套袋對“瑞雪”蘋果果實品質的影響

鄧 瑞，袁仲玉，夏 雪，劉振中，史 濤，高 華，趙政陽

(1 西北農(nóng)林科技大學 園藝學院，陜西 楊凌 712100；2 慶城縣蘋果試驗示范站，甘肅 慶城 745100)

果實套袋具有促進著色、改善果面光潔度、降低農(nóng)藥殘留等顯著優(yōu)點[1]，目前，套袋技術已成為生產(chǎn)無公害優(yōu)質高檔蘋果的核心技術和關鍵技術措施之一，有力促進了我國蘋果的出口。

蘋果果實風味物質主要有糖、酸及芳香物質等，其成分和含量對于鮮食蘋果的風味品質有重要的影響[2-4]，果袋類型也不同程度影響果實的營養(yǎng)物質及風味[5-8]。里程輝等[7]研究表明，套紙袋降低了蘋果果實的果糖、蔗糖和總糖含量，而套塑膜袋摘袋使果實果糖和總糖含量提高；李慧峰等[8]研究表明，套袋會降低蘋果果實中芳香物質的總含量，但不同材質果袋影響程度不同，表現(xiàn)為套雙層紙袋果實芳香物質總含量低于套塑膜袋果實。然而有關蘋果果實套單層袋后糖酸組分與香氣成分的變化尚未見全面系統(tǒng)的報道。

“瑞雪”是西北農(nóng)林科技大學育出的豐產(chǎn)、質好、耐儲藏的黃色蘋果新品種[9]，目前關于該品種的套袋栽培技術還未見相關研究。趙桂琴[10]和佘為為[11]的研究僅涉及“瑞雪”蘋果套雙層紙袋后的果實可溶性固形物、可滴定酸等指標，未討論其糖酸組分與香氣成分。為此，本試驗以套單層紙袋和雙層紙袋的“瑞雪”蘋果為試材，在測定可溶性固形物、可滴定酸等指標基礎上，研究2種不同材質果袋對“瑞雪”蘋果果實可溶性糖及香氣物質的影響，以期為指導“瑞雪”蘋果套袋栽培和果實品質的有效調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在西北農(nóng)林科技大學甘肅慶城蘋果試驗示范站進行。慶城縣地處甘肅隴東黃土高原中部地帶，地理位置為東經(jīng)107°16′32″～108°05′49″，北緯35°42′29″ ～36°17′22″，試驗站海拔高度1 300 m，年降雨量550 mm，年平均溫度9.4 ℃，極端最低氣溫-14 ℃。試驗所用材料為晚熟蘋果品種“瑞雪”，2013年4月定植，M26自根砧栽培，中等管理水平，栽植密度為1.5 m×4.0 m。

1.2 試驗處理

2016年，“瑞雪”盛花期為4月20日，謝花期為4月28日左右。套袋試驗選在謝花后40 d進行。試驗設置2個處理：套雙層袋(選用標準雙層三色果袋)和套單層袋(單層袋外側為褐色，內(nèi)側為黑色)。選生長勢基本一致的6株蘋果樹，在每株樹樹體中部按不同方位隨機挑選30個果實進行套袋處理，不套袋果實作對照(CK)掛牌標記。雙層袋于謝花后160 d解外袋，3～5個晴天后解內(nèi)袋，內(nèi)袋解除后10 d采收并測定果實品質。套單層袋果實不解袋，與套雙層袋果實同時采收，保存在-80 ℃冰箱備用。

1.3 果實外觀品質指標的測定

果實色澤：取30個果實，用CR-400型色差計測量果面的L、a、b( L 表示果皮亮度，a 表示果皮紅綠色度，b 表示果皮黃藍色度)值，均勻地在每個果實陽面赤道部位測量5次，取其平均值。

果形指數(shù)：取30個果實，用游標卡尺測量果實縱徑、橫徑，求縱徑/橫徑值，取平均值。

果面光潔指數(shù)：果面光潔指數(shù)=∑((各級果數(shù)×級數(shù))/總果數(shù))；果面光潔指數(shù)分4 級：1 級果面粗糙如同未套袋果；2 級果面粗糙，色較暗；3 級果面較光潔；4 級果面光潔細膩。

果銹指數(shù)：果銹指數(shù)=∑((各級果數(shù)×級數(shù))/總果數(shù))；果銹指數(shù)分5 級：1級果面無銹斑，2級果面銹斑0.5 cm2以下，3級果面銹斑達0.5～1.0 cm2,4級果面銹斑達1.0～2.0 cm2,5級果面銹斑達到2.0 cm2以上。

日灼果率：目測法觀察日灼果數(shù)量，計算其與總果數(shù)的比值，即為日灼果率。

1.4 果實內(nèi)在品質指標的測定

單果質量：用精度為0.1 g的天平測定，每處理稱30個果實，取平均值。

硬度：用GS-15型水果質地分析儀測定，選20個果實，取平均值。

可溶性固形物含量：用手持日產(chǎn)ATAGO數(shù)顯糖度儀測定。選20個果實，取平均值。

可滴定酸含量：采用GMK-835F型蘋果酸度計測定。

可溶性糖含量：參照李云康等[12]的方法測定并略加改進。將保存在-80 ℃冰箱的果實取出，磨樣機研磨成粉末，準確稱取 3.00 g 果肉，轉入 50 mL 離心管中，加入適量超純水使提取液達到 10 mL，80 ℃水浴超聲提取 50 min，室溫冷卻，10 000 r/min離心 15 min，將上清液轉移到 10 mL 的離心管中，重復此步驟，用超純水定容，提取液均經(jīng) 0.45 μm 濾膜(津騰，中國)過濾。將濾液置于 2 mL 的進樣瓶中，采用Waters1525 型高效液相色譜儀(Waters，美國)測定可溶性糖含量。Sugar Pak TMⅠ(色譜柱 6.5 mm × 300 mm)(Waters，美國)，Sugar-Pak TMⅡ保護柱芯，流動相為EDTA-Ca/水(體積比1∶20)；流速0.2 mL/min；進樣量20 μL；使用 2414 型差折光檢測器(Waters，美國)。用Breeze 軟件(Waters，美國)進行液相數(shù)據(jù)的處理。

總糖含量：果實可溶性糖組分含量的總和。

香氣成分：果實揮發(fā)性成分的提取用頂空固相微萃取法。將保存在-80 ℃冰箱中的果實取出，磨樣機研磨成粉末，準確稱取6 g果肉，放入樣品瓶，在50 mL樣品瓶中依次加入硫酸鈉 3 g、內(nèi)標物3-壬酮(0.04 mg/mL)10 μL，用錫箔紙封口加蓋后放在磁力攪拌加熱板上平衡10 min。將萃取頭插入已平衡好的、裝有樣品的樣品瓶中進行吸附，40 min后，插入250 ℃的GC進樣口，進行解吸;2.5 min后，取出萃取頭。果實揮發(fā)性成分的測定用GC-MSQP-2010氣相色譜-質譜聯(lián)用儀[13]。色譜條件：色譜柱Rtx-1MS柱(30 m×0. 25 mm×0. 25 μm)；進樣口溫度200 ℃；柱溫：初始溫度35 ℃保持2 min，以6 ℃/min升至120 ℃保持1 min，然后以10 ℃/min升至180 ℃，再20 ℃/min升至230 ℃保持5 min。質譜條件：載氣為He氣，流量為1.03 mL/min，電離方式EI，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃；掃描質量范圍：45～450 amu;進樣：不分流進樣。未知化合物質譜圖經(jīng)計算機檢索，同時與NIST05質譜庫相匹配，確認各種揮發(fā)性成分；再用峰面積歸一化法求得各成分相對質量百分含量，以3-壬酮為內(nèi)標進行定量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 和SPSS 17.0 整理數(shù)據(jù)并進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 套袋對“瑞雪”蘋果果實外觀品質的影響

由表1可以看出，套袋后蘋果果實果形指數(shù)略高于對照不套袋果實，平均增加0.025，其中單層袋處理果實果形指數(shù)顯著高于對照果實。單層袋處理果實L值比對照和雙層袋處理顯著增加；a值與對照果實無顯著差異，但顯著低于雙層袋處理，其原因可能是雙層袋解袋后果面會有不同程度著色；b值顯著高于雙層袋處理，略高于對照，但無顯著差異，說明單層袋處理的果實黃色程度更高。

由表1還可看出，單層袋處理果實果面光潔指數(shù)顯著高于對照果實，略高于雙層袋處理果實；果銹指數(shù)顯著低于對照果實，略低于雙層袋處理果實。由于單層袋處理果實直接帶袋采收，果面未受到日灼影響，因此日灼果率較雙層袋和對照均顯著降低。

表1 不同套袋處理“瑞雪”蘋果外觀品質的比較 Table 1 Comparison of fruit exterior quality of “Ruixue” apple from different treatments

注：表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異達5%顯著水平。表2，3同。

Note：Different letters within same columm indicate significant difference at 5% level.The same for Table 2 and 3.

黃色果面是“瑞雪”蘋果重要的商品性狀。如圖1 所示，在隴東地區(qū)，“瑞雪”不套袋沒有導致果實成熟時出現(xiàn)黃化，保持了綠色果面；套雙層袋解袋后，“瑞雪”果面褪綠但出現(xiàn)著色的現(xiàn)象。與不套袋(圖1-A)和套雙層袋(圖1-C)相比，單層袋處理果實的果面光潔度高，果點密度小(圖1-B)，外觀品質改善明顯。

2.2 套袋對“瑞雪”蘋果果實內(nèi)在品質的影響

如表2所示，套單層袋對“瑞雪”果實單果質量影響較小，其硬度較對照顯著增加，但比雙層袋處理略降0.2 kg/cm2(P<0.05)；套袋后果實可溶性固形物含量比不套袋果實平均降低0.7%(P<0.05)，且單層袋處理比雙層袋處理降幅小。與不套袋相比，套袋“瑞雪”蘋果果實可滴定酸含量下降較多，導致固酸比升高。

圖1 不套袋(A)、套單層紙袋(B)和套雙層紙袋(C)“瑞雪”蘋果的成熟果實Fig.1 Mature “Ruixue” apple fruits of no bagging (A),single paper bag (B) and double paper bag (C)

處理 Treatment 單果質量/gWeight硬度/(kg·cm-2)Firmness可溶性固形物/%Soluble sugar可滴定酸/%Titratable acid固酸比Sugar-acid ratio雙層袋 Double paper bag200.10 a9.61 a17.1 b0.21 b81.43 a單層袋 Single paper bag196.74 a9.59 a17.3 b0.28 ab61.79 b對照 CK204.00 a8.94 b17.9 a0.35 a51.14 c

2.3 套袋對“瑞雪”蘋果果實可溶性糖含量的影響

“瑞雪”蘋果果實的可溶性糖含量測定結果見表3。由表3可以看出，套單層袋處理果實4種可溶性糖中，果糖含量最高(135.51 mg/g)，蔗糖(126.01 mg/g)和葡萄糖含量(33.99 mg/g)居中，山梨醇含量最低(21.74 mg/g)。與對照相比，單層袋處理果實蔗糖、果糖和山梨醇含量顯著降低，葡萄糖含量無顯著變化，套單層袋對果實蔗糖含量影響最大，山梨醇含量次之。與套雙層袋果實相比，套單層袋果實果糖含量顯著升高，葡萄糖、蔗糖和山梨醇含量無顯著變化。套單層袋果實中可溶性糖總含量為317.25 mg/g，較對照顯著降低，但較套雙層袋果實有所升高。

表3 不同套袋處理“瑞雪”果實可溶性糖含量的比較Table 3 Comparison of soluble sugar contents in “Ruixue” apple fruits from different treatments mg/g

2.4 套袋對“瑞雪”蘋果果實揮發(fā)性成分的影響

經(jīng)氣相色譜-質譜聯(lián)用儀檢測，從“瑞雪”蘋果果實中檢測出39 種揮發(fā)性成分(表4)。從表4可以看出，“瑞雪”蘋果特征香氣成分主要是1-己醇、己醛、2-己烯醛、丁酸丁酯、丁酸己酯、乙酸己酯、乙酸-2-甲基丁酯、2-甲基丁酸己酯、2-甲基丁酸丁酯、己酸己酯。其中2-己烯醛含量最高，占總量的20%以上；其次為己醛、丁酸己酯、2-甲基丁酸己酯，占總量的6%～20%;檢測出的物質主要為醇類、醛類與酯類，其中酯類物質占總揮發(fā)性成分的50%，說明“瑞雪”蘋果屬于酯香型。

由表4可以看出，從不套袋“瑞雪”果實中共檢測出37種揮發(fā)性物質，而在單層袋果實和雙層袋果實中僅分別檢測出28，29種揮發(fā)性物質。說明套袋處理減少了“瑞雪”蘋果的特征香氣成分，其中乙酸丁酯、丙酸-3-甲基丁酯、乙酸戊酯、乙酸-(Z)-3-己烯酯、乙酸-(E)-2-己烯酯、乙酸庚酯、2-甲基丁酸庚酯、D-檸檬烯在2種套袋果實中均未檢測到；但這幾種物質只占不套袋果實揮發(fā)性物質總含量的4.31%。此外，辛醛、2-甲基丁酸丙酯、α-法尼烯在單層袋果實中未檢測到；惕格酸己酯、2,4-二叔丁基苯本酚在雙層袋果實中未檢測到。

表4 不同套袋處理“瑞雪”果實揮發(fā)性成分的GC-MS分析Table 4 GC-MS analysis of volatile compounds in “Ruixue” apple fruits from different treatments μg/g

注：“-”表示未檢測到。同行數(shù)據(jù)后小寫字母表示差異達5%顯著水平。

Note:“-”indicates not detected.Different lowercase letters within same row indicate significant difference at 5% level.

表4顯示，套單層袋果實特征香氣成分總含量低于對照不套袋果實和套雙層袋果實，醇類物質含量顯著高于對照，與套雙層袋果實無顯著差異；酯類物質含量顯著低于對照，與套雙層袋果實無顯著差異；萜類物質含量顯著低于套雙層袋果實，與對照無顯著差異；醛類物質含量較套雙層袋果實微降。套單層袋果實揮發(fā)性物質中的1-己醇、己醛、2-己烯醛、丁酸己酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸己酯含量占其總量的82.91%。套單層袋果實中1-己醇、1-辛醇、己酸乙酯、乙酸-2-甲基丁酯、2-甲基丁酸己酯、2-甲基丁酸丁酯含量均顯著高于套雙層袋果實；1-己醇、2-己烯醛、丁酸丙酯、丁酸戊酯、丁酸己酯、己酸己酯含量均顯著高于對照。

3 討 論

本研究中，經(jīng)過不同套袋處理，“瑞雪”蘋果果實的可溶性固形物含量略降，其中單層袋相比雙層袋降幅略小，這與王少敏等[6]的研究結果相一致。套袋果實的其他內(nèi)含物含量也均下降，且可滴定酸含量下降較多，果實固酸比顯著升高[14-16]。

本研究中，不套袋“瑞雪”蘋果可溶性糖總含量分別是單層和雙層套袋果實總含量的1.21倍和1.26倍，說明套袋會降低果實的含糖量，這與Flefcher[17]的研究結果相一致。王少敏等[6]研究表明，套紙袋蘋果果實蔗糖和山梨醇含量降低最為明顯，而葡萄糖和果糖含量與對照差異相對較小，這與本研究結果相一致。本研究中，套單層袋“瑞雪”蘋果果實中4種糖含量從高到低依次為果糖(135.51 mg/g)>蔗糖(126.01 mg/g)>葡萄糖(33.99 mg/g)>山梨醇(21.74 mg/g)，總含量為317.25 mg/g；而梁俊等[18]研究結果表明，晚熟紅富士4種糖含量從高到低依次為果糖(54.235 mg/g)>葡萄糖(21.334 mg/g)>蔗糖(29.703 mg/g)>山梨醇(9.869 mg/g)，總含量為115.142 mg/g。由此可見，“瑞雪”果實果糖、蔗糖、葡萄糖和山梨醇含量分別是紅富士果實的2.5倍，4.24倍，1.59倍和2.2倍，以蔗糖含量差異最大，這也是“瑞雪”果實風味濃的重要原因之一。

本研究中，不套袋“瑞雪”果實中揮發(fā)性物質總含量是套雙層袋果實的1.14倍，是套單層袋果實的1.46倍，說明套袋不利于“瑞雪”蘋果果實香氣物質的合成，這與前人研究結果[14,16]相一致。本研究中，套袋會顯著增加“瑞雪”蘋果果實芳香物質中醇類物質及醛類物質的含量，顯著減少酯類物質的含量，其中萜類物質在套雙層袋果實中居多。而李慧峰等[8]研究表明，套袋抑制了“寒富”蘋果果實中醇類和醛類物質的形成，促進了酯類物質的形成。這種差異可能與樹種本身的遺傳特性或果袋的類型、質地等有關?！叭鹧碧O果果實醛類物質中含量最高的是己醛和己烯醛。有研究報道將己醛、己烯醛作為蘋果的主要香氣物質[19-22]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，己醛、己烯醛在未成熟無香氣果實揮發(fā)性物質中就大量存在，果實成熟有香氣時，己醛、己烯醛含量及其在總組分中所占比例均顯著降低[23]。

一般而言，酯類物質含量高時，果實風味就好[24-25]，本研究中，套單層袋“瑞雪”果實與套雙層袋果實中酯類物質含量差異不顯著，說明兩者芳香氣味相近。紅富士蘋果中也以酯類物質為主，主要香氣成分為丁酸乙酯、1-丁醇、乙酸3-甲基丁酯、乙酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯[23]，“瑞雪”蘋果與紅富士蘋果[24]在風味物質含量方面的差異，以及不同果袋對果實香氣物質的影響機制，還有待于進一步研究。

4 結 論

套袋提高了“瑞雪”果實果實的外觀品質，其中，套單層袋能保持果實黃色外觀，提高果面光潔指數(shù)，明顯降低果銹指數(shù)和日灼果率。但套袋降低了果實的內(nèi)在品質，不利于果實整體風味的形成；但與套雙層袋相比，套單層袋可溶性糖總含量有所升高，酯類化合物變化差異不顯著。因此，綜合考慮套袋對果實品質的影響及套袋成本、工效等因素，建議在“瑞雪”蘋果栽培中優(yōu)先選擇套單層袋。