八种柑橘类果实SSC分布特点

张莉，戴鹏飞，稽佳诚，王瑞庆

(上饶师范学院 生命科学学院，江西 上饶 334001)

果实中可溶性固形物(soluble solids content，SSC)是包括可溶性的果胶、酸、糖、纤维素、单宁等成分的综合型指标[1-2]，是果实品质参数的重要构成部分。在很多果实中SSC与糖分含量和甜度相关，很大程度影响着果实的风味，是构成消费者购买意愿的重要决定因素[3-4]。在生产和科研上，SSC是判断果实采收期、果品分级、品种鉴定、标准制定等方面的重要量化指标。明确果实中SSC分布规律，对于研究其在果实内合成转化特点、更加科学规范地利用其进行品种鉴定、品质评价等工作有重要意义。以往在火龙果[5-6]、菠萝[7]、桃[8-9]、油桃[10]、苹果[11]等果实中均发现SSC含量在果实内分布不均匀现象，且不同水果间分布规律有差异。Peiris等[7]推测果实内部SSC差异程度可能与果实体积相关，而Hiratsuka等[14]提出这种分布差异与催化蔗糖合成的蔗糖合酶活性在果实内分布不均匀有关。

柑橘类水果主要包括柚、橙、宽皮桔、柠檬与青柠等，在中国和世界均居四大水果之列(FAOSTAT 2018)。近年来，世界各地培育出大量的柑橘类新品种，SSC作为柑橘类果实品质评测的重要参数，对其准确性提出了更高的要求。柑橘类果实在植物学上属于柑果，形态、结构与其它果实存在明显差别，其果肉内SSC含量的分布特点有待明确。本研究以3类(橙、柚、宽皮桔)、8种柑橘类果实为材料，旨在明确该类果实不同位置可溶性固形物含量差异与分布规律，并分析其形成机制。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料柑橘类(CitrusreticulataB.)果实于商业化成熟期购于当地超市。供试果实共8个品种：芦柑、丑柑、沃柑、柠檬桔、砂糖桔、脐橙、甜柚、马家柚。

1.2 测定方法

将瓢瓣(果瓣)果肉切成类“井”字形，取5个位置进行测定：近(果)梗端、远(果)梗端、近(中)轴端、近皮端、中部(沃柑瓢瓣相对较小，未划分中部)。用数显式折光仪(PAL-3，日本)在室温下(20±1 ℃)测定每个位置果肉可溶性固形物含量。每个品种测定5个果实，每个果实随机选取6个以上瓢瓣进行测定。不同位置SSC差异通过下式计算：ΔSSC=(SSCmax-SSCmin)×100%/SSCmax，SSCmax和SSCmin分别为瓢瓣不同位置SSC的最大值和最小值。

1.3 数据统计分析

用PASW Statistics 18.0软件对不同位置、不同果实间可溶性固形物含量进行单因素ANOVA差异显著性分析及双变量间相关性分析。

2 结果与分析

8种果实不同位置可溶性固形物含量(SSC)分布如表1所示。不同种果实间SSC存在极显著差异(P<0.05)，从大到小分别为丑柑(16.71%)>砂糖桔(12.85%)>沃柑(12.31%)>柠檬桔(11.77%)>甜柚(10.27%)>脐橙(10.14%)>芦柑(9.62%)>马家柚(8.98%)。不同种果实的各个位置SSC也均存在极显著差异(P<0.01)。同种果实，丑柑、沃柑、柠檬桔、脐橙、甜柚和马家柚果实内不同位置间SSC均存在显著差异(P<0.05)，而芦柑和砂糖桔果实不同位置间SSC差异不显著(P>0.05)。

表1 8种果实瓢瓣不同位置可溶性固形物含量

注：*和**分别表示在P=0.05和P=0.01水平差异显著，ns表示差异不显著。同行数值后不同字母表示在P=0.05水平差异显著。

不同位置间SSC平均差异幅度(ΔSSC)由大到小分别为沃柑(26.20%)>脐橙(22.32%)>丑柑(22.10%)>柠檬桔(18.19%)>砂糖桔(7.60%)>甜柚(6.26%)>马家柚(5.54%)>芦柑(1.68%)，这种差异在橙、宽皮桔、柚3类水果中未表现出明显规律性。8种果实每个瓢瓣内不同位置SSC均存在差异，差异范围见表2。其中芦柑差异相对较小，瓢瓣内SSC差异幅度在1.1%至10.7%之间，沃柑差异相对较大，瓢瓣内差异幅度在22.1%至92.7%之间。

不同种类果实SSC在瓢瓣横向和径向上均呈相似的规律性分布。横向上从外向内呈下降趋势，即近皮端>中部>近轴端；径向上果实远梗端SSC大于近梗端。其中，柠檬桔、砂糖桔、脐橙、甜柚果实各个位置SSC分布规律类似，含量从大到小分别为近皮端>远梗端>近梗端>中部>近轴端。

表2 瓢瓣内不同位置可溶性固形物含量差异

表3为8种果实瓢瓣SSC含量及瓢瓣内不同位置间SSC差异幅度(ΔSSC)与瓢瓣重量的关系。8种果实中，丑柑和柠檬桔瓢瓣重量与SSC含量无关(P>0.05)，而其它6种果实瓢瓣重量均与可溶性固形物含量相关(P<0.05)。其中，芦柑、沃柑和脐橙SSC与瓢瓣重量负相关，而砂糖桔、甜柚、马家柚果实SSC与瓢瓣重量正相关。沃柑、柠檬桔、甜柚和马家柚果实ΔSSC与瓢瓣重量无关，而芦柑、丑柑和脐橙瓢瓣内ΔSSC与瓢瓣重量负相关，冰糖橘果实二者间呈正相关。

表3 瓢瓣重量与SSC及ΔSSC关系

注：*、**和***分别表示在P=0.05、0.01和0.001水平差异显著，ns表示差异不显著。

3 讨论与结论

本研究中柑橘类果实包括橙、宽皮桔、柚类，其可溶性固形物主要为糖类(蔗糖、果糖、葡萄糖)，在决定果实鲜食品质中起重要作用。而在柠檬、青柠等种类中，可溶性固形物主要成分是有机酸，且这类果实通常不直接食用，本研究未涉及该类果实。

柑橘类果实形态结构独特(图1)，食用部位主要是其内表皮上腺毛特化成的汁囊，内果皮呈膜状，围拢形成瓢瓣，多个瓢瓣围合在中轴形成中轴胎坐。维管束沿径向分布在瓢瓣背部(背膜维管束)、侧面(侧膜维管束)和中心(中心维管束)，每个汁囊都有一个长的、线状的汁囊柄与内果皮及维管束相连，光合产物经过维管束(维管途径)、汁囊柄(维管后途径)运输到汁囊内部。本研究中，8种果实不同位置SSC差异在26.20%～1.68%之间。每个柑橘类果实瓢瓣内SSC含量均存在分布不均现象，因种类和个体不同，单个瓢瓣内SSC含量最小和最大差异分别出现在芦柑(0.1%)和沃柑(7.6%)果实。

8种果实SSC在果实中径向和横向都表现出相似的变化趋势。横向上，近皮端SSC含量高于近轴端，这种变化趋势与柑橘果实形态结构有关，也与果实生长和光合产物的合成、运输和代谢特点有关：Hiratsuka等[12]和陈俊伟等[14]利用C14同位素示踪法研究柑橘果实SSC和糖分积累特点时发现，叶片制造的光合产物在早期即快速向果皮积累，是营养运输的库，因而成熟时，果皮的光合产物大于果肉；有研究表明，柑橘外果皮也是果实进行光合作用、积累糖分的重要结构[14]，叶片和果皮制造的碳水化合物通过维管组织运输到瓢瓣内果皮(维管运输途径)，再通过非维管组织经由汁囊柄扩散至汁囊中(维管后运输途径，图1)，汁囊柄是糖分运输的限制因素，因而该位置积聚糖分较多，且大于内部汁囊组织；柑橘果实催化糖类合成的酶活性在果实横向上也存在差异，Hiratsuka等[12]的研究指出催化蔗糖合成的蔗糖合酶活性自果肉外围向内呈下降趋势；此外，果实外围经历昼夜温差变化幅度更大，夜间果肉细胞呼吸速率相对较慢，因而有利于糖分的积累[15]，可能也是横向上，果实外围SSC含量大于内部的一个原因。径向上，8种果实远梗端SSC含量均大于近梗端，这种分布特点可能与果实在树体上的着生特点有关。对于柑橘类果实，果柄(梗)通常较短，常成簇着生，近梗端通常被其它果实或叶片遮挡，而远梗端相对暴露在外，通风性更好且可接受更多的光照，有利于光合产物的积累。柑橘类果实瓢瓣之间及汁囊之间有表皮间隔，因而液汁很难在各结构间相互渗透，结合本研究结果(同一瓢瓣SSC含量径向上和横向上均存在显著差异)，说明不同汁囊间(果实径向差异)和相同汁囊结构内部(横向差异)SSC分布均存在显著差异。不同类型(橙、宽皮桔、柚类)的柑橘类果实SSC差异未表现出明显的规律性，说明此3类柑橘类果实在形态、结构、SSC代谢相对一致。

图1 柑橘果实1/4横切面示意图(参照Lowell等[13],有改动。实心圆圈表示纵向维管束的横截面)

尽管在不同果实中都发现了SSC在果实内部分布不均衡现象，但在不同果实中的分布规律不同。例如，在径向上，火龙果[5-6]、桃[9]、甜瓜、苹果[7]果实内，近梗端糖分小于远梗端，本研究中柑橘类果实SSC分布与之相似，而菠萝和芒果则是近梗端大于远梗端[7]。横向上，苹果[11]中SSC含量近皮端大于果心端，本研究中柑橘类果实SSC分布与之相似。而火龙果[5]、甜瓜、菠萝[7]则是果心大于外围果肉固形物。SSC在不同果实中分布规律的差异可能与果实类型、结构及维管束分布不同，糖分的积累和转移方向不同所致。此外，SSC在果实不同成熟、贮藏时期的变化也能造成在果实内的分布差异。

Peiris等[7]推测，较大果实和SSC高的果实，果实内SSC的差异(ΔSSC)可能会更大。本研究对象为柑橘果实瓢瓣内SSC的差异，不同品种果实ΔSSC和SSC与瓢瓣重量之间的相关性存在差异，尽管部分果实的相关性达到极显著(P<0.01)，但决定系数R2仍较低(<0.62)，无法利用此关系跟据果实大小对ΔSSC和SSC进行相对准确的预测。

综上，柑橘类果实瓢瓣内不同位置间SSC存在差异，差异幅度因种类不同而异，但在径向和横向上分布趋势相似。形态学上，产生这种差异的原因主要是由于植物细胞和组织结构的区室化引起，而生物学上则是由于光合产物积累、转化、转移、相关酶活性等分布不均衡所致。柑橘类果实SSC测定中，应根据不同的目的和对精度的要求，采用科学、正确的取样方法。