5个海棠品种果实品质分析及评价

穆茜 张丹丹 李千惠 姜文龙 武启飞 张往祥

摘要：【目的】對扬州地区主栽的5个抗性较强的海棠品种果实品质进行分析及评价，为进一步开发海棠果实的应用价值提供科学依据。【方法】采用X-Rite SP64型色差仪、分析天平、游标卡尺、PR-101α全糖仪、蒽酮比色法等测定金丰收、红珠宝、红哨兵、冬金和冬红5个海棠品种果实的外观和内在品质，并应用相关性分析及合理—满意度和多维价值理论的合并规则，对其果实的色度值（L*，a*，b*）、单果重、果梗长和粗、果实横径和纵径、果皮及果肉硬度、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量、可溶性固形物含量、固酸比、糖酸比等16个指标进行对比分析和综合评价。【结果】5个海棠品种果实品质相差明显，金丰收海棠果实颜色最亮，冬红海棠果实颜色最暗；红哨兵海棠单果重及果实橫、纵径最大，果梗粗，果实硬度小；红珠宝海棠单果重及果实橫、纵径最小，果梗较细，果实硬度大；冬红海棠果实可溶性糖和维生素C含量最高，可溶性固形物含量最低；红珠宝海棠果实可滴定酸含量最高，可溶性糖含量及糖酸比和固酸比均最低；红哨兵海棠果实可滴定酸和维生素C含量最低，可溶性固形物含量及糖酸比和固酸比均最高。16个品质指标的部分指标间存在极显著（P<0.01）或显著（P<0.05）正相关和负相关；合成合理—满意度排序为金丰收>红珠宝>红哨兵>冬金>冬红。【结论】5个海棠品种果实品质差异明显，从内在品质来看，红哨兵和冬红果实更适合于鲜食或产品加工，金丰收、红珠宝和冬金果实可用于园林观赏；从最终满意度来看，金丰收、红珠宝和红哨兵整体性状最佳，适于扩大面积栽植。

关键词： 海棠；果实品质；相关性分析；合理—满意度多维价值理论

中图分类号： S661.4 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2018）05-0971-08

Abstract：【Objective】Fruit quality of five crabapple（Malus spp.） cultivars with high resistance mainly cultivated in Yangzhou was studied to provide scientific reference for further developing the application value of crabapple fruits. 【Method】The fruit appearance and intrinsic quality of five crabapple cultivars （M. harvest gold， M. red jewel， M. red sentinel， M. winter red， M. winter gold ） were determined by X-Rite SP64 color difference meter，analytical balance，vernier caliper，PR-101α whole sugar meter and anthrone colorimetric method. Correlation analysis， reasonality-satisfaction and multidimensional value theory were combined to make comparative analysis and comprehensive evaluation on 16 indexes of crabapple fruits： chroma value（L*， a*， b*），single fruit weight，pedicel length，pedicel diameter，fruit transverse diameter，fruit vertical diameter，pericarp hardness，flesh firmness，soluble sugar content，titratable acid content ，vitamin C content，soluble solids content，solid acid ratio and sugar acid ratio. 【Result】There were great differences in the fruit quality of the five crabapple cultivars. Fruit color of M. harvest gold was the brightest，while that of M. winter red was the darkest； M. red sentinel showed the heaviest single fruit weight， longest fruit transverse and longitudinal diameter， thick fruit stalk and low fruit firmness； M. red jewel had the lowest single fruit weight and the smallest fruit transverse and vertical diameters， thin fruit stalk and low fruit firmness. The content of soluble sugar and vitamin C in fruit of M. winter red was the highest，the content of soluble solids was the lowest. M. red jewel had the highest titratable acid content and the lowest so-luble sugar content，sugar acid ratio and solid acid ratio. M. red sentinel fruit had the lowest content of titratable acid and vitamin C content and the highest soluble solid， sugar acid ratio and solid acid ratio. Among the five crabapple cultivars， the overall index of M. red sentinel was the most stable. There were extremely significant（P<0.01） or significant（P<0.05）positive and negative correlations between some of the 16 quality indexes. The order of reasonality-satisfaction value was followed： M. harvest gold>M. red jewel>M. red sentinel>M. winter gold>M. winter red. 【Conclusion】The fruit quality di-fference of 5 five crabapple cultivars is significant. In terms of internal quality，M. red sentinel， M. winter red fruits are suitable for fresh food or product processing， M. harvest gold，M. red jewel，M. winter gold fruits can be used for gardening. In terms of overall satisfaction， M. harvest gold， M. red jewel，M. red sentinel have the best traits in general and are suitable for expanding the planted area.

Key words： crabapple（Malus spp.）； fruit quality； correlation analysis； reasonality-satisfaction multidimensional value theory

0 引言

【研究意义】海棠（Malus spp.）属蔷薇科（Rosaceae）苹果属（Malus Mill.）中果实直径≤5 cm的落叶灌木或小乔木，抗逆性及适应性强，同时与主栽品种有很强的亲和性（李楠等，2014）。海棠果实中富含营养物质，其中可溶性糖、有机酸、维生素C和单宁含量分别是苹果的1.86、2.23、3.72和33.40倍（梅文泉等，2002；盖瑞等，2014）。因此，系统地分析和评价海棠果实品质，对海棠果实产品开发利用及产业发展具有重要意义。【前人研究进展】目前，国内外已有不少学者对海棠果实进行研究。在果实营养成分方面，Teodora等（2013）对不同类型贴梗海棠果实主要营养成分进行分析，结果表明，不同类型贴梗海棠果实内的维生素C和果胶含量较高，其中维生素C含量远高于柠檬、柚子、柑橘等水果；魏新翠等（2015）对15种海棠果实多酚及抗氧化活性进行分析，结果表明海棠果实具有较强的抗氧化能力。在产品研发和加工方面，邓光等（2013）利用海棠果丰富的营养成分和保健功能，采用科学的加工技术，制成风味独特、营养均衡的木瓜海棠新型复合饮料；虎海防等（2013）、张东亚等（2014）、司更花等（2015）以海棠果实为原料，对其果汁加工工艺进行研究，发现经果胶酶制剂制备的海棠果汁出汁率高，口感酸甜，营养丰富；韩瑨烜（2015a，2015b）以海棠果为原料，制成一种有明显海棠果果香，营养丰富并具备果醋产品酸甜优点的海棠果醋；李京东和陶银华（2015）利用海棠果制成色泽、口感、形态、滋味、涂抹性俱佳的海棠果酱。在种质资源利用方面，林冰冰等（2016）、郑鑫等（2016）、宋莎等（2017）研究发现，利用品质较好的海棠果实树种作为砧木对苹果进行育种，不仅能促进果树早果生产，还可有效提高果树对病虫害的抵抗力和对土壤环境的适应性。【本研究切入点】目前对不同海棠品种果实品质进行对比分析及综合评价的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】以扬州市江都区主栽的5个海棠品种为试验材料，测定并对比分析其果实的外观及内在品质，同时采用合理—满意度和多位价值理论方法对5个品种果实品质进行评价，旨在为扬州地区海棠果实品质评价指标的选择提供理论基础，并为进一步开发海棠果实的应用价值提供科学依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

金丰收、红珠宝、红哨兵、冬金和冬红5个海棠品种均来自江苏省扬州市江都区海棠圃，其立地条件一致，均以2 m×3 m株行距栽植，各种质均有10～30株，且皆已进入结果年。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 样品采集 于各品种果实成熟期，选择树形及长势一致的植株，采摘20个大小基本一致、着色均匀、成熟度一致、无机械损伤和病虫害的果实。采后将样果分为两部分，一部分用于外观品质测定，另一部分冷藏用于内在品质测定。

1. 2. 2 果实外观品质测定 采用X-Rite SP64型色差仪（美国爱色丽公司）测定果皮色度值（L*、a*和b*）。沿果皮赤道面取10个点测量，并根据国际照明委员会（CIE）的L*、a*、b*色系统对色泽进行评价；L*表示色泽明亮度（黑白，0为黑，100为白），a*表示红（正值）绿（负值）色程度，b*表示黄（正值）蓝（负值）色程度。单果重采用分析天平称重；果梗长、粗及果实橫、纵径采用游标卡尺测量；果实硬度采用质构仪测量。各指标测定均重复10次。

1. 2. 3 果实内在品质测定 果实可溶性固形物含量采用PR-101α全糖仪测定（郑丽静等，2015），可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定（位杰等，2014），可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法测定（李合生，2006），维生素C含量采用二甲苯萃取比色法测定（王晶英等，2003），均重復3次。

1. 2. 4 品质指标评价 采用合理—满意度和多维价值理论合并规则的综合评价方法（林玉芳，2012），从果皮的色度值（L*、a*和b*）、单果重、果梗长、果梗粗、果实横径、果实纵径、果皮硬度、果肉硬度、可溶性固形物、有机酸、可溶性糖、维生素C、固酸比和糖酸比等16个指标对5个海棠品种果实的品质进行综合评价。

1. 2. 4. 1 单因素合理—满意度计算 假设单果重是bi（i=1，2，3，…，n），其中，n表示第n个单果重；最大单果重为bmax，定义满意度为1；最小单果重为bmin，定义满意度为0。单果重的满意度M（bi）为：

1. 2. 4. 2 合成合理—满意度计算 计算公式为：

式中，V为合成合理—满意度；Wi为第i个指标的加权数，满足01. 3 统计分析

试验数据采用Excel 2013进行统计，用SPSS 19.0进行相关性分析。

2 结果与分析

2. 1 5个海棠品种果实外观品质对比分析结果

2. 1. 1 果皮色度值 由图1可知，5个海棠品种果实的色度值相差明显，其中L*最大的是金丰收，最小的是冬红，分别为56.53和28.92；a*最大的是红珠宝，最小的冬金；b*最大的是金丰收，最小的是冬红。

2. 1. 2 果实单果重 由图2可知，红哨兵的单果重最大，可达9.02 g，红珠宝的单果重最小，仅1.08 g；5个海棠品种果实单果重排序为：红哨兵>冬红>金丰收>冬金>红珠宝，其中，红珠宝和冬金单果重相差不明显。

2. 1. 3 果梗长、粗和果实横、纵经 由图3可知，5个海棠品种果实果梗最长的是金丰收，梗长可达35.90 mm，其次为冬金、红哨兵和红珠宝，冬红果梗最短，为24.77 mm；果梗最粗的是红哨兵，为0.82 mm，最细的是金丰收，仅有0.48 mm，红珠宝、冬金和冬红果梗粗度适中；在果实横径和纵径方面，红哨兵果实横、纵径均最大，分别为24.73和23.55 mm，即果实面积最大，红珠宝果实横、纵经最小，分别为11.58和10.45 mm，其果实面积最小，其余3个品种果实面积大小适中。

2. 1. 4 果皮和果肉硬度 由图4可知，红珠宝果皮硬度最大，其余4个品种的果皮硬度相差不明显，而5个海棠品种果实的果肉硬度相差明显；果皮和果肉硬度最大的均为红珠宝，分别为2326.58和1384.32 kg/mm，果皮和果肉硬度最小的均为红哨兵，分别为1150.89和599.06 kg/mm；金丰收、冬金和冬红的果皮和果肉硬度适中。

2. 2 5个海棠品种果实内在品质对比分析结果

2. 2. 1 果实可溶性糖和可滴定酸含量 由图5可知，5个海棠品种果实的可溶性糖含量相差不明显，均保持在5.00%左右，其中冬红的可溶性糖含量最高（5.66%），红珠宝含量最低（4.54%）；5个海棠品种果实的可滴定酸含量相差明显，最高的为红珠宝（36.13%），而红哨兵的可滴定酸含量最低，仅为8.66%；金丰收、冬金和冬红的可溶性糖和可滴定酸含量相对较适中。

2. 2. 2 果实维生素C和可溶性固形物含量 由图6可知，5个海棠品种果实的维生素C含量相差明显，可溶性固形物含量相差较小。在维生素C方面，冬红的含量最高，达241.45 mg/g，可作为抗氧化较强的品种进行培育，而红哨兵含量最低，仅为130.01 mg/g。在果实可溶性固形物方面，红哨兵含量最高，达15.40%，冬红含量最低，为12.60%。

2. 2. 3 果实固酸比和糖酸比 由图7可知，5个海棠品种果实的固酸比相差明显，固酸比最大的是红哨兵，为1.83，最小的是红珠宝，仅为0.41；在果实糖酸比方面，红哨兵最大，为0.64，红珠宝最小，为0.12。金丰收、冬金和冬红的固酸比和糖酸比相对较适中。

2. 3 5个海棠品种果实品质指标间的相关性分析结果

对5个海棠品种果实的16项品质指标进行相关性分析，结果（表2）表明，果皮L*与b*呈极显著正相关（P<0.01，下同），与a*呈显著负相关（P<0.05，下同）；果皮a*与b*呈显著负相关；果实单果重与果梗粗、果实橫径和纵径均呈极显著正相关，与果实固酸比和糖酸比呈显著正相关；果梗粗与果实横径、纵径呈极显著正相关，与果实固酸比和糖酸比呈显著正相关；果实横径与果实纵径呈极显著正相关；果实横径、纵径均与果实固酸比和糖酸比呈显著正相关；果皮硬度与果实可溶性糖含量呈显著负相关，与果实可滴定酸含量呈显著正相关；果实可溶性糖含量与可滴定酸含量呈极显著负相关；果实可滴定酸含量与果实固酸比和糖酸比呈显著负相关；果实固酸比与糖酸比呈极显著正相关；其他指标间的相关关系均未达显著水平（P>0.05）。

2. 4 5个海棠品种果实品质指标的评价结果

2. 4. 1 单因素指标的合理—满意度评价 为了更直观地评价海棠果实品质，按照1.2.4.1公式计算合理—满意度，得出5个海棠品种果实每个单因素指标的合理—满意度（表3）。

2. 4. 2 合成合理—满意度评价 为了综合全面地比较海棠果实品质特性，按照1.2.4.2公式计算果实品质指标的合成合理—满意度。加权数为5位专业人士打分的平均数，即L*、a*、b*、单果重、果梗长、果梗粗、果实横径、果实纵径、果皮硬度、果肉硬度、可溶性糖、可滴定酸、维生素C、可溶性固形物、固酸比和糖酸比分别为0.06、0.04、0.07、0.05、0.07、0.06、0.07、0.05、0.08、0.10、0.08、0.02、0.08、0.13、0.10和0.07。以金丰收为例，计算其合成合理—满意度：

V=[i=nnWiMi]=0.70×0.06+0.50×0.04+0.77×0.07+0.48×0.05+0.76×0.07+0.71×0.06+0.59×0.07+0.63×0.05+0.73×0.08+0.77×0.10+0.56×0.08+

0.50×0.02+0.54×0.08+0.58×0.13+0.71×0.10+0.65×0.07

5個海棠品种果实合成合理—满意度结果见表4，金丰收的合成合理—满意度最高，为0.73；冬红的合成合理—满意度最低，为0.67；最终排序为金丰收>红珠宝>红哨兵>冬金>冬红。

3 讨论

果实品质的好坏直接影响消费者对果实的选择，果实品质一般以果皮色度、单果重、糖、酸及汁液的多少来判定（Planchon et al.，2004；王海波等，2007，2010；Harker et al.，2008；孙亚强等，2016）。在果实品质分析和评价中，科学合理的选择评价方法是正确评价果品的基础，评价方法的选择决定着品质评价的效果（林玉芳，2012）。目前有不少学者采用合理—满意度和多维价值理论对水果品质进行评价，张海英等（2006）、吉前华等（2007）、陈启亮等（2012）、辛明等（2014）均利用此法分别对桃、贡柑、梨和芒果品质作出客观合理的评价，但目前未见利用此法对海棠果实品质进行评价研究。

本研究通过相关性分析及合理—满意度与多维价值理论相结合的方法对5个海棠品种果实的16项品质指标进行对比分析和综合评价，果实外在品质测定结果表明：金丰收海棠果实颜色最亮，色彩最饱和；冬红海棠果实颜色最暗，色彩饱和度较低；红哨兵海棠单果重及果实橫、纵径最大，果梗粗，果实硬度小；红珠宝海棠单果重及果实橫、纵径最小，果梗较细，果实硬度大。内在品质测定结果表明：冬红海棠果实可溶性糖和维生素C含量最高，可溶性固形物含量最低；红珠宝海棠果实可滴定酸含量最高，可溶性糖含量及糖酸比和固酸比均最低；红哨兵海棠果实可滴定酸和维生素C含量最低，可溶性固形物含量及糖酸比和固酸比均最高。相关性分析结果表明，5个海棠果实品质大部分指标间存在极显著或显著正相关和负相关。合成合理—满意度的高低排序为：金丰收>红珠宝>红哨兵>冬金>冬红。研究发现海棠果实品质指标间表现出丰富的多样性，各品种间果实品质差异明显，不同指标间既存在相对独立性又存在一定的相关性。

采用合理—满意度和多维价值理论的合并规则对果实品质进行评价时不需要进行数据的处理和转化，只需计算出单因素合理—满意度对指标赋予合理的权重，再计算出合成合理—满意度（刘嘉彬等，2012）。其分析过程简便，可作为果实品质评价的首选方法（孙敏红等，2009）。由于条件制约，本研究仅对5个海棠品种果实进行了分析评价，对于后期加工如制作果脯、酿酒等方面及优良品种的选择还需进一步探索。

4 结论

5个海棠品种果实品质差异明显，从内在品质来看，红哨兵和冬红果实更适合于鲜食或产品加工，金丰收、红珠宝和冬金果实可用于园林观赏；从最终满意度来看，金丰收、红珠宝和红哨兵整体性状最佳，适于扩大面积栽植。

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（责任编辑 罗 丽）