安康市杏资源果实感官品质综合评价
2022-08-17刘玉垠王峰曹佳瑛梁琪邓琳玲
刘玉垠王 峰曹佳瑛梁 琪邓琳玲
(1安康市林业技术推广中心,陕西安康 725000;2旬阳市林业技术推广站,陕西旬阳 725700)
杏为蔷薇科果树,抗旱、抗寒、耐瘠薄、耐盐碱,在我国广泛分布。杏果肉鲜食味道酸甜可口,也可进一步加工成果脯、果酱、果干、果汁、罐头等[1];杏仁含油量达50.0%~61.5%,远高于油菜、芝麻等普通油料作物[2]。旬阳荷包杏是安康旬阳古老的地方杏品种,栽培历史悠久。据报道,旬阳地理环境特殊,光照充足,降雨量充沛,土壤肥沃,所产出的荷包杏品质优良,平均单果重为125 g,排全国早熟杏品种单果重第1位。20世纪70年代,大片荷包杏树林遭到人为砍伐,栽培产量严重下降,种质资源数量急剧减少。截至目前,旬阳已无成片林分资源,加上长期疏于管理,树体生长势减弱、结实不良,致该种陷入濒临灭绝的状态[3]。 近年来,金太阳[4]、丰园红[5]、凯特[6]等品种以早实性、丰产性、果个大等优势激发了当地种植户的栽培热情,但缺乏地方特色。因此,综合分析乡土树种的生存现状和引进品种的栽培优势,对科学做好杏种质资源收集及良种筛选意义重大。
综合评价是通过隶属函数法对原始数据进行标准化处理,然后对多个影响因子提取包含数据大部分信息的几个主成分或者公因子,再根据主成分或公因子得分对不同样品进行综合评价排序[7]。综合评价方法已经在新疆杏[8]、西北杏[9]、华北杏[10]果实品质研究中被广泛应用,但在陕南当地杏果实品质评价方面还未见报道。因此,本文以安康地区栽培的不同品种杏果实为试材,对其感官性状进行初步测定和比较,试用因子分析建立综合评价,旨在为当地杏资源收集和品种筛选提供参考。
1 材料与方法
1.1 采样地气候
于2021年5月26日至6月1日,选择安康市旬阳市城关镇岩湾村、汉滨区张滩镇响水沟村等地采集杏果实样品。采样地气候为亚热带大陆性季风气候,年平均气温15℃,年降水量750~1 100 mm。
1.2 供试材料
1.2.1 样品采集。实地筛选生长势旺盛、丰产性较强、均进入盛果期的杏优良母树,在果实达到采收成熟度时,从每株树树冠外围、内膛、顶部、中部和底部随机采30颗果实样品,不同品种按照“地名拼音缩写+母树编号+品种名称”命名,以岩湾采集的荷包杏为例,命名为YW-1-荷包杏,其他样品以此类推。共采集10份样品,分别是YW-1-荷包杏、YW-1-凯特、XS-1-球黄、WL-2-尖黄、JL-1-金太阳、XS-2-球黄、WL-1-尖黄、ZM-1-球黄、JL-1-丰园红、XS-1-苦青。采集完毕后,将果实全部套上网套,装箱带回实验室,放置在4℃冷藏柜保存,于3 d之内完成测定。
1.2.2 仪器设备。1/10 000小量程电子天平[CP214,奥豪斯仪器(上海)有限公司];数显游标卡尺(IP54,量程0~200 mm,上海麦睿斯国际贸易有限公司);精密色差仪(NR20XE,测量口径8 mm,深圳市三恩时科技有限公司)。
1.3 测定内容与方法
用电子天平测定杏单果重和杏核重,以单果重减去杏核重后,用果皮和果肉与整个单果重的比值计算可食率。用数显游标卡尺测量杏果的纵径和横径,果形指数为纵径与横径的比值。用色差仪测定果实表面色差值 L*、a*、b*,其中:L* 代表光泽度,数值越大,光泽度越好;a*代表红绿偏向,a*越大偏红程度越高;b*代表黄蓝偏向,b*越大偏黄程度越高。C*值代表果皮颜色的饱和度,数值越大果皮颜色越鲜艳[11],饱和度值 C* 按公式 C=(a2+b2)1/2计算。 组织由15人构成的感官评价小组品尝果实样品,按感官评价描述词及相应分值(表1),对样品的口感、甜度、汁性等3项指标进行打分。表中术语参考刘 宁等[12]编著的《杏种质资源描述规范和数据标准》。
表1 感官评价描述词及相应分值
1.4 数据分析
利用SPSS 20.0软件进行方差分析、相关性分析和因子分析。每个指标的计量单位和数据量纲不同,在因子分析之前用隶属函数法对全部指标数据进行标准化处理[13-14],将数据规范至[0,1],计算公式如下:
式中,Xin为某指标数据测定值,Ximin为某指标数据最小值,Ximax为某指标数据最大值。
2 结果与分析
2.1 杏果实样品果形、单果重及可食率
果形是指果实成熟时应有的形状[15]。果形指数为纵径与横径的比值,用于判断果实的形状,0.8~0.9为圆形,0.9以上为椭圆形。单果重是指单个果实的重量,是确定果实大小的依据,不同品种按照单果重可划分为大果型品种、中果型品种、小果型品种以及未达到果型标准的品种[16]。由表2可知,YW-1-荷包杏、ZM-1-球黄、XS-1-球黄、XS-2-球黄的果实形状为圆形,WL-1-尖黄、WL-2-尖黄等其他样品果实形状为椭圆形;YW-1-荷包杏与YW-1-凯特的单果重均超过了100 g,为大果型品种;XS-1-球黄、WL-2-尖黄、JL-1-金太阳的单果重在30~35 g之间,为小果型品种;XS-2-球黄、WL-1-尖黄、ZM-1-球黄、JL-1-丰园红、XS-1-苦青等样品单果重均小于30 g,属于未达到果型标准的品种。可食率是杏果去除杏核后可食用部分占整个杏单果重的百分率,是影响果实市场价值的重要指标。10个样品的可食率均达到90%以上,其中YW-1-荷包杏和YW-1-凯特的可食率最高,达到了96%。
表2 不同杏果实样品果形、单果重及可食率
2.2 杏果实样品口感、甜度及汁性
果实口感、甜度决定果实品质的优劣[16],汁性反映了含水量情况,对果实的各种理化性质产生间接影响[17]。由表3可知:YW-1-荷包杏的口感分值为4分,口感最好;XS-1-苦青的分值<2分,口感最差;其余品种口感分值介于2~4分之间,口感一般。甜度方面,YW-1-荷包杏的甜度分值最高,XS-1-苦青甜度分值最低,其他品种的甜度一般。YW-1-荷包杏汁性分值最高,含水量较高;XS-1-苦青的汁性分值最低,含水量较低;其他品种的含水量一般。
表3 不同杏果实样品口感、甜度及汁性
2.3 杏果实样品色差值
果皮色泽是指果实达到采收成熟度和生理成熟度时果皮应具有的自然色泽,果皮色泽可以用色差值表示。由表4可知,不同品种L*值分布在48.44~72.67之间,光泽度良好,其中XS-1-球黄的L*值最大,光泽度最佳。a*值分布在-6.56~42.78之间,其中YW-1-荷包杏的a*值为正数,数值偏小,说明偏红程度较低;JL-1-丰园红的a*值最大,说明较其他品种偏红程度更高;仅XS-1-苦青的a*值为负数,说明较其他品种偏绿程度更高。不同品种b*值分布在53.00~83.00之间,XS-1-球黄的b*值最大,果皮颜色较其他品种偏黄程度更高;b*值偏小的品种为YW-1-荷包杏、JL-1-丰园红,果皮颜色较其他品种偏黄程度更低。不同样品C*值分布在54.65~86.51之间,XS-1-球黄的C*值最大,其次是JL-1-金太阳,说明较其他品种果皮颜色更鲜艳;YW-1-荷包杏的C*值最小,说明果皮颜色较其他品种暗淡。
表4 不同杏果实样品色差值
2.4 杏果实样品感官指标变异系数
变异系数代表数据的离散程度,变异系数越大,数值间的差异性越大。由表5可知:单果重的变异系数最大,为96.08%;可食率的变异系数最小,为2.02%;其余指标的变异系数分布在8.85%~77.86%之间。
表5 不同杏果实样品感官指标平均值、标准差、变异系数计算结果
2.5 杏果实样品感官指标相关性分析
由表6可知,可食率与单果重存在极显著正相关关系(P<0.01),甜度与口感存在极显著正相关关系(P<0.01),汁性与单果重存在显著正相关关系(P<0.05),汁性与可食率存在极显著正相关关系(P<0.01),汁性与口感存在显著正相关关系(P<0.05),色差值b*与色差值L*存在极显著正相关关系(P<0.01),饱和度值C*与色差值b*存在极显著正相关关系(P<0.01)。
表6 不同杏果实样品感官指标相关性分析
2.6 杏果实样品感官指标公因子分析
选取杏果实样品8项指标进行数据标准化处理,进行公因子分析,经过最大方差正交旋转后的公因子载荷矩阵如表7所示,前3个公因子累计方差贡献率达87.28%,且特征根均大于1,集合了果实样品感官性状的大部分信息。第一公因子的贡献率为35.17%,主要由色差值L*、色差值b*、饱和度值C*等3个因子决定,它们的因子载荷分别为0.786、0.952、0.935,主要反映了果皮色泽;第二公因子的贡献率为27.94%,主要由果形指数、口感、甜度3个因子决定,它们的因子载荷分别为-0.883、0.789、0.835,主要反映了果实的形状和风味;第三公因子的贡献率为12.91%,主要由可食率、单果重这2个因子决定,它们的因子载荷分别为0.944和0.640,主要反映了果实的可食性和大小。
表7 不同杏果实样品感官指标公因子分析
2.7 杏果实样品感官指标公因子得分和综合评价
通过因子分析,计算前3个公因子的分值,将果实样品按照分值从大到小的顺序进行排序。由表8可知,公因子f1分值排前3位的样品为XS-1-球黄、XS-2-球黄、JL-1-金太阳;公因子f2分值排前3位的样品为YW-1-荷包杏、XS-1-球黄、WL-1-尖黄;公因子f3分值排前3位的样品为YW-1-凯特、YW-1-荷包杏、JL-1-金太阳。以各公因子贡献率为权重,用公因子分值与相应权重乘积的累加计算综合分值(fz):fz=(35.17f1+27.94f2+12.91f3)/87.28,计算获取10个样品的综合分值后按照综合分值从大到小的顺序进行排序,分值排名前3位的果实样品为XS-1-球黄、XS-2-球黄、JL-1-金太阳。
表8 不同杏果实样品感官指标公因子得分和综合评价
3 结论与讨论
试验结果表明:杏果实样品单果重、色差值a*、饱和度值C*、口感以及甜度的变异系数均在30%以上,表明本研究筛选的杏品种资源在这些指标上具有丰富的遗传多样性,育种改良潜力比较大;果形指数、可食率的变异系数低于10%,表明杏资源在这些指标上性状遗传比较稳定。此外,在所有果实样品中,YW-1-荷包杏平均单果重最大,达167.57 g,高于张加延[18]对旬阳荷包杏平均单果重的记录,可能的原因有以下2点,一是2次研究中果实的采集母树、采集部位及采集数量存在差异,二是样品采集地的光照、水分、养分等条件对果实的生长发育造成了影响。
相关性研究结果表明,单果重与汁性存在显著正相关关系(P<0.05),说明杏果个越大,汁液越多,这与慈志娟等[19]的研究结论类似;可食率与汁性存在极显著正相关关系(P<0.01),说明对鲜果来说,可食率越高的果实汁液越丰富,这与吴 澎等[20]对甜樱桃的研究结论类似;汁性与口感存在显著正相关关系(P<0.05),色差值b*与色差值L*、色差值b*与饱和度值C*、口感与甜度、可食率与单果重等指标间分别存在极显著正相关关系(P<0.01),这表明多个指标联系紧密,存在信息重叠的可能,应采取降维的方法,压缩指标数量,以提高综合评价的准确性[21]。
本文通过因子分析将影响杏果实感官品质的多个指标简化为3个主要因子,与部分文献对果实品质的评价要求不同[22-23]。这是因为果实评价指标包括感官指标和内在指标,指标较多,不同人员只能根据研究目的来筛选少数指标分析果实品质特征,导致评价结果存在差异。其中,影响感官品质的第一因素是果皮色泽,果皮色泽的变化一般取决于花青素含量的变化,光照和光质可能对花青素的积累和果实着色产生影响。第二因素是果实口感、甜度以及果形,甜度与可溶性固形物含量、果糖和蔗糖在总糖中的占比有关,在实际生产管理中,采取增大昼夜温差、多施磷钾肥和有机肥、减少灌溉等措施可以提高果实的甜度;果实形状受到树体营养分布、花期授粉受精率、果实膨大期温度的影响,定期整形修剪、加强花期管理、果期适当升温等有助于形成良好的果实形状。第三因素是单果重和可食率,与品种差异、生长地的地理环境条件和田间管理有关。
本研究通过方差分析得出了安康地区不同杏资源果实的果形指数、单果重、可食率、口感、甜度、汁性、色差值L*、色差值a*、色差值b*及饱和度值C*等10项指标的测定结果。其中:变异幅度最大的指标为单果重,变异系数为96.08%;变异幅度最小的指标为可食率,变异系数为2.02%;其余指标的变异系数分布在8.85%~77.86%之间。
通过因子分析,提取了3个主要公因子,并建立了综合评价数学模型,得出了安康市不同杏品种感官品质综合分值排序结果,即XS-1-球黄>XS-2-球黄>JL-1-金太阳>WL-1-尖黄>YW-1-凯特>YW-1-荷包杏>ZM-1-球黄>WL-2-尖黄>JL-1-丰园红>XS-1-苦青。