瑞阳苹果套袋与不套袋果实品质的比较分析

邓瑞，袁仲玉，夏雪，刘振中，史涛，高华，赵政阳

(1.西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100;2.庆城县苹果试验示范站，甘肃 庆城 745100)

果实套袋是目前生产优质高档苹果、提高果品档次的重要栽培措施.果实套袋可以形成遮光、保湿、保温的微环境，可显著提高苹果的外观品质和耐贮性，同时可以防止农药、尘埃及病虫对果实的直接污染和侵害[1].但由于近年来劳动力短缺，在套袋、解袋等栽培环节费用逐年上升.另一方面，套袋也有一定负作用，其中较明显的问题是会降低果实糖、酸等物质的含量[2-4]，果实内品质降低，同时由套袋引进的日灼病也经常发生.果实内在品质是果实商品性优劣的重要标志，包括体现果品营养价值的一些生化属性[5]，也包括体现果实风味的风味物质，如可溶性糖、香气[6]等.从目前苹果生产发展趋势来看，提高品质、降低生产成本是关键，无袋栽培是未来苹果产业发展的方向.

‘瑞阳’是西北农林科技大学最新杂交选育的晚熟、红色苹果新品种，其杂交亲本是‘秦冠’ב富士’[7].‘瑞阳’苹果在甘肃陇东地区初次推广种植，在套袋方面的研究仅处于初始阶段的感官认识，赵桂琴[8]和佘为为[9]的研究仅涉及果实可溶性固形物、可滴定酸等简单指标，对果实可溶性糖和香气物质等内在品质的研究还不系统.本研究旨在深入探究果实套袋对‘瑞阳’苹果果实品质的影响，着重分析‘瑞阳’苹果套袋果实及不套袋果实中主要糖、香气等风味物质的种类和含量变化，为‘瑞阳’苹果的在甘肃陇东地区的无袋栽培提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在西北农林科技大学甘肃庆城苹果试验示范站进行.庆城县地处甘肃陇东黄土高原中部地带，地理位置为E 107°16′32″～E 108°05′49″，N 35°42′29″～E 36°17′22″，试验站海拔高度1 300 m，年降水量550 mm，平均温度9.4 ℃，极端最低气温-14 ℃.试验所用材料为晚熟苹果品种‘瑞阳’，2013年4月定植，M26自根砧栽培，中等管理水平，栽植密度为1.5 m×4.0 m.

1.2 试验处理

2016年‘瑞阳’盛花期在4月20日，谢花期在4月26日左右.套袋试验[10]选在谢花后40 d开始进行，试验设置2个处理，套袋(选用标准双层三色果袋)果实为处理，不套袋果实作为对照.选生长势基本一致的6株苹果树，在每株树树体中部按不同方位随机挑选30个果实进行套袋处理，于果实成熟期测定果实品质.

1.3 果实外观品质测定

单果质量：用精度为0.1 g的天平测量，每处理称30个果实，求其平均值.

硬度：用GS-15型水果质地分析仪测定，选20个果实，求其平均值.

果实色泽：取30个果实，用CR-400型色差计测量果面的L*、a*、b*(L表示果皮亮度，a表示果皮红绿色度，b表示果皮黄蓝色度)值，均匀地在每个果实阳面赤道部位测量5次，取其平均值.

果形指数：取30个果实，用游标卡尺测量果实纵径、横径，求其比值的平均值.

果面光洁指数=∑(各级果数×级数)/总果数；果面光洁指数分4级：1级果面粗糙如同未套袋果；2级果面粗糙，色较暗；3级果面较光洁；4级果面光洁细腻.

果点大小：目测法观察果点大小，可分为小、中大、大3级.

1.4 果实内在品质测定

可滴定酸含量：采用GMK-835F型苹果酸度计测定.

可溶性固形物含量：用手持日产ATAGO数显糖度仪测定.选20个果实，求其平均值.

可溶性糖含量：参照李云康等[11]的方法并略加改进.将保存在-80 ℃冰箱的果实取出，磨样机研磨成粉末，准确称取 3.00 g果肉，转入50 mL离心管中，加入适量超纯水使提取液达到10 mL，80 ℃水浴超声提取50 min，室温冷却，10 000 r/min离心15 min，将上清液转移到10 mL的离心管中，重复此步骤，用超纯水定容，提取液均经0.45 μm滤膜(津腾，中国)过滤，将滤液置于 2 mL的进样瓶中待测.测定采用高效液相色谱法[12-13]，分析仪器为Waters1525型高效液相色谱仪(Waters，美国).Sugar Pak TM I(色谱柱6.5 mm×300 mm，Waters，美国)，Sugar-Pak TMⅡ保护柱芯，流动相为EDTA-Ca/水(体积比1∶20)；流速：0.2 mL/min；进样量：20 μL；使用 2414型差折光检测器(Waters，美国).用Breeze软件(Waters，美国)进行液相数据的处理.

总糖：果实可溶性糖组分的总和.

香气成分：果实挥发性成分的提取用顶空固相微萃取法.将保存在-80 ℃冰箱的果实取出，磨样机研磨成粉末，准确称取6 g 果肉，放入样品瓶，在50 mL样品瓶中依次加入硫酸钠 3 g、内标物3-壬酮(0.04 mg/mL)10 μL，用锡箔纸封口加盖后放在磁力搅拌加热板上平衡10 min.将萃取头插入已平衡好的、装有样品的样品瓶中进行吸附，40 min后，插入250 ℃的GC进样口，进行解吸.2.5 min后，取出萃取头.果实挥发性成分的测定用GC-MSQP-2010气相色谱-质谱联用仪[14].色谱条件：色谱柱Rtx-1MS柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；进样口温度200 ℃；柱温：初始温度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.质谱条件：载气为He气，流量1.03 mL/min，电离方式EI，电子能量70 eV，离子源温度200 ℃.扫描质量范围：45～450 amu.进样：不分流进样.未知化合物质谱图经计算机检索，同时与NIST05质谱库相匹配，确认各种挥发性成分；再按峰面积归一化法求得各成分相对质量百分含量，以3-壬酮为内标进行定量.

1.5 统计分析

采用Excel和SPSS 17.0整理数据并进行显著性分析.

2 结果与分析

2.1 套袋对果实外观品质的影响

由表1可以看出，‘瑞阳’不套袋果实单果重达323.40 g，与套袋果实相比明显升高，平均增加25.74 g.不套袋果实硬度平均比套袋果实降低0.79 kg/cm2.不套袋‘瑞阳’果实相比于套袋果实，果面光洁度略微降低，但差异不显著；套袋对‘瑞阳’苹果果形指数无明显影响，果点变小.套袋‘瑞阳’果实a值(红绿值)和b值(黄蓝值)没有显著差异，L值(亮度)有所升高.

2.2 套袋对果实内在品质的影响

如表2所示，套袋后果实可溶性固形物含量和可滴定酸含量相对于不套袋果实略低一点，分别下降了0.2%和0.02%，固酸比有小幅增加，但差异并不显著.口感品评不套袋果实风味浓郁，肉质松脆，口感优于套袋果实.

表1 ‘瑞阳’苹果外观品质比较

不同字母表示同一指标的品种间差异达到Duncan’s 新复极差检验5%显著水平.

Means (within the same row) with the different letters were significantly different at α=0.05 by Duncan’s test.

‘瑞阳’苹果糖组分测定结果见表2.如表所示，从不套袋‘瑞阳’苹果4种可溶性糖来看，以果糖含量最高( 97.83 mg/g)，蔗糖( 87.32 mg/g)位于其次，然后是葡萄糖( 31.21 mg/g)，山梨醇含量最低(9.58 mg/g).‘瑞阳’对照与套袋处理间糖组分含量存在显著性差异，不套袋‘瑞阳’苹果总糖含量增加了39.19 mg/g，其中蔗糖和果糖含量明显升高，山梨醇含量升高不明显，葡萄糖含量降低了7.77 mg/g.因此，果糖和蔗糖含量是影响‘瑞阳’苹果糖类总含量的主要因素.

表2 ‘瑞阳’苹果内在品质比较

不同字母表示同一指标的品种间差异达到Duncan’s 新复极差检验5%显著水平.

Means (within the same row) with the different letters were significantly different at α=0.05 by Duncan’s test.

经过检索分析与资料比对，得到‘瑞阳’苹果的23种主要挥发性成分及其含量(表3).可以看出，‘瑞阳’苹果特征香气主要为醇类、醛类与酯类，其中醛类与酯类在果实中含量相对来说较高，主要是:1-己醇、己醛、2-己烯醛、丁酸丁酯、丁酸己酯、乙酸己酯、2-甲基-1-丁醇、乙酸-2-甲基丁酯、2-甲基丁酸己酯.

套袋会减少‘瑞阳’苹果的个别特征香气成分，果实成熟期，套袋果实特征香气成分中酯类和醛类的相对质量分数明显低于对照，而醇类的相对质量分数明显高于对照.从不套袋‘瑞阳’果实中检测出19种挥发性物质，总含量是套袋果实的1.38倍，有4种成分是套袋果实中未检测到的，分别是2-乙基-1-己醇、己酸己酯、己酸异戊酯、2-甲基丁酸戊酯.挥发性物质中1-己醇、己醛、(E)-2-己烯醛、丁酸己酯、乙酸己酯含量最高，占不套袋果实挥发性物质总量的56.85%.与套袋果实比，不套袋果实中丁酸丁酯、丁酸己酯、丁酸戊酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸己酯、2-甲基丙酸己酯含量及其在总组分中所占比例均显著增加，其中丁酸己酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸己酯分别占总组分的10.82%、9.37%、5.27%.己醛、丁酸丁酯含量也显著增加，但在总组分中所占比例降低.辛醛、2-甲基丁酸丁酯含量与套袋果实无显著差异，而己醛、2-己烯醛含量降低.

表3 ‘瑞阳’苹果挥发性物质成分的GC-MS分析

-：未检出；不同字母表示Duncan’s 新复极差测验达5%显著水平.

-：Not detected；Different letters are significantly different at α=0.05 by Ducan’s test.

3 讨论

‘瑞阳’苹果套袋后，风味变淡，果实可溶性糖组分含量及香气成分含量减少.苹果套袋后，在整体上影响了树冠内光照，使叶片光合作用受到影响，进而影响苹果的单果质量.套袋过程中及除袋后出现的高温日灼，在一定程度上影响了苹果的外观和商品性能.与富士[14]相比不同的是，‘瑞阳’苹果套袋与不套袋果实果面光洁指数和果形指数影响并不显著，对于着色来说会略降低果面亮度，但红绿度差异不大，相同的地方是套袋会增加果实日灼率.因此，相比较不套袋富士而言，不套袋‘瑞阳’外观品质较佳.套袋后果实可溶性固形物含量相对于不套袋果实略低一点，这一点与王少敏等[3]的研究结果相同.套袋果的其他内含物含量也均下降，其中可滴定酸下降较多，使果实糖酸比略有升高[15-17].与不套袋富士相比，不套袋‘瑞阳’果实可溶性固形物含量增加10.5%，可滴定酸降低50%，固酸比增加55.25%[14].

从不套袋‘瑞阳’苹果4种可溶性糖来看，高低顺序为果糖( 97.83 mg/g)>蔗糖( 87.32 mg/g)>葡萄糖( 31.21 mg/g)>山梨醇( 9.58 mg/g)，总含量为225.94 mg/g.而梁俊等[18]研究表明成熟期富士4种糖含量高低顺序为果糖(54.235mg/g)>葡萄糖(21.334 mg/g)>蔗糖(29.703 mg/g)>山梨醇(9.869 mg/g)，总含量为115.142 mg/g.成熟期‘瑞阳’苹果蔗糖、果糖、葡萄糖含量分别是富士果实的2.94倍、1.8倍和1.46倍，其中差异变化最大的是蔗糖，山梨醇含量与富士果实的相比差异不大.不套袋‘瑞阳’可溶性糖总含量是套袋果实的1.21倍，说明套袋能明显地降低果实含糖量，其中果实的总糖、还原糖含量均低于不套袋果，这与Flefcher[19]的研究结果相一致.

本研究发现，套袋会显著减少‘瑞阳’苹果的芳香物质，这与前人研究结果相一致[15-17].套袋会显著减少‘瑞阳’苹果芳香物质中醇类物质的含量及质量分数，会显著减少酯类物质的含量.套袋使‘瑞阳’苹果的酯类物质相对质量分数高于未套袋果实，这与赵峰[20]在富士上的研究结果一致.套袋使‘瑞阳’苹果醛类物质含量也相对减少但不显著，并且套袋后醛类物质的质量分数比不套袋果实有明显增加，‘瑞阳’苹果醛类物质中其含量最多是己醛和己烯醛.苹果成熟果实挥发性物质中己醛、己烯醛含量较高，有些研究报道将己醛、己烯醛也作为苹果的主要香气物质[21-24].

本试验结果表明，不套袋‘瑞阳’苹果挥发性物质中酯类物质含量高于套袋的‘瑞阳’果实.一般酯类物质含量高，果实风味好[25]，说明不套袋‘瑞阳’果实风味比套袋‘瑞阳’果实好.从‘瑞阳’苹果中检测出23种主要挥发性成分，套袋和对照‘瑞阳’苹果特征香气主要为醇类、醛类与酯类，其中主要香气成分为 1-己醇、己醛、2-己烯醛、丁酸己酯、乙酸己酯、乙酸-2-甲基丁酯和2-甲基丁酸己酯，因此，‘瑞阳’苹果属于酯香型.富士以酯类物质为主，主要香气成分为丁酸乙酯、1-丁醇、乙酸3-甲基丁酯、乙酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯[26,27]，‘瑞阳’苹果与富士在酯类物质含量上的差别还有待进一步研究.

‘瑞阳’苹果如果省去套袋栽培环节，可省去果实套袋成本，大幅度降低果实生产成本.从长远来看，随着栽培技术的提高和病虫害防治技术的规范，病虫果率也能明显降低，果实套袋只能是阶段性的辅助措施.因此建议‘瑞阳’苹果由“有袋”栽培向“无袋”栽培转化，这也是苹果栽培由劳动密集型向简约化生产方式的转变.

4 结论

‘瑞阳’苹果不套袋与套袋相比，果实色差、果面光洁度、果形指数等外观品质无明显差异.不套袋果实内在品质总糖、蔗糖和果糖含量都显著升高，香气物质总含量显著升高且香气种类有所增加，果实内在品质明显提高.结果表明，‘瑞阳’苹果在其适栽区域内，可实行无袋栽培.