套袋对柰李果实外观及香气物质的影响

彭 程，邓林萍，蒙万聪，常晓晓，张增文，罗贱良，邱继水，陆育生

（1广东省农业科学院果树研究所/农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室/广东省热带亚热带果树研究重点实验室，广州 510640；2乐昌市岭南落叶果树研究所，广东 乐昌 512200）

0 引言

柰李(Prunus salicinavar.cordata)属蔷薇科李属植物，其果大核小、酸甜可口、质脆嫩化渣、脱核、风味独特，深受人们喜爱[1]。广东省柰李种植区域主要集中在粤北地区，栽种面积约4000 hm2。广东柰李果实生长发育期正值雨水多发季节，存在裂果多、鸟类侵袭和病虫害频发等问题。近年来通过采用套袋技术有效减少了柰李鸟害虫害，降低了病果率，提高了果实外观品质，果皮变薄，嫩黄鲜亮，从原先的“青涩柰果”一跃成为“黄金柰李”，经济价值显著提升。近年来，随着套袋使用品种的增加，柰李品质参差不一，影响柰李产业健康发展。

果实套袋是一种物理保护方法，其阻隔了果面与外界的接触，避免雨水、药剂、机械摩擦、病虫鸟等对果皮的影响以及降低农药残留、裂果和日灼等发生率，是目前生产安全和优质果品、提高商品价值的主要栽培技术措施。果实套袋相当于一个小型温室，这类微环境内光照强度、温湿度均会影响果实品质、色泽、香气成分。近年来套袋对果实基本品质的影响研究越来越多，涉及到苹果[2-3]、梨[4]、葡萄[5-7]、芒果[8-9]、柚子[10-11]等。香气成分是构成果品鲜食和加工品质的主要因素，水果特有的香气物质可以提高食欲，有利于人体健康[12]。提升果实香气物质成为提高果实品质和商业价值的重要途径。而栽培措施可能会影响果实香气物质含量，如高温和乙烯处理均能提升苹果香气物质含量，特别是酯类物质含量[13]。目前尚未见套袋处理对柰李外观、基本品质和香气成分影响的报道。笔者以柰李为试材，分析不同处理对果实基本品质、果皮色泽和香气成分的影响，旨在为后续优质柰李果的生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年在广东省韶关市乐昌市九峰镇进行。试验区海拔430 m，年平均气温19.90℃，年均日照数1378.10 h，年均降水量1477.80 mm，有灌溉条件。选择2010年栽植的柰李树进行试验，砧木为毛桃。株行距4 m×5 m，树高3.0～3.5 m。行间自然生草，常规管理。套袋前疏果，每株树留果量一致，套袋前全园喷杀虫、杀菌剂。

1.2 供试材料

供试果袋分别为产业上常用的单层白色纸袋、双层外黄内黑纸袋，规格均为150 mm×150 mm，由广东省农业科学院果树研究所提供，不套袋处理为对照。试验随机区组设计，以单株李树为1小区，重复3次。6月上旬对整树李果实套袋，果袋均为带袋采摘。果实成熟期采果前统计各试验树结果个数。

1.3 色泽分析

2019年7月下旬在不同处理（白色纸袋处理、双层外黄内黑纸袋处理和不套袋处理）的每株柰李树随机选取树冠不同方位外围枝条上的20个果实，每个处理3棵树，共测定60个果实。用CR-400型色差仪测定果实4个面的L*值（亮度）、a*值（红绿色差）、和b*值（黄蓝色差）。颜色用色差值CCI来综合评估[式(1)]，CCI是一个综合指标，正值为红色，负值为蓝绿色，0为红色、黄色、蓝绿色的混合色。

1.4 基本品质分析方法

用游标卡尺逐个测量果实的横径、纵径。2019年7月下旬于果园摘取柰李果，60个柰李果实，随机分成3组。每个果取5 g左右果肉，切碎混匀，液氮速冻保存于超低温冰箱内备用。每个处理均这样操作取果肉。其中用于测定果实香气物质的果肉部分，取样后立即萃取，上机检测。可溶性固形物含量用手持折光仪ATAGO进行测定；果实总糖分的测定采用铁氰化钾滴定法[14]，样品经提取后分别用于总糖含量和单糖组分检测；果实中有机酸含量的测定采用标准NaOH溶液中和滴定法[15]。

1.5 单糖组分分析

测定采用高效液相色谱法(HPLC)，分析仪器为Agilent 1290超高压高效液相色谱仪。糖组分检测使用色谱柱为Waters Sugar PAK I柱。色谱条件：柱温25℃；流动相（乙腈:水=75:25）；流速1.0 mL/min；每次进样体积为10 μL，使用Agilent G4212示差折光检测器。采用外标法进行定量分析。测定时间为2019年9月。

1.6 挥发性成分检测

挥发性成分检测参考彭程等[16]的方法，并进行改进。

1.6.1 萃取条件 称取10 g的果肉，使用研磨仪粉碎加入50 mL顶空瓶中，加入10 μL 2.048 mg/L2-辛醇作为内标。加入10 mL饱和NaCl水溶液。密封后，40℃水浴平衡10 min，插入固相微萃取纤维DVB/CAR/PDMS(50 μm/30 μm)，萃取 30 min，解吸 3 min。萃取时间为2019年7月下旬，随即上机检测。

1.6.2 色谱条件 使用Rtx-wax毛细管气相色谱柱(30m×0.25 mm×0.25 μm)。升温程序初始温度为 40℃，以5℃/min的速度升至180℃，然后以10℃/min的速度升至230℃。载气He（纯度大于99.99%），不分流，流速1.0 mL/min。进样口温度240℃。传输线温度为240℃。

1.6.3 质谱条件 离子源温度为230℃，电离方式为EI。电子能量设为70 eV，扫描范围35～450 m/z。定性采用各组分在图谱库NIST11.lib中匹配度大于99%的鉴定结果，并根据C7～C30正构烷烃标准样品保留时间计算相关化合物保留指数。采用内标法对样品的峰面积进行校正。

1.7 数据处理与分析

采用Excel 2013和SPSS 19.0对数据进行统计及显著性和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 套袋处理对果皮色泽参数的影响

由表1可知，套袋处理能够显著改善果皮色泽，L*值、a*值、b*值均显著增加。L*值表示果实亮度情况，数值越大表示果皮色泽越明亮。单层白色纸袋和双层外黄内黑纸袋处理L*值明显高于不套袋处理，其中双层外黄内黑纸袋处理最高，说明套袋后果皮更亮，尤其是双层外黄内黑纸袋处理。a*值代表红色饱和度。负值越大表示越绿，正值越大表示越红。单层白色纸袋和双层外黄内黑纸袋处理a*值明显高于不套袋处理，其中双层外黄内黑纸袋处理为正值，说明单层白色纸袋处理果皮叶绿素含量显著降低，而双层外黄内黑纸袋处理果皮基本无叶绿素。b*值表示黄色饱和度，负值越大越蓝，正值越大越黄。单层白色纸袋和双层外黄内黑纸袋处理b*值明显高于不套袋处理，其中双层外黄内黑纸袋处理最高，说明随着纸袋层数增加果皮颜色越黄。CCI是果实色泽的综合表现，图1显示不同纸袋处理对柰李果皮外观存在较大影响。套袋的柰李果皮CCI值均高于不套袋处理，其中双层外黄内黑纸袋套袋处理CCI值最高，其次为单层白色纸袋处理。综上所述，与不套袋相比，套袋后果皮着色更均匀、表皮更加光滑，尤其是双层外黄内黑纸袋能够使柰李果皮色泽饱满亮黄。

表1 果皮的色差参数分析

图1 不同处理对柰李果色泽的影响

2.2 套袋处理对果实农艺性状和果实基本品质的影响

由表2可知，套袋处理对单果重、纵径、横径、维生素C含量以及总酸含量均没有显著影响。套袋处理会降低果实可溶性固形物含量，单层白色纸袋和双层外黄内黑纸袋处理分别比不套袋处理降低17.70%和8.04%，单层白色纸袋处理显著降低，双层外黄内黑纸袋处理则无显著差异。综上所述，除可溶性固形物外，套袋对柰李果实农艺性状和其他基本品质无影响。

表2 果实农艺性状和基本品质指标分析

2.3 套袋处理对果实糖组分的影响

为进一步了解套袋对果实糖组分的影响，对柰李果实糖组分及其含量进行分析。由表3可知，套袋后总糖、果糖、葡萄糖、山梨醇、阿拉伯糖、鼠李糖、岩藻糖、半乳糖和木糖醇含量在各处理间差异不显著，而蔗糖变化趋势因不同套袋方式而不同。在各处理中，双层外黄内黑纸袋处理的柰李果实蔗糖含量最高，为64.60 mg/(g·FW)；不套袋处理果实蔗糖含量次之，为59.57 mg/(g·FW)；单层白色纸袋处理果实蔗糖含量最低，为53.27 mg/(g·FW)；相较于不套袋处理双层外黄内黑纸袋处理蔗糖含量提升了8.40%，单层白色纸袋处理蔗糖含量降低了10.63%。说明不同果袋对柰李糖组分影响存在差异。

表3 糖组分分析mg/(g·FW)

2.4 套袋处理果实香气成分及其含量的影响

挥发性香气物质含量是决定果实风味的重要因素，不同挥发性物质的组合会形成果实不同的风味特点。本研究对不同套袋处理柰李果实挥发性成分及其含量进行分析。如表4所示，套袋处理后果实中挥发性物质的种类和含量均提高，其中单层白色纸袋处理后果实检测出38种挥发性成分，共计592.62 μg/(g·FW)；双层外黄内黑纸袋处理后果实检测出34种挥发性成分，共计579.18 μg/(g·FW)；两者均高于不套袋处理果实，不套袋处理果实检测出33种挥发性成分，共计386.94 μg/(g·FW)。已有研究表明，己醛、己烯醛等物质对李香气成分贡献较大[17]。柰李果实已烯醛、2-已烯醛和3-已烯醛等3种己醛类物质含量显著高于其他挥发性成分，且套袋后这3种物质含量显著提升。双层外黄内黑纸袋处理果实中己烯醛含量最高，为312.78 μg/(g·FW)；单层白色纸袋处理果实中己烯醛含量次之，为 309.96 μg/(g ·FW)；均高于不套袋果实[189.99 μg/(g·FW)]。双层外黄内黑纸袋处理和单层白色纸袋处理果实己烯醛含量分别提升64.63%和63.15%。其次，双层外黄内黑纸袋处理果实中3-已烯醛含量最高，为113.79 μg/(g·FW)；单层白色纸袋处理果实中 3-已烯醛含量次之，为95.49 μg/(g·FW)；均高于不套袋果实[76.61 μg/(g·FW)]。双层外黄内黑纸袋处理和单层白色纸袋处理果实3-已烯醛含量分别提升48.53%和24.64%。另外，单层白色纸袋处理果实中2-已烯醛含量最高，为83.50 μg/(g·FW)；双层外黄内黑纸袋处理果实中2-已烯醛含量次之，为58.99 μg/(g·FW)；均高于不套袋果实[39.41 μg/(g·FW)]。双层外黄内黑纸袋处理和单层白色纸袋处理果实2-已烯醛含量分别提升111.88%和49.68%。说明套袋处理能够显著提升已烯醛、2-已烯醛和3-已烯醛等3种己醛类物质含量。其次，柰李果实香气成分主要由醇、醛、酯、酮、萜烯类以及烷烃类组成，其中醛类物质含量最高。其中单层白色纸袋处理果实挥发性醛类占比为84.32%，双层外黄内黑纸袋处理果实挥发性醛类占比为85.48%，均高于不套袋处理果实挥发性醛类占比(81.07%)，说明醛类物质可能是柰李香气的主要成分。

表4 果实香气成分分析

续表4

3 结论

柰李是粤北地区重要的农业经济作物，近年来通过采用套袋技术使柰李经济价值显著提升。本研究证实，柰李适合进行套袋栽培处理，其中双层外黄内黑纸袋处理效果最好。本研究表明，双层外黄内黑纸袋处理能够增加柰李果皮L*值、a*值、b*值，果皮色泽饱满亮黄。套袋处理不影响柰李基本农艺性状指标和基本品质，并且有利于柰李香气物质积累。推荐将双层外黄内黑纸袋应用于柰李实际生产中。

4 讨论

套袋处理显著改善柰李果皮着色，使柰李果面更加洁净，提升果实商品价值。本研究结果表明，套袋后柰李果皮L*值、a*值、b*值以及CCI值显著增加，尤其是双层外黄内黑纸袋处理。而牛茹萱等[18]研究发现，双层外黄内黑纸袋处理使桃果皮a*值和b*值降低，与本研究结果不一致。可能是柰李和桃果皮色素含量积累的方式和色素组成差异导致的。现有的研究表明，套袋果实的色泽发生变化与套袋改变果皮色素的含量和比例有关。可能是由于套袋降低果实发育过程中叶绿素含量，促使胡萝卜素合成[19-20]，且果皮叶绿素含量下降，有利于其他色泽的呈现[20]。其次，套袋处理形成的微环境能够增加果皮的细腻程度，改善果面着色[21-22]。生产上需针对不同品种进行筛选，本试验中双层外黄内黑纸袋处理优于单层白色纸袋处理。

套袋处理对柰李果实挥发性物质积累有显著影响。本研究发现，套袋处理能够显著增加柰李果实总挥发物质含量，能够促进醇类、醛类、酯类和酮类物质的合成，降低萜烯类物质的合成。目前认为香气物质的合成途径分为氨基酸途径、萜类途径和脂肪酸途径[23-24]，栽培措施可能会影响到香气物质的合成。如钙处理能够提高‘富士’苹果[25]、南果梨[26]等果实香气物质含量。张雅等[13]研究表明，高温和乙烯处理苹果，使得苹果香气释放值提前，挥发性物质含量增加。柰李套袋处理后果袋里面微环境温度上升可能会促使柰李果实总挥发性物质含量增加。但是，冯帅帅等[27]研究表明，套袋会抑制苹果果实香气物质的产生，可能与不同树种挥发性物质合成途径不同有关。另外，本研究发现，套袋处理显著降低β-月桂烯、D-柠檬烯和β-水芹烯等萜烯类物质的含量，与前人套袋会降低柚子[10]、苹果[25]和葡萄[28]萜烯类物质含量的结果一致。至于套袋处理如何影响柰李萜烯类香气物质的合成有待进一步研究。