貴州不同地區奈李果實品質分析與綜合評價

王紅林，趙 凱，趙曉珍，王 紅，馬玉華

(貴州省果樹科學研究所，貴州 貴陽 550006)

0 引言

【研究意義】奈李(PrunussalicinaLindl.var.Cordata J.Y.Zhang et al.)是薔薇科李屬植物，原產于福建省古田縣，是桃和李的自然雜交品種，因形似桃味似李而得名[1]，是我國名、特、優珍貴經濟樹種之一，已在我國南方地區大面積推廣種植，具有重要經濟價值[2]。奈李果實風味濃甜、質脆嫩化渣，且皮薄肉厚、汁多核小、脫核，富含蛋白質、維生素、脂肪礦物質和有機酸，營養價值極高，有“李中之王”的美稱[3]。奈李有清肝除熱、生津利水的作用[4]。因此，深受廣大消費者喜愛。貴州從1994年起開始引種奈李，其在貴州的成熟期為8月上中旬，略晚于福建、湖南等地[5-6]。貴州奈李不僅深受地方種植戶和消費者喜愛，在省外水果市場也占有一席之地。開展貴州奈李果實品質分析與綜合評價研究對促進貴州奈李產業發展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】目前全國奈李種植面積己達上萬公頃，總產量在萬噸以上，是南方栽培的李類遲熟優良品種。其在福建、湖南、廣西、湖北和浙江等省的成熟期一般在6月下旬至7月上中旬，正值高溫季節，耐貯性嚴重降低[7]。張彬等[8]研究發現，奈李采后有2個呼吸高峰，低溫貯藏能抑制奈李的呼吸強度，防止果實褐變，利用保鮮劑和乙烯吸收劑能降低奈李果實的腐爛率，維持果品硬度，VC、糖、酸含量也維持在較高水平。低濃度CaCl2溶液處理能夠減弱室溫貯藏條件下奈李的呼吸作用，維持較高的VC和可溶性固形物含量，對低溫貯藏條件下奈李的呼吸作用、VC含量的降低、可溶性固性物的消耗也有一定一直作用；但高濃度CaCl2溶液對低溫貯藏期奈李果實品質的影響卻相反[9-10]。熱激處理能有效維持奈李果實的硬度和細胞結構的完整，促進糖酸升高，但對可溶性固形物含量的影響并不顯著[4]。另有研究表明，噴施微量元素水溶肥料能夠顯著增加奈李的產量，且果實的可食率、可溶性固形物和還原糖等也有提高[2]?！狙芯壳腥朦c】貴州黔南、黔東南等地均有奈李種植，但品質存在差異[11-13]，且缺乏相應的質量評價體系。主成分分析方法能在保留品質指標大部分信息的基礎上將指標進行簡化，進而進行綜合評價，此法不僅能客觀篩選綜合品質優良的資源，還能根據得分差異對各樣品做出適當評價，且已廣泛應用于李子資源及果實品質評價[14-16]?！緮M解決的關鍵問題】以貴州省6個市/州12個種植區的成熟奈李果實為試材，測定其果皮色澤、果形指數和硬度等8個外觀品質及可溶性固形物含量、可溶性糖含量和可滴定酸含量等16個營養成分指標，在此基礎上對24個品質指標進行主成分分析及系統聚類分析，并構建綜合評價體系，以期為貴州奈李產業可持續發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 奈李 奈李成熟期果實采集于貴州省6個市/州12個種植園區(表1)，選擇樹冠中上部東、南、西、北及中5個方向的果實進行采樣，每個區域選擇3株果樹，每株采15～20個果，采后用冰盒保存帶回實驗室備用。

表1 12份奈李的取樣地信息

1.1.2 儀器設備 ME204E電子天平(精度為0.01 g，德國梅特勒公司)，數顯游標卡尺(中國上海量具刃具廠，0～150 mm)，GY-1果實硬度計(中國浙江托普儀器有限公司)，CR-400美能達全自動色差計(日本柯尼卡美能達公司)，TD-45數顯手持折光儀(中國浙江托普儀器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 果實外觀品質指標測定 參照文獻[8]的方法對果實外觀品質指標進行檢測。采用電子天平稱量單果重；采用數顯游標卡尺測量果實最大縱徑與最大橫徑；采用果實硬度計測量果實去皮硬度；采用經校正的全自動色差計測定果皮顏色，得到L值、A值和B值。L值反映果面明亮程度，取值范圍為0～100，值越小越接近黑色，越大則越接近白色；A值反映紅色或綠色物質的濃度，A=0時為灰色，A>0時，值越大越接近純紅色，A<0時，越小越接近純綠色；B值反映黃色或藍色物質的濃度，B=0時為灰色，B>0時，值越大越接近純黃色，B<0時，值越小越接近純藍色。

果形指數=果實縱徑/橫徑

1.2.2 果實營養成分指標測定 采用NaOH滴定法測定可滴定酸含量(GB/T 12456—2008食品中總酸的測定)；采用折射儀法測定可溶性固形物含量(NY/T 2637—2014 水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射儀法)；參照文獻[17]的方法，分別采用蔥酮比色法、考馬斯亮藍-G250法和直接干燥法測定可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量和水分含量；采用2，6-二氯靛酚滴定法測定VC和鈣、鐵、鎂及錳的含量(GB 5009.86—2016 食品中抗壞血酸的測定，GB/T 5009.92—2003 食品中鈣的測定，GB/T 5009.90—2003 食品中鐵、鎂、錳的測定)；采用原子吸收分光光度法檢測鉀、鈉、鋅等元素含量(GB/T 15402—94 水果、蔬菜及其制品鈉、鉀含量的測定，GB/T 5009.14—2003 食品中鋅的測定)。計算可食率(%)[17]、固酸比和糖酸比[18]。

可食率=[(果實總重-果核重)/果實總重]×100%

固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量

糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量

1.3 數據統計與分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0對數據進行統計和方差分析、相關性分析、主成分分析及聚類分析。

2 結果與分析

2.1 12份奈李的外觀品質

2.1.1 外觀品質 從表2看出，12份奈李常規外觀指標存在差異。L為58.34～63.30，以4號最高，5號(62.84)其次，二者顯著高于除2號、3號、6號和8號外的其余樣品；11號最低，顯著低于除1號、9號和12號外的其余樣品。A為-2.71～7.03，以11號最高，顯著高于其余樣品；2號(4.49)和6號(4.43)其次，二者顯著高于除9號外的其余樣品；4號最低，顯著低于除7號外的其余樣品。B為36.99～44.61，以8號最高，顯著高于2號、4號、6號及10～12號；9號(43.82)和7號(43.36)其次，二者均顯著高于2號、4號、6號及11～12號；6號最低，顯著低于除2號、4號和11號外的其余樣品。單果重為66.69～132.05 g，以8號最大，6號(124.58 g)其次，二者均顯著高于其余樣品；2號較小，顯著低于其余樣品?？v徑和橫徑分別為52.69～60.64 mm和48.60～62.71 mm，樣品間差異較?。还沃笖禐?.95～1.09，以3號和11號最高，顯著高于其余樣品，其次是8號(1.07)，1號最低。各樣品去皮硬度為6.18×105～8.73×105Pa，樣品間差異均較小。

表2 12份奈李果實的外觀品質

2.1.2 外觀品質主成分分析 從表3看出，通過對8個外觀指標進行主成分分析，根據特征值大于1的原則提取到3個主成分，其對應特征值分別為3.26、1.84和1.44，累積方差貢獻率達81.74%。表明，此3個主成分能夠代表外觀品質性狀81.74%的信息，且決定此3個主成分大小的指標分別是第1主成分的單果重、縱徑和橫徑，第2主成分的硬度，第3主成分的B。以各主成分對應的方差貢獻率為權重，構建不同地區奈李外觀品質評價模型：X=0.408X1+0.230X2+0.180X3。據此得到12份奈李外觀品質的綜合得分(表4)為-0.77～0.62分，依次為4號>3號>5號>8號>6號>7號>11號>2號>10號>9號>12號>1號。

表3 12份奈李果實外觀品質指標的主成分載荷矩陣、特征值及貢獻率

表4 12份奈李果實外觀品質的綜合評價

2.2 12份奈李的營養成分

2.2.1 營養成分含量 從表5和表6看出水分、可溶性固形物、可溶性糖等9種常規品質指標及鉀、鈣、鎂等7種礦質元素含量的變化。

表5 12份奈李的9種常規品質指標

表6 12份奈李(鮮樣)7種礦質元素的含量

1)常規品質指標。12份奈李果實中，水分含量為81.32%～88.02%，以10號最高，9號最低，樣品間差異性較小。可食率均在90%以上，12號略低，僅93.14%，其余樣品為96.41%～98.07%，8號可食率最高，5號(97.94%)其次，無顯著差異。可溶性固形物含量為11.90%～17.37%，11號最高，9號(16.97%)次之，顯著高于其余樣品，4號最低。11號、9號的可滴定酸含量顯著高于其他樣品，分別為1.29%和1.00%，2號最低，僅0.61%。可溶性糖含量為5.85%～13.41%，9號最高且顯著高于其他樣品，2號(11.52%)其次，11號則顯著低余其他樣品。固酸比和糖酸比分別為13.44～25.83和4.55～18.82，二者均以2號最高，且顯著高于其余樣品，10號的固酸比最低，而11號的糖酸比最低。9號的VC含量最高，為0.60 mg/100g，明顯高于其余樣品，1號VC含量顯著低于其他樣品，僅0.17 mg/100g。3號的可溶性蛋白質含量為5.81%，較其他樣品高，1號最低，為2%。

2)礦質元素。7種被檢元素中，K、Mg和Zn元素在各樣品中的含量基本相當，差異較小。7號的K含量最低，為1.04 mg/g，6號最高，為1.84 mg/g；Mg含量為53.77(5號)～70.98 μg/g(11號)，Zn含量為1.37(9號)～1.87 μg/g(11號)；10號的Ca含量最高，為70.25 μg/g，是7號(26.39 μg/g，最低)的2.66倍；5號的Fe含量為1.98 μg/g，是1號(0.78 μg/g，最低)的2.54倍；11號的Mn含量為2.11 μg/g，是3號(0.38 μg/g，最低)的5.55倍；4號的Cu含量為6.64 μg/g，是7號(0.55 μg/g，最低)的12.07倍。

2.2.2 營養指標主成分分析 從表7看出，通過對16個營養指標進行主成分分析，共提取到5個特征值大于1的主成分，貢獻率分別為28.36%、23.95%、14.60%、11.04%和8.86%，代表16個指標中86.81%的信息。其中，主成分1的代表性指標為可滴定酸、可溶性糖和糖酸比；主成分2的代表性指標為可溶性固形物、水分和Mg；主成分3的代表性指標為可食率；主成分4的代表性指標為VC和Zn；主成分5的代表性指標為可溶性蛋白質。據此構建得到不同地區奈李營養指標評價模型：Y=0.284Y1+0.240Y2+0.146Y3+0.110Y4+0.089Y5。計算得到12份奈李16個營養指標的綜合得分(表8)，具體表現為11號>6號>9號>10號>5號>2號>8號>4號>1號>3號>12號>7號。

表7 12份奈李營養指標的主成分載荷矩陣、特征值及貢獻率

表8 12份奈李營養指標的綜合評價

2.3 果實品質因子的綜合評價

2.3.1 相關性分析 從表9可見，L與水分呈顯著正相關，與可滴定酸和Mg呈顯著負相關；A與可溶性固形物、Mg和K呈顯著正相關；B與K呈顯著負相關；水分與可溶性固形物呈顯著負相關；固酸比與可溶性糖、糖酸比呈顯著正相關；VC與糖酸比呈顯著負相關。表明，可以通過部分指標的測定預測與之相關的指標增減趨勢，相關性越強，趨勢越明顯。

2.3.2 主成分分析 從表10可知，通過降維的方法對24個指標進行主成分分析，特征值大于1的成分共有6個，其累積貢獻率達89.94%，包含奈李常規品質中絕大部分指標信息。第1主成分特征值5.77，貢獻率24.05%，其中，貢獻較大的指標為Mg和水分；第2主成分特征值5.45，貢獻率22.73%，貢獻較大的指標為糖酸比、固酸比和可滴定酸；第3主成分特征值3.52，貢獻率14.69%，貢獻較大的指標為單果重和橫徑；第4主成分特征值2.90，貢獻率12.06%，貢獻較大的指標為B；第5主成分特征值2.19，貢獻率9.13%，貢獻較大的指標為硬度；第6主成分特征值1.75，貢獻率7.29%，貢獻較大的指標為可溶性蛋白質和Ca。根據主成分分析，建立不同地區奈李果實品質綜合評價模型：Z=0.240Z1+0.227Z2+0.147Z3+0.121Z4+0.091Z5+0.073Z6，據此計算得到12份奈李果實品質的綜合得分(表11)，依次為3號>8號>5號>6號>4號>11號>7號>9號>10號>2號>1號>12號。

表10 12份奈李果實品質指標的主成分載荷矩陣、特征值及貢獻率

表11 12份奈李果實品質指標的綜合評價

2.3.3 聚類分析 從圖1看出，在類間距離為15時，12份奈李被聚為4類。第1類包括4號、5號、3號、7號和8號奈李，其果實果皮明亮度、硬度和水分較高，糖酸比、固酸比適中；第2類包括10號、12號、1號、9號和2號，其果實擁有較高的可溶性糖和可滴定酸含量，糖酸比和鈣元素含量較高；6號和11號分別歸入第3類和第4類，6號果實硬度最小、鉀元素含量最高，11號的可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、鎂及鋅元素含量最高。結合外觀品質、營養指標分析結果看，第1類外觀品質較優，第2類外觀品質排名較為靠后，但營養指標評價居中，第3類和第4類的營養指標評價較高。

圖1 12份奈李果實品質的系統聚類圖譜

3 討論

通過降維方法對貴州12份奈李的24個指標進行主成分分析，提取到6個主成分累積貢獻率達89.94%，包含了奈李常規品質中大部分信息。第1主成分為Mg和水分，第2主成分主要代表為糖酸比、固酸比和可滴定酸，第3主成分主要代表為單果重和橫徑，第4主成分主要代表為黃藍色物質濃度，第5主成分主要代表為硬度，第6主成分主要代表為可溶性蛋白質和Ca。對12份奈李的24個品質指標進行聚類分析后發現，在類間距離為15時，12份奈李被聚為4類，第1類果實果皮明亮度、硬度和水分較高，糖酸比、固酸比適中；第2類擁有較高的可溶性糖和可滴定酸含量，糖酸比和鈣元素含量較高；第3類果實硬度最小、鉀元素含量最高；第4類可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、鎂及鋅元素含量最高。結合外觀品質、營養指標分析結果來看，第1類外觀品質較優，第2類外觀品質排名較為靠后，但營養指標評價居中，第3類和第4類營養指標評價較高。

果實品質的好壞直接決定其市場競爭力，水果品質包括外觀品質和內在品質，包括色澤、果形、糖酸比及維生素含量等。廣西奈李的平均單果重為86.43 g，可溶性總糖含量7.05%，總酸含量0.46%，VC含量6.59 mg/100g，可溶性固形物含量11.23%，固酸比24.41及糖酸比15.3[16]。廣東奈李單果重一般70～100 g，最大單果重達180 g，可食率為97%[19]。1994年黔北地區引進的奈李單果重僅為40～80 g[6]，但其在長順地區的最大單果重可達230 g[13]。12份奈李單果重為66.69～132.05 g，果形指數為0.95～1.09，硬度為6.18～8.73，水分為83.96%～88.02%，可食率為93.14%～98.07%，差異較小；可溶性固形物含量11.90%～17.37%，可滴定酸含量0.61%～1.29%，可溶性糖含量5.85%～13.41%，VC含量為0.17～0.60 mg/100g FW，固酸比及糖酸比最高值分別為25.83和18.82，樣品間差異較大；7種被檢礦質元素中，K、Mg和Zn元素在各樣品中的含量基本相當，差異較??；Ca、Fe、Mn和Cu元素含量差異較大，最大差異倍數達12.07。不同園區的施肥條件、管理水平、土壤營養及其酸堿度等可能是影響奈李果實品質的因素。貴州奈李與廣西、廣東地區奈李品質也略有不同，可能與地方氣候、光照、栽培管理等方面因素有關。

4 結論

根據主成分分析建立了貴州奈李果實外觀品質評價模型：X=0.408X1+0.230X2+0.180X3；營養指標評價模型：Y=0.284Y1+0.240Y2+0.146Y3+0.110Y4+0.089Y5；綜合評價模型：Z=0.240Z1+0.227Z2+0.147Z3+0.121Z4+0.091Z5+0.073Z6。通過系統聚類，12份奈李被聚為4類，第1類包括4號、5號、3號、7號和8號，其外觀品質較優，第3類(6號)和第4類(11號)營養品質較優。12份奈李的綜合品質依次為3號>8號>5號>6號>4號>11號>7號>9號>10號>2號>1號>12號。綜合評價體系的建立可為貴州奈李產業可持續發展提供參考依據。