纸袋透气度对石榴质量及其安全性的影响

李 祥 张 青 张素风 周心明 吴养育 张美云

(1．陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安，710021;2．陕西科技大学造纸工程学院，陕西西安，710021;3．西安市科技局，陕西西安，710061)

纸袋透气度对石榴质量及其安全性的影响

李 祥1张 青1张素风2周心明3吴养育2张美云2

(1．陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安，710021;2．陕西科技大学造纸工程学院，陕西西安，710021;3．西安市科技局，陕西西安，710061)

以陕西临潼石榴为研究对象，选择3种具有代表性的纸袋，研究了纸袋质量对石榴质量及其安全性的影响。结果表明，纸袋的透气度对石榴质量有显著影响。透气度越大，石榴果实的单果越重，裂果率越小;果汁中还原糖的含量越高，而可滴定酸的含量越低。但纸袋透气度越大，果汁重金属 (Pb、As、Hg)的含量、农药残留 (氯氰菊酯)量越高，安全性越差。纸袋的透气度过大，纸袋抗张指数、耐破度、撕裂指数下降，达不到套袋的目的，故选择适当透气度的石榴纸袋，是实施石榴套袋栽培技术的关键。

石榴;纸袋;质量;安全性

水果套袋栽培技术是目前我国生产无公害水果、扩大果品外销、保持果业可持续发展的重要措施［1］。套袋对石榴外在、内在质量的影响已有报道［2-4］，而套袋对石榴安全性 (果实中重金属［5］、农药残留)的影响鲜见报道。本课题在西安市科技局的大力支持下，于2008—2009年对陕西临潼石榴进行套袋栽培实验，结果表明，在纸袋所有质量指标中，纸袋透气度对石榴质量影响最大。纸袋透气度是表征纸袋内石榴果实所处的微环境与纸袋外 (大气)气体交换的能力的主要指标，透气度越大，越有利于石榴的生长，但透气度大的纸袋，纤维之间结合力下降，纸袋的抗张指数、耐破度、撕裂指数下降，在套袋过程中可能发生破裂现象，起不到套袋的作用。本研究旨在为国家制定石榴果袋质量标准及为果袋生产企业生产满足生产需要的石榴纸袋提供理论依据。

1 实验

1.1 实验材料

石榴果实采自西安市临潼区石榴研究所石榴标准化生产示范园，该园建于1990年，总面积为5．5 hm2，栽种植株500棵，品种为净皮甜石榴，该石榴园海拔450～480 m，年均气温为13．5℃，年均降雨量为553．3 mm，无霜期219天。

单层灰色纸袋 (200 mm×220 mm)，分别取自户县纸业有限公司、四川绿果林制袋有限公司、山东莱阳古柳彩果果袋厂;NaOH、葡萄糖、3，5-二硝基水杨酸、丙三醇及硝酸为西安试剂公司产品。

1.2 实验方法

在实验园内，按东、南、西、北、中5个方位，每个方位随机选择5棵生长健壮、长势基本一致的石榴树，分别套1/4的户县单层纸袋、1/4的四川单层纸袋，1/4的山东单层纸袋，其余1/4不套袋作为对照。要求各种处理尽可能地分布均匀。每年6月底套袋，9月初采摘未套袋石榴果实;9月中旬采摘套单层纸袋的石榴果实。

使用分析天平测定石榴果实单果质量;按下面公式计算石榴果实着色指数，着色指数=果皮着色面积/果皮总面积 ×100%;可滴定酸测定按 GB/T 12293—1990进行测定;还原糖含量按DNS光度法测定;Pb、As、Hg含量按NY 609—2002进行测定;氯氰菊酯含量按照GB16333—1996进行测定;纸袋各种指标按DB61/292—2005测定。于未套袋石榴果实的，而裂果率明显小于未套袋石榴果实的，其原因是套袋石榴果实的生长期较长，套袋石榴成熟期比未套袋石榴成熟期推后10天左右 (未套袋石榴采摘期为每年的9月初，而套纸袋石榴采摘期为9月中旬)，陕西临潼每年8月至9月初处于高温季节，空气湿度相对较小，此时未套袋石榴果实表皮水分蒸发速度 (蒸腾作用)大于果实内部水分向果皮表面的输送速度，石榴果实表面易粗糙，甚至出现裂纹，而套袋石榴处于果袋形成的高湿环境中，果实正常生长，表皮不出现裂纹，9月中旬，气温下降，除袋后也不易出现裂果。

套袋石榴处于果袋的保护下，免受树叶摩擦、农药刺激，果面光滑圆润，光洁发亮。

套袋石榴果实着色指数、裂果率、果面光洁度基本一致，而单果质量随着果袋透气度的增大而增加，其原因是透气度越大，果实与外界的气体交换速率越高，果实吸收来自叶子光合作用的营养物越多，果实越大。

2.1.2 纸袋透气度对石榴果实内在质量的影响

按东、南、西、北、中5个方位各随机选择5棵生长健壮、长势基本一致的石榴树。每个实验果树按照东、南、西、北、中分别采摘10个套户县、四川、山东纸袋及未套袋石榴果实，从中分别随机取100个石榴果实，每个石榴果实取1/8籽粒进行压榨取汁，测定果汁中的还原糖、可滴定酸含量，实验结果见表2。

2 结果与讨论

2.1 纸袋透气度对石榴果实质量的影响

2.1.1 纸袋透气度对石榴果实外观质量的影响

每个实验果树按照东、南、西、北、中分别采摘10个套户县、四川、山东纸袋及未套袋石榴果实，测定单果质量，观察色泽、表面光滑度、统计裂果数量、计算裂果率。实验结果见表1。

由表1可以看出，套袋石榴果实单果质量明显大

表1 纸袋透气度对石榴果实外观质量的影响

表2 纸袋透气度对石榴果实内在质量的影响

由表2可以看出，套袋石榴果实 (果汁)还原糖含量低于未套袋石榴果实;套袋石榴纸袋的透气度

越大，果实中还原糖含量越高，可滴定酸含量越低。其原因是:①套袋后果袋内的高湿环境降低了果实的蒸腾作用，直接或间接地减少了同化物向果实的输入;②套袋后果袋内的高温环境影响了果实内同化物代谢及运转酶的活性，导致套袋果实的库强低于未套袋果实的库强，果实库强降低伴随着叶片光合速率的下降［6-7］;③套袋微环境中的弱光因子导致果实叶绿素含量显著减少，光合作用能力几乎丧失，向果肉输送的果皮同化产物几乎为零;而且果皮所需的光合产物全部由叶供应，加剧了果实库之间对叶同化产物的竞争，使分配到果肉的光合产物占整个果实的比例下降［8］。纸袋透气度越大，果袋与外界气体交换的能力越强，果实由叶产生的光合作用的产物越多。

套袋石榴果实 (果汁)可滴定酸含量高于未套袋石榴果实;套袋果实纸袋的透气度越大，果实中可滴定酸含量越低。其原因是套袋造成袋内石榴果实微环境温度增高，过氧化物酶活性增强，呼吸作用增大，呼吸过程中糖转化成酸［9］。纸袋透气度越小，果袋与外界气体交换的能力相对越弱，果袋内温度、湿度相对越高，过氧化物酶的活性相对越高，糖转化成酸的能力越强。

2.2 纸袋透气度对石榴果实安全质量的影响

2.2.1 纸袋透气度对石榴果实重金属含量的影响

每个实验果树按照东、南、西、北、中分别采摘10个套户县、山东、四川纸袋及未套袋石榴果实，从中分别随机取100个石榴果实，每个石榴果实取1/8籽粒进行榨汁，称取2．000 g石榴汁于聚四氟乙烯消化管中，加入2 mL HNO3在控温板 (86℃)上预消化1 h，再加入1 mL H2O2、2 mL蒸馏水，放入微波消化仪中，使用等离子体耦合直读发射光谱仪测定石榴汁中Pb、As含量，使用双道原子荧光光度仪测定石榴汁中Hg含量。实验结果见表3。

表3 纸袋透气度对石榴果实重金属含量的影响

由表3可以看出，套袋石榴果实中重金属 (Pb、Hg、As)含量低于未套袋石榴果实，且随着纸袋透气度的增加，重金属含量增大。其原因是果实中重金属主要来源于土壤，根系是植物吸收金属的主要部位，果实对重金属的吸收与果实的蒸腾作用有关［10］，果实蒸腾作用的能力越强，果实中重金属的含量越高。

陕西临潼石榴重金属 (Pb、Hg、As)含量低于国家无公害石榴标准，达到无公害石榴标准;套袋纸透气度≤4．64 μm/(Pa·s)纸袋的石榴重金属含量低于国家绿色果品标准，达到绿色石榴生产标准。

2.2.2 纸袋透气度对石榴果实农药残留量的影响

为确定农药残留的测定范围，从2008年开始，就对实验园采用跟踪调查的方式，调查实验园农药的使用情况，结果发现，实验园未使用国家禁用农药，结合实验条件，本研究重点测定了石榴果实中氯氰菊酯的含量。实验结果见表4。

表4 纸袋透气度对石榴果实农药残留量的影响

由表4可以看出，套袋石榴果实中农药残留(氯氰菊酯)量低于未套袋的，且随着纸袋透气度的增加，农药残留增大，表明农药残留是由农药分子迁移到石榴果实表面的量决定的。陕西临潼石榴农药残留 (氯氰菊酯)量低于国家绿色石榴标准中的残留量。

由分析看出，纸袋的透气度越大，越有利于石榴生长，但透气度过大，石榴中重金属含量、农药残留量越大，石榴果实不易达到国家绿色果品要求。为了生产绿色石榴，果袋透气度应≤4．64 μm/(Pa·s)

2.3 套袋前后纸袋质量变化趋势分析

套袋前分别从户县、四川、山东单层石榴纸袋中随机取50个纸袋，石榴采摘后，再分别收集50个纸袋，按国家标准进行测试，结果见表5。

由表5可以看出，石榴纸袋纸张透气度越大，纵向抗张指数、耐破度、纵向撕裂指数越小。这是因为，透气度大的纸张，纸纤维粗，纤维与纤维之间形成氢键的数量减少，结合力下降。在打浆度基本相同的情况下，针叶木浆纤维粗大，以它为原料制成的纸袋，透气度大;草浆纤维细小，以它为原料制成的纸袋透气度小;阔叶木浆纤维介于针叶木浆与草浆之间，以它为原料制成的纸袋，透气度介于两者制成的纸袋之间［11-12］。

石榴纸袋的透气度越小，纵向抗张指数、耐破度、撕裂指数越大，经过一个果季，纸袋的破裂率越小;透气度越小的纸袋 (如户县袋)，经过一个果季后，透气度变化越大，其可能原因是，在套袋过程中，纸袋经过风吹雨淋，纸纤维对填料的附着力下降，填料丢失，纤维与纤维之间的缝隙增大。

表5 套袋前后纸袋质量变化分析

透气度 1．90 μm/(Pa·s)、4．64 μm/(Pa·s)的纸袋，经过一个果季后，破裂率基本相同，均小于透气度 12．12 μm/(Pa·s)的纸袋。

3 结论

石榴套袋纸的透气度是衡量纸袋内环境与外环境(大气)交换能力的指标，对石榴质量有显著的影响，一方面，纸袋透气度越大，石榴内在质量越好，石榴果实中重金属的含量、农药残留量越大 (可能不超标)，安全性下降;另一方面，纸袋的透气度越大，纸袋抗张指数、耐破度、撕裂指数越小，纸袋经过一个果季后，纸袋在田间经过风吹日晒后，纸袋破裂的可能性越大。因此，选择适当透气度的果袋是石榴安全生产的关键。

我国已制订了苹果、香蕉、葡萄、柑橘等水果果袋的生产标准，石榴果袋标准尚未制定，从本课题的研究可以看出，结合石榴质量、安全性及果袋破裂率等方面综合考虑，陕西临潼透气度4．64 μm/(Pa·s)左右的果袋基本可以满足生产需要。

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The Effect of the Permeability of Paperbag on the Quality and Safety of Pomegranate

LI Xiang1，*ZHANG Qing1ZHANG Su-feng2ZHOU Xin-ming3WU Yang-yu2ZHANG Mei-yun2
(1．College of Chemistry and Chemical Engineering，Shaanxi University of Science and Technology，Xi'an，Shaanxi Province，710021;2 College of Papermaking Engineering，Shaanxi University of Science and Technology，Xi'an，Shaanxi Province，710021;3．Xi'an Science and Technology Bureau，Xi'an，Shaanxi Province，710061)

Three kinds of representational paperbags were used to study the effect of permeability of paperbag on the quality and safety of the pomegranates which are growing in Lintong city，Shaanxi province．The results showed that permeability of paperbag effects the quality and safety of pomegranate remarkably．The permeability of paperbag is greater，the weight of pomegranate fruit is heavier，the cracking rate of pomegranate is lower．The reducing sugar in pomegranate juice is lower，and the titratable acid content is higher．The safety of pomegranate is worser，if the content of heavy metal(Pb，As，Hg)and residual pesticides(Cypermethrin)are higher．However，if the permeability of paperbag is too high，the tensile index，bursting and tear index of paperbag decrease，which can not reach the purpose of bagging．So choosing appropriate permeability of paperbag is the key in the pomegranate bagging cultivation．

pomegranate;paperbag;quality;safety

TS761．3

A

0254-508X(2012)04-0011-04

李 祥先生，博士;主要从事苹果安全及天然产物化学研究工作。

(*E-mail:lixiang@sust．edu．cn)

2011-08-23(修改稿)

陕西省13115项目 (2010 ZKC09-5);西安市科技局项目 (NC09040-7);咸阳市科技局项目 (XK0805-2);陕西省重点实验室项目;陕西省科技厅科技攻关项目 (2010K01-083)。

(责任编辑:赵旸宇)