李 祥 張 青 張素風(fēng) 周心明 吳養(yǎng)育 張美云

(1．陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，陜西西安，710021;2．陜西科技大學(xué)造紙工程學(xué)院，陜西西安，710021;3．西安市科技局，陜西西安，710061)

紙袋透氣度對石榴質(zhì)量及其安全性的影響

李 祥1張 青1張素風(fēng)2周心明3吳養(yǎng)育2張美云2

(1．陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，陜西西安，710021;2．陜西科技大學(xué)造紙工程學(xué)院，陜西西安，710021;3．西安市科技局，陜西西安，710061)

以陜西臨潼石榴為研究對象，選擇3種具有代表性的紙袋，研究了紙袋質(zhì)量對石榴質(zhì)量及其安全性的影響。結(jié)果表明，紙袋的透氣度對石榴質(zhì)量有顯著影響。透氣度越大，石榴果實的單果越重，裂果率越小;果汁中還原糖的含量越高，而可滴定酸的含量越低。但紙袋透氣度越大，果汁重金屬 (Pb、As、Hg)的含量、農(nóng)藥殘留 (氯氰菊酯)量越高，安全性越差。紙袋的透氣度過大，紙袋抗張指數(shù)、耐破度、撕裂指數(shù)下降，達不到套袋的目的，故選擇適當透氣度的石榴紙袋，是實施石榴套袋栽培技術(shù)的關(guān)鍵。

石榴;紙袋;質(zhì)量;安全性

水果套袋栽培技術(shù)是目前我國生產(chǎn)無公害水果、擴大果品外銷、保持果業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施［1］。套袋對石榴外在、內(nèi)在質(zhì)量的影響已有報道［2-4］，而套袋對石榴安全性 (果實中重金屬［5］、農(nóng)藥殘留)的影響鮮見報道。本課題在西安市科技局的大力支持下，于2008—2009年對陜西臨潼石榴進行套袋栽培實驗，結(jié)果表明，在紙袋所有質(zhì)量指標中，紙袋透氣度對石榴質(zhì)量影響最大。紙袋透氣度是表征紙袋內(nèi)石榴果實所處的微環(huán)境與紙袋外 (大氣)氣體交換的能力的主要指標，透氣度越大，越有利于石榴的生長，但透氣度大的紙袋，纖維之間結(jié)合力下降，紙袋的抗張指數(shù)、耐破度、撕裂指數(shù)下降，在套袋過程中可能發(fā)生破裂現(xiàn)象，起不到套袋的作用。本研究旨在為國家制定石榴果袋質(zhì)量標準及為果袋生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)滿足生產(chǎn)需要的石榴紙袋提供理論依據(jù)。

1 實驗

1.1 實驗材料

石榴果實采自西安市臨潼區(qū)石榴研究所石榴標準化生產(chǎn)示范園，該園建于1990年，總面積為5．5 hm2，栽種植株500棵，品種為凈皮甜石榴，該石榴園海拔450～480 m，年均氣溫為13．5℃，年均降雨量為553．3 mm，無霜期219天。

單層灰色紙袋 (200 mm×220 mm)，分別取自戶縣紙業(yè)有限公司、四川綠果林制袋有限公司、山東萊陽古柳彩果果袋廠;NaOH、葡萄糖、3，5-二硝基水楊酸、丙三醇及硝酸為西安試劑公司產(chǎn)品。

1.2 實驗方法

在實驗園內(nèi)，按東、南、西、北、中5個方位，每個方位隨機選擇5棵生長健壯、長勢基本一致的石榴樹，分別套1/4的戶縣單層紙袋、1/4的四川單層紙袋，1/4的山東單層紙袋，其余1/4不套袋作為對照。要求各種處理盡可能地分布均勻。每年6月底套袋，9月初采摘未套袋石榴果實;9月中旬采摘套單層紙袋的石榴果實。

使用分析天平測定石榴果實單果質(zhì)量;按下面公式計算石榴果實著色指數(shù)，著色指數(shù)=果皮著色面積/果皮總面積 ×100%;可滴定酸測定按 GB/T 12293—1990進行測定;還原糖含量按DNS光度法測定;Pb、As、Hg含量按NY 609—2002進行測定;氯氰菊酯含量按照GB16333—1996進行測定;紙袋各種指標按DB61/292—2005測定。于未套袋石榴果實的，而裂果率明顯小于未套袋石榴果實的，其原因是套袋石榴果實的生長期較長，套袋石榴成熟期比未套袋石榴成熟期推后10天左右 (未套袋石榴采摘期為每年的9月初，而套紙袋石榴采摘期為9月中旬)，陜西臨潼每年8月至9月初處于高溫季節(jié)，空氣濕度相對較小，此時未套袋石榴果實表皮水分蒸發(fā)速度 (蒸騰作用)大于果實內(nèi)部水分向果皮表面的輸送速度，石榴果實表面易粗糙，甚至出現(xiàn)裂紋，而套袋石榴處于果袋形成的高濕環(huán)境中，果實正常生長，表皮不出現(xiàn)裂紋，9月中旬，氣溫下降，除袋后也不易出現(xiàn)裂果。

套袋石榴處于果袋的保護下，免受樹葉摩擦、農(nóng)藥刺激，果面光滑圓潤，光潔發(fā)亮。

套袋石榴果實著色指數(shù)、裂果率、果面光潔度基本一致，而單果質(zhì)量隨著果袋透氣度的增大而增加，其原因是透氣度越大，果實與外界的氣體交換速率越高，果實吸收來自葉子光合作用的營養(yǎng)物越多，果實越大。

2.1.2 紙袋透氣度對石榴果實內(nèi)在質(zhì)量的影響

按東、南、西、北、中5個方位各隨機選擇5棵生長健壯、長勢基本一致的石榴樹。每個實驗果樹按照東、南、西、北、中分別采摘10個套戶縣、四川、山東紙袋及未套袋石榴果實，從中分別隨機取100個石榴果實，每個石榴果實取1/8籽粒進行壓榨取汁，測定果汁中的還原糖、可滴定酸含量，實驗結(jié)果見表2。

2 結(jié)果與討論

2.1 紙袋透氣度對石榴果實質(zhì)量的影響

2.1.1 紙袋透氣度對石榴果實外觀質(zhì)量的影響

每個實驗果樹按照東、南、西、北、中分別采摘10個套戶縣、四川、山東紙袋及未套袋石榴果實，測定單果質(zhì)量，觀察色澤、表面光滑度、統(tǒng)計裂果數(shù)量、計算裂果率。實驗結(jié)果見表1。

由表1可以看出，套袋石榴果實單果質(zhì)量明顯大

表1 紙袋透氣度對石榴果實外觀質(zhì)量的影響

表2 紙袋透氣度對石榴果實內(nèi)在質(zhì)量的影響

由表2可以看出，套袋石榴果實 (果汁)還原糖含量低于未套袋石榴果實;套袋石榴紙袋的透氣度

越大，果實中還原糖含量越高，可滴定酸含量越低。其原因是:①套袋后果袋內(nèi)的高濕環(huán)境降低了果實的蒸騰作用，直接或間接地減少了同化物向果實的輸入;②套袋后果袋內(nèi)的高溫環(huán)境影響了果實內(nèi)同化物代謝及運轉(zhuǎn)酶的活性，導(dǎo)致套袋果實的庫強低于未套袋果實的庫強，果實庫強降低伴隨著葉片光合速率的下降［6-7］;③套袋微環(huán)境中的弱光因子導(dǎo)致果實葉綠素含量顯著減少，光合作用能力幾乎喪失，向果肉輸送的果皮同化產(chǎn)物幾乎為零;而且果皮所需的光合產(chǎn)物全部由葉供應(yīng)，加劇了果實庫之間對葉同化產(chǎn)物的競爭，使分配到果肉的光合產(chǎn)物占整個果實的比例下降［8］。紙袋透氣度越大，果袋與外界氣體交換的能力越強，果實由葉產(chǎn)生的光合作用的產(chǎn)物越多。

套袋石榴果實 (果汁)可滴定酸含量高于未套袋石榴果實;套袋果實紙袋的透氣度越大，果實中可滴定酸含量越低。其原因是套袋造成袋內(nèi)石榴果實微環(huán)境溫度增高，過氧化物酶活性增強，呼吸作用增大，呼吸過程中糖轉(zhuǎn)化成酸［9］。紙袋透氣度越小，果袋與外界氣體交換的能力相對越弱，果袋內(nèi)溫度、濕度相對越高，過氧化物酶的活性相對越高，糖轉(zhuǎn)化成酸的能力越強。

2.2 紙袋透氣度對石榴果實安全質(zhì)量的影響

2.2.1 紙袋透氣度對石榴果實重金屬含量的影響

每個實驗果樹按照東、南、西、北、中分別采摘10個套戶縣、山東、四川紙袋及未套袋石榴果實，從中分別隨機取100個石榴果實，每個石榴果實取1/8籽粒進行榨汁，稱取2．000 g石榴汁于聚四氟乙烯消化管中，加入2 mL HNO3在控溫板 (86℃)上預(yù)消化1 h，再加入1 mL H2O2、2 mL蒸餾水，放入微波消化儀中，使用等離子體耦合直讀發(fā)射光譜儀測定石榴汁中Pb、As含量，使用雙道原子熒光光度儀測定石榴汁中Hg含量。實驗結(jié)果見表3。

表3 紙袋透氣度對石榴果實重金屬含量的影響

由表3可以看出，套袋石榴果實中重金屬 (Pb、Hg、As)含量低于未套袋石榴果實，且隨著紙袋透氣度的增加，重金屬含量增大。其原因是果實中重金屬主要來源于土壤，根系是植物吸收金屬的主要部位，果實對重金屬的吸收與果實的蒸騰作用有關(guān)［10］，果實蒸騰作用的能力越強，果實中重金屬的含量越高。

陜西臨潼石榴重金屬 (Pb、Hg、As)含量低于國家無公害石榴標準，達到無公害石榴標準;套袋紙透氣度≤4．64 μm/(Pa·s)紙袋的石榴重金屬含量低于國家綠色果品標準，達到綠色石榴生產(chǎn)標準。

2.2.2 紙袋透氣度對石榴果實農(nóng)藥殘留量的影響

為確定農(nóng)藥殘留的測定范圍，從2008年開始，就對實驗園采用跟蹤調(diào)查的方式，調(diào)查實驗園農(nóng)藥的使用情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實驗園未使用國家禁用農(nóng)藥，結(jié)合實驗條件，本研究重點測定了石榴果實中氯氰菊酯的含量。實驗結(jié)果見表4。

表4 紙袋透氣度對石榴果實農(nóng)藥殘留量的影響

由表4可以看出，套袋石榴果實中農(nóng)藥殘留(氯氰菊酯)量低于未套袋的，且隨著紙袋透氣度的增加，農(nóng)藥殘留增大，表明農(nóng)藥殘留是由農(nóng)藥分子遷移到石榴果實表面的量決定的。陜西臨潼石榴農(nóng)藥殘留 (氯氰菊酯)量低于國家綠色石榴標準中的殘留量。

由分析看出，紙袋的透氣度越大，越有利于石榴生長，但透氣度過大，石榴中重金屬含量、農(nóng)藥殘留量越大，石榴果實不易達到國家綠色果品要求。為了生產(chǎn)綠色石榴，果袋透氣度應(yīng)≤4．64 μm/(Pa·s)

2.3 套袋前后紙袋質(zhì)量變化趨勢分析

套袋前分別從戶縣、四川、山東單層石榴紙袋中隨機取50個紙袋，石榴采摘后，再分別收集50個紙袋，按國家標準進行測試，結(jié)果見表5。

由表5可以看出，石榴紙袋紙張透氣度越大，縱向抗張指數(shù)、耐破度、縱向撕裂指數(shù)越小。這是因為，透氣度大的紙張，紙纖維粗，纖維與纖維之間形成氫鍵的數(shù)量減少，結(jié)合力下降。在打漿度基本相同的情況下，針葉木漿纖維粗大，以它為原料制成的紙袋，透氣度大;草漿纖維細小，以它為原料制成的紙袋透氣度小;闊葉木漿纖維介于針葉木漿與草漿之間，以它為原料制成的紙袋，透氣度介于兩者制成的紙袋之間［11-12］。

石榴紙袋的透氣度越小，縱向抗張指數(shù)、耐破度、撕裂指數(shù)越大，經(jīng)過一個果季，紙袋的破裂率越小;透氣度越小的紙袋 (如戶縣袋)，經(jīng)過一個果季后，透氣度變化越大，其可能原因是，在套袋過程中，紙袋經(jīng)過風(fēng)吹雨淋，紙纖維對填料的附著力下降，填料丟失，纖維與纖維之間的縫隙增大。

表5 套袋前后紙袋質(zhì)量變化分析

透氣度 1．90 μm/(Pa·s)、4．64 μm/(Pa·s)的紙袋，經(jīng)過一個果季后，破裂率基本相同，均小于透氣度 12．12 μm/(Pa·s)的紙袋。

3 結(jié)論

石榴套袋紙的透氣度是衡量紙袋內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境(大氣)交換能力的指標，對石榴質(zhì)量有顯著的影響，一方面，紙袋透氣度越大，石榴內(nèi)在質(zhì)量越好，石榴果實中重金屬的含量、農(nóng)藥殘留量越大 (可能不超標)，安全性下降;另一方面，紙袋的透氣度越大，紙袋抗張指數(shù)、耐破度、撕裂指數(shù)越小，紙袋經(jīng)過一個果季后，紙袋在田間經(jīng)過風(fēng)吹日曬后，紙袋破裂的可能性越大。因此，選擇適當透氣度的果袋是石榴安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。

我國已制訂了蘋果、香蕉、葡萄、柑橘等水果果袋的生產(chǎn)標準，石榴果袋標準尚未制定，從本課題的研究可以看出，結(jié)合石榴質(zhì)量、安全性及果袋破裂率等方面綜合考慮，陜西臨潼透氣度4．64 μm/(Pa·s)左右的果袋基本可以滿足生產(chǎn)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;主要從事蘋果安全及天然產(chǎn)物化學(xué)研究工作。

(*E-mail:lixiang@sust．edu．cn)

2011-08-23(修改稿)

陜西省13115項目 (2010 ZKC09-5);西安市科技局項目 (NC09040-7);咸陽市科技局項目 (XK0805-2);陜西省重點實驗室項目;陜西省科技廳科技攻關(guān)項目 (2010K01-083)。

(責(zé)任編輯:趙旸宇)