12個甜櫻桃品種果實品質特征評價

張素敏，楊巍，王柏松，和陽，張琪靜

（遼寧省果樹科學研究所，遼寧 營口 115009）

甜櫻桃（Prunus.avium L.），薔薇科李屬多年生木本植物[1]，集中分布在歐洲、亞洲和北美洲[2]，是世界溫帶冷涼地區廣泛栽培的落葉果樹之一，有“春果第一枝”的美譽[3]。甜櫻桃在環渤海地區大面積種植[4]，遼寧、山東等地均有栽培[5]，全國種植面積達23.33萬hm2[6]，我國是種植規模最大的國家[7]，產量近100萬t，甜櫻桃果實大、成熟早、顏色艷麗、營養豐富、品質優良，深受消費者喜愛[8]。可溶性糖和有機酸都是水果的重要營養成分和風味物質，其種類、含量、比例是決定果實品質、商品價值及市場競爭力的關鍵因素，品質評價是良種選擇和果品選優的重要依據，也是當下高品質生產過程中的研究熱點之一[9-10]。遼南地處北緯39°優勢產區，是甜櫻桃種植的黃金地帶，40 d～70 d果實發育期間晝夜溫差較大，有利于糖分的積累，近年來大量栽培觀察發現，在優越自然條件基礎上，優良品種的選種對果品質量的影響十分明顯，目前，對于甜櫻桃的研究主要集中在不同發育期栽培管理技術[11]、營養補給[12]、病蟲防治[13]以及氣象因子分析調控[14]等方面，甜櫻桃品種果實品質的綜合評價方面鮮見報道。本研究對大連瓦房店得利寺地區引進的12個甜櫻桃品種進行果實外觀品質、糖酸組成以及礦質營養含量指標的描述、檢測和綜合評價，旨在為遼南地區甜櫻桃品種選擇和結構調整奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為“長把紅”、“黃玉”、“濱庫”、“紅燈”、“小紫”、“佳紅”、“先鋒”、“拉賓斯”、“大紫”、“雷尼”、“薩米脫”、“美早”12個甜櫻桃品種果實，取材于大連瓦房店得利寺櫻桃園區，樹齡6年，土壤、肥水等立地條件及管理方式一致。2020年于各品種果實成熟期采集無機械和病蟲傷害的大小相近、著色均勻、位置相似的櫻桃果實，采后立即帶回實驗室，用保鮮盒包裝置于冰箱4℃條件下貯藏，對果實外觀指標進行觀測，對營養品質指標進行分析。

1.2 試劑

標準品（果糖、葡萄糖、山梨醇、草酸、奎尼酸、蘋果酸、莽草酸）：美國Sigma公司；甲醇（色譜純）：美國Thermo Fisher公司；偏磷酸、高氯酸、濃硝酸（均為分析純）：國藥集團沈陽化學試劑玻璃儀器有限公司；鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、錳、銅標準溶液：國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

1.3 儀器與設備

錫豐電子數顯游標卡尺：無錫凱保鼎工具有限公司；ME204E萬分之一天平：上海梅特勒-托利多儀器有限公司；DHG-9146A型鼓風干燥箱：上海精宏實驗設備有限公司；U-3000液相色譜儀：美國戴安公司；ICE3000原子吸收光譜儀：美國熱電公司。

1.4 方法

1.4.1 果實外觀經濟性狀

果實外觀觀感性狀依據目測觀察和品嘗感受客觀描述，果實形態可分為高偏心形、偏心形和矮偏心形3種；隨機取10個果實，以裂果數量與調查數量比值表征裂果程度，分為無=0%、輕≤10%、10%＜中≤20%、20%＜重≤50%、極重＞50%5個級別；柄果結合度分為易與果實分離、不帶果肉和不易與果實分離、連帶果肉2種；核肉結合度分為易與果核分離、不帶果肉和不易與果核分離、粘帶果肉2種；肉質分為軟、中、硬3種；鮮食風味按實際品嘗感受客觀描述，分為甜、淡甜、淡酸甜、酸甜、濃酸甜、濃甜酸、甜酸、淡甜酸、淡酸、酸10種。果實外觀測量性狀利用游標卡尺測量和天平稱量并計算獲得，果實縱徑、橫徑、果柄長度、果柄粗度通過游標卡尺測量獲得，果型指數=縱徑/橫徑；果柄質量、果核質量、單果重利用電子天平稱量獲得，果肉質量=單果重-果柄質量-果核質量；可食率=果肉質量/單果重。

1.4.2 果實內在營養品質

果實水分含量測定：采用烘干法，各處理果實稱重后置于干燥箱內，120℃殺青，80℃烘干至恒重，稱重，水分含量/%=（烘干前質量-烘干后質量）/烘干前質量×100。

糖、酸含量測定：稱取一定質量果實，以超純水作為浸提液進行可溶性糖提取，以偏磷酸為浸提液進行有機酸提取，機械勻漿后超聲輔助浸提15 min，10 000 r/min離心10 min，上清液經0.22 μm濾膜過慮。采用液相色譜儀檢測，利用示差折光檢測器進行可溶性糖組分檢測，色譜柱為Agilent Hi-Plex Ca柱（300 mm×7.7 mm），柱溫 85℃，純水流動相，流速為0.6 mL/min；采用紫外檢測器進行有機酸檢測，Agilent ZOBAX C18柱（4.6 mm×250 mm），柱溫20℃，流動相為0.2%的偏磷酸，流速為1.0 mL/min，檢測波長分別為214 nm。利用戴安變色龍軟件進行儀器操作程序控制與數據處理。可溶性糖總含量=果糖含量+葡萄糖含量+蔗糖含量+山梨醇含量，甜度值計算參照匤立學等[15]的方法，果糖、葡萄糖和山梨醇甜度值分別為1.75、0.70和0.40，總甜度值＝果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.70+山梨醇含量×0.40，有機酸總量=蘋果酸含量+奎尼酸含量+草酸含量+莽草酸含量，甜酸比值=總甜度值/有機酸總量，糖酸比值=可溶性總糖含量/有機酸總量。

鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、錳、銅的定量分析：取烘干樣品0.50 g，高氯酸、濃硝酸混合液浸泡過夜，300℃硝煮至均勻清亮，定容，利用原子吸收光譜儀進行定量分析。

1.5 數據處理

每個處理（顏色、果形等）調查10次測定3次，數值結果以平均值±標準差表示。采用Excel 2003進行基礎數據整理，利用DPS7.05和SPSS23軟件進行差異顯著性、相關性、聚類及主成分分析。

2 結果與分析

2.1 不同櫻桃果實主要外觀經濟性狀

2.1.1 觀感性狀

櫻桃果實主要外觀性狀見表1。

表1 櫻桃果實主要外觀性狀（觀感）Table 1 Main appearance characters（appearance）of cherry fruit

由表1可知，7個品種果實形態呈心形，3個品種呈寬心臟形，2個品種呈腎形；果實顏色由淺至深依次為黃底紅暈（佳紅、雷尼）、淡粉紅（黃玉）、粉紅（濱庫、拉賓斯）、紅（先鋒、大紫、薩米脫、美早）、紫紅（長把紅、紅燈）和紫黑（小紫）6種，以紅色居多，占33.33%；果肉顏色由淺至深依次為淡黃（黃玉、佳紅、先鋒、拉賓斯、雷尼）、粉白（濱庫）、粉紅（長把紅、紅燈、大紫、薩米脫、美早）和紫黑（小紫）4種，以淡黃色和粉紅色居多，各占41.67%；供試品種均有裂果情況，輕、中度裂果的均有3個品種，各占25%，重度裂果的有4個品種，占33.33%，極重裂果的有2個品種，占16.67%；果柄易脫落的居多，有9個品種，占75%，不易脫落的有3個品種，占25%；果實粘核占大多數，共有10個品種，占83.33%，離核的2個品種，占16.67%；硬肉品種占半數，軟肉和中等硬度的均為3個品種，各占25%；鮮食風味呈酸甜風味的有4個品種，占33.33%，濃甜酸的3個品種，占25%，濃酸甜的2個品種，占16.67%，“長把紅”呈淡甜味，“小紫”呈淡酸甜味，“拉賓斯”呈甜酸味，各占8.33%。

2.1.2 測量性狀

櫻桃果實主要外觀性狀見表2。

2.1.2.1 果形指數

從表2可以看出，果形指數范圍為0.79（紅燈）～0.96（長把紅），均值為0.86，變異系數6.64%，說明不同甜櫻桃品種間果形指數差異不大。

2.1.2.2 果柄長度和粗度

由表2可知，櫻桃果柄大多較短、中粗。果柄長度變化幅度為28.67 mm（美早）～44.60 mm（小紫），均值為37.01，變異系數為14.67%，說明不同櫻桃品種間果柄長度差異明顯，4個品種長度超過均值，占33.33%，8個品種長度在均值以下，占66.67%，說明櫻桃品種大多果柄較短，但仍有少數長柄品種；果柄粗變化幅度為1.15 mm（長把紅）～1.58 mm（大紫），均值為1.38，變異系數為9.55%，說明不同櫻桃品種間果柄粗度差異不大。

2.1.2.3 果實質量及其構成

由表2可知，果柄質量變化幅度為0.07 g（濱庫）～0.13 g（雷尼），均值為0.09，變異系數為20.59%，說明不同櫻桃品種間果柄質量差異較大，輕重相差近1倍，4個品種果柄質量超過均值，占33.33%，8個品種果柄質量小于等于均值，占66.67%，說明櫻桃品種大多果柄質量較小，但仍有少數果柄質量較大的品種；果核質量變化幅度為 0.28 g（長把紅）～0.48 g（紅燈），均值為0.38，變異系數為15.82%，說明不同櫻桃品種間果核質量差異明顯，供試品種果核質量均值上下各占一半；果肉質量變化幅度為4.23 g（小紫）～10.53 g（薩米脫），均值為7.81，變異系數為26.98%，說明不同櫻桃品種間果肉質量差異較大，高低相差1.49倍；單果重變化幅度為 4.62 g（長把紅）～10.96 g（薩米脫），均值為8.29，變異系數為25.94%，說明不同櫻桃品種間單果重差異較大，高低相差1.37倍。

2.1.2.4 可食率

由表2可知，可食率變化幅度為91.53%（小紫）～96.10%（薩米脫），均值為93.98%，變異系數僅為1.42%，說明不同櫻桃品種間果實可食率差異微小，果實由果肉、果核、果柄3部分構成，薩米脫可食率最高，顯著高于其它品種，說明該品種果核、果柄質量占比最低，果肉質量占比最高，食用價值最高。

2.2 不同櫻桃果實主要有機營養、風味及相互關系

櫻桃果實水分含量與可溶性糖組成見表3。

2.2.1 水分含量

由表3可知，不同品種果實水分含量變化幅度為80.72%（先鋒）～87.23%（長把紅），均值為84.12%，變異系數僅為1.95%，說明不同櫻桃品種間果肉水分含量差異微小，供試品種水分含量均值上下各占一半。

2.2.2 糖酸組分、甜味構成及風味品質

2.2.2.1 可溶性糖組成與含量

液相色譜分析結果表明，櫻桃果實中均含有葡萄糖、果糖和山梨醇，果糖含量變化幅度為39.35 mg/g（長把紅）～52.77 mg/g（薩米脫），均值為 46.51 mg/g，果糖占比變化幅度為36.52%（黃玉）～39.74%（長把紅），均值為38.44%；葡萄糖含量變化幅度為45.91 mg/g（長把紅）～66.48 mg/g（薩米脫），均值為 57.66 mg/g，葡萄糖占比變化幅度為41.15%（黃玉）～50.33%（大紫），均值為47.65%；山梨醇含量變化幅度為13.05 mg/g（美早）～27.22 mg/g（黃玉），均值為16.82 mg/g，高低相差1倍還多，山梨醇占比變化幅度為10.48%（大紫）～22.03%（黃玉），均值為13.91%；總糖含量變化幅度為99.01 mg/g（長把紅）～135.85 mg/g（薩米脫），均值為 120.99 mg/g。果糖、葡萄糖、山梨醇、總糖含量變異系數分別為7.42%、9.52%、25.12%、7.91%，表明不同櫻桃品種間果糖、葡萄糖、總糖含量差異不大，均是以“長把紅”最低、“薩米脫”最高，山梨醇含量差異較大。

2.2.2.2 有機酸組成與含量

櫻桃果實有機酸組成與含量見表4。

表4 櫻桃果實有機酸組成與含量Table 4 Composition and content of organic acids in cherry fruit

由表4可知，供試品種中均含有草酸、奎尼酸、蘋果酸和莽草酸，草酸含量變化幅度為0.17 mg/g（美早）～0.28 mg/g（濱庫），草酸占比變化幅度為2.14%（先鋒）～3.32%（小紫）；奎尼酸含量變化幅度為0.50 mg/g（小紫）～1.23 mg/g（濱庫），奎尼酸占比變化幅度為7.36%（小紫）～14.63%（長把紅）；蘋果酸含量變化幅度為4.39 mg/g（長把紅）～9.37 mg/g（紅燈），蘋果酸占比變化幅度為81.62%（長把紅）～89.27%（拉賓斯），均值為86.31%；莽草酸含量變化幅度為0.02 mg/g（大紫）～0.04 mg/g（濱庫），莽草酸占比變化幅度為0.20%（先鋒）～0.45%（長把紅）；總酸含量變化幅度為5.38mg/g（長把紅）～10.73mg/g（紅燈）。蘋果酸、奎尼酸、草酸和莽草酸含量變異系數分別為19.66%、26.40%、16.08%和24.58%，說明不同櫻桃品種間各類有機酸含量差異較大，平均含量分別為 6.805 3、0.835 9、0.212 0 mg/g 和 0.024 0 mg/g，分別占總酸的86.31%、10.65%、2.73%和0.31%，蘋果酸含量顯著高于其它有機酸，屬于蘋果酸優勢型。

2.2.2.3 甜度構成與風味品質

櫻桃果實甜度構成與風味評價見表5。

表5 櫻桃果實甜度構成與風味評價Table 5 Sweetness composition and flavor evaluation of cherry fruit

由表5可知，櫻桃果實甜味由果糖甜味、葡萄糖甜味和山梨醇甜味構成，果糖甜度變化幅度為68.86（長把紅）～92.34（薩米脫），果糖甜度占比變化幅度為62.21%（濱庫）～64.66%（長把紅）；葡萄糖甜度變化幅度為 32.14（長把紅）～46.53（薩米脫），葡萄糖甜度占比變化幅度為28.52%（黃玉）～32.62%（大紫）；山梨醇甜度變化幅度為5.22（美早）～10.89（黃玉），山梨醇甜度占比變化幅度為3.88%（大紫）～8.66%（黃玉）；總甜度變化幅度為 106.50（長把紅）～145.52（薩米脫）。3種甜度均值分別為81.39、40.36和6.73，分別占總甜度的63.37%、31.38%和5.25%，甜度值依次遞減、差異顯著，表明櫻桃為果糖甜型果實。3種甜度的變異系數分別為7.42%、9.52%、25.12%，表明不同品種中果糖、葡萄糖甜度差異較小，山梨醇甜度差異較大。甜酸比值變化幅度為12.12（紅燈）～20.54（薩米脫），均值為16.78，變異系數為15.27%，糖酸比值變化幅度為 11.24紅燈）～19.18（薩米脫），均值為 15.79，變異系數僅為14.98%，說明不同櫻桃品種間糖（甜）酸比值差異明顯。

2.2.2.4 可食性與糖酸營養、風味指標聚類分析

12個櫻桃品種果實風味樹狀聚類分析見圖1。

圖1 12個櫻桃品種果實風味樹狀聚類分析Fig.1 Cluster analysis of fruit flavor of 12 cherry varieties

圖1可食率、可溶性糖含量、甜度、有機酸含量、甜酸比值聚類分析結果表明，在距離系數為8.87時可將12個品種分成3大類，第1類只有“長把紅”1個品種，占8.33%，可溶性糖含量、甜度、有機酸含量均最低，可食率次低，只有甜酸比值較高，各品種綜合比對營養最低、風味最淡、可食性差，評比結果最差；第2類包括9個品種，占75%，各項指標中等或偏低，綜合評比結果中等或較差；第3類包括2個品種，占16.67%，“薩米脫”可溶性糖含量、甜度、甜酸比值、可食率均最高，有機酸含量中等偏下，“先鋒”可溶性糖含量、甜度、有機酸含量、可食率均次高，甜酸比值較低，各品種綜合比對“薩米脫”和“先鋒”果實營養豐富、風味濃郁、可食性強，符合東方人的鮮食喜好，是良好的鮮食品種。

2.2.2.5 外觀與糖酸營養及風味指標間相關性分析

櫻桃果實外觀、糖酸、風味指標相關性見表6。

表6 櫻桃果實外觀、糖酸、風味指標相關性Table 6 Correlation of cherry fruit appearance，sugar，acid and flavor indexes

由表6可知，果形指數與果柄長度呈顯著正相關，與果柄粗度、果核質量、果肉質量、果實質量呈極顯著負相關，與葡萄糖、蘋果酸含量呈顯著負相關，表明果柄越短、越粗，果實越扁，果核、果肉、果實越重，葡萄糖、蘋果酸含量越高；果柄長度與甜酸比值呈顯著正相關，與蘋果酸呈極顯著負相關，與果肉質量、果實質量、可食率呈顯著負相關，表明果柄越長，果肉、果實越輕，果實越小，可食率越低，蘋果酸含量越低，甜酸比值越高，果實越甜；果柄粗度與果柄質量、果核質量、果肉質量、果實質量呈極顯著正相關，果柄越粗，果柄、果核、果肉、果實越重，果實越大；果核質量與果肉質量、果實質量呈顯著正相關，果核越重，果肉、果實越重，果實越大；果肉、果實質量與可食率、果糖含量、葡萄糖含量呈極顯著正相關，與水分含量、莽草酸含量呈顯著負相關，果肉越重果實越大，可食率越高，果糖、葡萄糖含量量越高，水分含量與莽草酸含量越低，表明果實越大果肉占比越大果實越甜；可食率與果糖含量、葡萄糖含量呈極顯著正相關，表明多肉果實糖度較高；水分含量與果糖含量呈極顯著負相關，與葡萄糖含量呈顯著負相關，亦即，水分含量越低糖量越高果實越甜；果糖含量與葡萄糖含量呈極顯著正相關；草酸含量與奎尼酸、蘋果酸、莽草酸含量呈顯著正相關，與甜酸比值呈顯著負相關；奎尼酸含量與蘋果酸含量呈顯著正相關，與甜酸比值呈極顯著負相關；甜酸比值與蘋果酸含量呈極顯著負相關，表明酸度越低甜酸比值越高，風味越甜。說明果柄越短、越粗，果實越扁、越大，可食率越高，果糖、葡萄糖含量越高，水分越少，短果柄有利于糖分的積累。

2.3 不同櫻桃果實主要礦質營養

櫻桃果實礦質元素含量見表7。

表7 櫻桃果實礦質元素含量Table 7 Contents of mineral elements in cherry fruit

由表7可知，12個品種果實中均含有鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、錳、銅元素，平均含量由大到小依次為鉀＞鈣＞鎂＞錳＞鐵＞銅＞鋅，鉀含量變化幅度為0.94%（薩米脫）～1.70%（濱庫），鈣含量變化幅度為0.06%（拉賓斯）～0.18%（長把紅），鎂含量變化幅度為0.05%（薩米脫）～0.11%（長把紅、濱庫、紅燈），鐵含量變化幅度為21.55 mg/kg（拉賓斯）～44.69 mg/kg（紅燈），鋅含量變化幅度為 0.24 mg/kg（濱庫）～8.60 mg/kg（黃玉），錳含量變化幅度為 6.48 mg/kg（美早）～53.87 mg/kg（長把紅），銅含量變化幅度為 3.10 mg/kg（雷尼）～5.91 mg/kg（長把紅）。7種元素含量均值分別為1.35%、0.11%、0.08%和 31.41、2.69、31.83、4.39 mg/kg，以鉀含量最高，顯著高于其它元素，鈣、鎂元素次之，其它含量很少，為微量元素。各元素含量變異系數表明不同品種間鉀、鈣、鎂、鐵、銅元素含量差異較大，錳含量差異很大，鋅含量差異巨大。鉀、鈣、鎂、錳、鐵、銅、鋅質量比為 4 424∶409∶297∶12∶12∶2∶1，可分為高（鉀）、中（鈣、鎂）、低（錳、鐵、銅、鋅）3類，組間差異顯著。

2.4 不同櫻桃果實主要外觀、內在品質的主成分分析

主成分的特征值、貢獻值及累計貢獻率見表8。

表8 主成分的特征值、貢獻值及累計貢獻率Table 8 Characteristics value，contribution ratio and accumulated variance of principal components

由表8可知，采用SPSS對測得數據進行主成分分析后得到6個主成分，累計貢獻率達到92.588%，說明這6個主成分能夠全面反映12個品種的果實品質等信息，以第1、2主成分為主。

主成分載荷矩陣見表9。

表9 主成分載荷矩陣Table 9 Principal component load matrix

由表9可知，決定第1主成分的主要有果肉質量、單果重、可食率、葡萄糖含量、果糖含量、可溶性總糖含量、葡萄糖甜度、果糖甜度、總甜度和水分含量、鈣含量、錳含量等可食性狀及水分、甜味與部分礦質營養指標；決定第2主成分的主要有草酸、奎尼酸、蘋果酸、總有機酸、鉀、鎂含量和糖酸比值、甜酸比值等主要酸味與礦質營養及果實風味指標；決定第3主成分的主要有山梨醇含量及其甜度與鋅含量；決定第4主成分的主要有果形指數、銅含量和果柄粗度、果柄質量、果核質量與銅含量；決定第5主成分的主要為果柄長度。

不同品種果實品質綜合得分見表10。

表10 不同品種果實品質綜合得分Table 10 Comprehensive scores of fruit quality of different varieties

由表10可知，以7種主成分及其所對應的特征值占總特征值的比值為權重，計算綜合主成分值F，結果表明，品質綜合評價由高到低依次為“先鋒”＞“薩米脫”＞“紅燈”＞“大紫”＞“濱庫”＞“佳紅”＞“雷尼”＞“小紫”＞“黃玉”＞“美早”＞“拉賓斯”＞“長把紅”，這與聚類分析結果基本相同，進一步證明“先鋒”與“薩米脫”是較理想的甜櫻桃品種。

3 討論與結論

大小和形態是果實傳統且重要的經濟性狀，安貴陽等[16]和Costa等[17]通過生育早期果實縱、橫徑和果形指數預測蘋果成熟時果形指數和單果質量，Malladi等[18]找到了蘋果果實大小的調控基因，尚少有櫻桃果實結構和營養積累關系的探討。試驗結果表明，果柄越短、越粗，果實越扁、越大，可食率越高，果糖、葡萄糖含量越高，水分越少，果實越甜，果柄短而粗有利于糖分的積累。該研究結果可輔助探討櫻桃果實代謝生理機制，或作為雜種后代預先選擇技術，提高鑒定效率，縮短育種進程。

本研究在糖酸組成上的結果與Malladi等[18]和秦新惠等[19]關于櫻桃果實發育過程中糖酸變化及與郭梁等[20]在實生后代品質遺傳方向研究結論相似，可溶性糖組分主要是果糖和葡萄糖，有機酸組分主要為蘋果酸，同時檢測到山梨醇并進行了甜度構成和風味品質分析，得出了櫻桃果實屬于己糖、蘋果酸積累型和果糖甜型果品的結論，進一步完善了甜櫻桃糖酸組成理論。高糖低酸的“薩米脫”是良好的鮮食品種，可在栽培生產中進一步推廣，高糖高酸的“先鋒”可以作為鮮食與加工兼用品種有目的的發展，也可作為育種親本，進行種質創新改良。