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新型茶树油对沃柑果实品质的影响

2021-05-21温中军宋宏林徐新慧

农产品加工 2021年7期
关键词:气味病虫害含量

温中军,宋宏林,钟 愧,徐新慧,杨 俊,,5,6

(1.兴业县葵阳镇农业服务中心,广西 玉林 537800;2.新乡医学院 药学院,河南 新乡 453003;3.新乡市高新医药研究院,河南新乡 453003;4.河南班廷生物科技有限公司,河南 焦作 454003;5.山西中条山生物工程研究院,山西太原 030012;6.山西现代农产品加工技术研发中心,山西太原 030012)

中国栽培柑橘(Citrus) 已有4 000 余年历史,是全球柑橘第一大生产国, 2019 年柑橘产量已超4 000 万t,出口额接近200 万t。沃柑(Orah Mandarin) 是中国柑橘发展最快的品种之一。2004 年,该品种从韩国引进,是“坦普尔”橘橙和“丹西”红橘的杂交品种,其适应性广、树势强健、晚熟高糖、丰产性好、抗病性强,成熟后果实品质优良、外观漂亮而且采收时间长[1]。然而,近年来广东肇庆等地沃柑遭受黄龙病影响,种植面积锐减,为其发展敲响了警钟[2]。目前,中国沃柑病虫害防治主要采用化学方法,控制病虫危害同时,存在效率低、污染重、耐药性上升等问题。因此,研制出防治病虫害、提高果实品质的绿色方法,对沃柑发展是不言而喻的。

互叶白千层(Melaleuca alternifolia) 是桃金娘科白千层属灌木,原产澳大利亚。20 世纪90 年代,中国广东、广西、海南、福建等地广泛引种,其新鲜枝叶用水蒸馏提取,得到互叶白千层精油,又称茶树油(Tea Tree Oil)。茶树油主要成分为1,8 - 桉叶素和松油醇- 4,国际标准化组织标准(ISO 4730—1996)、澳大利亚标准(2782—1985)、美国标准(EOA) 和中国标准(GB/T 26514—2011) 的规定,茶树油中松油醇- 4 含量高于30%,而1,8 - 桉叶素含量低于8%[3]。

茶树油能有效抑制致病菌和霉菌,具有抑菌、抗炎、驱虫、杀螨等功能,且渗透性强,安全性高,无污染、无腐蚀性。已有研究表明,茶树油中1,8 -桉叶素产生药草香,不仅有解热、消炎、抗菌、防腐作用,而且有强促渗作用,增加其他成分进入果皮内层;松油醇- 4 产生泥木清香,具有抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等作用。同时,采用基因组定点编辑强互叶白千层合成1,8 - 桉叶素,培育出新型互叶白千层;用水蒸馏其新鲜枝叶得到新型茶树油(New Tea Tree Oil),粗品中1,8 -桉叶素含量超过75%,松油醇- 4 含量低于8%[4]。基于上述研究成果,应用新型茶树油配制喷洒剂可防治沃柑病虫害,对沃柑果实品质的保障有积极影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验设在兴业县沃柑果园,地处北回归线以南,东经109°39′~110°14′,北纬22°33′~23°02′,属热带季风气候区,温暖湿润、光热充足、无霜期长、雨量充沛、土地肥沃;年平均气温为21.8 ℃,≥10 ℃年积温达5 000~8 300 ℃,持续日数为270~340 d,无霜期354 d 以上;年降雨量1 592 mm[5]。每一果园选取管理水平相同的3 年生植株,株行距3 m×2 m,处理沃柑各果园选3 株试验树,以3 个不同地点为重复。

1.2 新型茶树油喷洒剂制备

用去离子水配制含0%,0.1%和0.5%的新型茶树油粗品的喷洒剂,2020 年12 月15 日(晴天) 对沃柑试验树进行喷晒,1 个月后摘取沃柑果实进行研究。

1.3 试验方法

2021 年1 月15 日,在试验地点的同一株试验树上摘取10 个果,共30 个果,混合样品后随机选取10 个进行果实品质测定。主要测量果实外观物理指标及果实内在品质指标。果实外观物理指标包括外观果实气味、单果质量、果实纵径和横径(果形指数)、果皮厚度、可食率;果实内在品质指标包括果实口感、可溶性固形物、可滴定酸、总糖和维C 含量及固酸比。

采用鼻嗅法分析果实气味,即以新型茶树油气味为10 分,去离子水气味为0 分作为评判标准,让健康受试者嗅沃柑气味,给出相应气味分数。同样,采用品尝法判定果实口感,即以蔗糖甜度为10 分,去离子水甜度为0 分作为评判标准,让健康受试者品尝沃柑,给出相应口感分数。此次试验征集了30名健康自愿者,其中男17 人、女13 人,年龄25~55 岁,平均年龄35.6±9.3 岁,对沃柑气味和口感评分。

采用游标卡尺测量果实纵径、横径、果皮厚度,电子天平测量单果质量,计算果型指数和可食率。使用手持折光仪测定果实可溶性固形物含量,酸碱滴定法测定果汁可滴定酸含量,斐林试剂标定法测定总糖含量,用2,6 - 二氯靛酚法测定果实维C 含量,计算固酸比。

1.4 统计分析

每个样品测定3 次,以均值±标准偏差表示,利用SPSS 19.0 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 沃柑果实外观物理指标

与新型茶树油含量0%组相比,新型茶树油喷洒剂能显著提升沃柑气味(p<0.05 或p<0.01),增高单果质量(p<0.05),增加果皮厚度(p<0.05 或p<0.01),且呈现量效关系,但是对果型指数和可食率指标影响不明显(p 值均>0.05)。

新型茶树油对沃柑果实外观物理指标的影响见表1。

2.2 沃柑果实内在品质指标

与新型茶树油含量0%组相比,新型茶树油喷洒剂能提升沃柑口感(p<0.05 或p<0.01),增加可溶性固形物质含量(p<0.05),提高果汁可滴定酸度(p<0.05),升高果实总糖量(p<0.05 或p<0.01),增加维C 含量(p<0.05 或p<0.01),减少固酸比(p<0.05),且呈现量效关系。

新型茶树油对沃柑果实内在品质指标的影响表2。

3 结论

互叶白千层(Melaleuca alternefolia) 是澳大利亚土著人抗炎镇痛、促进伤口愈合的植物药[5],其新鲜枝叶经水蒸馏后得到茶树油(Tea Tree Oil),香味独特,具有杀菌抑菌、抗炎镇痛、抗敏止痒、促进伤口愈合的效果,且安全无毒。茶树油不仅进入澳大利亚药典、美国药典、英国药典和欧洲药典,而且还被批准为食品香料(如美国FEMA 编号为3902)。2011 年,国家卫生和计划生育委员会已将茶树油(互叶白千层油) 批准为食品添加剂[6];2016 年,颁布了《食品安全国家标准GB 1886.270—2016》。茶树油作为药品和食品应用已有几百年历史,但是作为果树病虫害防治应用尚无报道。

表2 新型茶树油对沃柑果实内在品质指标的影响

自1995 年起,杨俊[4]发明了“基因组定点编辑植物天然产物合成”技术,即分析天然产物功效、确定生物合成途径、酶组学研究、基因组学研究和基因组定点编辑,改良互叶白千层;2001 年,培育出新型互叶白千层。

2012 年,依据《联邦基因技术法案2000》,经10 年(2001 年01 月— 2010 年12 月) 安全性评价,新型互叶白千层获澳大利亚政府颁发的“转基因互叶白千层种植许可”。通过与澳大利亚企业合作,新型互叶白千层种植了13.5 khm2,年产值4 367 万美元。目前,新型茶树油已销往全球,主要在化妆品和日用品上应用。2010 年,新型互叶白千层引入国内,已在广西成功繁育栽种,其新鲜枝叶经水蒸气蒸馏后得到新型茶树油。气相色谱分析仪检测表明,粗品新型茶树油中1,8 - 桉叶素含量>75%,松油醇- 4 含量<8%。

试验研究结果表明,新型茶树油不仅可以防治沃柑病虫害(另行报道),还可提升沃柑果实的外观物理指标(气味、单果质量和果皮厚度) 和内在品质指标(口感、可溶性固形物、可滴定酸、总糖和维C 含量和固酸比)。应用新型茶树油配制喷洒剂,除可预防沃柑病虫害侵蚀外,还可提升沃柑果实品质。然而,新型茶树油(1,8 - 桉叶素含量>75%)是如何提升沃柑果实品质的,是通过1,8 - 桉叶素果皮渗透性、调节沃柑果实生理过程,还是通过其他生理途径来完成的,尚需进一步研究。新型茶树油是一种无污染、安全的可配制喷洒剂,不仅可以防治沃柑病虫害,还可提升沃柑果实品质。

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