鲜食枣品质的综合评价

2014-06-08陈文涛袁德义张日清韩志强黄春元段练

湖南农业大学学报（自然科学版） 2014年1期

陈文涛，袁德义*，张日清，韩志强，黄春元，段练

(1.中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室，湖南长沙 410004；2.衡阳市林业局，湖南衡阳421000)

枣(Zizyphus jujuba Mill.)是中国第一大干果树种，栽培面积和产量均占世界的99%[1]。鲜食枣具有果实肉质脆、汁液多、味甜或酸甜、风味独特等优点。南方光、热充足，可以实现鲜食枣一年多熟生产[2]。南方枣业生产起步较晚，目前还存在良种数量少、现有良种性状存在缺陷、品种结构不合理等问题。因子分析以最少的信息丢失，将众多原始变量浓缩成少数几个综合因子，是一种常用于对多指标进行综合评价的多元统计方法。有学者利用因子分析法对辣椒的耐盐性[3]和主要表型性状[4]、甘蔗的经济性状[5]、黄瓜的数量性状遗传[6]和冬枣的优良单株果实品质进行综合评价[7]，也有学者利用多维空间、多维向量综合评定的数学模型[8]、灰色关联分析[9]和主成分分析方法[10]对鲜食枣品质进行综合评价。前叙评价方法中，前2种方法都需要对不同性状指标赋予权重，人为干扰因素较大。因子分析与主成分分析类似，它重在解释原始变量之间的关系，经过提取因子的矩阵旋转，使潜在因子的实际意义更加明确[11–13]。目前，用因子分析法分析鲜食枣品质性状的研究尚少。笔者以衡阳地区14个当地及引栽优良鲜食枣品种为试材，运用因子分析法对鲜食枣主要品质性状进行分析，进而对鲜食枣品质进行综合评价，旨在为该地区鲜食枣品种的选择、优良品种选育及鲜食枣产业发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

鸡蛋枣、早脆王、梨枣、特早4号、糖枣、玉泉8号、沾化冬枣、苹果冬枣、大果冬枣、脆枣、芒果冬枣、蜜枣、金丝蜜枣、金丝4号(分别编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14)采自衡阳市衡南县向阳镇向阳苗圃。

1.2 方法

于衡阳市衡南县向阳镇向阳苗圃分批随机采集鲜食枣果实。在 14个品种鲜食枣树体中上部的东、南、西、北各采集果实60个，单株为1个试验小区，重复3次。将采集到的果实置于冰盒，迅速带回实验室于 4 ℃冰箱中贮藏。第一批于 2012年8月10日采摘，于8月12—13日测定果实品质；第二批于2012年9月4日采摘，于9月5—7日测定果实品质。

1.3 测定指标及方法

测定单果质量(g)、果实整齐度、果实硬度(N/cm2)、可食率(%)、可溶性固形物含量(%)、可滴定酸含量(%)、可溶性糖含量(%)、V–C含量(mg/(100 g))、糖酸比和果实口感 (分别用 X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9和 X10表示)。单果质量用电子天平(精度0.01)测定；果实整齐度参照文献[14]的方法测定；果实硬度用果实硬度计(日本竹村产品，型号为FHR–5)测定；可溶性固形物含量用WYT–I糖度计测定；可滴定酸含量用指示剂滴定法测定[15]；可溶性糖含量由蒽酮比色法测定；V–C含量采用2,6–二氯靛酚比色法测定[16]。

果实口感测定方法：先测定果肉质地、果肉粗细、果肉汁液指标，分为好(5分)、较好(4分)、一般(3分)、差(2分)和较差(1分)5个等级，请5名专业人员按文献[17]的方法品尝，评定记分，结果取平均值。

1.4 数据处理

在因子分析前，用隶属函数法对数据进行转化：正相关指标(单果质量、果实硬度、可食率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、V–C含量、可溶性糖含量、糖酸比、果实口感)依据公式 (1)进行转化，负相关指标(果实整齐度)依据公式(2)进行转化。使用 SPSS 17.0 软件进行因子分析，得到各品种的公因子分值 Fjn。综合分值Dn以相应公因子的贡献率Ej为权重，由公式(3)计算得到。

式中：Uin和U'in分别为第n个样品第i个指标的原始数据经转化后的隶属函数值；Xin指第 n个样品第 i 个指标的原始测定结果；Ximax和 Ximin分别指样品组中第i个指标的最大值和最小值；Dn为由因子分析法得到的各样品果实品质的综合分值；Fjn为第n个样品第j个特征值>1的公因子的分值；m为特征值>1的公因子的个数；Ej为第j个公因子的贡献率。

2 结果与分析

2.1 供试鲜食枣的主要品质性状

由表1可见，14个品种的鲜食枣单果质量的变异系数最大，达56.28%，最大单果质量为27.92 g，最小单果质量为5.93 g，平均14.66 g；果实整齐度、果实硬度和糖酸比的变异系数分别为 31.43%、26.69%和26.87%；可食率变异系数最小，为0.87%；可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖和果实口感的变异系数为7%~22%。

表1 各品种鲜食枣果实的主要品质性状Table 1 Major mean quality traits in fruit of fresh edible jujube

2.2 各品质性状间的简单相关关系

果实整齐度是一个负向性指标，即果实整齐度越小，果实越整齐[14]。由表2可知，单果质量与果实整齐度呈正相关，说明单果质量越大，果实越不整齐。这与实际情况相符。单果质量与果实硬度呈负相关。这可能是由于单果质量大的品种，果肉疏松，硬度较低。果实整齐度与果实口感、可溶性糖与糖酸比的负相关系数较高，表明这些性状之间存在着一定的相关性。由于性状间存在相关性，若直接利用品质性状指标对各品种进行综合评价将会导致信息重叠，评价结果不理想，因此，需要对其进行综合评价。

表2 鲜食枣品质性状间的相关系数Table 2 Correlation coefficients among fruit quality traits of fresh edible jujube

2.3 供试鲜食枣主要品质性状的因子分析

对表1中的数据用隶属函数转化后进行因子分析，10项指标中前 4个公因子(特征根>1)的方差贡献率、累计方差贡献率和采用最大方差旋转法[18]获得的因子载荷矩阵见表3。前4个公因子的累计方差贡献率达82.85%，说明前4个公因子能够代表10项性状指标的大部分信息，基本符合分析要求。数据经旋转后，各因子中的载荷值趋于两极化，各因子具有较明显的生物学意义。由各特征向量值可知，决定第1公因子大小的主要是可滴定酸含量和糖酸比，称为果实风味因子，其方差贡献率为26.338%；第 2公因子中的果实硬度、可溶性固形物含量和可溶性糖含量的载荷值较大，称为果实营养及贮藏因子，其方差贡献率为23.273%；第3公因子中单果质量、果实整齐度和果实口感的载荷值较大，称为果实外观及口感因子，其方差贡献率为20.865%；第4公因子中可食率和V–C含量的载荷值较大，称为果实的V–C含量及可食率因子，其方差贡献率为12.374%。

表3 前4个公因子相关阵的特征向量Table 3 Eigenvectors of corresponding matrix of 4 factors

2.4 供试鲜食枣主要品质性状的公因子得分和综合评价

以第1公因子的评价分值为横坐标，分别以第2公因子和第3公因子的评价分值为纵坐标绘制的散点图(图1和图2)，可以直观地揭示各鲜食枣品质的分布状况。依照鲜食枣品质的评选标准，第1公因子(果实风味因子)、第2公因子(果实营养及贮藏因子)和第3公因子(果实外观及口感因子)的评价分值越高越好。对第1公因子的评价分值进行比较(图1、图2)，编号为7、14、9鲜食枣的较高，编号为8、2、11鲜食枣的第1公因子的评价分值低于前者，但相对于其余鲜食枣的较高；对第2公因子的评价分值进行比较(图1)，编号为14、5、1、12、13的较高；对第3公因子的评价分值进行比较，编号为10、4、7、13、14的较高，编号为9、6、5的低于前者，但相对于其余鲜食枣的较高。

图1 14个品种鲜食枣第1、第2公因子的二维排序结果Fig. 1 2D sorting scatter plot for the first and the second factors of 14 fresh edible jujubes in south China

图2 14个品种鲜食枣第1、第3公因子的二维排序结果Fig. 2 2D sorting scatter plot for the first and the third factors of 14 fresh edible jujubes in south China

图1、图2揭示了前3项品质因子中各品种鲜食枣的分布情况。由于各公因子的方差贡献率不同，所以，在进行综合评分时应协调好各公因子之间的侧重关系。以公因子贡献率为权重，用公式(3)计算出的各品种鲜食枣的综合评价分值表现为金丝 4号(14)、沾化冬枣(7)、脆枣(10)、大果冬枣(9)、金丝蜜枣(13)、糖枣(5)、鸡蛋枣(1)、苹果冬枣(8)、早脆王(2)、芒果冬枣(11)、玉泉8号(6)、特早4号(4)、蜜枣(12)、梨枣(3)依次减小。

3 结论与讨论

通过因子分析，将14个品种鲜食枣的10项果实性状指标转化成4个公因子。这4个公因子提供了所有原始性状82.85%的信息。按各公因子的方差贡献率从大到小排列，依次为果实风味因子、果实营养及贮藏因子、果实外观及口感因子、V–C含量及可食率因子。各公因子是综合的和相互独立的指标，避免了信息的重复干扰。因子分析结果表明，金丝4号、沾化冬枣、脆枣、大果冬枣、金丝蜜枣、糖枣、鸡蛋枣、苹果冬枣、早脆王、芒果冬枣、玉泉8号、特早4号、蜜枣和梨枣品质的综合评价分值依次减小。该结果与各品种品质的感官评价结果基本一致，说明因子分析法在鲜食枣品质性状综合评价中具有较大的应用价值。

鲜食枣品质性状间的关系复杂，有些品质性状仍难以通过数据量化处理和评价。为了更加全面、客观地评价鲜食枣品质，对评价指标的筛选、测定、简化、赋值等还有待深入研究。

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