柑橘主要營養(yǎng)品質與常溫貯藏好果率的相關性研究

陶湘林 李志堅 肖軻 尚雪波 丁瓊梅 魏穎娟 吳躍輝

摘 要：目的：研究柑橘主要營養(yǎng)品質與常溫貯藏好果率之間的關系，選擇溫濕地域湘中、湘西南、湘西北柑橘產區(qū)多種類20個較耐貯品種，為培育高值貯藏品種以及延長柑橘貯藏供應期提供科學依據(jù)。方法：通過對其常溫貯藏60 d的柑橘進行解剖、運用等離子體質譜儀（ICP-MS）、高效液相色譜儀（HPLC）和SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等方法系統(tǒng)研究分析其物理特性、果汁和鮮果營養(yǎng)品質化學成分特性、貯藏好果率特性及其相關性。結果：不同類柑橘貯藏好果率的影響因子不一，對于寬皮柑橘類而言，顯著影響貯藏好果率的因子則是營養(yǎng)元素鎂（P<0.05，r=0.803），耐貯品種果汁中鎂含量高于85.4 mg/kg;對于4個品種類型而言，維生素C與柑橘貯藏好果率呈顯著正相關（P<0.05，r=0.538），果汁中維生素C含量水平為151.4～1 007.8 mg/kg，柚品種>甜橙>雜柑>寬皮柑橘。結論：耐貯柑橘（100%好果率）特征：果汁中維生素C含量水平高于248 mg/kg，其他品質營養(yǎng)與理化因子由大至小依次為可溶性固形物、總酸、果形指數(shù)、鈣、橘皮香精油、鎂、果皮厚度、鋅等最低含量水平分別為10.2%、0.68%、0.8、2.4 mg/kg、1.3%、25.8 mg/kg、0.27 cm、0.08 mg/kg;糖酸比最高限量值為16，柚品種除外。柑橘組織結構、地理環(huán)境與農藝因素亦影響柑橘耐貯性能。

關鍵詞：柑橘;貯藏;營養(yǎng)品質;好果率;相關性

柑橘類果樹為蕓香科柑橘亞屬（Citrus）植物，柑果具有獨特的香氣和滋味、豐富的營養(yǎng)和功能活性成分，及其加工鮮食兼優(yōu)、藥食同源等特性 [1-4]。柑橘采后保質期一般為1～2個月，由于不同種類品種的果實成熟采摘期和保質期的差異，在貯運與加工過程中常出現(xiàn)枯水、浮皮、腐爛劣變，好果率隨之降至60%或更低，給生產加工和經(jīng)營者造成嚴重損失[5-18]。好果率是判定柑橘貯藏性能的關鍵指標，涉及果實中維生素C、可溶性固形物、總酸、鎂、鈣、鋅、香精油、糖酸比等營養(yǎng)品質與化學特性，以及果形指數(shù)、果皮厚度等物理特性，它們不僅取決于品種遺傳（組組結構）和地理環(huán)境，還與采后保鮮方法、農藝因素密切相關。前人研究[19-21]主要在同類或單一品種的耐貯性能（果實大小影響），采后品質營養(yǎng)變化規(guī)律、生理生化與分子機理、保鮮與防腐技術、貯藏環(huán)境、農藝因素（營養(yǎng)元素鋅等對品質和產量影響，鎂對酶活性及生理生化影響[22]，鈣與果實貯藏性能等[23-24]），但從柑橘亞屬區(qū)下多個種類20個品種系統(tǒng)分析常溫貯藏果實物理特性、鮮果和果汁化學特性、貯藏好果率及其相關性，研究探索柑橘品種固有的耐貯性能鮮見報道。本研究以溫濕地域湘中、湘西南、湘西北柑橘產區(qū)的不同果園、選擇貯藏性能較好的4個品種類型20個品種22個柑橘為對象，對常溫貯藏60 d，對其果實物理特性（單果質量、縱徑、橫徑、果皮厚度、果形指數(shù)、果汁率），鮮果果汁的營養(yǎng)品質與化學特性（總糖、總酸、可溶性固形物、糖酸比、固酸比、維生素C、鈣、鐵、鋅、鎂、柚皮苷、橙皮苷、柑橘香精油），貯藏好果率及其相關性進行研究分析，為高值耐貯品種選育、延長鮮際供應和現(xiàn)代柑橘生產布局提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料 試材來源于溫濕地域湘中、湘西南、湘西北柑橘產區(qū)的不同柑橘園，選擇20個較耐貯品種，樹齡均為盛果期樹冠中部的果實。對采集的20個品種22個貯藏柑果按恩格勒-施文格的分類系統(tǒng)設計寬皮柑橘、甜橙、柚、雜柑等4種類型，貯藏前果實發(fā)汗處理6 d，采用柑橘專用高壓保鮮袋（湖南懷化明華塑料制品有限公司）單果包裝，入紙箱常溫貯藏60 d后進行解剖、測試分析（表1）。

1.1.2 試劑 氫氧化鈉、草酸、堿性酒石酸銅甲液和乙液、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、鹽酸、葡萄糖、甲基紅、斐林試劑、維生素C標準品、橙皮苷標準品、柚皮苷標準品等，均為國產分析純，甲醇、乙酸均為國產色譜純。

1.2 儀器與設備

YP3002N型電子天平，上海箐海儀器有限公司;千分尺，成都成量工具有限公司;MPZ9切半榨汁機，德國飛利浦公司;WYT-4型手持糖量計，上海帥寧儀器有限公司;Agilent 7700x型電感耦合等離子體質譜儀，美國Agilent公司;SY-2型電熱恒溫沙浴鍋，金壇市成輝儀器廠;Milli-Q超純水儀，美國Millipolle公司;SHIMADZU LC 20A高效液相色譜儀（帶二級管陣列檢測器），日本島津。

1.3 方法

1.3.1 果實物理特性測定 每個樣品隨機取10個果實，分析單果質量：總重量除以10的得值。縱徑、橫徑和果皮厚度：用千分尺量得果實縱徑、橫徑的最大部位的實值，及其橫徑最大部位的果皮厚度。果形指數(shù)：縱徑除以橫徑之積。果汁率：每個樣品隨機取10個果實，稱重，利用切半榨汁機取汁，果汁稱重，果汁率=（果汁重÷果實總重）×100%。

1.3.2 果汁化學成分特性測定 （1）可溶性固形物[8]：折光儀法;總糖：直接滴定法;總酸：NaOH常規(guī)滴定法;固酸比：可溶性固形物含量與總酸含量之比值;糖酸比：總糖含量與總酸含量之比值。（2）營養(yǎng)元素鈣、鐵、鋅和鎂的測定[8]：準確稱取樣品0.5 g，加入9 mL硝酸與1 mL高氯酸浸泡過夜后，在石墨爐上采用逐步升溫的方式加熱消解。采用ICP-MS自動進樣測定。（3）維生素C測定[8]：取100 g樣品加入等質量20 g/L的偏磷酸溶液，均質混合均勻后，取10 g定容至25 mL，4 000 r/min離心5 min，取2 mL上清液過0.45 μm濾膜，密封待測。色譜條件參照GB 5009.86-2016。

1.3.3 鮮果橙皮苷和柚皮苷的測定 試樣制備，按四分法縮分10個果實，放入組織搗碎機中均漿備用。稱取樣品 5 g于離心管中，加入10 mL甲醇和二甲基亞砜（v/v=1：1），超聲提取30 min，10 000 r/min離心10 min，收集上清液，再重復上述操作1次，合并2次提取的上清液，10 000 r/min離心10 min，定容至25 mL，經(jīng)0.22 μm 微孔有機濾膜過濾后上機檢測。色譜條件：色譜柱：SHIMADZU Shim-pack GIST分析柱（4.6 mm × 250 mm，5μm）;流動相：0.2%乙酸水溶液（A）和甲醇（B），梯度洗脫;流速：0.7 mL/min，柱溫：35 ℃;進樣量為 20.0 μL;波長掃描范圍 200～400 nm;檢測波長283 nm。保留時間定性，外標法定量[8]。

1.3.4 果皮香精油提取方法 稱取鮮橘皮200 g，破碎至2～3 mm，用400 mL蒸餾水洗入蒸餾燒瓶中，并加入6 g NaC1，搖勻，浸泡2～3 h后，用蒸餾裝置進行蒸餾，回流5～6 h后觀察油量不再增加即停止蒸餾。收集餾分，并進行油水分離，加入適量無水Na2SO4，置于冰箱中進行深度純化，得到精油，計算香精油得率=（精油質量÷橘皮質量）×100%[9]。

1.3.5 貯藏好果率的分析方法 貯藏后，每半個月調查1次，清出爛果，計數(shù)，至60 d，計算好果率=（貯藏好果數(shù)÷貯藏總果數(shù)）×100%。貯藏試驗日平均溫度6.7～21℃，日平均相對濕度67.5%～82.6%，探索柑橘本身固有的耐貯性能;果實口感滋味、浮皮與否、汁囊組織變化（枯水與否）情況等作為果實貯藏性能的感官品質考核指標[10]。

1.3.6 數(shù)據(jù)分析 所得數(shù)據(jù)均采用Excel 2007和SPSS 7.0軟件處理。

2 結果與分析

2.1 果實物理特性

如表2所示，4類品種、22個常溫貯藏柑橘的物理特征，單果質量縱徑和橫徑大小特征均為柚類品種>雜柑>甜橙>寬皮柑橘;單果質量，同種類型如寬皮柑橘、甜橙和雜柑等品種間差異顯著（P<0.05），柚品種差異不顯著;縱徑和橫徑，雜柑品種間差異顯著（P<0.05），其他種類差異不顯著。果皮厚度均值，柚品種>甜橙>雜柑>寬皮柑橘。同類品種差異不顯著。果形指數(shù)，柚（0.91～1.16）>甜橙（0.9～1.02）>雜柑（0.88～1.12）>寬皮柑橘（0.73～0.87），同種類型品種間差異不顯著。果汁率，柚類品種為38.5%～60.7%，其他種類均值為51.7%～53.6%。對于柑果的耐貯性能在物理特性研究方面，2015年溫明霞等[5]研究了寬皮柑橘甌柑果形大小對貯藏性的影響，表明果實貯至30 d后失重率、可食率、果汁率呈下降趨勢，大果形（橫徑>7 cm）甌柑的失重率、枯水指數(shù)均高于中小形果，而中小形（橫徑6～7cm和<6 cm）甌柑的可食率、果汁率均高于大形果。本文涉及耐貯柑果的物理特性如單果質量、縱徑、橫徑、果皮厚度、果形指數(shù)和果汁率，品種種類、指標參數(shù)的幅度和范圍更大而廣。

2.2 鮮果果汁主要品質營養(yǎng)與化學特性

如表3所示，22個貯藏柑橘果汁中主要營養(yǎng)品質如總糖、可溶性固形物、總酸、糖酸比、固酸比和人體必需營養(yǎng)元素鈣、鐵、鋅和鎂，果實中柚皮苷、橙皮苷和香精油等，同種類型品種間差異顯著（P<0.05）。上述成分含量均值水平，柚類品種除總酸、鈣、鋅和橙皮苷含量偏低外（香精油未檢），其他7個營養(yǎng)成分含量均居參試品種的最高水平;甜橙類營養(yǎng)成分含量均居較高水平。糖酸比和固酸比的比值：柚品種>寬皮柑橘>甜橙>雜柑，以15號柚品種 “張家界甜柚”最大，分別為（61.0±1.7）和（65.2±1.9）;以耐貯品種12-2號湘西北“大紅甜橙”（3.0±0.2）和極耐貯品種17號雜柑金瓜（4.9±0.2）最小;糖酸比值：柚類品種是寬皮柑橘的2.38倍、甜橙的3.41倍、雜柑的6.56倍;12個典型耐貯柑橘的糖酸比為（3.0±0.2）～（61.0±1.7），除2個產區(qū)的大紅甜橙和17號雜柑金瓜之外，其他9個耐貯品種如黃酮橘、無核椪柑、湘西北紐荷爾、朋娜、冰糖橙、浦市紅皮無核甜橙、浦市無核甜橙、張家界甜柚和菊花芯柚的糖酸比均優(yōu)于聯(lián)合國歐州經(jīng)委會確定的柑橘最低限額農業(yè)質量標準（6.5～7.5）[3];對于文章糖酸比和固酸比值較低的品種如大紅甜橙和雜柑金瓜而言，其果實還存在貯藏潛力。2013年，吳躍輝等[8]探討了柑橘新品種“雜柑金瓜”與“吉品椪柑”常溫貯藏7個月果汁囊胞中主要成分的變化規(guī)律，證實了這一結論。果汁中化學成分維生素C含量水平（151.4±1.2）～（1 007.8 ±10.8）mg/kg，同類型品種間差異顯著（P<0.05），以柚品種>甜橙>雜柑>寬皮柑橘;耐貯柑橘如柚類品種的果汁中維生素C水平為（312.8±3.9）～（1 007.8±10.8）mg/kg，甜橙類（348.7±3.1）～（752.9±8.8）mg/kg，雜柑（393.7±2.8）mg/kg，寬皮柑橘（248.8±2.2）～（351.4±3.3）mg/kg;研究發(fā)現(xiàn)，同一甜橙品種“紐荷爾”在湘西南與湘西北兩個產區(qū)維生素C代謝累積不一，相差176.9 mg/kg。果汁中營養(yǎng)元素鈣含量水平，雜柑品種>寬皮柑橘>甜橙>柚;鐵，甜橙品種>柚>雜柑>寬皮柑橘;鈣和鐵的含量水平柚品種差異不顯著，其他3類型品種間差異顯著（P<0.05）。鋅含量水平，甜橙品種>寬皮柑橘>柚>雜柑;鎂的含量為（25.79±6.3）～（106.97 ±1.79）mg/kg，柚品種>寬皮柑橘>甜橙>雜柑，鋅和鎂的含量水平同類品種間差異顯著（P<0.05）。對于耐貯柑橘果汁中營養(yǎng)元素前人研究報道了單一品種種類果實中Ca2+含量，且影響果實的耐貯性指標硬度和浮皮[6，13]。鎂在植物體內參與不同代謝[21-22]，未涉及文章耐貯柑橘果汁中鎂的含量水平及其對貯藏好果率的影響。

貯藏鮮果中功能活性成分黃酮類化學物柚皮苷與橙皮苷，以及橘皮香精油的含量，同類品種間差異顯著（P<0.05）。如柚皮苷含量水平（12.6±0.6）～（7 137.2±45.2）mg/kg，柚品種>雜柑>甜橙>寬皮柑橘;橙皮苷含量水平（142 ±12.1）～（4 409±53.7）mg/kg，雜柑品種>寬皮柑橘>甜橙>柚。橘皮香精油含量水平0.62%～2.09%，甜橙品種>雜柑>寬皮柑橘。對于橘皮精油的研究，曾祥燕等[14]研究了外源柑橘精油對雪峰蜜橘保鮮效果的影響。本試驗分析了4個品種類型、22個貯藏柑橘的13個營養(yǎng)品質與化學成分含量水平，以及對其耐貯好果率的影響。

2.3 貯藏好果率特性

如表4所示，4個品種22個柑橘單果包裝貯藏60 d，其中11個品種12個柑橘的好果率為100%，且感官品質表現(xiàn)：果蒂綠色完好，口感滋味甜酸適度，甜酸（酸甜）味濃（較濃）或較適度、濃甜味、濃酸甜。貯藏特性好果率的均值由高至低依次為柚類品種（100±0.0）%>甜橙（99.34±0.02）%>雜柑（97.4±0.04）%>寬皮柑橘（90.85±0.13）%。同類品種之間耐貯特性差異大，例如寬皮柑橘5號“黃酮橘”和7號“無核椪柑”好果率達100%。而8號太田椪柑好果率僅60%，且貯藏30 d后感官品質出現(xiàn)浮皮，通過解剖柑果結構，中心柱空室占果實橫徑的35.5%，約2.6 cm;雜柑18號“橘拋A系”的好果率為90%，檢查部分果實被大果實蠅為害。由此可見，貯藏好果率特性與果實組織結構和栽培措施、害蟲防控相關。

2.4 好果率與營養(yǎng)品質的相關性分析

如表5、表6所示，不同類柑橘貯藏好果率的影響因子不一。對耐貯寬皮柑橘而言，貯藏好果率，與果汁中營養(yǎng)元素“鎂”呈顯著相關（P<0.05，r=0.803），還與果實中理化因子維生素C、果形指數(shù)、可溶性固形物、總糖、固酸比、總酸呈正相關，與橫徑、單果質量、果皮厚度和柚皮苷呈負相關，與果汁率、縱徑、糖酸比、鐵、柑橘香精油等5個理化因子相關性不大，耐貯寬皮柑橘果汁中鎂含量水平高于85.4 mg/kg水平。

對于寬皮柑橘、甜橙、柚和雜柑等4個品種類型22個耐貯柑橘而言，果汁中維生素C與貯藏好果率呈正相關（P<0.05，r=0.538）;好果率與果實中可溶性固形物、總酸、果形指數(shù)、鈣、柑橘香精油、鎂、果皮厚度和鋅等8個理化因子呈正相關，與糖酸比呈負相關，與果汁率、單果質量、縱徑、橫徑、總糖、固酸比、鐵、柚皮苷、橙皮苷等9個理化因子相關性不大。維生素C與果皮厚度、鋅、果形指數(shù)呈顯著正相關（P<0.05，r值分別為0.528、0.510、0.460）。果形指數(shù)與果皮厚度呈極顯著正相關（P<0.01，r=0.718）。總酸，與糖酸比呈極顯著負相關（P<0.01，r=-0.838）。

3 結論

本試驗選擇溫濕地域湘中、湘西南、湘西北柑橘產區(qū)4個品種類型22個柑橘，常溫貯藏60 d，通過解剖果實，運用等離子體質譜儀（ICP-MS）、高效液相色譜儀（HPLC）和SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等方法系統(tǒng)研究分析了果實物理特性、果汁品質營養(yǎng)與化學特性、探討了貯藏好果率與果實理化特性的相關性，發(fā)現(xiàn)不同類品種貯藏好果率的理化影響因子不一。對于耐貯寬皮柑橘，顯著影響其好果率的因子是營養(yǎng)元素鎂（P<0.05，r=0.803），果汁中鎂含量水平高于85.5 mg/kg;典型耐貯寬皮柑橘（100%好果率）果汁中鎂、維生素C、可溶性固形物、鈣、鋅、橙皮苷、總糖、固酸比、總酸、果形指數(shù)等品質營養(yǎng)的最低含量水平分別為85.4 mg/kg、248.8 mg/kg 、11%、3.2 mg/kg、0.08 mg/kg、855.5 mg/kg、9.4%、13.4、0.74%、0.8，負面影響好果率的理化因子如橫徑、單果質量、果皮厚度和柚皮苷等最大限量值分別為7.2 cm、124 g、0.34 cm、53.4 mg/kg。

對于寬皮柑橘、甜橙、柚和雜柑等4個品種類型22個貯藏柑橘而言：顯著影響貯藏好果率的因子是維生素C（P<0.05，r=0.538），果汁中維生素C含量水平151.4～1 007.8 mg/kg，且柚品種（660.3±491.4）mg/kg>甜橙類（525.7±119.3）mg/kg>雜柑（346.8±41.9）mg/kg>寬皮柑橘（262.8±83.94 ）mg/kg;研究發(fā)現(xiàn)，11個耐貯柑橘品種（100%好果率）的果實營養(yǎng)品質與理化特征：果汁中維生素C含量水平高于248 mg/kg，其他影響因子由大至小依次為可溶性固形物、總酸、果形指數(shù)、鈣、橘皮香精油、鎂、果皮厚度、鋅等，最低含量水平分別為10.2%、0.68%、0.8、2.4 mg/kg、1.3%、25.8 mg/kg、0.27 cm、0.08 mg/kg;負面影響好果率的因子“糖酸比”最大限量值為16，柚品種除外。研究還發(fā)現(xiàn)，柑果組織結構、地理環(huán)境與農藝因素亦影響貯藏好果率，如中心柱空室大、大果實蠅為害、貯藏好果率低;同一品種不同地域“紐荷爾臍橙”果汁中維生素C代謝累積不一（相差176.9 mg/kg），貯藏性能亦有差異，其原因有待進一步研究探討。

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Relationship Between Citrus’ Main Nutrient Quality and Good Fruit Rate After Storage Under Ambient Temperature

TAO Xiang-lin1，LI Zhi-jian1，XIAO Ke1，SHANG Xue-bo1，DING Qiong-mei3，WEI Ying-juan1，WU Yue-hui1，2

（1Hunan Agricultural Products Processing Institute，Changsha 410125，China;2Hunan Provincial Citrus Engineering and Technology Research Center，Changsha 410125，China;3Hunan Guoxiu Food Co.，Ltd.，Yongzhou 425000，China）

Abstract：Objective To study the relationship between citrus’ main nutrient quality and good fruit rate after storage under ambient，20 citrus which grown in warm and humid regions of central，southwestern and northwestern hunan province were selected to cultivate high-value storage species and extend the citrus storage period to provide a theoretical basis.Method The citrus fruits stored at room temperature for 60 days were dissected，the physical properties of citrus，chemical composition characteristics of juice and fresh fruit，storage of good fruit rates and their relativity were analyzed by means of ICP-MS，HPLC and SPSS data processing software，etc.Result Vitamin C was the key factor affecting the storage of good fruit rates（P<0.05，r=0.538）.The content of vitamin C in juice was（151.4—1 007.8）mg/kg，and Pomelos >Citrus sinensis Osbeck >Hybrid Orange> Citrus reticulate Blanco，but for Citrus reticulate Blanco，the key factor affecting the storage of good fruit rates was Mg（P<0.05，r=0.803）.The content of Mg in fruit juice of Storable Dariety was higher than 85.4 mg/kg.Conclusion The content of vitamin C in typical fruit juices with 100% good fruit rate were higher than 248 mg/kg，and other influencing factors were from top to bottom soluble solids，total acids，fruit shape index，Ca，essential oils，Mg，fruit wall thickness and Zn.The contents were higher than 10.2%，0.68%，0.8，2.4 mg/kg，1.3%，25.8 mg/kg，0.27 cm and 0.08 mg/kg，respectively.Their sugar-acid ratio were lower than 16 except Pomelos.Organizational structure，geographical environment and agronomic factors also affect the storage of good fruit rates.

Keywords：citrus; storage; nutrient quality; good fruit rate; correlation

基金項目：湖南省重點研發(fā)計劃項目（項目編號：2017NK2230）;湖南省農業(yè)科技創(chuàng)新資金項目（項目編號：2021CX23）。

作者簡介：陶湘林（1989— ），男，碩士，助理研究員，研究方向：作物淀粉化學與代謝組學。

通信作者：吳躍輝（1962— ），女，研究員，研究方向：功能水果選育及產業(yè)工程。