不同級(jí)別無(wú)核白葡萄果實(shí)外觀與品質(zhì)差異特征及分級(jí)

戶金鴿，白世踐，陳 光，趙榮華，蔡軍社

(新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200)

0 引 言

【研究意義】無(wú)核白葡萄(Vitisviniferacv.Thompson Seedless)屬歐亞種東方品種群[1]。新疆吐魯番是全國(guó)無(wú)核白的主要產(chǎn)區(qū)[2]，種植面積達(dá)3.78×104hm2(56.74萬(wàn)畝)，用于制干的占總產(chǎn)量約90%[3]。鄯善縣是吐魯番市主要葡萄栽培區(qū)域，面積約1.57×104hm2(23.53萬(wàn)畝)。近幾年已由單純的制干轉(zhuǎn)向鮮食[4]。果品分級(jí)，不僅可以滿足不同層次消費(fèi)者的需求，而且加工者還可以根據(jù)不同的加工要求求購(gòu)滿足相應(yīng)要求的產(chǎn)品作為原材料[5]。果品分級(jí)不僅實(shí)現(xiàn)果品的優(yōu)質(zhì)優(yōu)化，還有利于提高果品的競(jìng)爭(zhēng)力。【前人研究進(jìn)展】李德華等[6]參照庫(kù)爾勒香梨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)操作方法，以主成分分析與聚類分析方法篩選出果肉硬度、丁香酸、草酸和蔗糖含量作為識(shí)別5種類型果實(shí)品質(zhì)的特征指標(biāo)，建立了庫(kù)爾勒香梨的果實(shí)分析特征方法；張俊雄等[7]提出了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的山竹大小和顏色分級(jí)方法，盧軍等[8]對(duì)柑橘品種分級(jí)要素進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)認(rèn)為，橘皮顏色、水分和橘子軟硬程度對(duì)總分影響最大，橘子軟硬程度和水分有較高的相關(guān)性，且橘皮顏色、水分與口感之間的相關(guān)性最高。吳明清等[9]對(duì)新疆駿棗的主要特征參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)分析，為紅棗的分級(jí)參數(shù)的選擇及定量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供科學(xué)依據(jù)，除密度外，紅棗的各特征參數(shù)均對(duì)等級(jí)有顯著影響。虞飛宇[10]根據(jù)哈密瓜形態(tài)特征預(yù)測(cè)其重量，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性達(dá)到98.1，函數(shù)判別法對(duì)哈密瓜大小進(jìn)行檢測(cè)與分類，實(shí)現(xiàn)了哈密瓜重量與大小的分級(jí)。程大偉等[11]對(duì)夏黑葡萄果實(shí)質(zhì)量進(jìn)行了分級(jí)評(píng)價(jià)及標(biāo)準(zhǔn)的研究，穗質(zhì)量400～800 g、果粒質(zhì)量5～9 g時(shí)，果實(shí)質(zhì)量最好，唐莎莎[12]對(duì)無(wú)核白葡萄9個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變異及其分布規(guī)律進(jìn)行了分析，并根據(jù)各指標(biāo)分布特點(diǎn)，利用概率分級(jí)發(fā)確定各分級(jí)點(diǎn)，統(tǒng)一將果實(shí)分為5級(jí)。【本研究切入點(diǎn)】目前已有關(guān)于夏黑和陽(yáng)光玫瑰果實(shí)質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)，吐魯番作為全國(guó)無(wú)核白葡萄的主產(chǎn)區(qū)，無(wú)核白葡萄以由制干轉(zhuǎn)向鮮食，有研究開(kāi)展了無(wú)核白葡萄果實(shí)外觀和糖酸差異的報(bào)道，而關(guān)于無(wú)核白葡萄果實(shí)分級(jí)的研究鮮有報(bào)告，有必要開(kāi)展無(wú)核白葡萄果實(shí)的分級(jí)研究。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】對(duì)3個(gè)不同產(chǎn)區(qū)的無(wú)核白葡萄果穗質(zhì)量、果粒質(zhì)量的可溶性固形物含量、可滴定酸、單寧、多酚等進(jìn)行分析，為無(wú)核白葡萄果實(shí)質(zhì)量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

鄯善縣位于新疆吐魯番盆地，氣候極端干旱。N 42.91°，E 90.30°；海拔419 m。年降雨量25.3 mm，年蒸發(fā)量2 751 mm，全年日照時(shí)數(shù)為3 122.8 h，≥10℃積溫4 525℃以上，無(wú)霜期192 d左右。

2017年8月10日分別從鄯善縣3個(gè)地點(diǎn)：新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所試驗(yàn)場(chǎng)2號(hào)試驗(yàn)地(W1)、園藝場(chǎng)(W2)、新村(W3)，采集無(wú)核白葡萄成熟果實(shí)樣品于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定和分析。

1.2 方 法

1.2.1 分級(jí)

將各采樣點(diǎn)的無(wú)核白葡萄進(jìn)行不同級(jí)別的統(tǒng)計(jì)，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際種植情況，以100 g為區(qū)間，將果實(shí)穗質(zhì)量分為≤300 g、301～400 g、401～500 g、501～600 g、601～700 g、701～800 g、801～900 g、901～1 000 g、>1 000 g的不同級(jí)別，每個(gè)級(jí)別的果穗不少于20穗，測(cè)定各級(jí)別的果穗性狀及品質(zhì)指標(biāo)；根據(jù)單粒大小進(jìn)行果粒分級(jí)，分級(jí)級(jí)別分別為≤1.5 g、1.51～2.0 g、2.01～2.5 g、2.51～3.0 g、3.01～3.5 g、3.51～4.0 g、>4.0 g，測(cè)定每個(gè)級(jí)別的果粒性狀及品質(zhì)指標(biāo)。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

果穗及果粒質(zhì)量：果穗質(zhì)量用精度為0.01的電子計(jì)價(jià)秤稱量。

果面顏色、緊密度：果面顏色采取賦值的方法，綠色1分，黃色、綠黃2分，黃綠3分，取平均值；果穗緊密度根據(jù)葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[13]進(jìn)行賦值：1，極疏；3，疏；5，中；7，緊；9，極緊。

果粒硬度、拉力：用GY-4型數(shù)顯示水果硬度計(jì)測(cè)定果粒硬度(kg/cm2)，用拉力計(jì)測(cè)果柄拉力，單位N。

果粒縱橫徑：用游標(biāo)卡尺測(cè)量50粒果粒的縱徑、橫徑。

色差：L值越大，表示樣品表面越亮，a值為紅綠值，其中-a表示綠色，值越小，樣品越綠，+a表示紅色，值越大，表示樣品越紅；b值為黃藍(lán)值，其中-b為藍(lán)色，值越小，樣品越藍(lán)，+b越大，樣品越黃。

SSC、可滴定酸、固酸比：用手持測(cè)糖儀測(cè)定果粒可溶性固形物含量，用酸堿滴定法測(cè)定果實(shí)的可滴定酸含量，并計(jì)算固酸比。固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。

皮果比：稱取一定量的果粒，去皮后吸干水分，用電子天平稱量皮重，計(jì)算皮果比。皮果比=果皮重/果粒重。

單寧、多酚：剝?nèi)」ひ旱心コ煞勰偡雍繙y(cè)定采用福林-肖卡法測(cè)定[14]，結(jié)果以沒(méi)食子酸計(jì)(mg/g)；單寧含量采用福林-丹尼斯法測(cè)定[15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

隸屬函數(shù)值：

u(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)，j=1,2,…,n.

式中，Xj為第j個(gè)綜合指標(biāo)；Xmin為第j個(gè)綜合指標(biāo)的最小值；Xmax為第j個(gè)綜合指標(biāo)的最大值。

綜合指標(biāo)權(quán)重：

式中：wj為第就j個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度即權(quán)重；Pj為第j個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。

各基因型的綜合大小：

式中：D值為綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)所得的綜合評(píng)價(jià)值。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行處理并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。利用DPS6.5對(duì)9個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同穗重?zé)o核白果實(shí)性狀的差異性

2.1.1 不同穗重?zé)o核白葡萄果穗基本性狀差異

研究表明，果穗質(zhì)量最大的是1 552.00 g，最小的是105.00 g，果穗質(zhì)量的的頻率分布符合正態(tài)分布。

W1地塊測(cè)的無(wú)核白質(zhì)量在225.20～1 185.33 g，果穗變異系數(shù)最大的是≤300 g(25.32)，其次是>1 000 g(17.84)，變異系數(shù)最小的是701～800 g(4.14)；W2地塊測(cè)的無(wú)核白質(zhì)量在206.00～1 099.61 g，果穗變異系數(shù)最大的是≤300 g(27.75)，最小的是701～800 g(2.61)；W3地塊測(cè)的無(wú)核白質(zhì)量在223.48～1 163.20 g，果穗變異系數(shù)最大的是≤300 g(22.78)，其次是>1 000 g(15.40)，最小的是601～700 g(3.29)；不同穗重組別果穗的變異系數(shù)較大的是≤300 g和>1 000 g，變異系數(shù)較小的是601～700 g和701～800 g。

3個(gè)不同的取樣地點(diǎn)中，W2的果實(shí)可溶性固形物含量、固酸比最低(16.73%、33.47%)，VC含量較高的是新村的無(wú)核白，單寧和多酚含量均以W1的偏高，W3的較低，W1和W2的果面顏色變化不大，當(dāng)W3的果穗大于901 g時(shí)，果面顏色偏綠。當(dāng)果穗大于800 g時(shí)，果實(shí)可溶性固形物含量、固酸比低于其他級(jí)別的果穗，可滴定酸含量、VC含量、單寧、多酚含量未隨果穗的增加而呈現(xiàn)一定的變化趨勢(shì)。圖1，表1

表1 不同穗重組別無(wú)核白葡萄果穗基本性狀

圖1 果穗質(zhì)量的頻率分布

2.1.2 不同穗重?zé)o核白葡萄果粒基本性狀差異

研究表明，W1平均果粒硬度較W2和W3大，其中W3的果粒硬度最小，對(duì)于同級(jí)別的果穗而言，W1略高于W2但明顯高于W3。在不同級(jí)別的果穗中，果粒硬度隨果穗重量的增加略有所增加，≤300 g的果粒硬度較其他級(jí)別果穗的果粒硬度小，W3的果粒硬度最小為0.94 kg/cm2，W1的最大為2.01 kg/cm2，>1 000 g的果粒硬度最小是新村(2.00 kg/cm2)，最大為園藝場(chǎng)(2.95 kg/cm2)，W1和W2的501～1 000 g不同級(jí)別果穗的果粒硬度集中在2.0～2.35 kg/cm2。

不同果穗級(jí)別的無(wú)核白果實(shí)的果柄拉力變化不大，W1的果柄拉力大多在3.0 N以上，W2和W3的果柄拉力隨果穗質(zhì)量的增大總體上呈增加趨勢(shì)。W1平均粒重略高于其它取樣地點(diǎn)，大多集中在3.0～3.30 g，W2和W3大多集中在2.0～3.0 g。W1不同穗重的無(wú)核白果粒變異系數(shù)較W2和W3小。皮果比大體上隨果粒的增大而有所下降。隨果穗質(zhì)量的增加，a值和b值總體上呈下降的趨勢(shì)，果面顏色逐漸變綠。當(dāng)果穗質(zhì)量增加時(shí)，果粒縱徑也略有增加，但增加幅度不明顯，橫徑變化不大，果形指數(shù)變化無(wú)規(guī)律，600～700 g的果形指數(shù)較其它級(jí)別的大。表2

表2 不同穗重組別無(wú)核白葡萄果粒基本性狀

2.1.3 不同穗質(zhì)量級(jí)別果實(shí)質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)

研究表明，3個(gè)主成分方程，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)87.38%，這3個(gè)主成分基本上反映了無(wú)核白葡萄的品質(zhì)。第一主成分的貢獻(xiàn)率達(dá)58.378%，主要由可溶性固形物含量、固酸比和果面顏色，第二主成分為16.121%，代表了果穗質(zhì)量、單寧含量和多酚含量，第三主成分貢獻(xiàn)率為12.879%，代表了果穗緊密度和可滴定酸含量。表3

表3 各指標(biāo)的系數(shù)及貢獻(xiàn)率

計(jì)算各級(jí)別的綜合得分D值，D值越大，果實(shí)的綜合品質(zhì)越好。>1 000 g的排名第一，但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，>1 000 g的果穗緊密度較大，顏色較綠，可溶性固形物含量較低，且果穗分布頻次較少，僅3.39%，301～400 g分布頻次雖然較多，但單位面積產(chǎn)量較低，801～900 g分布頻次較低，這兩者均偏離生產(chǎn)實(shí)際，≤300 g級(jí)別的果穗的得分最低(0.42)，果穗綜合表現(xiàn)最差，401～800 g的果穗較好。表4

表4 各指標(biāo)的權(quán)重、u(Xj)值、D值以及綜合評(píng)價(jià)

2.2 不同粒重?zé)o核白果實(shí)性狀

2.2.1 不同粒重?zé)o核白葡萄果實(shí)基本性狀差異

研究表明，果粒質(zhì)量的頻率分布符合正態(tài)分布。不同無(wú)核白單粒重的硬度、果粒縱徑、橫徑隨著平均果粒的增大而增大，果型指數(shù)變化不大；除W1未測(cè)得果柄拉力外，W2和W3的果柄拉力隨果粒質(zhì)量的增大而增大；W3的果粒亮度大于W1和W2，在一定果穗范圍內(nèi)，果穗小，果粒也較小，果粒顏色偏黃。圖2，表5

圖2 果粒質(zhì)量的頻率分布

表5 不同粒重?zé)o核白葡萄果實(shí)基本性狀的差異

2.2.2 不同粒重?zé)o核白葡萄果實(shí)品質(zhì)性狀差異

研究表明，W2的可溶性固形物含量W1和W3的低，可滴定酸變化幅度不大，W2無(wú)核白的固酸比較其它區(qū)域低。可溶性固形物含量隨果粒的增大略有降低，可滴定酸含量變化規(guī)律不明顯，≤1.5 g的果粒固酸比較高，3.51 g以上的果粒固酸比較其它果粒偏低，VC含量變化規(guī)律性不強(qiáng)，W1的果皮多酚和單寧含量較W2、W3粒略高，但多酚和單寧含量隨果粒的增大變化規(guī)律不明顯。表6

表6 不同粒重?zé)o核白葡萄果實(shí)品質(zhì)性狀的差異

2.2.3 不同穗質(zhì)量級(jí)別果實(shí)質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)

研究表明，2個(gè)主成分方程，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)86.42%，可認(rèn)為這2個(gè)主成分大體反映了無(wú)核白葡萄果粒品質(zhì)。第一主成分的貢獻(xiàn)率達(dá)77.975%，主要由可溶性固形物含量、固酸比和VC，第二主成分貢獻(xiàn)率為15.789%。>4.01 g的排名第7，果粒品質(zhì)最差，3.01～3.50 g的果粒質(zhì)量最佳。無(wú)核白果粒質(zhì)量在2.01～3.50 g的質(zhì)量較好。表7～8

表7 各指標(biāo)的系數(shù)及貢獻(xiàn)率

表8 各指標(biāo)的權(quán)重、u(Xj)值、D值以及綜合評(píng)價(jià)

3 討 論

張明智等[3]認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)制干向鮮食的過(guò)渡，要有質(zhì)量認(rèn)識(shí)的改變。果穗小，穗形較松散，商品性差，果穗大，若不疏果，果穗較緊，后期病害較重。

果穗的分布頻次總體上隨果穗質(zhì)量的增加呈下降趨勢(shì)，401～700 g果穗的分別頻次較高，果穗質(zhì)量越大，分布頻次越低。從不同地方所采的無(wú)核白根據(jù)實(shí)際情況分別將無(wú)核白分為9個(gè)級(jí)別，≤300 g的果穗的變異系數(shù)最大，601～800 g果穗的變異系數(shù)較小。2號(hào)地的果粒硬度普遍大于園藝場(chǎng)、新村，果柄拉力規(guī)律性不強(qiáng)，園藝場(chǎng)和新村的果柄拉力隨果穗質(zhì)量的增大總體上呈增加。園藝場(chǎng)、新村的無(wú)核白果粒變異系數(shù)較大，2號(hào)地的變異系數(shù)較小；皮果比大體上隨果粒的增大而有所下降，這是因?yàn)橄嗤亓康墓＃」５墓け砻娣e大于大果粒的表面積；果穗質(zhì)量增大，果粒縱徑也略有增加，但增加幅度不明顯，果粒橫徑變化不大。通過(guò)對(duì)與果穗質(zhì)量有關(guān)的9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析發(fā)現(xiàn)，3個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率達(dá)87.38%，基本認(rèn)為反映了果穗的基本性狀，第一主成分可概括為可溶性固形物含量、固酸比和果面顏色，第二主成分可概括為果穗質(zhì)量、單寧和多酚，第三主成分可概括為果穗緊密度和可滴定酸，這與程大偉等[11]的部分研究結(jié)果相同；葡萄產(chǎn)量過(guò)高，留果量過(guò)多會(huì)影響果實(shí)品質(zhì)[16]，若留果過(guò)少，則影響產(chǎn)量，通過(guò)疏果使源庫(kù)關(guān)系要達(dá)到一種平衡，才能生產(chǎn)出高質(zhì)優(yōu)產(chǎn)的果品，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)果穗質(zhì)量在401～800 g時(shí)，果穗性狀和品質(zhì)都較好。

無(wú)核白自然生長(zhǎng)情況下，果粒較小，生產(chǎn)上一般使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，使得無(wú)核白葡萄品質(zhì)與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有著直接關(guān)系。研究將大小不同的果實(shí)分為7個(gè)級(jí)別，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，果粒硬度隨果粒的增大而增大，這與吳德玲等[17]的研究結(jié)果一致，但與周會(huì)玲等[18]的研究結(jié)果不一致，可能是品種不同導(dǎo)致的。果實(shí)的可溶性固形物含量隨果粒的增大略有降低，這與張靜等[19]的研究結(jié)果一致，可滴定酸含量變化規(guī)律不明顯，≤1.5 g的果粒固酸比較高，3.51 g以上的果粒固酸比較其它果粒低，VC含量變化規(guī)律性不強(qiáng)。將與果粒性狀有關(guān)的粒質(zhì)量、可溶性固形物含量、可滴定酸、固酸比、VC、單寧和多酚含量進(jìn)行主成分分析，2個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率達(dá)到86.42%，認(rèn)為這兩個(gè)主成分反映了果粒的基本性狀，第一主成分可概括為可溶性固形物含量、固酸比和VC，第二主成分可概括為果粒質(zhì)量和可滴定酸含量。

4 結(jié) 論

4.1將果穗質(zhì)量以100 g為基礎(chǔ)分了9個(gè)級(jí)別、果粒質(zhì)量以0.5 g為基礎(chǔ)分了7個(gè)級(jí)別，果穗和果粒樣品均符合正態(tài)分布。

4.2第一主成分的貢獻(xiàn)率達(dá)58.378%，代表可溶性固形物含量、固酸比和果面顏色，第二主成分為16.121%，代表果穗質(zhì)量、單寧含量和多酚含量，第三主成分貢獻(xiàn)率為12.879%，代表果穗緊密度和可滴定酸含量，這3個(gè)主成分基本反映了果實(shí)品質(zhì)。

4.3第一主成分的貢獻(xiàn)率達(dá)77.975%，主要由可溶性固形物含量、固酸比和VC，第二主成分貢獻(xiàn)率為15.789%，代表了果粒質(zhì)量和可滴定酸，這2個(gè)主成分反映了果粒品質(zhì)。

4.4可溶性固形物含量和固酸比對(duì)于無(wú)核白葡萄果穗品質(zhì)還是果粒品質(zhì)都重要，果穗質(zhì)量401～800 g、果粒2.01～3.50 g的無(wú)核白品質(zhì)較好。