變化。

表1 無籽和有籽玉皇柚不同采收期果實(shí)外觀品質(zhì)的變化Table 1 Changes of exterior quality of Yuhuang pomelo fruits at different harvest times

果皮色差值也是評(píng)價(jià)果實(shí)外觀的重要指標(biāo)之一。測(cè)定結(jié)果顯示，果皮亮度值L*呈先升高后降低的趨勢(shì)，在花后191 d時(shí)顯著高于其他各時(shí)期，之后果皮表面逐漸粗糙，且有籽、無籽玉皇柚各時(shí)期亮度值幾乎一致。紅綠色度值a*隨采收期延后穩(wěn)定升高，至花后191 d時(shí)由負(fù)值向正值轉(zhuǎn)變，果皮顏色逐漸偏向紅色。果皮著色指數(shù)C在不同采收期同樣呈波動(dòng)上升狀態(tài)，變化趨勢(shì)與黃藍(lán)色度值b*一致。紅綠色度值a*、黃藍(lán)色度值b*和果皮著色指數(shù)C均在采后240 d達(dá)到最高值（表1）。

2.2 采收期對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

由圖1可見，隨著果實(shí)發(fā)育，果汁中可溶性固形物含量先降后升，花后191 d和花后207 d分別為無籽類型和有籽類型的最低值，均為9.94%。同時(shí)可溶性固形物含量的最高值均在花后240 d時(shí)出現(xiàn)，無籽類型為11.58%，有籽類型為12.00%。

圖1 玉皇柚不同采收期可溶性固形物含量（A）、可滴定酸含量（B）、固酸比（C）及Vc含量（D）的變化Fig.1 Changes of total soluble content（A），titratable acidity content（B），solid-acid ratio（C）and Vc content（D）of Yuhuang pomelo in different harvest time

可滴定酸含量變化總體呈“反S”形曲線，花后176 d至207 d期間下降迅速，在花后207 d后有所回升。無籽類型最低值出現(xiàn)在花后207 d，為0.76%，有籽類型最低值出現(xiàn)在花后240 d，為0.81%。

固酸比在花后176～222 d均呈上升趨勢(shì)，無籽類型總體上升速度更快。在花后222～240 d，有籽類型和無籽類型固酸比變化存在差異：有籽果持續(xù)上升，在花后240 d達(dá)到最高值；無籽果迅速上升后略有降低，在花后222 d出現(xiàn)峰值。

Vc含量呈現(xiàn)波動(dòng)變化，峰值出現(xiàn)在花后222 d，分別為無籽柚40.30 mg/100g，有籽柚37.32 mg/100 g，并在222 d后有所降低?；ê?40 d有籽果Vc含量（35.98 mg/100 g）高于無籽果（31.77 mg/100 g）。

2.3 玉皇柚無籽和有籽果實(shí)的常規(guī)品質(zhì)和可溶性糖含量

將表1及圖1中240 d采收果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行顯著性差異分析可知，成熟期有籽柚Vc含量顯著高于無籽柚，其余指標(biāo)二者均無顯著差異。采用高效液相色譜對(duì)可溶性糖組分進(jìn)行分析，結(jié)果顯示玉皇柚可溶性糖含量總體較高且在無籽果和有籽果之間無顯著差異（表2）。綜上，2種類型玉皇柚的常規(guī)品質(zhì)指標(biāo)和風(fēng)味指標(biāo)較為一致，有籽柚營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)更佳。

表2 無籽和有籽玉皇柚的可溶性糖含量Table 2 The content of soluble sugar of seedless and seeded fruits %

2.4 玉皇柚無籽和有籽果實(shí)的揮發(fā)性成分及含量

采用GC-MS，對(duì)成熟期的無籽和有籽柚果的黃皮層和汁胞組織進(jìn)行揮發(fā)性成分分析。由表3可知，在2種玉皇柚的黃皮層中共檢測(cè)出93種揮發(fā)性物質(zhì)，其中，有15種醛、23種醇、13種酯、2種酮、31種烴、8種烴類衍生物、1種酚；汁胞中共檢出28種揮發(fā)性物質(zhì)，其中有2種醛、4種醇、1種酮、20種烴、1種烴類衍生物。

表3 無籽果和有籽果黃皮層中的揮發(fā)性代謝物的種類和含量Table 3 Types and contents of volatile metabolites in flavedo of seedless and seeded fruits

在無籽柚黃皮層中共檢出88種香氣成分，揮發(fā)性物質(zhì)總含量為（12 686.17±1 263.78）μg/g；汁胞中有28種，總含量為（4.61±1.59）μg/g。有籽玉皇柚黃皮層中共檢出89種香氣成分；揮發(fā)性物質(zhì)總含量為（13 052.54±1 825.82）μg/g；汁胞中24種，總含量為（4.22±1.49）μg/g。無籽玉皇柚黃皮層中含量最多的有D-檸檬烯、α-蒎烯、反式-β-羅勒烯、大根香葉烯D、橙花醛和ɑ-檸檬醛；有籽玉皇柚黃皮層中含量最多的有D-檸檬烯、α-蒎烯、反式-β-羅勒烯、大根香葉烯D、橙花醛和L-紫蘇醛。汁胞中含量最多的有大根香葉烯D、正十二烷。

此外，有籽類型黃皮層中的α-乙酸松油酯、大根香葉烯D、大根香葉烯D-4-醇含量顯著高于無籽類型，柏木醇含量顯著低于無籽類型，其中大根香葉烯D為主要揮發(fā)性物質(zhì)。汁胞中的揮發(fā)性物質(zhì)含量均較低。無籽玉皇柚正十六烷、正十七烷含量顯著高于有籽類型，主要組成成分含量并無顯著差異。

3 討論

玉皇柚是湖北省建始縣的獨(dú)特栽培品種，在花后161～240 d，除色差指數(shù)外，各采收時(shí)期果實(shí)外觀性狀較為一致。隨著果實(shí)成熟度的增加，其果皮綠色逐漸褪去，黃色值和紅色值逐漸升高，但其光潔程度在花后191 d達(dá)到峰值，此后呈下降趨勢(shì)。

果實(shí)的風(fēng)味隨著果實(shí)的成熟發(fā)生改變，食用品質(zhì)的改變主要是由糖類和酸類物質(zhì)轉(zhuǎn)化引起的，糖和酸的組成和含量是影響果實(shí)口感的關(guān)鍵因素之一[16]。本研究中，隨著成熟度的增加，玉皇柚可溶性固形物和可滴定酸含量均呈先降后升的趨勢(shì)，共同拐點(diǎn)在花后207 d。這與前人的研究結(jié)果[5]并不相同，推測(cè)與建始縣特殊的濕潤(rùn)型山地氣候有關(guān)。綜合考慮固酸比情況，花后222 d和花后240 d果實(shí)果肉中的糖、酸含量和糖酸比值均較高，果實(shí)風(fēng)味濃郁且味道偏甜，最適宜食用。

Vc是一種水溶性維生素，在人體物質(zhì)代謝中起著重要的作用。本研究結(jié)果表明，果肉中的Vc含量呈波動(dòng)變化，花后207～222 d Vc含量上升迅速，花后222 d后又有所降低，在花后222 d出現(xiàn)最高值。與劉春榮等[17]的結(jié)果相似。故花后222 d前后采收的果實(shí)Vc含量更為豐富。

在玉皇柚發(fā)育階段的中后期，果實(shí)生長(zhǎng)已經(jīng)完成，在后續(xù)的發(fā)育階段，主要涉及代謝物的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化，因此，其果實(shí)大小性狀不再發(fā)生顯著改變，但色澤及內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)一步提高?；ê?40 d的果實(shí)著色最好、風(fēng)味濃郁但Vc含量較低?；ê?22 d采收的果實(shí)綜合品質(zhì)較好，Vc含量最高，無籽果的固酸比最高?，F(xiàn)有的研究表明，隨著成熟度的增加，果實(shí)的食用品質(zhì)漸好[5，17]，但食用品質(zhì)最佳的果實(shí)并不耐貯。因此，若能在短期內(nèi)完成銷售，建議于花后222～240 d進(jìn)行采收。若有長(zhǎng)途運(yùn)輸需要，需提前采收，后續(xù)可針對(duì)果實(shí)貯藏后的品質(zhì)變化進(jìn)行研究。

在本研究中，玉皇柚有籽果中Vc含量和主要揮發(fā)性物質(zhì)中的大根香葉烯D含量都顯著高于無籽果。有籽果在風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)方面品質(zhì)更優(yōu)，即授粉可以提高玉皇柚的品質(zhì)。同樣，王琦等[11]研究表明，與未授粉的果實(shí)相比，經(jīng)茂谷橘橙花粉授粉后福橘單果質(zhì)量增加，果皮厚度減少、可食率升高。南部脆甜香柚授粉后Vc含量顯著高于未授粉的果實(shí)[18]。也有研究表明，授粉對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響與父本花粉品種有關(guān)[19-20]。綜上，合理的授粉可以提高玉皇柚的內(nèi)在品質(zhì)，但建始縣群山交織，地勢(shì)并不平坦，難以實(shí)現(xiàn)人工授粉，故生產(chǎn)上建議配置可優(yōu)化果實(shí)品質(zhì)的授粉樹種來提高玉皇柚的有籽率，既可以保證果實(shí)品質(zhì)，同時(shí)授粉品種又能夠產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益。在原有種植環(huán)境中調(diào)查玉皇柚自然授粉的花粉來源，補(bǔ)充種植優(yōu)質(zhì)玉皇柚樹種，或?qū)⒊蔀榻ㄊ伎h有籽玉皇柚保持品質(zhì)優(yōu)勢(shì)的最佳方法。