不同级别无核白葡萄果实外观与品质差异特征及分级

2022-04-12户金鸽白世践赵荣华蔡军社

新疆农业科学 2022年3期

户金鸽，白世践，陈光，赵荣华，蔡军社

(新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200)

0 引言

【研究意义】无核白葡萄(Vitisviniferacv.Thompson Seedless)属欧亚种东方品种群[1]。新疆吐鲁番是全国无核白的主要产区[2]，种植面积达3.78×104hm2(56.74万亩)，用于制干的占总产量约90%[3]。鄯善县是吐鲁番市主要葡萄栽培区域，面积约1.57×104hm2(23.53万亩)。近几年已由单纯的制干转向鲜食[4]。果品分级，不仅可以满足不同层次消费者的需求，而且加工者还可以根据不同的加工要求求购满足相应要求的产品作为原材料[5]。果品分级不仅实现果品的优质优化，还有利于提高果品的竞争力。【前人研究进展】李德华等[6]参照库尔勒香梨技术标准和生产操作方法，以主成分分析与聚类分析方法筛选出果肉硬度、丁香酸、草酸和蔗糖含量作为识别5种类型果实品质的特征指标，建立了库尔勒香梨的果实分析特征方法；张俊雄等[7]提出了一种基于计算机视觉技术的山竹大小和颜色分级方法，卢军等[8]对柑橘品种分级要素进行了分析与评价认为，橘皮颜色、水分和橘子软硬程度对总分影响最大，橘子软硬程度和水分有较高的相关性，且橘皮颜色、水分与口感之间的相关性最高。吴明清等[9]对新疆骏枣的主要特征参数进行测量和统计分析，为红枣的分级参数的选择及定量分级标准的制定提供科学依据，除密度外，红枣的各特征参数均对等级有显著影响。虞飞宇[10]根据哈密瓜形态特征预测其重量，预测准确性达到98.1，函数判别法对哈密瓜大小进行检测与分类，实现了哈密瓜重量与大小的分级。程大伟等[11]对夏黑葡萄果实质量进行了分级评价及标准的研究，穗质量400～800 g、果粒质量5～9 g时，果实质量最好，唐莎莎[12]对无核白葡萄9个评价指标的变异及其分布规律进行了分析，并根据各指标分布特点，利用概率分级发确定各分级点，统一将果实分为5级。【本研究切入点】目前已有关于夏黑和阳光玫瑰果实质量分级评价，吐鲁番作为全国无核白葡萄的主产区，无核白葡萄以由制干转向鲜食，有研究开展了无核白葡萄果实外观和糖酸差异的报道，而关于无核白葡萄果实分级的研究鲜有报告，有必要开展无核白葡萄果实的分级研究。【拟解决的关键问题】对3个不同产区的无核白葡萄果穗质量、果粒质量的可溶性固形物含量、可滴定酸、单宁、多酚等进行分析，为无核白葡萄果实质量的分级标准提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

鄯善县位于新疆吐鲁番盆地，气候极端干旱。N 42.91°，E 90.30°；海拔419 m。年降雨量25.3 mm，年蒸发量2 751 mm，全年日照时数为3 122.8 h，≥10℃积温4 525℃以上，无霜期192 d左右。

2017年8月10日分别从鄯善县3个地点：新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所试验场2号试验地(W1)、园艺场(W2)、新村(W3)，采集无核白葡萄成熟果实样品于实验室进行测定和分析。

1.2 方法

1.2.1 分级

将各采样点的无核白葡萄进行不同级别的统计，根据当地实际种植情况，以100 g为区间，将果实穗质量分为≤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的不同级别，每个级别的果穗不少于20穗，测定各级别的果穗性状及品质指标；根据单粒大小进行果粒分级，分级级别分别为≤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，测定每个级别的果粒性状及品质指标。

1.2.2 测定指标

果穗及果粒质量：果穗质量用精度为0.01的电子计价秤称量。

果面颜色、紧密度：果面颜色采取赋值的方法，绿色1分，黄色、绿黄2分，黄绿3分，取平均值；果穗紧密度根据葡萄种质资源描述规范和数据标准[13]进行赋值：1，极疏；3，疏；5，中；7，紧；9，极紧。

果粒硬度、拉力：用GY-4型数显示水果硬度计测定果粒硬度(kg/cm2)，用拉力计测果柄拉力，单位N。

果粒纵横径：用游标卡尺测量50粒果粒的纵径、横径。

色差：L值越大，表示样品表面越亮，a值为红绿值，其中-a表示绿色，值越小，样品越绿，+a表示红色，值越大，表示样品越红；b值为黄蓝值，其中-b为蓝色，值越小，样品越蓝，+b越大，样品越黄。

SSC、可滴定酸、固酸比：用手持测糖仪测定果粒可溶性固形物含量，用酸碱滴定法测定果实的可滴定酸含量，并计算固酸比。固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。

皮果比：称取一定量的果粒，去皮后吸干水分，用电子天平称量皮重，计算皮果比。皮果比=果皮重/果粒重。

单宁、多酚：剥取果皮液氮研磨成粉末，总酚含量测定采用福林-肖卡法测定[14]，结果以没食子酸计(mg/g)；单宁含量采用福林-丹尼斯法测定[15]。

1.3 数据处理

隶属函数值：

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

式中，Xj为第j个综合指标；Xmin为第j个综合指标的最小值；Xmax为第j个综合指标的最大值。

综合指标权重：

式中：wj为第就j个综合指标在所有综合指标中的重要程度即权重；Pj为第j个综合指标的贡献率。

各基因型的综合大小：

式中：D值为综合指标评价所得的综合评价值。

试验数据采用Excel 2007进行处理并计算标准差和变异系数。利用DPS6.5对9个指标标准化处理后进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同穗重无核白果实性状的差异性

2.1.1 不同穗重无核白葡萄果穗基本性状差异

研究表明，果穗质量最大的是1 552.00 g，最小的是105.00 g，果穗质量的的频率分布符合正态分布。

W1地块测的无核白质量在225.20～1 185.33 g，果穗变异系数最大的是≤300 g(25.32)，其次是>1 000 g(17.84)，变异系数最小的是701～800 g(4.14)；W2地块测的无核白质量在206.00～1 099.61 g，果穗变异系数最大的是≤300 g(27.75)，最小的是701～800 g(2.61)；W3地块测的无核白质量在223.48～1 163.20 g，果穗变异系数最大的是≤300 g(22.78)，其次是>1 000 g(15.40)，最小的是601～700 g(3.29)；不同穗重组别果穗的变异系数较大的是≤300 g和>1 000 g，变异系数较小的是601～700 g和701～800 g。

3个不同的取样地点中，W2的果实可溶性固形物含量、固酸比最低(16.73%、33.47%)，VC含量较高的是新村的无核白，单宁和多酚含量均以W1的偏高，W3的较低，W1和W2的果面颜色变化不大，当W3的果穗大于901 g时，果面颜色偏绿。当果穗大于800 g时，果实可溶性固形物含量、固酸比低于其他级别的果穗，可滴定酸含量、VC含量、单宁、多酚含量未随果穗的增加而呈现一定的变化趋势。图1，表1

表1 不同穗重组别无核白葡萄果穗基本性状

图1 果穗质量的频率分布

2.1.2 不同穗重无核白葡萄果粒基本性状差异

研究表明，W1平均果粒硬度较W2和W3大，其中W3的果粒硬度最小，对于同级别的果穗而言，W1略高于W2但明显高于W3。在不同级别的果穗中，果粒硬度随果穗重量的增加略有所增加，≤300 g的果粒硬度较其他级别果穗的果粒硬度小，W3的果粒硬度最小为0.94 kg/cm2，W1的最大为2.01 kg/cm2，>1 000 g的果粒硬度最小是新村(2.00 kg/cm2)，最大为园艺场(2.95 kg/cm2)，W1和W2的501～1 000 g不同级别果穗的果粒硬度集中在2.0～2.35 kg/cm2。

不同果穗级别的无核白果实的果柄拉力变化不大，W1的果柄拉力大多在3.0 N以上，W2和W3的果柄拉力随果穗质量的增大总体上呈增加趋势。W1平均粒重略高于其它取样地点，大多集中在3.0～3.30 g，W2和W3大多集中在2.0～3.0 g。W1不同穗重的无核白果粒变异系数较W2和W3小。皮果比大体上随果粒的增大而有所下降。随果穗质量的增加，a值和b值总体上呈下降的趋势，果面颜色逐渐变绿。当果穗质量增加时，果粒纵径也略有增加，但增加幅度不明显，横径变化不大，果形指数变化无规律，600～700 g的果形指数较其它级别的大。表2

表2 不同穗重组别无核白葡萄果粒基本性状

2.1.3 不同穗质量级别果实质量的综合评价

研究表明，3个主成分方程，其累计贡献率达87.38%，这3个主成分基本上反映了无核白葡萄的品质。第一主成分的贡献率达58.378%，主要由可溶性固形物含量、固酸比和果面颜色，第二主成分为16.121%，代表了果穗质量、单宁含量和多酚含量，第三主成分贡献率为12.879%，代表了果穗紧密度和可滴定酸含量。表3

表3 各指标的系数及贡献率

计算各级别的综合得分D值，D值越大，果实的综合品质越好。>1 000 g的排名第一，但在生产中发现，>1 000 g的果穗紧密度较大，颜色较绿，可溶性固形物含量较低，且果穗分布频次较少，仅3.39%，301～400 g分布频次虽然较多，但单位面积产量较低，801～900 g分布频次较低，这两者均偏离生产实际，≤300 g级别的果穗的得分最低(0.42)，果穗综合表现最差，401～800 g的果穗较好。表4

表4 各指标的权重、u(Xj)值、D值以及综合评价

2.2 不同粒重无核白果实性状

2.2.1 不同粒重无核白葡萄果实基本性状差异

研究表明，果粒质量的频率分布符合正态分布。不同无核白单粒重的硬度、果粒纵径、横径随着平均果粒的增大而增大，果型指数变化不大；除W1未测得果柄拉力外，W2和W3的果柄拉力随果粒质量的增大而增大；W3的果粒亮度大于W1和W2，在一定果穗范围内，果穗小，果粒也较小，果粒颜色偏黄。图2，表5

图2 果粒质量的频率分布

表5 不同粒重无核白葡萄果实基本性状的差异

2.2.2 不同粒重无核白葡萄果实品质性状差异

研究表明，W2的可溶性固形物含量W1和W3的低，可滴定酸变化幅度不大，W2无核白的固酸比较其它区域低。可溶性固形物含量随果粒的增大略有降低，可滴定酸含量变化规律不明显，≤1.5 g的果粒固酸比较高，3.51 g以上的果粒固酸比较其它果粒偏低，VC含量变化规律性不强，W1的果皮多酚和单宁含量较W2、W3粒略高，但多酚和单宁含量随果粒的增大变化规律不明显。表6

表6 不同粒重无核白葡萄果实品质性状的差异

2.2.3 不同穗质量级别果实质量的综合评价

研究表明，2个主成分方程，其累计贡献率达86.42%，可认为这2个主成分大体反映了无核白葡萄果粒品质。第一主成分的贡献率达77.975%，主要由可溶性固形物含量、固酸比和VC，第二主成分贡献率为15.789%。>4.01 g的排名第7，果粒品质最差，3.01～3.50 g的果粒质量最佳。无核白果粒质量在2.01～3.50 g的质量较好。表7～8

表7 各指标的系数及贡献率

表8 各指标的权重、u(Xj)值、D值以及综合评价

3 讨论

张明智等[3]认为，要实现制干向鲜食的过渡，要有质量认识的改变。果穗小，穗形较松散，商品性差，果穗大，若不疏果，果穗较紧，后期病害较重。

果穗的分布频次总体上随果穗质量的增加呈下降趋势，401～700 g果穗的分别频次较高，果穗质量越大，分布频次越低。从不同地方所采的无核白根据实际情况分别将无核白分为9个级别，≤300 g的果穗的变异系数最大，601～800 g果穗的变异系数较小。2号地的果粒硬度普遍大于园艺场、新村，果柄拉力规律性不强，园艺场和新村的果柄拉力随果穗质量的增大总体上呈增加。园艺场、新村的无核白果粒变异系数较大，2号地的变异系数较小；皮果比大体上随果粒的增大而有所下降，这是因为相同重量的果粒，小果粒的果皮表面积大于大果粒的表面积；果穗质量增大，果粒纵径也略有增加，但增加幅度不明显，果粒横径变化不大。通过对与果穗质量有关的9个指标进行主成分分析发现，3个主成分的贡献率达87.38%，基本认为反映了果穗的基本性状，第一主成分可概括为可溶性固形物含量、固酸比和果面颜色，第二主成分可概括为果穗质量、单宁和多酚，第三主成分可概括为果穗紧密度和可滴定酸，这与程大伟等[11]的部分研究结果相同；葡萄产量过高，留果量过多会影响果实品质[16]，若留果过少，则影响产量，通过疏果使源库关系要达到一种平衡，才能生产出高质优产的果品，研究发现当果穗质量在401～800 g时，果穗性状和品质都较好。

无核白自然生长情况下，果粒较小，生产上一般使用植物生长调节剂，使得无核白葡萄品质与植物生长调节剂有着直接关系。研究将大小不同的果实分为7个级别，结果发现，果粒硬度随果粒的增大而增大，这与吴德玲等[17]的研究结果一致，但与周会玲等[18]的研究结果不一致，可能是品种不同导致的。果实的可溶性固形物含量随果粒的增大略有降低，这与张静等[19]的研究结果一致，可滴定酸含量变化规律不明显，≤1.5 g的果粒固酸比较高，3.51 g以上的果粒固酸比较其它果粒低，VC含量变化规律性不强。将与果粒性状有关的粒质量、可溶性固形物含量、可滴定酸、固酸比、VC、单宁和多酚含量进行主成分分析，2个主成分的贡献率达到86.42%，认为这两个主成分反映了果粒的基本性状，第一主成分可概括为可溶性固形物含量、固酸比和VC，第二主成分可概括为果粒质量和可滴定酸含量。