柑橘主要营养品质与常温贮藏好果率的相关性研究

陶湘林 李志坚 肖轲 尚雪波 丁琼梅 魏颖娟 吴跃辉

摘 要：目的：研究柑橘主要营养品质与常温贮藏好果率之间的关系，选择温湿地域湘中、湘西南、湘西北柑橘产区多种类20个较耐贮品种，为培育高值贮藏品种以及延长柑橘贮藏供应期提供科学依据。方法：通过对其常温贮藏60 d的柑橘进行解剖、运用等离子体质谱仪（ICP-MS）、高效液相色谱仪（HPLC）和SPSS数据统计分析等方法系统研究分析其物理特性、果汁和鲜果营养品质化学成分特性、贮藏好果率特性及其相关性。结果：不同类柑橘贮藏好果率的影响因子不一，对于宽皮柑橘类而言，显著影响贮藏好果率的因子则是营养元素镁（P<0.05，r=0.803），耐贮品种果汁中镁含量高于85.4 mg/kg;对于4个品种类型而言，维生素C与柑橘贮藏好果率呈显著正相关（P<0.05，r=0.538），果汁中维生素C含量水平为151.4～1 007.8 mg/kg，柚品种>甜橙>杂柑>宽皮柑橘。结论：耐贮柑橘（100%好果率）特征：果汁中维生素C含量水平高于248 mg/kg，其他品质营养与理化因子由大至小依次为可溶性固形物、总酸、果形指数、钙、橘皮香精油、镁、果皮厚度、锌等最低含量水平分别为10.2%、0.68%、0.8、2.4 mg/kg、1.3%、25.8 mg/kg、0.27 cm、0.08 mg/kg;糖酸比最高限量值为16，柚品种除外。柑橘组织结构、地理环境与农艺因素亦影响柑橘耐贮性能。

关键词：柑橘;贮藏;营养品质;好果率;相关性

柑橘类果树为芸香科柑橘亚属（Citrus）植物，柑果具有独特的香气和滋味、丰富的营养和功能活性成分，及其加工鲜食兼优、药食同源等特性 [1-4]。柑橘采后保质期一般为1～2个月，由于不同种类品种的果实成熟采摘期和保质期的差异，在贮运与加工过程中常出现枯水、浮皮、腐烂劣变，好果率随之降至60%或更低，给生产加工和经营者造成严重损失[5-18]。好果率是判定柑橘贮藏性能的关键指标，涉及果实中维生素C、可溶性固形物、总酸、镁、钙、锌、香精油、糖酸比等营养品质与化学特性，以及果形指数、果皮厚度等物理特性，它们不仅取决于品种遗传（组组结构）和地理环境，还与采后保鲜方法、农艺因素密切相关。前人研究[19-21]主要在同类或单一品种的耐贮性能（果实大小影响），采后品质营养变化规律、生理生化与分子机理、保鲜与防腐技术、贮藏环境、农艺因素（营养元素锌等对品质和产量影响，镁对酶活性及生理生化影响[22]，钙与果实贮藏性能等[23-24]），但从柑橘亚属区下多个种类20个品种系统分析常温贮藏果实物理特性、鲜果和果汁化学特性、贮藏好果率及其相关性，研究探索柑橘品种固有的耐贮性能鲜见报道。本研究以温湿地域湘中、湘西南、湘西北柑橘产区的不同果园、选择贮藏性能较好的4个品种类型20个品种22个柑橘为对象，对常温贮藏60 d，对其果实物理特性（单果质量、纵径、横径、果皮厚度、果形指数、果汁率），鲜果果汁的营养品质与化学特性（总糖、总酸、可溶性固形物、糖酸比、固酸比、维生素C、钙、铁、锌、镁、柚皮苷、橙皮苷、柑橘香精油），贮藏好果率及其相关性进行研究分析，为高值耐贮品种选育、延长鲜际供应和现代柑橘生产布局提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料 试材来源于温湿地域湘中、湘西南、湘西北柑橘产区的不同柑橘园，选择20个较耐贮品种，树龄均为盛果期树冠中部的果实。对采集的20个品种22个贮藏柑果按恩格勒-施文格的分类系统设计宽皮柑橘、甜橙、柚、杂柑等4种类型，贮藏前果实发汗处理6 d，采用柑橘专用高压保鲜袋（湖南怀化明华塑料制品有限公司）单果包装，入纸箱常温贮藏60 d后进行解剖、测试分析（表1）。

1.1.2 試剂 氢氧化钠、草酸、碱性酒石酸铜甲液和乙液、乙酸锌、亚铁氰化钾、盐酸、葡萄糖、甲基红、斐林试剂、维生素C标准品、橙皮苷标准品、柚皮苷标准品等，均为国产分析纯，甲醇、乙酸均为国产色谱纯。

1.2 仪器与设备

YP3002N型电子天平，上海箐海仪器有限公司;千分尺，成都成量工具有限公司;MPZ9切半榨汁机，德国飞利浦公司;WYT-4型手持糖量计，上海帅宁仪器有限公司;Agilent 7700x型电感耦合等离子体质谱仪，美国Agilent公司;SY-2型电热恒温沙浴锅，金坛市成辉仪器厂;Milli-Q超纯水仪，美国Millipolle公司;SHIMADZU LC 20A高效液相色谱仪（带二级管阵列检测器），日本岛津。

1.3 方法

1.3.1 果实物理特性测定 每个样品随机取10个果实，分析单果质量：总重量除以10的得值。纵径、横径和果皮厚度：用千分尺量得果实纵径、横径的最大部位的实值，及其横径最大部位的果皮厚度。果形指数：纵径除以横径之积。果汁率：每个样品随机取10个果实，称重，利用切半榨汁机取汁，果汁称重，果汁率=（果汁重÷果实总重）×100%。

1.3.2 果汁化学成分特性测定 （1）可溶性固形物[8]：折光仪法;总糖：直接滴定法;总酸：NaOH常规滴定法;固酸比：可溶性固形物含量与总酸含量之比值;糖酸比：总糖含量与总酸含量之比值。（2）营养元素钙、铁、锌和镁的测定[8]：准确称取样品0.5 g，加入9 mL硝酸与1 mL高氯酸浸泡过夜后，在石墨炉上采用逐步升温的方式加热消解。采用ICP-MS自动进样测定。（3）维生素C测定[8]：取100 g样品加入等质量20 g/L的偏磷酸溶液，均质混合均匀后，取10 g定容至25 mL，4 000 r/min离心5 min，取2 mL上清液过0.45 μm滤膜，密封待测。色谱条件参照GB 5009.86-2016。

1.3.3 鲜果橙皮苷和柚皮苷的测定 试样制备，按四分法缩分10个果实，放入组织捣碎机中均浆备用。称取样品 5 g于离心管中，加入10 mL甲醇和二甲基亚砜（v/v=1：1），超声提取30 min，10 000 r/min离心10 min，收集上清液，再重复上述操作1次，合并2次提取的上清液，10 000 r/min离心10 min，定容至25 mL，经0.22 μm 微孔有机滤膜过滤后上机检测。色谱条件：色谱柱：SHIMADZU Shim-pack GIST分析柱（4.6 mm × 250 mm，5μm）;流动相：0.2%乙酸水溶液（A）和甲醇（B），梯度洗脱;流速：0.7 mL/min，柱温：35 ℃;进样量为 20.0 μL;波长扫描范围 200～400 nm;检测波长283 nm。保留时间定性，外标法定量[8]。

1.3.4 果皮香精油提取方法 称取鲜橘皮200 g，破碎至2～3 mm，用400 mL蒸馏水洗入蒸馏烧瓶中，并加入6 g NaC1，摇匀，浸泡2～3 h后，用蒸馏装置进行蒸馏，回流5～6 h后观察油量不再增加即停止蒸馏。收集馏分，并进行油水分离，加入适量无水Na2SO4，置于冰箱中进行深度纯化，得到精油，计算香精油得率=（精油质量÷橘皮质量）×100%[9]。

1.3.5 贮藏好果率的分析方法 贮藏后，每半个月调查1次，清出烂果，计数，至60 d，计算好果率=（贮藏好果数÷贮藏总果数）×100%。贮藏试验日平均温度6.7～21℃，日平均相对湿度67.5%～82.6%，探索柑橘本身固有的耐贮性能;果实口感滋味、浮皮与否、汁囊组织变化（枯水与否）情况等作为果实贮藏性能的感官品质考核指标[10]。

1.3.6 数据分析 所得数据均采用Excel 2007和SPSS 7.0软件处理。

2 结果与分析

2.1 果实物理特性

如表2所示，4类品种、22个常温贮藏柑橘的物理特征，单果质量纵径和横径大小特征均为柚类品种>杂柑>甜橙>宽皮柑橘;单果质量，同种类型如宽皮柑橘、甜橙和杂柑等品种间差异显著（P<0.05），柚品种差异不显著;纵径和横径，杂柑品种间差异显著（P<0.05），其他种类差异不显著。果皮厚度均值，柚品种>甜橙>杂柑>宽皮柑橘。同类品种差异不显著。果形指数，柚（0.91～1.16）>甜橙（0.9～1.02）>杂柑（0.88～1.12）>宽皮柑橘（0.73～0.87），同种类型品种间差异不显著。果汁率，柚类品种为38.5%～60.7%，其他种类均值为51.7%～53.6%。对于柑果的耐贮性能在物理特性研究方面，2015年温明霞等[5]研究了宽皮柑橘瓯柑果形大小对贮藏性的影响，表明果实贮至30 d后失重率、可食率、果汁率呈下降趋势，大果形（横径>7 cm）瓯柑的失重率、枯水指数均高于中小形果，而中小形（横径6～7cm和<6 cm）瓯柑的可食率、果汁率均高于大形果。本文涉及耐贮柑果的物理特性如单果质量、纵径、横径、果皮厚度、果形指数和果汁率，品种种类、指标参数的幅度和范围更大而广。

2.2 鲜果果汁主要品质营养与化学特性

如表3所示，22个贮藏柑橘果汁中主要营养品质如总糖、可溶性固形物、总酸、糖酸比、固酸比和人体必需营养元素钙、铁、锌和镁，果实中柚皮苷、橙皮苷和香精油等，同种类型品种间差异显著（P<0.05）。上述成分含量均值水平，柚类品种除总酸、钙、锌和橙皮苷含量偏低外（香精油未检），其他7个营养成分含量均居参试品种的最高水平;甜橙类营养成分含量均居较高水平。糖酸比和固酸比的比值：柚品种>宽皮柑橘>甜橙>杂柑，以15号柚品种 “张家界甜柚”最大，分别为（61.0±1.7）和（65.2±1.9）;以耐贮品种12-2号湘西北“大红甜橙”（3.0±0.2）和极耐贮品种17号杂柑金瓜（4.9±0.2）最小;糖酸比值：柚类品种是宽皮柑橘的2.38倍、甜橙的3.41倍、杂柑的6.56倍;12个典型耐贮柑橘的糖酸比为（3.0±0.2）～（61.0±1.7），除2个产区的大红甜橙和17号杂柑金瓜之外，其他9个耐贮品种如黄酮橘、无核椪柑、湘西北纽荷尔、朋娜、冰糖橙、浦市红皮无核甜橙、浦市无核甜橙、张家界甜柚和菊花芯柚的糖酸比均优于联合国欧州经委会确定的柑橘最低限额农业质量标准（6.5～7.5）[3];对于文章糖酸比和固酸比值较低的品种如大红甜橙和杂柑金瓜而言，其果实还存在贮藏潜力。2013年，吴跃辉等[8]探讨了柑橘新品种“杂柑金瓜”与“吉品椪柑”常温贮藏7个月果汁囊胞中主要成分的变化规律，证实了这一结论。果汁中化学成分维生素C含量水平（151.4±1.2）～（1 007.8 ±10.8）mg/kg，同类型品种间差异显著（P<0.05），以柚品种>甜橙>杂柑>宽皮柑橘;耐贮柑橘如柚类品种的果汁中维生素C水平为（312.8±3.9）～（1 007.8±10.8）mg/kg，甜橙类（348.7±3.1）～（752.9±8.8）mg/kg，杂柑（393.7±2.8）mg/kg，宽皮柑橘（248.8±2.2）～（351.4±3.3）mg/kg;研究发现，同一甜橙品种“纽荷尔”在湘西南与湘西北两个产区维生素C代谢累积不一，相差176.9 mg/kg。果汁中营养元素钙含量水平，杂柑品种>宽皮柑橘>甜橙>柚;铁，甜橙品种>柚>杂柑>宽皮柑橘;钙和铁的含量水平柚品种差异不显著，其他3类型品种间差异显著（P<0.05）。锌含量水平，甜橙品种>宽皮柑橘>柚>杂柑;镁的含量为（25.79±6.3）～（106.97 ±1.79）mg/kg，柚品种>宽皮柑橘>甜橙>杂柑，锌和镁的含量水平同类品种间差异显著（P<0.05）。对于耐贮柑橘果汁中营养元素前人研究報道了单一品种种类果实中Ca2+含量，且影响果实的耐贮性指标硬度和浮皮[6，13]。镁在植物体内参与不同代谢[21-22]，未涉及文章耐贮柑橘果汁中镁的含量水平及其对贮藏好果率的影响。

贮藏鲜果中功能活性成分黄酮类化学物柚皮苷与橙皮苷，以及橘皮香精油的含量，同类品种间差异显著（P<0.05）。如柚皮苷含量水平（12.6±0.6）～（7 137.2±45.2）mg/kg，柚品种>杂柑>甜橙>宽皮柑橘;橙皮苷含量水平（142 ±12.1）～（4 409±53.7）mg/kg，杂柑品种>宽皮柑橘>甜橙>柚。橘皮香精油含量水平0.62%～2.09%，甜橙品种>杂柑>宽皮柑橘。对于橘皮精油的研究，曾祥燕等[14]研究了外源柑橘精油对雪峰蜜橘保鲜效果的影响。本试验分析了4个品种类型、22个贮藏柑橘的13个营养品质与化学成分含量水平，以及对其耐贮好果率的影响。

2.3 贮藏好果率特性

如表4所示，4个品种22个柑橘单果包装贮藏60 d，其中11个品种12个柑橘的好果率为100%，且感官品质表现：果蒂绿色完好，口感滋味甜酸适度，甜酸（酸甜）味浓（较浓）或较适度、浓甜味、浓酸甜。贮藏特性好果率的均值由高至低依次为柚类品种（100±0.0）%>甜橙（99.34±0.02）%>杂柑（97.4±0.04）%>宽皮柑橘（90.85±0.13）%。同类品种之间耐贮特性差异大，例如宽皮柑橘5号“黄酮橘”和7号“无核椪柑”好果率达100%。而8号太田椪柑好果率仅60%，且贮藏30 d后感官品质出现浮皮，通过解剖柑果结构，中心柱空室占果实横径的35.5%，约2.6 cm;杂柑18号“橘抛A系”的好果率为90%，检查部分果实被大果实蝇为害。由此可见，贮藏好果率特性与果实组织结构和栽培措施、害虫防控相关。

2.4 好果率与营养品质的相关性分析

如表5、表6所示，不同类柑橘贮藏好果率的影响因子不一。对耐贮宽皮柑橘而言，贮藏好果率，与果汁中营养元素“镁”呈显著相关（P<0.05，r=0.803），还与果实中理化因子维生素C、果形指数、可溶性固形物、总糖、固酸比、总酸呈正相关，与横径、单果质量、果皮厚度和柚皮苷呈负相关，与果汁率、纵径、糖酸比、铁、柑橘香精油等5个理化因子相关性不大，耐贮宽皮柑橘果汁中镁含量水平高于85.4 mg/kg水平。

对于宽皮柑橘、甜橙、柚和杂柑等4个品种类型22个耐贮柑橘而言，果汁中维生素C与贮藏好果率呈正相关（P<0.05，r=0.538）;好果率与果实中可溶性固形物、总酸、果形指数、钙、柑橘香精油、镁、果皮厚度和锌等8个理化因子呈正相关，与糖酸比呈负相关，与果汁率、单果质量、纵径、横径、总糖、固酸比、铁、柚皮苷、橙皮苷等9个理化因子相关性不大。维生素C与果皮厚度、锌、果形指数呈显著正相关（P<0.05，r值分别为0.528、0.510、0.460）。果形指数与果皮厚度呈极显著正相关（P<0.01，r=0.718）。总酸，与糖酸比呈极显著负相关（P<0.01，r=-0.838）。

3 结论

本试验选择温湿地域湘中、湘西南、湘西北柑橘产区4个品种类型22个柑橘，常温贮藏60 d，通过解剖果实，运用等离子体质谱仪（ICP-MS）、高效液相色谱仪（HPLC）和SPSS数据统计分析等方法系统研究分析了果实物理特性、果汁品质营养与化学特性、探讨了贮藏好果率与果实理化特性的相关性，发现不同类品种贮藏好果率的理化影响因子不一。对于耐贮宽皮柑橘，显著影响其好果率的因子是营养元素镁（P<0.05，r=0.803），果汁中镁含量水平高于85.5 mg/kg;典型耐贮宽皮柑橘（100%好果率）果汁中镁、维生素C、可溶性固形物、钙、锌、橙皮苷、总糖、固酸比、总酸、果形指数等品质营养的最低含量水平分别为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，负面影响好果率的理化因子如横径、单果质量、果皮厚度和柚皮苷等最大限量值分别为7.2 cm、124 g、0.34 cm、53.4 mg/kg。

对于宽皮柑橘、甜橙、柚和杂柑等4个品种类型22个贮藏柑橘而言：显著影响贮藏好果率的因子是维生素C（P<0.05，r=0.538），果汁中维生素C含量水平151.4～1 007.8 mg/kg，且柚品种（660.3±491.4）mg/kg>甜橙类（525.7±119.3）mg/kg>杂柑（346.8±41.9）mg/kg>宽皮柑橘（262.8±83.94 ）mg/kg;研究发现，11个耐贮柑橘品种（100%好果率）的果实营养品质与理化特征：果汁中维生素C含量水平高于248 mg/kg，其他影响因子由大至小依次为可溶性固形物、总酸、果形指数、钙、橘皮香精油、镁、果皮厚度、锌等，最低含量水平分别为10.2%、0.68%、0.8、2.4 mg/kg、1.3%、25.8 mg/kg、0.27 cm、0.08 mg/kg;负面影响好果率的因子“糖酸比”最大限量值为16，柚品种除外。研究还发现，柑果组织结构、地理环境与农艺因素亦影响贮藏好果率，如中心柱空室大、大果实蝇为害、贮藏好果率低;同一品种不同地域“纽荷尔脐橙”果汁中维生素C代谢累积不一（相差176.9 mg/kg），贮藏性能亦有差异，其原因有待进一步研究探讨。

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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：湖南省重点研发计划项目（项目编号：2017NK2230）;湖南省农业科技创新资金项目（项目编号：2021CX23）。

作者简介：陶湘林（1989— ），男，硕士，助理研究员，研究方向：作物淀粉化学与代谢组学。

通信作者：吴跃辉（1962— ），女，研究员，研究方向：功能水果选育及产业工程。