王海波 王传增 程来亮 常源升 何平 李林光
摘要:研究了5个授粉品种的花粉直感效应对富士苹果烟富3套袋果实糖酸组分和味感品质的影响,为筛选有利于提升套袋富士风味品质的授粉品种提供参考。结果表明:5个授粉品种对套袋富士果实糖、酸组分含量存在显著的花粉直感效应;果实糖组分中,葡萄糖含量以金冠和锦绣海棠授粉时较高,蔗糖含量以嘎啦授粉时含量较高;苹果酸含量以嘎啦、金冠和红宝石授粉时较高,草酸和琥珀酸含量以锦绣海棠和红宝石授粉时较高;采用嘎啦授粉的果实总糖含量较高,总酸含量以锦绣海棠和红宝石授粉时较高。嘎啦和金冠授粉时果实糖酸比较高,红宝石授粉时最低,果实的味感评价结果表明,红宝石授粉果实呈现出“甜酸”味感,而其它4个品种授粉果实表现为“酸甜适度”。
关键词:花粉直感效应;富士苹果;套袋果实;糖酸组分;味感品质
中图分类号:S661.1 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2017)04-0042-04
Effect of Metaxenia on Sugars and Organic Acids and
Taste Quality of Bagged Fuji Apple Fruits
Wang Haibo, Wang Chuanzeng, Cheng Lailiang, Chang Yuansheng, He Ping, Li Linguang
(Shandong Institute of Pomology/Experimental Station of Fruit Science in Huang-Huai Area
of Ministry of Agriculture, Taian 271000, China)
Abstract In order to provide references for screening appropriate pollination varieties which could improve the flavor quality of bagged Fuji apple fruits, the effects of metaxenia on the sugars, organic acids and taste quality were studied. Five varieties of Gala, Golden Delicious, Xinhongxing, Jinxiuhaitang and Ruby were used as pollination trees, and Yanfu 3 was used as the pollinated one. The results showed significant metaxenia effects of five pollination varieties on sugars, organic acids and taste quality of bagged Fuji fruits. The glucose content in Fuji apple was higher when pollinated with Golden Delicious and Jinxiuhaitang, and the sucrose content was higher when pollinated with Gala. Higher malic acid content was detected in Fuji fruits pollinated with Gala, Golden Delicious and Ruby, and higher contents of oxalic and succinic acids were detected in the ones pollinated with Jinxiuhaitang and Ruby. The higher total sugar content was found in the fruits pollinated with Gala, and higher total acid content was found in the fruits pollinated with Jinxiuhaitang and Ruby. The ratio of total sugars to total acids was higher when pollinated with Gala and Golden Delicious, but was the lowest when pollinated with Ruby. So the fruits of Fuji were given ‘sweet-sour taste after pollinated with Ruby and ‘sour and sweet moderately taste after pollinated with the other four varieties.
Keywords Metaxenia; Fuji apple; Bagged fruits; Sugars and organic acid components; Taste quality
父本花粉直接影響其受精形成的种子或果实,导致表型变异的现象称为花粉直感(metaxenia)[1]。对不同果树的研究表明,果实外观如大小、形状、着色程度、色相,以及内在糖、酸、VC含量、果肉硬度等均受父本花粉影响[2-6]。李保国等[7]研究表明,2001 富士苹果在果肉细胞间隙、细胞大小、硬度、糖酸含量、VC 含量等内在品质方面表现出明显的花粉直感现象。王延秀等[8]通过研究证明了11个海棠品种对‘阿斯苹果果实大小、果形指数、果肉硬度、VC含量和花青苷质量分数的花粉直感效应。这为授粉品种选择以及通过配置授粉组合调控果实品质提供了可能。
果实套袋是苹果生产中应用最为广泛的技术之一,可有效提高果实外观品质,但也存在降低果实内在品质的负面影响[9]。前人已在果袋类型、套(摘)袋时期、配套技术等影响套袋苹果果实内在品质方面开展了较多研究[10-12]。本试验拟通过研究富士苹果生产中常用的授粉品种对果实糖和有机酸组分的花粉直感效应,评价筛选适宜的授粉品种,为提升套袋富士苹果风味品质提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于 2015年在山东省栖霞市观里镇博士达有机苹果示范园和山东农业大学作物生物学国家重点实验室进行。试验园为丘陵地梯田果园,供试蘋果品种为烟富3,砧木为八棱海棠[Malus robusta(Carr.) Rehder]。授粉品种嘎啦、金冠、新红星、锦绣海棠、红宝石的花粉取自山东省果树研究所天平湖试验基地,于当年大蕾期采集花蕾,采后剥取花药,自然阴干。于4月中旬烟富3大蕾期进行授粉。方法为剥开花瓣,人工点粉,结合进行疏花,每15~20 cm留1个花序,每花序留1朵花。每品种授粉5株。套袋采用“小林”双层纸袋,于盛花后40 d(晴天)套袋,采果前14 d摘袋。采用常规肥水管理和病虫害防治措施。于10月中旬采集在树冠方位一致的成熟果实,每授粉组合取样约10 kg,用保温盒带回实验室,立即进行试验。
1.2 方法
糖酸组分的提取:称取5 g果肉,用15 mL 80%酒精研磨后,75℃水浴30 min,之后离心(4 000×g/min)5 min,将上清液转移至25 mL容量瓶中,沉淀加入10 mL 80%酒精继续水浴(75℃)30 min,离心(4 000×g/min)5 min后,转移上清液至上述25 mL容量瓶中并定容,将该提取液于60℃条件下蒸干,残渣用5 mL重蒸水溶解,待测。
糖酸组分的测定:采用高效液相色谱法(HPLC),分析仪器为510型Waters高效液相色谱仪。糖组分分析色谱柱为氨基柱 Kromasil 250 mm×4.6 mm,流动相为乙腈+水(80∶20,V∶V),流速为1 mL/min,进样量为15 μL,使用RID 10-A示差折光检测器;有机酸分析色谱柱为C18 Kromasil 250 mm×4.6 mm,流动相为10 mmol/L磷酸二氢铵(磷酸调pH至2.8)+甲醇(97∶3,V∶V),流速为0.9 mL/min,进样量为10 μL,使用Waters 2487双波长紫外检测器,检测波长为214 nm。每样品重复测定3次。
利用N2000色谱工作站(Ver. 3.30)计算糖酸组分含量。果实糖酸比=总糖含量/总酸含量。参考郑丽静等[13]的方法对样品进行风味感官评价。
1.3 数据处理
采用 Microsoft Excel 2007软件进行数据统计,采用SPSS 17.0软件进行相关性和差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同授粉品种对富士果实糖和有机酸组分的影响
果实中均检测到3种糖组分,分别为果糖、葡萄糖和蔗糖。分别检测到有机酸组分:草酸、苹果酸、莽草酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸,但其种类在不同授粉品种授粉时的果实中存在差异,其中在嘎啦和红宝石授粉的果实中未检测到酒石酸,而在金冠授粉的果实中未检测到乙酸。
测定的苹果果实样品各糖酸组分的含量如表1所示。从果实糖组分来看,不同授粉品种对果实中果糖含量的影响差异不显著;果实葡萄糖含量以金冠和锦绣海棠授粉的果实含量较高,显著高于其他3个授粉品种;蔗糖含量以嘎啦授粉时最高,显著高于其它授粉品种,其次为新红星、金冠和红宝石,以锦绣海棠授粉时最低。从有机酸组分来看,果实苹果酸含量以金冠、嘎啦和红宝石授粉时较高,新红星和锦绣海棠授粉时较低;莽草酸以新红星授粉时最低,其它授粉品种间差异不显著;酒石酸以锦绣海棠授粉时最高,其次为金冠和新红星,嘎啦和红宝石中未检测到;乙酸、柠檬酸含量以嘎啦、新红星授粉时最高,其次为红宝石,金冠和锦绣海棠授粉时含量最低;草酸和琥珀酸均以锦绣海棠和红宝石授粉时含量较高。
不同授粉品种的富士果实糖组分中均以果糖含量较高,葡萄糖次之。有机酸组分中均以苹果酸含量最高,其他几种酸含量较低。分别计算总糖、总酸含量,结果显示采用嘎啦授粉的果实总糖含量最高,与其它品种差异显著;采用锦绣海棠和红宝石授粉的果实总酸含量最高,与其他3个品种差异显著。嘎啦授粉条件下果实糖总量较高主要与此条件下蔗糖含量(20.706 mg/g)较高有关,而锦绣海棠和红宝石授粉时果实总酸含量高,主要由于琥珀酸含量较高(分别为0.734、0.682 mg/g)导致。
2.2 不同品种授粉对富士果实风味品质的影响
果实糖酸比以嘎啦和金冠授粉时最高,分别为30.547和30.412,显著高于其它授粉品种,其次为新红星、锦绣海棠,红宝石授粉时最低,为26.222。对5个品种授粉的果实进行味感评价结果表明,红宝石授粉的果实略偏酸,呈现出“甜酸”的味感,而其它4个品种表现为“酸甜适度”,与糖酸比结果基本一致。
3 讨论与结论
果实品质包括外观、风味、质地、营养等方面。套袋是提高苹果果实外观品质、提升果品商品价值的重要措施,在优质苹果生产中具有不可替代的地位[12]。但研究表明套袋导致苹果等果实中的酯类和可溶性固形物显著降低,果实风味下降[14]。风味品质是果实品质的重要组成,不同授粉品种对果实品质具有明显的花粉直感作用,为通过配置适宜授粉品种改善套袋果实风味提供了可能。本研究结果表明,采用不同品种授粉时,套袋富士果实的糖和有机酸组分种类和含量存在差异,嘎啦对提高果实蔗糖含量有显著地促进作用,锦绣海棠、红宝石对提高有机酸中琥珀酸含量作用更明显,导致嘎啦授粉时总糖含量较高,而锦绣海棠和红宝石授粉时总酸含量较高。
以往研究表明,苹果风味品质主要取决于果实糖酸含量及糖酸比,果实风味优良的苹果品种其糖酸比在 20~60,比值越低酸味越浓,比值越高甜味越浓[15]。本研究中,采用不同品种授粉的富士果实糖酸比在26.222~30.547,其中,嘎啦和金冠授粉果实糖酸比高,红宝石授粉果实糖酸比最低。红宝石授粉果实的较低糖酸比也反映在其感官评价结果上,已有研究表明,苹果果实甜味和酸味的平衡取决于总糖和总酸的含量,在一定范围内,酸含量越高,糖总量越低,果实味感越强烈[16]。因此,采用红宝石授粉对获得风味更加浓郁的果品可能更有利。
参 考 文 献:
[1] Denny J O. Xenia includes metaxenia[J]. HortScience,1992, 27(7): 722-728.
[2] 黄少华. 果树花粉直感研究[J]. 西南园艺,1996(2):28-29.
[3] 秦立者, 李保国, 齐国辉. 花粉直感研究进展[J]. 河北林果研究, 2002, 17(4): 371-375.
[4] 李学强, 李作轩, 吕德国, 等. 授粉品种对南果梨果实外观品质的影响[J]. 中国果树, 2003(2):16-19.
[5] Kumar K, Das B. Studies on xenia in almond[J]. Journal of Horticultural Science, 1996, 71(4): 545-549.
[6] 沙海峰, 朱元娣, 高琪洁, 等. 花粉直感对京白梨品质的影响[J]. 果树学报, 2006, 23(2): 287-289.
[7] 李保国, 顾玉红, 郭素平, 等. 2001 苹果果实若干性状的花粉直感规律研究[J]. 河北农业大学学报, 2004, 27(6): 34-37.
[8] 王延秀, 陈佰鸿, 党兆霞, 等. 11個海棠品种对‘阿斯苹果花粉直感效应的综合评价[J]. 西北农业学报, 2015, 24(3): 121-128.
[9] 高文胜, 李林光, 李芳东, 等. 外源GA3处理对套袋苹果内在品质的影响[J]. 北方园艺, 2010(3): 4-9.
[10]李丙智, 刘建海, 张林森, 等. 不同时间套袋对渭北旱塬红富士苹果品质的影响[J]. 西北林学院学报, 2005, 20(2):118-120.
[11]王孝娣, 史大川, 宋烨, 等. 有机栽培红富士苹果芳香成分的GC-MS分析[J]. 2005, 32(6): 998-1002.
[12]李俊芬, 娄本琴. 苹果套袋栽培中的气象条件与管理措施[J].气象与环境科学, 2008, 31(z1): 178-180.
[13]郑丽静, 聂继云, 李明强, 等. 苹果风味评价指标的筛选研究[J]. 中国农业科学, 2015, 48(14): 2796-2805.
[14]张海英, 韩涛, 许丽, 等. 果实的风味构成及其调控[J]. 食品科学, 2008, 29(4): 464-469.
[15]王海波, 陈学森, 辛培刚, 等. 几个早熟苹果品种果实糖酸组分及风味品质的评价[J]. 果树学报, 2007, 24(4): 513-516.
[16]López M L, Villatoro C, Fuentes T, et al. Volatile compounds, quality parameters and consumer acceptance of ‘Pink Lady apples stored in different conditions[J]. Postharvest Biology and Technology, 2007, 43: 55-66.