江津甜橙3 個變異品種的果實品質及酸組分分析

孫 琦，謝讓金，鄧 烈，易時來，鄭永強，呂 強，何紹蘭′*

（1.西南大學園藝園林學院，重慶 400715；2.西南大學/中國農業科學院柑桔研究所，重慶 400712；3.國家柑桔工程技術研究中心，重慶 400712）

江津甜橙3 個變異品種的果實品質及酸組分分析

孫 琦1′2，謝讓金2′3，鄧 烈2′3，易時來2′3，鄭永強2′3，呂 強2′3，何紹蘭2′3′*

（1.西南大學園藝園林學院，重慶 400715；2.西南大學/中國農業科學院柑桔研究所，重慶 400712；3.國家柑桔工程技術研究中心，重慶 400712）

以江津甜橙的優選品種錦橙及其低酸變異品種長葉橙和高酸大果芽變品種大果錦橙為試材，測定果實膨大至成 熟期的多項品質指標及其果汁中檸檬酸、奎寧酸和蘋果酸含量的變化趨勢。結果表明，在果實發育過程中，各品種果實大小于10月下旬基本定型，可溶性固形物含量逐漸增加、可滴定酸含量逐漸下降。在所測酸組分中，檸檬酸為主要有機酸；在果實發育過程中，檸檬酸含量逐漸降低，蘋果酸含量呈相反的變化趨勢，奎寧酸含量呈先下降后上升再下降的趨勢，最大值出現在11月中旬。在果實成熟階段，錦橙平均單果質量和檸檬酸含量介于長葉橙和大果錦橙之間，可溶性固形物含量為最高；長葉橙單果質量最小（155.27 g），可滴定酸含量最低（0.55%），其中檸檬酸組分含量為6.95 mg/g；大果錦橙則相反，單果質量達311.92 g，可滴定酸含量為1.02%，其中檸檬酸含量為11.72 mg/g。3 個品種總體上呈酸度越高，檸檬酸含量越高，奎寧酸含量越低的趨勢。

甜橙；果實品質；有機酸組分

長江上中游的重慶沿江地區是我國橙汁加工產業重要基地，但由于缺乏系統科學的評價，目前可用于橙汁加工的配套品種較少。錦橙（Citrus sinensis Linn. Osbeck cv. Jincheng）又名鵝蛋柑或S-26號，1939年從重慶江津的地方實生甜橙群體中選育而出[1]，是鮮食加工兼宜的優良品種，在三峽庫區作為中熟汁用原料品種大量栽培。但不同市場對橙汁風味的需求不盡相同，我國及東南亞地區喜愛風味偏甜的產品，而西方國家市場則對果酸味較濃的橙汁產品更為青睞。為滿足目標市場的不同需求，除大力發展錦橙等品種外，還需配套其他具有良好的不同加工性能的品種。從錦橙原產地的地方實生甜橙群體中選育出的比錦橙酸度更高的大果錦橙和酸度更低的長葉橙[2]，則為優質橙汁加工的風味調節型品種配套提供了良好基礎。同時由于錦橙、長葉橙和大果錦橙在果實大小、形狀等外觀性狀和果汁酸度與固酸比等內質性狀上存在明顯的變異，也是研究甜橙果實體積和酸度等品質性狀遺傳變異的理想材料。

橙汁是國際市場競爭十分激烈的水果加工飲料產品之一，而加工原料果實品質的優劣將成為影響橙汁質量、價格和市場認可度的一個重要因素。柑橘類果實品質包括外觀質量即果形、果實大小、果皮色澤等，以及內在品質即可溶性固形物、可滴定酸、固酸比等重要指標。果實有機酸是果實味覺和風味品質的重要組成部分[3]，其組分和含量極大影響著果實及其果汁加工產品的風味品質[4-5]，因此一直是柑橘果實品質形成研究的熱點。前人對橙汁加工品種果實成熟期的綜合品質進行了較多研究[6-8]，但對果實發育過程中有機酸組分與含量變化，特別是有關同源而不同酸度變異品種之間的果實酸代謝[9]和外觀內質發育特征的研究報道較少。本實驗以錦橙、大果錦橙和長葉橙為試材，系統測定分析了果實膨大后期至成熟階段的重要品質指標和有機酸組分的變化動態，旨在了解這些品種的果實品質發育規律，為汁用甜橙品種品質的系統評價及柑橘良種創新應用和優質化栽培提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試品種為中國農業科學院柑桔研究所試驗園的10 a生長葉橙（Citrus sinensis cv. Changyecheng）、錦橙（C. sinensis cv. Jincheng）和大果錦橙（C. sinensis cv. Daguojincheng），砧木均為卡里佐枳橙[C. sinensis Osbeck × Poncirus trifoliata (L.) Raf.]。每個品種各隨機選擇生長良好、樹勢基本一致的植株6 株。從9月份開始，每15 d采集果實樣品一次，每次隨機采集供試單株樹冠外圍中上部果實樣品20 個，即刻帶回實驗室，將果實洗凈擦干，待用。

檸檬酸、蘋果酸、奎寧酸標準品（均為色譜純） 美國Sigma公司；其他試劑為實驗室常用分析純試劑。

1.2 儀器與設備

MP3002電子天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司；Absolute Digimatic Caliper500-196游標卡尺（最小量度0.01 mm） 日本Mitutoyo公司；PAL-1型手持數顯折射計 日本Atago公司；FE20 pH計 梅特勒-托利多（上海）有限公司；e2695高效液相色譜儀（配有2424型蒸發光散熱檢測器） 美國Waters公司；Discovery C18液相色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm） 美國Sigma公司。

1.3 方法

1.3.1 單果質量的測定

用電子天平（精確到0.01 g）稱量樣品果實質量，3 次生物學重復，取其平均值。

1.3.2 果實大小測定

用游標卡尺（精確到0.01 cm）測量樣品果實的縱徑和橫徑，3 次生物學重復，取其平均值。

1.3.3 有機酸組分測定

對每個時期采集的樣品，隨機抽取果實5 個，用榨汁機榨取汁液，充分混合汁液后用紗布過濾，取其上清液，借鑒前人方法加以修改[10-12]，采用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）法測定果實有機酸組分：準確稱取果汁樣品5 g，加入5～10 mL體積分數80%乙醇，35 ℃水浴20 min，然后4 000 r/min離心15 min，收集上清液，重復提取3 次。將上述3 次所獲得的上清液合并，用體積分數80%乙醇定容至25 mL。搖勻后取1 mL溶液于1.5 mL離心管中，在4 ℃條件下12 000 r/min離心15 min，獲得的上清液經0.45 μm抽濾紙過濾后，裝至棕色液相進樣瓶中，用于分析。流動相為50 mmol/L磷酸氫二鈉緩沖溶液，用磷酸調節pH值至2.4，流速0.8 mL/min，柱溫35 ℃，進樣量10 μL。3 次生物學重復。

1.3.4 可滴定酸（titratable acid，TA）測定

參照GB/T 8210—2011《柑桔鮮果檢驗方法》[13]進行，3 次生物學重復。

1.3.5 果實可溶性固形物（total soluble solids，TSS）與pH值測定

TSS由數字式折射儀測定，pH值由pH計測定。重復3次。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel和SPSS軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 果實外觀

通常情況下9月初開始為錦橙等甜橙果實第3次膨大即膨大后期[14]。從圖1A可看出，進入第3次膨大期果實質量增長較快，10月初錦橙和長葉橙果實質量達一定值后增長幅度趨于平緩，而大果錦橙在10月初至10月下旬仍有一次明顯的質量增長過程，使品種間單果質量的差異更為明顯。從9月初至12月下旬，長葉橙果實質量增加最緩慢，錦橙次之，大果錦橙增長最快，尤其是10月下旬出現的躍變期，顯著拉大了與其他2 個品種的單果質量差異。長葉橙和錦橙果實質量在12月初達最大值時，大果錦橙又出現一個單果質量明顯增加的過程。該結果最終導致長葉橙果實質量稍小于錦橙，大果錦橙單果質量遠大于錦橙。

3 個品種果實縱橫徑的變化與其果實質量的變化趨勢相似（圖1B、C），果實橫徑與縱徑均以大果錦橙最大。錦橙、長葉橙和大果錦橙果實縱徑、橫徑的增長均比較緩慢，且趨勢相同，表明3 個品種果實的大小在10月上中旬基本定型。值得注意的是，初期錦橙橫徑大于長葉橙，但隨著生長發育，2 個品種的橫徑達到相同水平（圖1C），但果實縱徑一直表現為長葉橙最小、大果錦橙最大，最終結果為大果錦橙的果型和單果質量均顯著大于其他2 個品種，而長葉橙果型和單果質量最小。

在此發育過程中，3 個品種果實的果形指數（縱徑/橫徑）變化較小（圖1D），長葉橙的果形指數小于1，其果型為扁圓形；錦橙和大果錦橙的果形指數均大于1，為橢圓形。

圖1 果實外觀變化動態Fig.1 Changes in fruit external quality

2.2 果實內質

柑橘果實TA含量、TSS含量、固酸比和有機酸組分及含量等是影響果實內在品質的重要參數，本實驗對這些參數的動態變化進行測試分析，以了解長葉橙、錦橙和大果錦橙果實內部品質的形成。

2.2.1 果汁pH值與TA含量的變化

圖2 果汁pH值（A）、TA含量（BB）變化Fig.2 Changes in pH and TA values in fruit juice

在果實膨大至成熟期，長葉橙、錦橙和大果錦橙的果汁pH值逐漸增加（圖2A），變化趨勢基本一致，長葉橙的pH值始終高于其他2 個品種；而3 個品種果汁中總TA含量變化與pH值變化趨勢相反（圖2B），長葉橙果汁TA含量一直顯著低于其他2 個品種，大果錦橙則一直處于最高水平。表明長葉橙酸度最低，大果錦橙酸度最高。此外，果汁酸度在10月中旬以前快速下降，此后下降幅度趨緩。9月初，大果錦橙的果汁TA含量比錦橙高19.0%，長葉橙TA含量比錦橙低23.8%，在此后的發育過程中，盡管三者的TA含量均顯著下降，但大果錦橙與錦橙的差距最終縮小至15.9%，長葉橙與錦橙的差距擴大至37.5%。此結果表明，3 個品種的果汁TA含量差異可能源于此前果實細胞分裂期的有機酸代謝水平的不同，而長葉橙保持明顯的持續下降趨勢可能進一步加大了幾個品種間TA含量的差距。

2.2.2 TSS含量和固酸比的變化

隨著果實發育，長葉橙、錦橙和大果錦橙果實可溶性固形物含量一直呈上升趨勢（圖3A），但品種之間差異明顯。長葉橙TSS含量從9月初的9.22%上升至12月下旬的10.07%，增長9.21%；錦橙TSS含量則從7.83%上升到10.83%，增長38.31%；大果錦橙TSS含量從7.20%升至10.13%，增長40.69%。至12月下旬，3 個品種果實TSS含量上升幅度為錦橙＞大果錦橙＞長葉橙，但大果錦橙和長葉橙TSS含量沒有明顯差異。由于果實有機酸含量差異較大，因此3 個品種的風味指標固酸比有較大差異，固酸比大小依次是為長葉橙＞錦橙＞大果錦橙（圖3B）。就口感風味而言，長葉橙含酸量偏低，固酸比達18以上，風味偏甜；錦橙TSS含量較高且TA含量已降至0.88%，固酸比達12以上，風味濃郁；大果錦橙固酸比尚不足10，風味偏酸。

圖3 TSS（A）和固酸比（B）變化BFig.3 Changes in TSS values

2.2.3 有機酸組分測定及含量變化

2.2.3.1 標準工作曲線的建立

準確稱取一定質量的檸檬酸、奎寧酸和蘋果酸標準品，根據實驗需要配制標準工作液和混合標準工作液，HPLC測定分析后，以進樣量為橫坐標、峰面積為縱坐標進行線性回歸，計算得到標準曲線方程和相關系數，見表1。

表1 3 種有機酸的標準曲線方程及相關系數Table1 Regression equations of three organic acids and their correlation coefficiieennttss

2.2.3.2 果汁中有機酸含量變化

為了解3 個同源變異品種的有機酸組分代謝差異，通過HPLC分離和測定3 個供試品種果汁的檸檬酸、奎寧酸、蘋果酸等主要有機酸組分含量及其變化動態。3 種有機酸標準溶液色譜圖與果汁樣品溶液色譜圖如圖4所示。

圖4 有機酸混合標樣（A）、果汁樣品（B）的高效液相色譜圖Fig.4 HPLC chromatograms of organic acid standards and organic acids present in fruit samples

3 個品種主要有機酸含量分析結果如表2所示，長葉橙、錦橙和大果錦橙其檸檬酸含量分別占總有機酸含量的64.27%、73.52%和75.86%。可見，檸檬酸是3 個品種果汁中的主要有機酸成分，而有機酸組分中的檸檬酸幾乎決定著果實的酸度。

表2 3 個品種果汁有機酸組分及含量Table2 Organic acid composition and content in fruit juice of three citrus cultivars in late Deceemmbbeerr

在果實膨大至成熟過程中，3 個品種果汁中的總有機酸含量均呈下降趨勢，9—11月下降迅速，之后趨于緩慢，與TA含量變化趨勢相似（圖5A），且與TA含量變化趨勢吻合。果汁中檸檬酸含量的下降與總有機酸和TA含量的變化動態基本一致（圖5B），呈逐漸下降趨勢：長葉橙果實檸檬酸含量從16.60 mg/g降低到6.95 mg/g，錦橙檸檬酸含量從19.33 mg/g降低到10.36 mg/g，大果錦橙檸檬酸含量從23.28 mg/g降低到11.72 mg/g。大果錦橙檸檬酸含量始終高于其他2 個品種，而長葉橙檸檬酸含量一直處于較低水平。3 個品種果肉奎寧酸與蘋果酸含量均明顯低于檸檬酸，蘋果酸含量總體呈上升趨勢；奎寧酸含量則呈先下降后上升再下降的趨勢，最大值出現在11月中旬。大果錦橙中奎寧酸含量較低，而檸檬酸和蘋果酸含量始終處于3 個品種的最高水平。

圖5 果汁中主要有機酸組分含量變化Fig.5 Changes in organic acids and their contents in fruit juice

3 討論與結論

通常情況下，甜橙果實第3次膨大始于8月下旬或9月上旬，此次膨大過程中砂囊體積增長，糖類和礦質鹽類等固形物的逐步積累[14]，是果實風味品質形成的重要時期。因此本實驗從9月上旬開始，對供試品種果實外觀和內質等重要參數進行了動態測試分析。在果實生長發育過程中，3 個甜橙品種果實各項品質指標具有明顯差異，但變化趨勢基本一致。

果實TSS含量是影響果實品質的重要因素[15]，通過對3 個品種果實TSS含量動態測定分析可以看出，3 個品種果汁中TSS含量都呈增加趨勢，這與顧健芹[16]對暗柳橙的研究結果一致。果實成熟期TSS含量在10%～11%之間，較其他有關報道結果略低，推測可能與柑橘品種、立地條件、生態因子等有關。本實驗結果顯示，錦橙TSS含量最高，其余2 個品種果實TSS含量亦達到一級果的質量要求；但大果錦橙由于12月下旬時TA含量仍然偏高，導致固酸比偏低而未達到汁用甜橙要求[17]。因此需要實施針對性的技術方案，如增施有機肥、延遲采收等以提高果實TSS含量和固酸比值，從而保證其符合優質橙汁加工的需求。

果實中含有大量的有機酸使果實產生了酸度，果實酸度是果實品質和風味形成的重要條件[18]。果實所含有機酸組分與含量的差異使不同品種的果實各具獨特風味[19]。不同樹種或不同品種果實有機酸組分和含量存在一定差異[20]，如蘋果、枇杷、梨、杏等屬于蘋果酸型果實，果實中有機酸組分主要為蘋果酸[21-22]；而柑橘屬于檸檬酸型果實[19]，果實中酸組分以檸檬酸為主[23]。本實驗采用HPLC法測定了3 個甜橙品種果汁中主要有機酸組分及含量。結果表明，檸檬酸是長葉橙、錦橙和大果錦橙果汁中的主要酸組分，分別占總有機酸含量的64.27%、73.52%和75.86%，與李云康[24]對錦橙檸檬酸含量的分析結果一致。隨著果實的發育，檸檬酸含量逐漸降低，而蘋果酸含量呈相反的變化趨勢，奎寧酸則呈先下降后上升再下降的趨勢，最大值出現在11月中旬。總體上呈酸度越高，檸檬酸含量越高，奎寧酸含量越低的趨勢。檸檬酸占有機酸中的比例及含量受品種、生長發育時期、栽培技術和環境等因素的綜合影響，相同品種在不同的栽培條件下，成熟果實中檸檬酸含量亦有很大差異。

我國柑橘品種資源豐富，優良品種繁多。本實驗通過對3 個供試品種果實外觀品質和TSS、TA、固酸比、有機酸組分及含量等內在品質的分析比較，進一步表明錦橙是優良的橙汁加工品種，綜合加工性能良好，風味濃郁，可以滿足大多市場的需求。同時還表明長葉橙具有良好的加工適應性，特別是其風味偏甜，可以用于非濃縮復原（not from concentrate，NFC）橙汁加工過程中的風味降酸調配。在重慶地區，錦橙、長葉橙和大果錦橙大多在12月采收，而本實驗結果表明，12月下旬并非大果錦橙的優質采收期，但可滿足歐洲等市場對風味偏酸的NFC橙汁的需要，可用于加工部分高酸橙汁以調配原汁；亦可通過采取其他栽培技術調控其酸度進一步降低后用于NFC橙汁的加工。

[1] 李學優, 郭樹民. 錦橙的選種經過[J]. 中國南方果樹, 1989, 11(2): 1.

[2] 肖江. 甜橙新品種: 長葉橙[J]. 植物雜志, 1985, 12(5): 45.

[3] 張上隆, 陳昆松. 果實品質形成與調控的分子生理[M]. 北京: 中國農業出版社, 2007: 67-99 .

[4] LOBIT P, GENARD M, WU B H, et al. Modelling citrate metabolism in fruits: responses to growth and temperature[J]. Journal of Experimental Botany, 2003, 54: 2489-2501.

[5] 張海英, 韓濤, 許麗, 等. 果實的風味構成及其調控[J]. 食品科學, 2008, 29(4): 464-469.

[6] 米蘭芳. 橙汁加工品種綜合品質分析與評價[D]. 武漢: 華中農業大學, 2009: 26-43.

[7] 何紹蘭, 鄧烈, 江東, 等. 三峽庫區橙汁加工品種的篩選與配套研究[J].亞熱帶植物科學, 2007, 36(1): 10-12; 16.

[8] 李慶, 蒲彪, 劉元鵬. 四川四種不同品種錦橙的品質分析[J]. 四川食品與發酵, 2007, 43(1): 59-61.

[9] ALBERTINI M, CARCOUET E, PAILLY O, et al. Changes in organic acids and sugars during early stages of development of acidic and acidless citrus fruit[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2006, 54(21): 8335-8339.

[10] 郭燕, 梁俊, 李敏敏, 等. 高效液相色譜法測定蘋果果實中的有機酸[J].食品科學, 2012, 33(2): 227-230.

[11] 胡小露, 劉卉, 魯寧, 等. HPLC法同時測定藍莓汁及其發酵酒中9 種有機酸[J]. 食品科學, 2012, 33(16): 229-232.

[12] 陸敏, 張紹巖, 張文娜, 等. 高效液相色譜法測定沙棘汁中7 種有機酸[J]. 食品科學, 2012, 33(14): 235-237.

[13] 王湛軍, 李偉豐, 李樹慶, 等. GB/T 8210—2011 柑桔鮮果檢驗方法[S].北京: 中國標準出版社, 2011.

[14] 何天富. 柑橘學[M]. 北京: 中國農業出版社, 1999: 142-144.

[15] 秦巧平, 張上隆, 謝鳴, 等. 果實糖含量及成分調控的分子生物學研究進展[J]. 果樹學報, 2005, 22(5): 519- 525.

[16] 顧建芹. 暗柳橙及其突變體紅暗柳橙果實發育過程中糖酸組分的變化[D]. 武漢: 華中農業大學, 2007: 17-18.

[17] 鄧烈, 何紹蘭, 雷霆, 等. NY/T 2276—2012 制汁甜橙[S]. 北京: 中國農業出版社, 2012.

[18] ESTI M, CINQUANTA L, SINESIO F, et al. Physicochemical and sensory fruit characteristics of two sweet cherry cultivars after cool storage[J]. Food Chemistry, 2002, 76(4): 399-405.

[19] 陳發興, 劉星輝, 陳立松. 果實有機酸代謝研究進展[J]. 果樹學報, 2005, 22(5): 526-531.

[20] 龔榮高, 呂秀蘭, 張光倫, 等. 臍橙果實發育過程中有機酸代謝相關酶的研究[J]. 四川農業大學學報, 2006, 24(4): 402-404.

[21] ETIENNE A, GENARD M, LOBIT P, et al. What controls fl eshy fruit acidity? A review of malate and citrate accumulation in fruit cells[J]. Journal of Experimental Botany, 2013, 64(6): 1451-1469.

[22] YAMAKI Y T. Effect of lead arsenate on citrate synthase activity infruit pulp of Satsuma mandarin[J]. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 1990, 58: 899-905.

[23] YAMAKI Y T. Organic acids in the juice of citrus fruits[J]. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 1989, 58: 587-594.

[24] 李云康. 柑橘特征糖酸組成及其與果汁褐變關系研究[D]. 武漢: 華中農業大學, 2006: 31-32.

Analysis of Fruit Quality and Acid Constituents of Three Bred Cultivars Selected from Jiangjin Sweet Orange

SUN Qi1′2′XIE Rangjin2′3′DENG Lie2′3′YI Shilai2′3′ZHENG Yongqiang2′3′L Qiang2′3′HE Shaolan2′3′*
(1. College of Horticulture and Landscape Architecture Sou thwest University Chongqing 400715′China; 2. Citrus Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences Southwest University Chongqing 400712′China; 3. National Engineering Technology Research Center for Citrus Chongqing 400712′China)

Three elite Jincheng varieties selected from Jiangjin sweet orange, including a low-acid (long-leaf), a normalacid (Jincheng) and a high-acid (Daguo) cultivar, were used as materials to analyze the dynamic changes in fruit quality and organic acids including citric acid, quinic acid and malic acid in their juice after the expanding phase. Results showed that the size of fruit of three cultivars almost reached the maximum in late October and the total soluble solids (TSS) was gradually increased with a decrease in titratable acid (TA). Of three organic acids, citric acid was the most dominant. During fruit devel opment, the content of citric acid gradually declined while malic acid showed the opposite trend; the content of quinic acid was greatly fl uctuated as it was increased in the earlier stage and then decreased, and fi nally reached the maximum in the middle of November. At maturation, the fruit weight and the citric acid content of Jincheng were both in between ‘Long-leaf’orange and ‘Daguo’ Jincheng orange, and its TSS content was highest. The fruit weight of Long-leaf was lowest (155.27 g), and the same was true for the TA (0.55%) and the citric acid content (6.95 mg/g); on the contrary, the fruit weight (311.92 g), TA (titratable acidity) (1.02%) and citric acid content (11.72 mg/g) of ‘Daguo’ Jincheng orange were highest among three cultivars. These data showed a tendency that the higher TA was, the higher citric acid content and the lower quinic acid content occurred.

sweet orange; fruit quality; organic acid components

S666.4

A

1002-6630（2015）06-0124-06

10.7506/spkx1002-6630-201506023

2014-08-13

國家高技術研究發展計劃（863計劃）項目（2012AA101904）；重慶市121示范工程項目（cstc2014zktjccxB0070）；重慶市應用開發計劃項目（cstc2013yykfB0005）

孫琦（1990—），女，碩士研究生，研究方向為柑橘生理與分子生物學。E-mail：bluemh77@163.com

*通信作者：何紹蘭（1958—），女，副研究員，學士，研究方向為柑橘生理、栽培技術及信息化。E-mail：heshaolan@cric.cn