采收时期和授粉对玉皇柚品质的影响

狄明慧，张红艳，李登朝，谭碧玲，谢宗周

1.华中农业大学园艺林学学院/园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉 430070；2.湖北省建始县林业技术推广站，建始 445300；3.湖北省建始煜立农业发展有限公司，建始 445300

柚（C.grandisOsbeck）作为我国南方重要的经济作物[1]，其果肉晶莹透亮，口感软而多汁，甜酸适口，脆而无渣，味浓有清香。湖北省建始县的特色优良品种玉皇柚深受消费者喜爱，其种植带动了区域经济发展，但目前在生产上仍存在过早采收和产品性状混乱等问题。

柚果实可留树保鲜，并通过科学采收有效延长销售时间，适时采收更能最大程度地发挥其品质优势，促进产业的持续健康发展。研究表明，果皮颜色[2-3]、可溶性固形物[4]、可滴定酸[5]和Vc含量[6]既是果实的品质指标，又可作为果实成熟指标来确定最佳采收期。建始玉皇柚有单性结实的能力，但由于与其他品种混栽产生了无籽和有籽2种类型，导致果实性状混乱，产品典型特征不一致，对品种的发展和产品的推广产生诸多不利影响。研究表明，品种的单性结实能力[7]、花粉直感[8]以及内源激素变化[9-10]等因素会影响果实品质，进而造成无籽果和有籽果的品质差异。关于授粉对柑橘果实成熟期品质的影响也有相关报道[11-12]。

本研究对玉皇柚无籽和有籽2种果实类型成熟期以及不同采收期的常规品质、糖组分以及挥发性物质差异进行综合考量，探究玉皇柚最佳采收时期、有籽类型和无籽类型果实品质差异，以期为生产上确定最佳采收期的同时避免因恶性早采引起果实品质下降和市场混乱提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

样品取自湖北省建始县火龙村，无籽类型和有籽类型各选取3株长势一致、5年生的柚树，树体常规管理，树势健壮。分别于花后 161、176、191、207、222、240 d从树冠外围各方位随机挑选大小一致、无病虫害、无机械损伤的果实。每个类型单次采集6个果实，设3个生物学重复，每个生物学重复2个果实。

1.2 常规品质的测定

将果实用清水洗净，擦干。

单果质量采用电子天平测定；果形指数用游标卡尺测定果实的纵径和赤道部位的横径并据此计算；囊瓣数采用肉眼观察法；果皮厚度选果实赤道部位4个分布均匀的点用游标卡尺测量并取平均值；可食率：将汁胞剥离，称取果皮的质量，可食率=（单果质量-果皮质量）/单果质量×100%；可溶性固形物：将果肉混匀榨汁，双层纱布过滤，滤液用于测定可溶性固形物和可滴定酸。吸取少量滤液用手持测糖仪（ATAGO，Japan）测定样品果可溶性固形物的含量；可滴定酸：吸取滤液0.3 mL，加蒸馏水30 mL，摇匀，稀释后的果汁用韩国G-WON GMK-835F型酸度计测定酸度；固酸比=可溶性固形物/可滴定酸。Vc含量采用2，6-二氯酚靛酚法测定[13]。

1.3 果皮色差的测定

使用色彩色差计（MINOLTA CR-300，Japan）测定玉皇柚果实色差[14]，同一个柚果实的赤道面选择5个不同部位进行色差测定，取平均值。测量值包括L*值（亮度值）、a*值（红绿色度值）和b*值（黄蓝色度值）。

1.4 糖组分测定

标准品果糖、葡萄糖和蔗糖均由美国Sigma公司生产，色谱纯。乙腈为美国Fisher公司生产，色谱纯。

样品的测定：参考GB 5009.8—2016《食品安全国家标准食品中果糖，葡萄糖，蔗糖，麦芽糖，乳糖的测定》，有所改动，测定前重新进行标准样品测定及标准曲线绘制。果肉经液氮研磨后置于-80℃超低温冰箱中保存。称取果肉4～6 g（精确到0.001 g）于10 mL离心管中，加1.35 mL水，超声30 min，加入3.15 mL乙腈，用70%的乙腈水溶液定容至10 mL，摇匀后静置。吸取2 mL上清液于2 mL离心管中，4℃条件下12 000 r/min离心10 min，取1.7 mL上清液相同条件再次离心，取1.2 mL上清于进样瓶中，等待上样。

采用高效液相色谱仪（SHIMADZU，Japan）测定果肉中的糖组分，示差折光检测器型号为RID-20A，反相色谱柱为Waters Sugar-Pak TM 1色谱柱（6.5 mm×300 mm；5 μm）。色谱分析条件：流动相为V乙腈∶V水=70∶30；流速0.8 mL/min；柱温40 ℃；进样量20 μL。

1.5 挥发性成分测定

壬酸甲酯（methyl nonanoate）和甲基叔丁基醚（methyl tert-butyl ether，MTBE）均从 Sigma公司购买。

参考刘翠华等[15]方法测定，稍有改动。将-80℃条件下保存的柑橘组织（黄皮层、汁胞）研磨成粉。称取黄皮层0.3 g，汁胞0.6 g，分别装入2 mL离心管中，加入500 μL ddH2O，涡旋混匀，黄皮层加入600 μL含1 μg/20 mL壬酸甲酯的MTBE，汁胞加入600 μL含1 μg/0.5 mL壬酸甲酯的MTBE，涡旋混匀。4℃超声萃取60 min，样品4℃，12 000 r/min离心10 min，用1 mL注射器吸取上清液，过0.22 μm滤膜进上样瓶。

GC-MS检测条件：GC-MS（Trace 1300 GC结合 ISQ 7000质 谱 ，Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA，USA）进样量 l μL，色谱柱选用TRACE TR-5 MS柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm，Thermo Scientific，Bellefonte，PA，USA）。载气为高纯氦气（99.999%），黄皮层选用分流模式进样，分流比50∶1；汁胞采用不分流模式进样，载气恒流模式，流速1 mL/min。进样口、离子源和传输线温度分别为250、260和280℃。GC升温程序：40℃，3 min；3℃/min升温至160℃并保留1 min；5℃/min升温至200℃并保留1 min；8℃/min升温至240℃并保留3 min。MS的条件如下：EI离子源，电子轰击能量70 eV，正离子扫描模式，质量扫描范围45～400m/z。

1.6 数据分析

用Excel 2007处理数据，绘制图表，应用IBM SPSS Statistics 23.0和JMP 13对数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 采收期对果实外观品质的影响

单果质量、果实纵径、果实横径、果形指数、果皮厚度和可食率是果实外观品质的重要指标，由表1可见，花后161～240 d无籽玉皇柚的外观品质指标均无显著变化。

表1 无籽和有籽玉皇柚不同采收期果实外观品质的变化Table 1 Changes of exterior quality of Yuhuang pomelo fruits at different harvest times

果皮色差值也是评价果实外观的重要指标之一。测定结果显示，果皮亮度值L*呈先升高后降低的趋势，在花后191 d时显著高于其他各时期，之后果皮表面逐渐粗糙，且有籽、无籽玉皇柚各时期亮度值几乎一致。红绿色度值a*随采收期延后稳定升高，至花后191 d时由负值向正值转变，果皮颜色逐渐偏向红色。果皮着色指数C在不同采收期同样呈波动上升状态，变化趋势与黄蓝色度值b*一致。红绿色度值a*、黄蓝色度值b*和果皮着色指数C均在采后240 d达到最高值（表1）。

2.2 采收期对果实内在品质的影响

由图1可见，随着果实发育，果汁中可溶性固形物含量先降后升，花后191 d和花后207 d分别为无籽类型和有籽类型的最低值，均为9.94%。同时可溶性固形物含量的最高值均在花后240 d时出现，无籽类型为11.58%，有籽类型为12.00%。

图1 玉皇柚不同采收期可溶性固形物含量（A）、可滴定酸含量（B）、固酸比（C）及Vc含量（D）的变化Fig.1 Changes of total soluble content（A），titratable acidity content（B），solid-acid ratio（C）and Vc content（D）of Yuhuang pomelo in different harvest time

可滴定酸含量变化总体呈“反S”形曲线，花后176 d至207 d期间下降迅速，在花后207 d后有所回升。无籽类型最低值出现在花后207 d，为0.76%，有籽类型最低值出现在花后240 d，为0.81%。

固酸比在花后176～222 d均呈上升趋势，无籽类型总体上升速度更快。在花后222～240 d，有籽类型和无籽类型固酸比变化存在差异：有籽果持续上升，在花后240 d达到最高值；无籽果迅速上升后略有降低，在花后222 d出现峰值。

Vc含量呈现波动变化，峰值出现在花后222 d，分别为无籽柚40.30 mg/100g，有籽柚37.32 mg/100 g，并在222 d后有所降低。花后240 d有籽果Vc含量（35.98 mg/100 g）高于无籽果（31.77 mg/100 g）。

2.3 玉皇柚无籽和有籽果实的常规品质和可溶性糖含量

将表1及图1中240 d采收果实的品质指标进行显著性差异分析可知，成熟期有籽柚Vc含量显著高于无籽柚，其余指标二者均无显著差异。采用高效液相色谱对可溶性糖组分进行分析，结果显示玉皇柚可溶性糖含量总体较高且在无籽果和有籽果之间无显著差异（表2）。综上，2种类型玉皇柚的常规品质指标和风味指标较为一致，有籽柚营养品质更佳。

表2 无籽和有籽玉皇柚的可溶性糖含量Table 2 The content of soluble sugar of seedless and seeded fruits %

2.4 玉皇柚无籽和有籽果实的挥发性成分及含量

采用GC-MS，对成熟期的无籽和有籽柚果的黄皮层和汁胞组织进行挥发性成分分析。由表3可知，在2种玉皇柚的黄皮层中共检测出93种挥发性物质，其中，有15种醛、23种醇、13种酯、2种酮、31种烃、8种烃类衍生物、1种酚；汁胞中共检出28种挥发性物质，其中有2种醛、4种醇、1种酮、20种烃、1种烃类衍生物。

表3 无籽果和有籽果黄皮层中的挥发性代谢物的种类和含量Table 3 Types and contents of volatile metabolites in flavedo of seedless and seeded fruits

在无籽柚黄皮层中共检出88种香气成分，挥发性物质总含量为（12 686.17±1 263.78）μg/g；汁胞中有28种，总含量为（4.61±1.59）μg/g。有籽玉皇柚黄皮层中共检出89种香气成分；挥发性物质总含量为（13 052.54±1 825.82）μg/g；汁胞中24种，总含量为（4.22±1.49）μg/g。无籽玉皇柚黄皮层中含量最多的有D-柠檬烯、α-蒎烯、反式-β-罗勒烯、大根香叶烯D、橙花醛和ɑ-柠檬醛；有籽玉皇柚黄皮层中含量最多的有D-柠檬烯、α-蒎烯、反式-β-罗勒烯、大根香叶烯D、橙花醛和L-紫苏醛。汁胞中含量最多的有大根香叶烯D、正十二烷。

此外，有籽类型黄皮层中的α-乙酸松油酯、大根香叶烯D、大根香叶烯D-4-醇含量显著高于无籽类型，柏木醇含量显著低于无籽类型，其中大根香叶烯D为主要挥发性物质。汁胞中的挥发性物质含量均较低。无籽玉皇柚正十六烷、正十七烷含量显著高于有籽类型，主要组成成分含量并无显著差异。

3 讨论

玉皇柚是湖北省建始县的独特栽培品种，在花后161～240 d，除色差指数外，各采收时期果实外观性状较为一致。随着果实成熟度的增加，其果皮绿色逐渐褪去，黄色值和红色值逐渐升高，但其光洁程度在花后191 d达到峰值，此后呈下降趋势。

果实的风味随着果实的成熟发生改变，食用品质的改变主要是由糖类和酸类物质转化引起的，糖和酸的组成和含量是影响果实口感的关键因素之一[16]。本研究中，随着成熟度的增加，玉皇柚可溶性固形物和可滴定酸含量均呈先降后升的趋势，共同拐点在花后207 d。这与前人的研究结果[5]并不相同，推测与建始县特殊的湿润型山地气候有关。综合考虑固酸比情况，花后222 d和花后240 d果实果肉中的糖、酸含量和糖酸比值均较高，果实风味浓郁且味道偏甜，最适宜食用。

Vc是一种水溶性维生素，在人体物质代谢中起着重要的作用。本研究结果表明，果肉中的Vc含量呈波动变化，花后207～222 d Vc含量上升迅速，花后222 d后又有所降低，在花后222 d出现最高值。与刘春荣等[17]的结果相似。故花后222 d前后采收的果实Vc含量更为丰富。

在玉皇柚发育阶段的中后期，果实生长已经完成，在后续的发育阶段，主要涉及代谢物的产生与转化，因此，其果实大小性状不再发生显著改变，但色泽及内在品质进一步提高。花后240 d的果实着色最好、风味浓郁但Vc含量较低。花后222 d采收的果实综合品质较好，Vc含量最高，无籽果的固酸比最高。现有的研究表明，随着成熟度的增加，果实的食用品质渐好[5，17]，但食用品质最佳的果实并不耐贮。因此，若能在短期内完成销售，建议于花后222～240 d进行采收。若有长途运输需要，需提前采收，后续可针对果实贮藏后的品质变化进行研究。

在本研究中，玉皇柚有籽果中Vc含量和主要挥发性物质中的大根香叶烯D含量都显著高于无籽果。有籽果在风味和营养方面品质更优，即授粉可以提高玉皇柚的品质。同样，王琦等[11]研究表明，与未授粉的果实相比，经茂谷橘橙花粉授粉后福橘单果质量增加，果皮厚度减少、可食率升高。南部脆甜香柚授粉后Vc含量显著高于未授粉的果实[18]。也有研究表明，授粉对果实品质的影响与父本花粉品种有关[19-20]。综上，合理的授粉可以提高玉皇柚的内在品质，但建始县群山交织，地势并不平坦，难以实现人工授粉，故生产上建议配置可优化果实品质的授粉树种来提高玉皇柚的有籽率，既可以保证果实品质，同时授粉品种又能够产生额外的经济效益。在原有种植环境中调查玉皇柚自然授粉的花粉来源，补充种植优质玉皇柚树种，或将成为建始县有籽玉皇柚保持品质优势的最佳方法。