不同产地红美人杂柑的糖酸特征及品质比较
张伟清等
红美人杂柑( Citrus hybird )是南香杂柑和天草杂柑杂交而成的橘橙类品种，果皮易剥，果肉化渣性好，风味浓郁，高糖优质，成熟期为 11 月下旬，至 12 月上旬完熟(黄振东等, 2020)。因红美人果实优质优价，近年来在浙江、湖北及四川等地被广泛种植。
柑橘果实品质是评价果品等级及优劣的重要指标，其决定柑橘市场竞争力(李勋兰等, 2019)，而立地条件、土壤肥力、灌溉条件和病虫害防控措施又是高品质柑橘生产的关键(Khalid et al., 2018)。风味是柑橘品质的重要组成部分，主要由可溶性糖和有机酸的种类及含量比例决定(关军锋, 2011)。已有关于柑橘果实糖酸组分方面的研究报道(刘有春等, 2013; 孙达等, 2015; 孙系巍等, 2017)，但对新品种红美人杂柑的研究主要集中在引种表现及栽培技术方面，在果实糖酸积累方面的研究报道较少，仅林媚等(2021)对浙江象山红美人果实糖酸组分及含量进行测定，但未涉及糖酸组分间的相关性研究。此外，单一产地尚不能全面表明红美人果实糖酸组分的总体情况。柑橘果实糖分的积累受品种遗传特性的影响。除此之外，生态因子如温度可通过调节蔗糖合成酶的活性影响果实糖含量，较高的温度可增加糖分积累(龚荣高等, 2004; 鲍江峰等, 2004)。王程宽等(2020)研究表明较大的昼夜温差可增加红美人果实蔗糖的积累，提高果实品质。不同产地除温度外，光照、水分等也是重要的环境因子，因此产地条件对果实品质的影响是多种因素综合作用的结果，这对果树栽培技术有重要参考价值(马帅等, 2021)。目前虽已有一些关于产地与柑橘果实品质关系的报道，但研究对象主要为脐橙、椪柑等柑橘品种(曾祥国, 2005; 孟富宣等, 2020)。同时不同产区的红美人果实品质差异较大，但目前这方面的系统研究较少。鉴于此，本研究以不同产地红美人果实为试材，对果实常规品质进行对比分析，并采用离子色谱法和高效液相色谱法分别测定果实的糖酸组分及其含量，旨在明确不同产地红美人果实品质差异、糖酸组成及其含量特征，以期为红美人杂柑的推广及引种选择供科学依据。
1 结果与分析
1.1 不同产地气候因子
据查不同产地的气候资料发现(表 1)，宜昌和黄石属于北亚热带季风区，而其他产地均处于中亚热带季风区。各产地的经度范围为 103°50'54"~121°50'39"，纬度范围为 28°37'59"~30°32'50"。各产地的积温、年均温和光照时间均存在差异，其中宁波和台州的年均温较高，≥10℃年积温以台州最高，而年日照时数以宁波的较高。
表 1 不同产地气候因子
1.2 不同产地果实品质
1.2.1 不同产地果实外观品质
不同产地红美人果实的外观品质结果(表 2)。6 个产地果实纵径范围为 66.67~77.67mm，除宜昌和宁波外，各产地间差异均显著，其中黄石的果实纵径最大，较衢州(最小)大了 16.5%。6 个产地的果实横径均值为 78.95 mm，宁波果实的横径最大(83.92 mm)，显著大于其他产地，眉山和宜昌果实的纵径较小，最小的为 75.00 mm，二者之间无显著差异。果皮厚度对果品商品价值有一定的影响，皮薄肉多的果品更受消费者喜爱。6 个产地果实的果皮厚均值为 2.76 mm，变化范围为 2.39~3.08 mm，其中宜昌的果皮最厚，宁波的果皮最薄。6 个产地果实单果重范围为 205.9~290.5 g，除眉山和宜昌、黄石和台州 2 组外，其他产地间均差异显著。单果重最大的是宁波，是宜昌(最低)的 1.4 倍。红美人果实的可食率较高，6 个产地果实可食率平均值为 79.71%，其中黄石、宁波和台州 3 个产地均高于平均值，可食率最高的是宁波，最低的是宜昌。
表 2 不同产地红美人果实外观品质
注: 同列不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)
1.2.2 不同产地果实内在品质
不同产地红美人果实内在品质的分析结果(表3)。6个产地红美人果实的TSS含量范围为10.3%~13.5%，各产地间均存在显著差异，其中，宁波最高，其次是衢州，宜昌的最低。6 个产地红美人果实 TA 含量不同，范围为 0.49~0.75 g/100 mL，除黄石、宜昌和衢州 3 个产地外，其他产地间差异均著。TA 含量最高的为台州，比最低的宜昌高了 53%。6 个产地果实 Vc 含量平均值为 30.63 mg/100 g，其中宁波的果实 Vc 含量最高为 36.07 mg/100 g，其次是眉山，而黄石、宜昌和台州的较低，最低为 27.05 mg/100 g，且相互间差异均不显著。
表 3 不同产地红美人果实内在品质
注: 同列不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)
1.3 不同产地果实糖组分含量及其与总糖的比值
1.3.1 不同产地果实糖组分含量
对 6 个产地红美人果实的葡萄糖、果糖、蔗糖和山梨醇 4 种可溶性糖进行检测，结果未检出山梨醇(表4)，蔗糖含量最高，葡萄糖和果糖次之。6 个产地果实蔗糖含量范围为 37.38~50.34 mg/g，平均值为 45.46 mg/g，各产地间差异均显著。果实蔗糖含量从高到低的排序为衢州＞宁波＞台州＞黄石＞眉山＞宜昌，衢州的含量是宜昌的 1.3 倍。6 个产地红美人果实的葡萄糖含量均存在显著差异，而果糖含量除湖北黄石和浙江台州外，其他产地间均差异显著。6 个产地果实葡萄糖和果糖的含量范围分别为 13.49~22.07 mg/g 和15.15~24.45 mg/g，其中宁波的果实葡萄糖和果糖含量均最高，而湖北宜昌的葡萄糖和果糖含量均最低。6个产地果实总糖含量平均值为 82.85 mg/g，除黄石和台州外，各产地间差异均显著。总糖含量从高到低排序为宁波＞衢州＞黄石＞台州＞眉山＞宜昌，其中含量最高的宁波比最低的宜昌高了 44.4%。
表 4 不同产地红美人果实可溶性糖各组分含量(mg/g)
注: 同列不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)
1.3.2 不同产地果实糖组分与可溶性总糖比值
不同产地红美人果实葡萄糖、果糖和蔗糖含量与可溶性总糖含量的比值(图 1)。红美人果实中蔗糖占总糖含量的 51.20%~56.92%，果糖占 22.51%~23.99%，葡萄糖占 20.44%~23.15%。眉山果实的蔗糖在总糖中所占比值最大(56.92%)，宁波的最小(51.20%)。宁波的果实果糖和葡萄糖比值均最大，分别为 25.65%和23.15%。葡萄糖比值最低的是黄石，而果糖比值最低的是眉山。表明，红美人果实以积累蔗糖为主，果糖次之，葡萄糖略低于果糖。
图 1 红美人果实中各糖组分与总糖含量的比值
1.4 不同产地果实酸组分含量及其与总酸的比值
1.4.1 不同产地果实酸组分含量
红美人果实的柠檬酸含量最高，其次为苹果酸，莽草酸和富马酸的含量较低，且 6 个产地果实酸组分含量差异较大(表 5)。6 个产地果实柠檬酸含量的范围为 4.5~6.8 mg/g，平均值为 5.84 mg/g，各产地间差异均显著。果实柠檬酸含量按从高到低的排序为：眉山＞宁波＞台州＞黄石＞衢州＞宜昌，其中眉山比宜昌高了 51%。6 个产地果实苹果酸含量范围为 0.95~2.24 mg/g，各产地间差异均显著。眉山的苹果酸含量最高，是最低衢州的 2.4 倍。6 个产地红美人果实的莽草酸含量均很低，其范围为 0.023~0.040 mg/g，均值为0.033 mg/g，眉山、黄石、宜昌和衢州的含量相对较高，相互间差异均不显著；宁波和台州的含量较低，二者之间无显著差异。各产地果实富马酸含量均极低，其范围为 0.28~0.68 mg/kg，均值为 0.30 mg/kg。6个产地果实总酸含量范围为 6.52~9.07 mg/g，除了宜昌和衢州外，其他产地间差异均达显著水平。总酸含量从高到低的排序为眉山＞台州＞宁波＞黄石＞衢州＞宜昌，眉山的含量比宜昌高了 39.1%。
表 5 不同产地红美人果实有机酸含量
注: 同列不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)
1.4.2 不同产地果实酸组分与总酸的比值
不同产地红美人果实有机酸组分的比值(图 2)，由于莽草酸和富马酸的含量较低未列入。红美人果实以积累柠檬酸为主，苹果酸次之，莽草酸和富马酸最少。各产地红美人柠檬酸占总酸比值为69.01%~84.99%；苹果酸占总酸比例为 14.40%~30.41%。其中柠檬酸比值的排序为衢州＞宁波＞黄石＞眉山＞台州＞宜昌，苹果酸的排序为宜昌＞台州＞眉山＞黄石＞宁波＞衢州。各产地红美人果实中均能检测出莽草酸和富马酸，占比均较低，其中莽草酸的占比仅为 0.32%~0.61%，富马酸的占比更低。
图 2 红美人果实中各酸组分与总酸的比值
1.5 不同产地果实糖酸比和固酸比的比较
糖酸比和固酸比是用来反映果品口感的主要参数。6 个产地果实糖酸比和固酸比均存在差异(图 3)。红美人果实固酸比和糖酸比的范围分别为 16.15~25.93 和 8.55~14.06，平均值分别为 20.50 和 11.12。除宜昌和台州外，各产地果实糖酸比之间差异均显著，其从大到小排序为衢州＞宁波＞黄石＞台州＞宜昌＞眉山，衢州比眉山高了 70.76%。除黄石和宜昌外，各产地固酸比之间差异均显著，其从大到小排序为衢州＞宁波＞宜昌＞黄石＞眉山＞台州，衢州(最大)是台州(最小)的 1.6 倍。由上可见，除了衢州和宁波外，果实糖酸比和固酸比排序不一致。
图 3 红美人果实糖酸比和固酸比
1.6 果实糖与酸组分含量之间的相关性分析
柑橘风味品质是多种物质共同作用的结果。两指标间相关系数绝对值越大，说明这两指标间的相关性越大。对各产地红美人果实糖和酸组分含量的相关分析结果表明(表 6)，果实总糖与葡萄糖、果糖及蔗糖含量均呈极显著正相关(P＜0.01)，且 3 种糖两两间极显著正相关(P＜0.01)，果糖与葡萄糖，果糖与蔗糖，葡萄糖与蔗糖之间的相关系数分别为 0.994、0.923 和 0.916。此外，结果还显示果实总酸与柠檬酸、苹果酸极显著正相关(P＜0.01)，与莽草酸显著正相关(P＜0.05)；果实柠檬酸与3种糖均呈极显著正相关(P＜0.01)，且与苹果酸、莽草酸显著正相关(P＜0.05)；苹果酸与葡萄糖、果糖显著负相关(P＜0.05)，莽草酸与蔗糖显著正相关(P＜0.05)。
表 6 红美人果实中糖酸组分间的相关性分析
注: *在 0.05 水平上显著相关, **在 0.01 水平上显著相关
2 讨论
糖是柑橘果实的重要营养成分，也是果实的重要风味物质(Baltazari et al., 2020)，并调控果实发育过程中多种物质的代谢过程。柑橘果实中主要的可溶性糖是葡萄糖、果糖和蔗糖，3 种糖的比例影响果实口感和甜度(邓秀新和彭抒昂, 2013)，本研究得到了一致的结论，红美人果实积累的糖主要为葡萄糖、果糖和蔗糖，其中蔗糖含量最高，属蔗糖积累型。此外，本研究还发现不同产地红美人果实糖组分含量与比例之间差异均显著，其中宁波果实的葡萄糖和果糖含量最高，蔗糖含量也较高；而宜昌的葡萄糖、果糖和蔗糖含量均最低，主要原因可能是生态因子对糖代谢过程的影响造成的(邱文伟, 2005)，孙达等(2015)通过比较 11个产地脐橙果实糖酸组分也得到类似的结论。柑橘果实的有机酸是酸味的主要来源，其含量和构成比例决定果实酸味品质(何志刚等, 2005; 沈胜男, 2009)。本研究结果表明，红美人果实以柠檬酸和苹果酸为主，其中柠檬酸占总酸含量的 69.01%~84.99%，属柠檬酸积累型，这与前人在越橘和晚熟柑橘果实中的结果一致(刘有春等, 2013; 杨阳, 2014)。但本研究中年均温较高的浙江宁波和台州的果实酸含量比年均温较低的湖北宜昌和黄石高的结果与已有报道不一致，文涛等(2001)研究表明脐橙果实中酸含量与年均温呈负相关，酸含量随年均温升高而降低，究其原因可能是以上研究仅分析了年均温对酸含量的影响，而未对年均温和其他生态因子如降雨量等同时进行分析，由此说明果实酸含量可能受产地气候各因子综合作用影响。糖酸比和固酸比是评定果实风味的指标(郑丽静等, 2015a)，不同产地红美人果实糖酸品质间存在差异，其中，衢州的果实糖高酸低，糖酸比最高为 12.36；眉山的果实糖低酸高，糖酸比最低为 8.5；宜昌的果实糖低酸低，糖酸比为 10.13，果实风味较差；宁波、黄石和台州的果实糖高酸高，糖酸比分别为 12.36、11.03 和 10.30，酸甜适口，果实风味浓厚，这一结果可能与当地的气候条件有关。此外，本研究中糖酸相关性分析结果表明，红美人果实果糖、葡萄糖及蔗糖与总糖含量呈极显著正相关，柠檬酸和苹果酸与总酸含量呈极显著正相关，这与果糖、葡萄糖和蔗糖是红美人果实中主要的可溶性糖，柠檬酸和苹果酸是主要的有机酸相一致。在糖酸组分中，苹果酸与葡萄糖、果糖显著负相关；柠檬酸与 3 种可溶糖极显著正相关，且与苹果酸、莽草酸显著正相关，说明红美人果实的糖酸组分在合成代谢过程中存在一定联系。
品质是评价果品优劣的重要指标，其决定果实市场竞争力。本研究较为系统的对 6 个产地柑橘果实品质进行了定量分析，得出不同产地红美人果实品质存在明显差异，其中本次样本中宁波的果实横径和单果重最大，可食率、TSS 和 Vc 含量均最高且果皮最薄，糖酸相对较高，综合品质较优；宜昌的果实横径和纵径较小，单果重、可食率、TSS 和 Vc 含量均最低，而果皮最厚，糖酸较低，综合品质相对较差。这一结果可能由于宜昌地处北亚热带区，而宁波地处中亚热带季风区，热量更大，光照更充足。这与李金强等(2013)通过比较不同产区果实品质指标得出罗甸、榕江的纽荷尔脐橙和罗甸、从江的椪柑综合品质优于其他产区的结果类似。因此，建议一些红美人产区 可考虑采用设施栽培、近成熟期控水管理、补光、地膜覆盖等技术来提高果实品质。 本研究可为新品种红美人杂柑的推广和引种选择提供理论依据；同时为不同风味需求的消费者提供引导。
3 材料与方法
3.1 试验 材料
2020 年于当地红美人果实适时期(成熟度达 95%)，分别从眉山、黄石、宜昌、台州、衢州、宁波 6 个红美人产地，选择当地具有代表性、一定规模且栽培管理水平(修剪、水肥和病虫害防控等)基本一致的 6个果园，每个果园选长势良好的 30 株树龄 8 年，枳壳砧木的果树，每株从树冠外围东、南、西、北 4 个方位选取大小接近、无病虫害、无损伤的优质果实 4 个，共 120 个果实，随机分成 3 组，即为 3 个重复。
果实采后立即运回实验室，用清水洗净并晾干，然后将样品分成两份，其中一份用于测定常规品质指标，另一份用于测定糖酸组分及含量。
甲醇，美国 Fisher 公司；50 %(w/w)氢氧化钠，阿法艾莎(中国)化学有限公司；磷酸，Fluka 公司；磷酸二氢钾，德国 Merck 公司；以上试剂均为 HPLC 级。果糖标准品，中国计量科学研究院；蔗糖、葡萄糖、山梨醇、和酒石酸标准品，sigma 公司；柠檬酸、苹果酸和琥珀酸标准品，Chemservice 公司；莽草酸、乳酸、草酸、奎尼酸、和富马酸标准品，阿拉丁公司。
3.2 指标 测定
果实外观品质的测定：用游标卡尺测量，果实横径为横截面最大的直径，果实纵径为果蒂到果顶的距离，果皮厚为最大横截面处的果皮厚度。果实单果重和果皮重采用电子天平测定，可食率(%)=(总果重-果皮重)/总果重×100。
果实内在品质的测定：参照 GB/T 8210-2011 测定 TSS、可滴定酸(titratable cid, TA)和 Vc 含量。
糖组分及含量的测定：采用 ICS5000 离子色谱仪，参照郑丽静等(2015b)的方法略加改进。色谱条件：色谱柱为 PA10 离子交换柱(4 mm×250 mm)和同款保护柱；柱温为 30 ℃；进样量为 10.0 μL；流动相：水(A)和 200 mmoL/L NaOH (B)，梯度洗脱；流速为 1.0 mL/min；酸组分及含量的测定：采用 10A 高效液相色谱紫外分光光度法测定，参照的姚改芳等(2011)的方法略有改动。色谱条件：LP-C18 色谱柱(4.6 mm×300 mm, 5 μm)和同款保护柱；柱温，40 ℃；流速为 0.5 mL/min；进样量为10.0 μL；检测波长为210 nm；流动相：KH 2 PO 4 缓冲液(磷酸调节pH为2.65)恒流，采集时间35 min。
固酸比和糖酸比参照下列公式计算：固酸比=TSS 含量/TA 含量；糖酸比=总糖含量/总有机酸含量。
3.3 数据分析
采用 Excel 97-2003 进行试验数据整理和制图，SPSS 22.0 软件进行差异显著性及相关性分析。
本研究由浙江省农业重大技术协同推广计划项目(2018XTTGSG011)资助。
,
