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美味猕猴桃新品种‘瑞玉’果实品质综合评价

2018-10-24邴昊阳雷玉山

关键词:单果猕猴桃可溶性

王 依,雷 靖,陈 成,徐 明,邴昊阳,雷玉山,4

(1陕西省农村科技开发中心,陕西 西安 710054 ;2陕西省猕猴桃工程技术研究中心,陕西 西安 710054;3江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,江苏 句容 212400;4陕西佰瑞猕猴桃研究院有限公司,陕西 西安710054)

猕猴桃是猕猴桃科(Actindiaceae)猕猴桃属(ActinidiaLindl.)落叶藤本植物[1],原产于中国,适应温暖湿润、阳光充足、排水良好、土壤pH为6.5~7.0的环境,不耐旱,也不耐涝[2-3]。美味猕猴桃(A.deliciosa)俗称毛阳桃、硬毛猕猴桃,是目前世界上栽培最多的猕猴桃属物种,主栽品种有‘海沃德’、‘秦美’、‘徐香’、‘金魁’、‘华美2号’、‘米良1号’、‘红美’等30多个品种、株系[3];美味猕猴桃新品种‘瑞玉’是以‘秦美’为母本、‘K56’(雄株)为父本杂交育成的猕猴桃中熟品种[4]。猕猴桃果实营养丰富,长期食用可以预防多种常见病,有“水果之王”的美称。

目前,中国猕猴桃的种植面积和鲜果产量分别约为10.7万hm2和120万t,居世界首位,为推动区域经济发展、维护生态环境稳定及农民持续增收做出了重要贡献,但在出口贸易中,中国的猕猴桃鲜果仍存在果实品质中等偏低的问题[5]。果实品质是猕猴桃生产最重要的经济指标[6],提升果实品质是促进猕猴桃产业发展的重要方向。果实品质由单果质量、果形指数、硬度及干物质、可溶性固形物、可溶性糖、维生素C含量等多个指标构成,评价指标较复杂且主次难分[7]。因此,科学、客观、准确地对果实品质进行综合评价并筛选出综合品质较好的品种,均是亟待解决的问题。近年来,有关学者利用多元统计方法中的因子分析、主成分分析、隶属函数法等对果树抗逆性及果实品质进行了分析和综合评价[8-10],已有关于苹果[11]、枣[12-13]、樱桃[14]、脐橙[15]、刺梨[16]、猕猴桃[7]品质评价的报道,但关于美味猕猴桃果实品质综合评价的报道较少。

本试验以陕西省农村科技开发中心培育的猕猴桃新品种‘瑞玉’和西安猕猴桃试验站的11 个美味猕猴桃品种为试材,在果实成熟期采集果实,对其单果质量、果形指数、硬度及可溶性固形物、干物质、可滴定酸、维生素C、可溶性糖含量等生理指标进行测定,应用方差分析、相关性分析及主成分分析方法,对不同猕猴桃品种的果实品质进行综合评价,以了解新品种‘瑞玉’的综合品质,为猕猴桃种植品种的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试材料均采自西安猕猴桃试验站种质资源圃。该地区年均降水量660 mm,年日照时数1 867.5 h,分别以‘瑞玉’、‘翠香’、‘秦美’、‘徐香’、‘海艳’、‘贵长’、‘米良一号’、‘晨光’、‘金魁’、‘秋明’、‘海沃德’、‘哑特’为试材,选择长势一致、生长良好的植株(每个品种2棵),且每个品种均为5 年生,搭建水平大棚架,株行距 4 m×5 m ,管理水平一致。在猕猴桃最佳采收期采集果实样品(可溶性固形物含量>6.5%),从树冠外东、西、南、北、中5个方位果枝中部各采摘果实3~4个,每株树采摘果实15~20个。12 个猕猴桃品种的原产地及试验地成熟期见表1。

表1 不同猕猴桃品种原产地及试验地成熟期Table 1 Origins and maturation periods of different kiwifruit varieties

1.2 生理指标的测定

将果实样品带回实验室,测定单果质量与果形指数;果实于室温下自然软化,在其硬度达到1.0 kg/cm2左右时,测定果实内在品质指标[7]。

1.2.1 单果质量 取10个果实,在电子天平上称量每个果实的质量(g),并计算平均单果质量[17]。

1.2.2 果形指数 取10个果实,用游标卡尺分别测量果实腰部最大处的横径(mm)和果实的高度或纵径(mm),并计算果形指数:果形指数=果实纵径/果实横径[17]。

1.2.3 硬 度 用果实压力硬度计测定[17]。

1.2.4 可溶性固形物含量 用袖珍手持折射仪测定,以质量分数(%)表示[18]。

1.2.5 干物质含量 用烘干法测定,干物质含量=干质量/鲜质量×100%[19]。

1.2.6 可滴定酸含量 用酸碱滴定法测定,可滴定酸含量以质量分数(%)表示[17]。

1.2.7 维生素C含量 用分光光度计法测定[17]。

1.2.8 可溶性糖含量 用蒽酮乙酸乙酯法测定,可溶性糖含量以质量分数(%)表示[17]。

1.2.9 糖酸比 糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量[17]。

1.3 数据处理

对不同猕猴桃品种的单果质量、果形指数、硬度、糖酸比及干物质、可溶性糖、可滴定酸、可溶性糖、维生素C含量等9 个指标的测定数据,先进行标准化处理,然后再进行主成分分析。采用Excel 2003软件进行数据处理,利用SPSS 17.0软件进行方差分析、相关性分析及主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同猕猴桃品种果实品质的比较

12个美味猕猴桃品种果实品质指标的测定结果见表2。

表2 12个猕猴桃品种果实品质的比较Table 2 Comparison of fruit quality between twelve kiwifruit varieties

注:表内同列数字后标不同英文字母者表示差异达显著水平(P≤0.05)。

Note:Different letters in each column indicate significant difference(P≤0.05).

从表2可以看出,12个猕猴桃品种的单果质量为81.11~135.52 g,其中‘瑞玉’和‘徐香’的单果质量较小,分别为81.11和82.51 g,‘哑特’、‘米良一号’、‘秦美’的单果质量较大,分别为135.52,132.66和128.53 g,‘瑞玉’的单果质量与‘秦美’、‘贵长’、‘米良一号’、‘晨光’、‘金魁’、‘海沃德’、‘哑特’存在显著性差异;‘瑞玉’的果形指数为1.42,与‘秦美’、‘海艳’、‘贵长’、‘米良一号’、‘晨光’、‘金魁’、‘海沃德’、‘哑特’有显著性差异,与其他几个品种差异不显著;‘瑞玉’的干物质、可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比分别为24.50%,21.28%,12.09%和14.53,显著高于其余11个品种,其中可溶性糖、干物质和可溶性固形物含量分别是‘秦美’的1.78,1.48和1.54倍,‘瑞玉’的干物质、可溶性糖、可溶性固形物含量及糖酸比分别较‘翠香’高2.72%,1.04%,2.90%和1.67;‘瑞玉’的可滴定酸含量显著低于‘徐香’、‘海艳’、‘米良一号’、‘晨光’、‘金魁’、‘秋明’、‘海沃德’,与‘翠香’、‘秦美’、‘贵长’、‘哑特’无显著性差异;12 个品种中,‘金魁’的维生素C含量最高,为167.05 mg/hg,‘海沃德’最低,为43.02 mg/hg,‘瑞玉’维生素C含量居中,为83.53 mg/hg;‘金魁’的糖酸比最低,为5.56。

2.2 猕猴桃果实品质指标的相关性

从表3可以看出,猕猴桃果实的可溶性固形物含量与干物质、可溶性糖、维生素C含量呈极显著正相关,相关系数分别为0.949,0.868和0.840;干物质含量与可溶性糖和维生素C含量呈极显著正相关,相关系数分别为0.900和0.865;可溶性糖含量与维生素C含量呈极显著正相关,相关系数为0.841;可滴定酸含量与维生素C含量呈极显著负相关,相关系数为-0.739。

表3 猕猴桃果实品质指标的相关性分析Table 3 Correlation analysis of kiwifruit quality index

注:**表示在P=0.01水平相关性显著。

Note: ** means significant atP=0.01.

2.3 不同猕猴桃品种果实品质的综合评价

2.3.1 各指标的主成分因子分析 从表4可以看出,对12 个猕猴桃品种果形指数、单果质量、硬度及可溶性固形物、维生素C、可滴定酸、可溶性糖含量等9个指标的测定数据标准化处理后进行主成分分析,以特征值大于1为标准,共提取了3个主成分。前3个主成分对综合品质的累积贡献率已达到84.196%(超过80%),可以反映大部分的信息,所以提取前3个主成分用来综合评价猕猴桃品质。主成分1的贡献率为48.608%,所携带的信息主要是干物质含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比、可滴定酸含量;主成分2的贡献率为18.508%,所携带的信息主要是维生素C含量、果形指数;主成分3的贡献率为17.080%,所携带的信息主要是单果质量和硬度。

2.3.2 不同猕猴桃品种果实综合品质的确定 根据特征向量和标准化后的数据,可得出前3个主成分得分的函数表达式为:

Y1=-0.194X1-0.249X2+0.195X3+

0.452X4+0.464X5-0.260X6+

0.434X7+0.429X8-0.045X9;

Y2=-0.283X1-0.076X2-0.494X3+

0.05X4+0.067X5+0.414X6+

0.243X7+0.001X8+0.656X9;

Y3=-0.294X1-0.079X2-0.515X3+

0.052X4+0.069X5+0.432X6+

0.253X7+0.001X8+0.683X9。

以各主成分对应的方差贡献率为权重,可构建综合评价模型为:

Y=48.608%Y1+18.508%Y2+17.080%Y3。

由各主成分因子向量载荷系数及各主成分特征值可计算得到不同猕猴桃品种果实品质相关矩阵的特征向量,结果如表4所示。根据以上模型计算出12 个猕猴桃品种果实品质综合得分见表5。由表5可知,12 个猕猴桃品种综合得分由高到低依次为‘金魁’、‘翠香’、‘瑞玉’、‘海艳’、‘哑特’、‘徐香’、‘晨光’、‘贵长’、‘秦美’、‘秋明’、‘海沃德’、‘米良一号’。

表4 各主成分初始因子载荷矩阵、特征向量及方差贡献率Table 4 Factor loading matrix,characteristic vector and variance contribution rate of each principal component initial factor

表5 不同猕猴桃品种品质的主成分得分Table 5 Principal component scores of different kiwifruit varieties

3 讨 论

猕猴桃果实品质直接影响果实的商品价值,因此始终是我国果树生产者高度关注的因子,其中可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、固酸比4项指标是常用的水果风味品质评价指标[20-22]。赵金梅等[23]的研究发现,美味猕猴桃可溶性固形物含量为‘翠香’>‘徐香’>‘海沃德’>‘秦美’;许牡丹等[24]研究表明,美味猕猴桃中可溶性固形物含量和总糖含量由高到低均表现为‘翠香’、‘徐香’、‘哑特’、‘秦美’、‘海沃德’;Ma等[25]报道,几种猕猴桃的维生素C含量表现为‘翠香’>‘徐香’>‘秦美’>‘海沃德’。本研究发现,‘秦美’的维生素C含量较‘徐香’高10.8 mg/hg,这与Ma等[25]的报道不一致。由于猕猴桃的维生素C含量与果实成熟度呈负相关,因而推测上述差异是果实的采收硬度标准不同所致[26]。此外,本研究供试美味猕猴桃品种中可溶性固形物含量排序与赵金梅等[23]的结果一致,而与许牡丹等[24]的排序稍有差别,这可能与猕猴桃的栽培管理技术差异有关。与其他11 个品种相比,新品种‘瑞玉’果实的干物质含量、可溶性固形物含量、糖酸比显著高于其他11个品种,且综合品质较高。

目前,基于相关性分析的果实品质评价已在苹果[27-28]、毛葡萄[29]、枣[30]、梨[31]等中有报道。姜松等[32]对猕猴桃低温贮藏期间果实硬度与化学品质的相关性进行研究,发现各品质指标之间均存在极显著的相关性。毛祝新等[33]的研究表明,紫果型黑蕊猕猴桃可溶性固形物含量与可溶性糖含量之间存在极显著的正相关性,相关系数为0.82,维生素C含量与可溶性糖含量呈极显著的负相关性,与可滴定酸含量呈极显著的正相关性。本研究发现,可溶性固形物含量与可溶性糖含量呈极显著正相关,这与毛祝新等[33]的报道一致;维生素C含量与可溶性糖含量呈极显著正相关,与可滴定酸含量呈极显著负相关,却与毛祝新等[33]的报道相反,出现这种现象的原因可能与试验处理不同有关,毛祝新等[33]是将果实分阶段进行采收并放置冷库中贮藏备用,而本试验是在可溶性固形物含量>6.5%时进行采收,室温下自然软化后测定其内在品质。

采用多项指标对果实品质进行综合评价,结果应优于单指标评价,但实际却复杂难辨,因此本研究采用方差分析、相关性分析和主成分分析相结合的方法对多项评价指标进行降维。Kurtaniek等[34]使用零均值和归一化标准差法对克罗地亚小麦的麸质数据进行了转化;Pestana等[35]通过测定花的营养元素,利用主成分分析法来评价柑橘果实品质;仇占南等[36]通过主成分分析法筛选出评价野生软枣猕猴桃果实品质的重要指标是果实的总酚含量、维生素C含量、固酸比、平均单果质量、可溶性固形物含量和可滴定酸含量。本研究通过主成分分析法,提取出3个主成分值,主成分1包括了决定猕猴桃品质优劣的重要指标,如干物质含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比、可滴定酸含量,主成分2和主成分3主要携带了猕猴桃的外观指标及维生素C含量。12 个猕猴桃品种中,‘金魁’、‘翠香’、‘瑞玉’、‘海艳’、‘哑特’、‘徐香’等的评分较高,综合评价结果与品种的实际表现基本一致。主观评价中‘金魁’不如‘瑞玉’和‘翠香’口感好,但综合评价中‘金魁’的综合品质却最好,这可能与‘金魁’果形大、维生素C含量高有关,主成分分析并不能考虑人们的偏好性。

4 结 论

1)新品种‘瑞玉’的干物质、可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比显著高于其他11 个猕猴桃品种,且综合品质较高。

2)经过主成分分析得到12个猕猴桃品种品质优劣的顺序依次为‘金魁’、‘翠香’、‘瑞玉’、‘海艳’、‘哑特’、‘徐香’、‘晨光’、‘贵长’、‘秦美’、‘秋明’、‘海沃德’、‘米良一号’。

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