9个梨品种综合品质评价分析

牛佳佳1,张四普1*,张柯1,徐振玉2,鲁云风3,唐存多3,苗建银4

(1.河南省农业科学院园艺研究所,河南 郑州 450002;2.宁陵县农业农村局,河南 商丘 476700;3.南阳师范学院,河南 南阳 473061;4.华南农业大学食品学院,广东省功能食品活性物重点实验室,广东 广州 510642)

摘 要:采用主成分分析法和逐步线性回归对9个优良梨品种果实的主要性状[单果质量、果肉硬度、果形指数、可溶性固形物(total soluble solids,TSS)含量、可滴定酸(titratable acid content,TA)含量、石细胞含量、维生素 C(vitamin C,VC)含量、糖酸比等29个指标]进行分析评价。结果表明:9个梨品种进行主成分分析,提取出7个主成分,累计方差贡献率为97.86%,可以在一定程度上概括这些性状的总体信息量;通过因子分析与逐步回归建立梨综合品质预测模型;依据不同主成分得分,筛选出单果质量、香气、硬度、果心横径/果实横径、固酸比、好果率1、L值和b*值7个果实综合评价简化指标,可为科学地评价不同品种梨的综合品质、生产推广和果实远销贮运提供理论参考。

关键词:梨;品种;主成分;品质;评价

梨属于蔷薇科(Rosasceae)梨亚科(Pomoideae)梨属(Pyrus)植物,是中国三大水果之一,也是中国传统的出口创汇果品和优势特色水果,其栽培面积、产量、出口量及品种数量等均居世界前列[1]。河南省的梨产业在全国有着重要的位置,据中国统计年鉴显示,2019年河南梨产量137.4万吨,位居全国第2位。

优良的梨品种能给果农带来较高的经济效益,果实优良包括外观、果肉品质、抗逆性、丰产性和耐贮性等多方面综合表现[2]。科学、准确地对不同品种果实进行评估是果树工作者的重要任务。主成分分析方法是一种重要的评估方法[3],在品质评价[1,4]、食品加工[5-6]、施肥量研究[7-8]、资源收集利用[9]等方面都有广泛的应用,在枣[10]、苹果[11]、梅[12]、桃[13]、草莓[14]等果实品质评价方面已有研究。在梨品种评价上也有多位学者进行了方法探索[15-20],利用性状比较分析、模糊评审、单一的聚类分析法,或者合理-满意度多维价值理论法对果实品质进行评价。田瑞等[19]通过主成分分析法对26个梨类品种的8个指标进行评价,但8个指标仅局限于果实的品质。通过对以往研究比较分析发现,同一梨品种在不同栽培地区,其果实会表现出一定的性状差异[21],在进行果实评价的过程中,研究者们更多地关注了果肉的营养品质方面,例如可溶性固形物、糖酸比、可滴定酸等指标,对于果实的外观、果肉质地和贮藏特性而有所忽略,何近刚等[22]研究认为,色泽指标对黄冠梨果实采收品质、冷藏品质及货架的品质影响较大。因此,本文汲取了前人研究成果的共同点,除了针对果肉的营养品质方面进行评价外,还引入了外观、贮藏品质指标,对不同梨品种进行综合评价。

本研究以国家梨产业技术体系郑州综合试验站的9个优良梨品种为试验材料,比较研究不同梨品种的外观性状、采收品质、贮藏性状以及果实采后在-0.5℃~3℃的温度下贮藏期间的品质变化情况,以9个品种的29个指标为样本,进行描述统计、因子分析、多元线性回归判别分析的综合评价分析,为梨产业的发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

本次试验的梨果实,于2017年7月陆续采摘,品种分别为:红早酥、红香酥、黄冠、中梨1号、华山、晚秀、玉露香、秋月及圆黄。试验果实均采自郑州综合试验站核心示范园。果实成熟度在8.5~9之间,果实选择标准为:颜色、成熟度、大小均匀一致,且无病虫害和机械伤。采后2 h内装入内衬高渗袋(high carbon dioxide permeability film bag,GS)的纸箱,置于温度-0.5 ℃~3℃,湿度85%~90%的基地低温冷库中保存。表1为本次试验材料品种及采收日期。

表1 供试品种、采摘时间及成熟度
Table 1 Varieties,picking time and maturity

编号 品种 树龄 采摘时间 成熟度1 圆黄 9年 08-10 8.5 2 中梨1号 9年 07-20 8.5 3 黄冠 9年 08-05 8.5 4 秋月 8年 08-28 9 5 红香酥 9年 09-12 8.5 6 玉露香 高接7年 09-04 8.5 7 华山 9年 08-22 9 8 晚秀 9年 10-15 8.5 9 红早酥 高接7年 08-20 8.5

1.2 仪器与设备

果实质地分析仪(GS-15):南非GUSS公司;数显折光仪(PAL-1):日本ATAGO公司;雷磁自动电位滴定仪(ZDJ-4B):上海仪电科学仪器股份有限公司;高速冷冻离心机(HC-2518R):安徽中科中佳科学仪器有限公司;恒温水浴锅(BWS-05):上海一恒科学仪器有限公司;赛多利斯电子秤(BSA423S-CW):德国赛多利斯公司;分析研磨机(A11):德国IKA公司;色差计(CR-400):日本Minolta公司;电热恒温鼓风干燥箱(DHG-924385-Ⅲ):上海鼎科科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 外观指标测定

外观指标包括果实底色、果面盖色、着色程度、果实形状、果点大小、果点密度、果锈数量、单果质量、纵径、横径、果形指数,参照曹玉芬等[23]的方法进行测定和描述,果皮色泽采用色差计测量,测量直径8 mm,照明为13 mm,以黑色、白色为标准颜色校准。

1.3.2 果实营养成分测定

可溶性固形物(total soluble solids,TSS)含量、可滴定酸(titratable acid content,TA)含量和硬度的测量参照张四普等[24]的方法。

1.3.3 果肉质地、风味相关指标

果肉颜色、果实质地、果肉风味、果肉类型、汁液、风味、香气等用肉眼观察或者品尝得到感官描述,参照曹玉芬等[23]的方法。

1.3.4 好果率测定

好果为无腐烂和霉变,无虎皮、无黑心的果实。每次随机取20个果实,观察和测定果实的腐烂、霉变和果肉黑心等情况,记录好果数。3次重复。

好果率/%=好果数/总果数×100

1.3.5 石细胞含量测定

石细胞含量测定参照宋小飞等[25]的方法。果实去掉果皮,取食用部分,按四分法取样,准确称取100 g,置于-20℃低温冰箱冷冻24 h,然后取出置于室温(25℃)自动解冻后,加入200 mL蒸馏水,并研碎。将匀浆转移到1 000 mL的烧杯中,加入700 mL蒸馏水,用玻璃棒不断搅拌1 min,静置3 min,使石细胞充分沉降在底层。倒出上层悬浮液,将沉淀物悬浮于0.5 mol/L盐酸中30 min,弃去漂浮物,用蒸馏水反复漂洗5次~6次,将前几次漂浮倾出的悬浮液收集并漂洗。收集所得的石细胞并用粗滤纸过滤、分离,得到纯净的石细胞,烘干至恒质量,称量。3次重复。

1.4 数据统计分析

使用Excel 2010处理数据,运用SPSS 19.0进行主成分和逐步回归统计分析。

2 结果与分析

2.1 9个不同品种梨采收外观性状统计

9个不同品种梨采收外观性状的统计见表2。

表2 9个不同品种梨采收外观性状统计
Table 2 Statistics of appearance characters of nine pear varieties

品种 单果质量/g纵径/cm横径/cm果形指数 果实形状 果点大小 果点密度 果锈数量 果实底色果面盖色 着色程度 采收期/月圆黄 332.0 7.5 8.9 0.84 扁圆形或圆形 中 中 无或极少 黄褐 无 无 8中梨1号 333.0 8.8 10.0 0.88 圆形 中 密 无或极少 绿色 无 无 7黄冠 350.0 7.5 7.8 0.97 卵圆形 中 密 无或极少 黄绿 无 无 8秋月 401.7 8.3 9.5 0.87 扁圆或圆形 大 中 无或极少 黄褐 无 无 8红香酥 195.6 8.0 6.6 1.21 纺锤形 小 密 无或极少 黄绿 暗红 部分 9玉露香 442.3 8.8 10.0 0.88 圆形 小 稀 无或极少 绿色 暗红色 部分 9华山 399.7 8.2 9.2 0.90 圆锥形 中 密 无或极少 黄褐 无 无 8晚秀 670.0 10.0 11.0 0.91 扁圆或圆形 大 密 无或极少 黄褐 无 无 10红早酥 351.0 8.702 8.93 0.97 卵圆形 小 稀 无或极少 绿黄 鲜红 全部或部分 8

由表2可知,秋月、玉露香、晚秀(平均单果质量>400 g)为大果型品种,华山、圆黄、中梨1号、黄冠、红早酥为中果型品种(250 g~400 g),红香酥为小果型品种(平均单果质量<250 g)。9个梨品种在果型上表现出丰富的多样性,其中红香酥为纺锤形,华山为圆锥形,中梨1号、圆黄、玉露香3个品种为圆形,红早酥、黄冠为卵圆形,秋月与晚秀为扁圆形。果形指数大于1的品种为红香酥,其余8个品种果形指数在0.80~1.00之间。果点大的品种有秋月和晚秀,果点中等大小的有圆黄、中梨1号、黄冠、华山,红香酥、玉露香和红早酥品种的果点小。果点密度稀的品种有玉露香和红早酥,果点密度中等程度的有圆黄和秋月,其余5个品种果点较密。9个品种果锈均为无或极少。红香酥、红早酥、玉露香3个品种为着色品种,其中红早酥为全红或条红,红香酥和玉露香2个品种阳面呈现红色。红香酥和黄冠品种果实底色为黄绿色,红早酥为绿黄色,中梨1号和玉露香为绿色,圆黄、秋月、华山和晚秀4个品种果实底色为黄褐色。果实采收期为7月份的有中梨1号,采收期为8月份的有圆黄、黄冠、华山、秋月和红早酥,9月份的有玉露香和红香酥,10月份的有晚秀。即园区主推9个优良梨品种果面光滑、果型端正、果实形状不一,成熟期分布早、中、晚,果实颜色有绿色、红色、褐色,果锈数量无或极少,品种选择有代表性。

2.2 9个品种梨采收营养品质、风味性状和其它指标统计

9个品种梨采收营养品质、风味性状和其它指标统计见表3。

表3 9个不同品种梨采收营养品质、风味性状统计
Table 3 Statistics of nutritional quality and flavor characters of nine different pear varieties

果实横径果肉颜色果肉类型汁液风味香气石细胞干重/(g/100 g)圆黄 5.5 13.6 0.15 0.38 白色 脆 多 甜 无 0.230中梨1号 4.0 11.6 0.07 0.41 白色 脆 多 甜 无 0.268黄冠 4.7 12.6 0.13 0.31 白色 脆 多 酸甜 无 0.258秋月 4.6 14.3 0.11 0.34 白色 脆 多 甘甜 无 0.060品种 果实硬度/(kg/cm2) 可溶性固形物/% 可滴定酸/%果心横径/

续表3 9个不同品种梨采收营养品质、风味性状统计
Continue table 3 Statistics of nutritional quality and flavor characters of nine different pear varieties

果实横径 果肉颜色 果肉类型 汁液 风味 香气 石细胞干重/(g/100 g)红香酥 6.5 12.3 0.11 0.38 淡黄白色 脆 多 甜 微香 0.382玉露香 4.0 12.6 0.10 0.36 绿白色 脆 多 甜 香 0.306华山 7.4 14.2 0.13 0.38 白色 紧密 极多 甘甜 无 0.240晚秀 6.1 12.5 0.17 0.32 白色 脆 多 酸甜 无 0.182红早酥 6.0 11.6 0.17 0.28 白色 脆 多 甜 无 0.102品种 果实硬度/(kg/cm2) 可溶性固形物/% 可滴定酸/%果心横径/

由表3可知,果实硬度<5 kg/cm2的有4个品种,分别是中梨1号、秋月、玉露香和黄冠,果实硬度介于5 kg/cm2~6 kg/cm2的品种有圆黄和红早酥,果实硬度>6 kg/cm2的有红香酥、晚秀和华山。9个品种果实的可溶性固形物含量在11.6%~14.3%之间,除红早酥和中梨1号外,其余品种可溶性固形物含量在12.0%以上,秋月最高达到14.3%。果实可滴定酸含量在0.10%以下的品种是中梨1号,其余各品种可滴定酸含量介于0.10%~0.20%之间。红早酥果心横径与果实横径比值<0.3,果心较小,其余8个品种果心大小中等,介于0.3~0.5之间。玉露香果肉绿白色,红香酥果肉淡黄白色,其余7个品种果肉均为白色。华山为果肉紧密类型,其余品种果肉类型为脆质。华山汁液极多,其余8个梨品种果肉汁液多。黄冠、晚秀品种为酸甜适度型,华山和秋月为甘甜型,其余5个品种风味为甜型。玉露香有香味,红香酥有微香味,其余7个品种果肉无香味。秋月石细胞干重<0.100 g/100 g,晚秀和红早酥石细胞干重在0.100 g/100 g~0.200 g/100 g之间,其余6个品种石细胞干重在0.200 g/100 g以上。

9个品种梨的其它指标见表4。

表4 9个不同品种梨其它指标
Table 4 Other indexes of nine pear varieties

品种好果率/% 采收时果皮色度1月22日(好果率1)3月30日(好果率2)5月15日(好果率3) L值 a*值 b*值圆黄 100 75 0 63.87 10.60 38.73中梨1号 0 0 0 71.98-3.29 32.39黄冠 100 80 60 72.07-0.91 38.41秋月 0 0 0 60.51 11.87 35.31红香酥 100 100 75 69.58-0.66 43.24玉露香 100 100 100 61.48-1.87 37.68华山 100 100 65 66.70 9.20 36.84晚秀 50 15 5 63.60 11.91 36.12红早酥 0 0 0 57.93 11.86 24.98

不同品种梨的果实具有不同的果皮色泽,用亮度L、红绿偏差a*和蓝黄偏差b*表示,不受主观影响更客观。由表4可知,果实采收时黄冠的果皮L值最高,为72.07,红早酥的L值最低,为57.93;晚秀、红早酥、秋月、圆黄的a*值较高,即果实的红色程度高,中梨1号、玉露香、黄冠、红香酥的a*值较低,果实的绿色程度较高;9个品种的b*值均为正值,果皮色泽为黄色,红香酥、圆黄和黄冠的果实黄色程度较高。好果率是一个果实贮藏的综合性指标,不同梨品种贮藏期间出现了多种不同情况。贮藏至1月22日时,秋月出现果皮不同程度爆裂情况,果肉发糠,好果率为0;中梨1号、红早酥果皮皮孔凸起,尽管果肉可食性还在,但商品性消失,好果率也均为0;由于2017年9月、10月阴雨天连绵,晚秀果实出现大量的腐烂、霉变情况,1月22日时好果率为50%,3月30日时好果率降至15%。贮藏至3月30日时,圆黄品种外观正常,但果肉有轻微酒味和果心褐变情况,好果率为75%;黄冠品种果皮有少量鸡爪出现,但果肉正常,好果率为80%;华山、玉露香、红香酥果实此时仍具有良好的品质和商品性。贮藏至5月15日时,玉露香、红香酥具有较好的品质,好果率分别为100%和75%。

2.3 9个不同品种梨的综合评价

梨的品质指标多种多样,单从外观、口感、贮藏性某一方面无法进行评价,因此用主成分分析法可综合评价不同品种梨的理化指标。

2.3.1 质量性状指标数量化

质量性状是指能观察到而不能直接测量的性状,进行主成分分析首先要将质量性状数量化,数量化后的质量性状见表5。

表5 数量化的质量性状
Table 5 Quantitative quality traits

品种 果点密度 果实底色 果点大小 果实形状 着色程度 果面盖色 着色类型 果肉颜色 果肉类型 汁液 风味 香气 熟性圆黄 2 1 2 5 2 1 1 1 5 7 2 1 5中梨1号 1 4 2 1 2 1 1 1 5 7 2 1 -15黄冠 1 2 2 2 2 1 1 1 5 7 4 1 0秋月 4 1 1 5 2 1 1 1 5 7 1 1 23红香酥 1 2 3 4 1 2 2 4 5 7 2 3 38玉露香 3 4 3 1 1 2 2 3 5 7 2 5 30华山 1 1 2 6 2 1 1 1 6 9 1 1 17晚秀 1 1 4 5 2 1 1 1 5 7 4 1 71红早酥 3 3 3 2 3 3 3 1 5 7 2 1 15

根据《梨种质资源描述规范和数据标准》对质量性状进行数量化赋值,例如梨果实的熟性以种植面积最广的黄冠品种采收期为0,提前采收为负,之后采收为正,以天计数。

2.3.2 9个梨品种理化指标统计描述

表6是9个梨品种29个指标统计描述,包括外观品质、口感风味、营养品质、贮藏性等。

表6 9个梨品种理化指标统计描述
Table 6 Statistical description of physical and chemical indexes of nine pear varieties

X10纵径/cm平均值 2.11 2.44 3.44 1.89 1.44 1.44 1.56 0.94 386.14 8.42最大值 4 4 4 6 3 3 3 1.21 670 10最小值 1 1 1 1 1 1 1 0.84 195.6 7.5标准差 1.27 0.88 1.94 0.6 0.73 0.73 1.13 0.11 126.87 0.77变异系数/% 60.12 36.08 56.43 31.81 50.29 50.29 72.67 11.89 32.85 9.19统计量 X11横径/cm统计量 X1果点密度X2果实底色X3果点大小X4果实形状X5着色程度X6果面盖色X7着色类型X8果形指数X9单果质量/g X20 TA/%平均值 9.1 5.11 7.22 1.89 2.22 1.67 20.4 5.42 12.83 0.13最大值 11 1 6 9 4 5 71 7.4 14.3 0.17最小值 6.6 1 5 7 1 1 -15 4 11.6 0.07标准差 1.29 0.33 0.67 1.17 1.09 1.41 24.79 1.18 1.01 0.03变异系数/% 14.22 6.52 9.23 61.76 49.18 84.85 121.28 21.74 7.84 26.18统计量 X23固酸比X12果肉颜色X13果肉类型 X14汁液 X15风味 X16香气 X17熟性 X18硬度/(kg/cm2)X19 TSS/%X29 b*值平均值 108.11 56.25 48.75 30.63 65.3 5.41 35.97最大值 165.7 100 100 100 72.07 11.91 43.24最小值 68.2 0 0 0 57.93 -3.29 24.98标准差 30.26 49.55 49.04 42.04 5.09 6.82 5.05变异系数/% 27.99 88.09 100.59 137.25 7.79 126.06 14.04 X21果心横径/果实横径X22石细胞干重/(g/100 g)X24好果率1/%X25好果率2/%X26好果率3/%X27 L值X28 a*值0.35 0.23 0.41 0.38 0.28 0.06 0.04 0.1 11.87 44.23

9个梨品种29个指标的变异系数范围为6.52%~137.25%,变异范围大,变异类型丰富。变异系数最小的为果肉颜色,只有6.52%,说明不同品种梨果实果肉颜色之间差异不大。变异系数最大的为好果率3,变异系数高达137.25%,说明不同品种梨的贮藏性差别较大。相比果实的数量性状和营养指标,果实的质量性状的变异系数都比较大,着色程度、果面盖色、果点大小、果点密度、汁液、着色类型和香气的变异系数高达50%以上,除果肉类型外,其它质量性状的变异系数都在25%以上,一方面说明果实的质量性状存在较大的差异,另一方面则说明对质量性状的判断存在较大的主观误差。

果实数量性状的变异系数除好果率和a*值外,其它的都比较低,果肉硬度的变异系数为21.74%,华山的果肉硬度最大,为7.4 kg/cm2,玉露香和中梨1号的果肉硬度最小,为4.0 kg/cm2。果实的营养指标之间差异各异,变异系数在7.84%~27.99%。TA含量、TSS含量、果肉硬度、汁液、风味、香气、a*值变异系数分别为26.18%、7.84%、21.74%、61.76%、49.18%、84.85%、126.06%,说明梨果实果肉中脂类等香气成分、细胞结构、液泡内含物的果实生理差异较大,果皮的结构、色素类物质含量也不同。

2.3.3 9个梨品种理化指标主成分分析

9个梨品种理化指标的各公因子解释变量载荷值见表7。

表7 9个梨品种理化指标的各公因子解释变量载荷值
Table 7 Load values of common factor explanatory variables of physical and chemical indexes of nine pear varieties

注:F1为着色、贮藏性(包括着色程度、好果率等);F2为果实外观因子(包括果实底色、果实形状、TSS含量);F3为果肉品质(包括果肉类型、汁液、硬度);F4为产量因子(包括单果质量、纵径、果肉颜色、熟性);F5为果面因子(包括果点密度);F6为色泽、果形因子(包括果面盖色、着色类型、果形指数、果肉颜色);F7为果质因子(包括TA含量、石细胞干重)。

编码 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 X1 -0.151-0.031-0.178-0.105 0.958-0.113 0.003 X2 0.063-0.954-0.161 0.038 0.061 0.055-0.225 X3 0.210-0.188-0.132 0.769-0.188 0.342 0.368 X4 -0.042 0.919 0.371 0.097 0.021 0.026 0.024 X5 -0.825-0.058 0.176-0.128 0.042-0.088 0.508 X6 0.019-0.506-0.011 0.087 0.451 0.652 0.323 X7 0.019-0.506-0.011 0.087 0.451 0.652 0.323 X8 0.273 0.034-0.123-0.048-0.240 0.887-0.008 X9 -0.110 0.163-0.018 0.764 0.026-0.540 0.269 X10 -0.264-0.168-0.035 0.940 0.038-0.072-0.038 X11 0.698-0.122-0.171 0.118 0.114 0.589-0.307 X12 -0.318-0.110 0.065 0.641 0.169-0.652-0.069 X13 0.113 0.172 0.960-0.029-0.119-0.108-0.005 X14 0.113 0.172 0.960-0.029-0.119-0.108-0.005 X15 0.092-0.043-0.530 0.277-0.572-0.142 0.512 X16 0.780-0.368-0.142 0.221 0.340 0.151-0.217 X17 0.241 0.421-0.106 0.798 0.137 0.217 0.174 X18 0.011 0.464 0.619 0.167-0.175 0.489 0.314 X19 0.180 0.723 0.362-0.217 0.306-0.396-0.102 X20 -0.187 0.355 0.048 0.240 0.062 0.113 0.854 X21 0.232 0.037 0.227-0.113-0.260-0.075-0.810 X22 0.716-0.222-0.004-0.034-0.506 0.259-0.283 X23 -0.074 0.289 0.773-0.192 0.366-0.078-0.334 X24 0.878 0.205 0.152-0.144-0.268-0.016 0.200 X25 0.907 0.082 0.271-0.227-0.151 0.084 0.065 X26 0.903-0.222 0.216-0.031-0.027 0.123-0.029 X27 0.183-0.077-0.033-0.298-0.860 0.003-0.325 X28 -0.472 0.587 0.232 0.193 0.387-0.053 0.408 X29 0.751 0.486-0.145-0.097-0.292 0.031-0.288方差贡献率/%27.498 21.505 14.887 12.190 9.725 7.236 4.816累积贡献率/%27.498 49.003 63.890 76.080 85.805 93.041 97.857

由表7可知,将果点密度等29个指标引入因子分析计算体系,根据旋转后的因子载荷矩阵结果结合初始特征值至少要大于1的特定要求,得到7个公因子,各因子选取载荷绝对值至少大于0.6的变量作为其因子解释性能的指标。F1为着色、贮藏性因子,其方差贡献率为27.498%,包括着色程度、好果率等;F2为果实外观因子,其方差贡献率为21.505%,包括果实底色、果实形状、TSS含量;F3为果肉品质贡献14.887%,包括果肉类型、汁液、硬度;F4为产量因子,其方差贡献率为12.19%,包括单果质量、纵径、果肉颜色、熟性;F5为果面,其方差因子贡献率为9.725%,包括果点密度;F6为色泽、果形因子,其方差贡献率为7.236%,包括果面盖色、着色类型、果形指数、果肉颜色;F7为果质因子,其方差贡献率为4.816%,包括TA含量、石细胞干重。

F1~F7为各品种的公因子所获得分值,系数为其方差的贡献率,依据方差贡献率得到模型如下。

逐步回归预测模型见表8。

表8 逐步回归预测模型
Table 8 The model by stepwise regression analysis

注:常量为-0.636;Sig值为0;相关系数为1.0。

指标 标准化变量系数 偏相关系数单果质量 0.052 -0.110香气 0.516 0.780硬度 -0.096 0.011果心横径/果实横径 -0.173 0.232固酸比 0.144 -0.074好果率1 0.585 0.878 L值 0.101 0.183 b*值 0.163 0.751

由表8可知,以综合得分为因变量,以29个指标为自变量进行逐步回归分析,筛选得到7个有效指标。最终得到1个有效预测模型,模型的相关系数为1.0,回归的显著性检验Sig值为0,说明回归程度显著。通过测量多个理化指标筛选出的解释指标来实现对品种的预测评估,解释指标为:单果质量、香气、硬度、果心横径/果实横径、固酸比、好果率1、L值和b*值,其标准系数分别为:0.052、0.516、-0.096、-0.173、0.144、0.585、0.101和0.163,囊括了不同梨品种果实的外观、产量、品质、贮藏性多方面指标。选择标准系数建立模型如下所示。

2.3.4 9个不同梨品种模型综合评分和主成分分析比较

9个不同梨品种综合得分比较见表9。

表9 9个不同梨品种综合得分比较
Table 9 Comparison of comprehensive scores of nine different pear varieties

注:**表示极显著相关。

品种 主成成分得分Y排序 模型预测得分Ya排序 相关性R圆黄 0.03 5 0.765 7中梨1号 -0.32 8 1.485 6 0.870**黄冠 0.14 3 44.773 4秋月 -0.22 7 0.566 8红香酥 0.26 2 55.290 2玉露香 0.48 1 73.986 1华山 0.08 4 48.421 3晚秀 -0.1 6 4.692 5红早酥 -0.35 9 0.406 9

由表9可知,根据不同评价方式得到各个品种的综合得分,得分值越高综合品质越佳。

主成分综合评价的分值Y按从高到低依次排序为:玉露香、红香酥、黄冠、华山、圆黄、晚秀、秋月、中梨1号、红早酥;依据预测模型计算的综合评价分值Ya从高到低依次排序为:玉露香、红香酥、华山、黄冠、晚秀、中梨1号、圆黄、秋月、红早酥。建立模型的综合评分与主成分分析的综合评分相关性R值为0.870,极显著相关,说明预测模型能够充分体现不同梨品种综合品质,可以作为进一步分析不同梨品种果实综合品质要素的依据。

果实综合品质受采收期和采前的诸多因素影响,例如降雨、施肥、栽培模式等,品种间会有差异。研究中引入了外观指标、贮藏指标、品质指标对9个梨品种进行评价分析,结果表明,主成分综合评价和9个品种梨的实际贮藏表现基本一致:玉露香综合表现最好,黄冠、圆黄、红香酥贮藏性较好;但黄冠贮藏期间易出现果皮鸡爪现象;圆黄果肉酒味重、发生黑心现象;晚秀由于采摘年份雨水大的原因表现不佳,贮藏期较早出现腐烂、霉变,好果率低,这些实际表现在各种理化指标中并未体现,但其综合评分仍然偏低;秋月是近年来发展势头迅猛的一个品种,果肉营养品质高,口感风味好,但栽培管理难度大,贮藏中存在问题多,综合评价分值靠后;红早酥因其红花、红叶、红枝、红果的特色外观而具有很高的观赏性,但果肉口感偏酸,贮藏性低,综合评价分值最低。因此,除了对不同品种果实品质进行测定和分类外,同时要结合各个梨品种的外观、产量和贮藏表现进行综合评价。虽然在对果实品质进行测定的过程中可能会受诸多因素的影响,但综合评价结果却能基本真实地体现出不同品种之间的差异。

3 结论

本研究利用主成分分析方法进行综合评价分析,依据其累计方差贡献率大小,将29个对果实综合评价的指标进行提炼后,归纳出7个作为评价主成分,保留原始变化量97.86%的信息量,9个梨品种中玉露香、红香酥、黄冠和华山的综合评价的得分相对较高,适宜在河南进行推广;通过因子分析与逐步回归建立了梨综合品质预测模型为:Ya=0.052X单果质量+0.516X香气-0.096 X硬度-0.173X果心横径/果实横径+0.144 X固酸比+0.585 X好果率1+0.101XL值+0.163Xb*值,筛选得出 7个有效的简化评估指标:单果质量、香气、硬度、果心横径/果实横径、固酸比、好果率1、L值、b*值,调整后R值为0.870,极显著相关,说明这7个指标具有较好的代表性,可较好地进行简便评估。该研究可为科学地评价不同品种梨的综合品质、生产推广和果实远销贮运提供理论参考。

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Comprehensive Quality Evaluation and Analysis of Nine Pear Varieties

NIU Jia-jia1,ZHANG Si-pu1*,ZHANG Ke1,XU Zhen-yu2,LU Yun-feng3,TANG Cun-duo3,MIAO Jian-yin4
(1.Horticulture Research Institute of Henan Agricultural Science Academy,Zhengzhou 450002,Henan,China;2.Agricultural Bureau of Ningling County,Shangqiu 476700,Henan,China;3.Nanyang Normal University,Nanyang 473061,Henan,China;4.College of Food Science,South China Agricultural University,Guangdong Provincial Key Laboratory of Nutraceuticals and Functional Foods,Guangzhou 510642,Guangdong,China)

Abstract:Principal component analysis(PCA)and stepped-linear regression(LR)were used to study the properties of the fruit,including fruit weight,pulp hardness,fruit shape index,total soluble solids(TSS)content,and titratable acid content(TA),stone cell content,vitamin C(VC)content,the ratio of sugar to acid 29 indexes were analyzed and evaluated.The results showed that 7 principal components were extracted from 9 pear cultivars by principal component analysis,and the cumulative variance contribution rate was 97.86%,which could summarize the total information of these traits to a certain extent.The comprehensive quality prediction model of pear was established by factor analysis and stepwise regression.According to the scores of different principal components,seven simplified indexes were selected for comprehensive evaluation of different pear varieties,included weight per fruit,aroma,hardness,diameter of core/diameter of fruit,ratio of solid to acid,good fruit percentage 1,L value and b*value,which could provide theoretical reference for scientific evaluation of comprehensive quality of different pear varieties,production and promotion,as well as fruit storage and transportation.

Key words:pear;varieties;principal component;quality;evaluation

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2021.17.024

基金项目:河南省现代农业产业技术体系(S2014-11-G04)

作者简介:牛佳佳(1981—),女(汉),助理研究员,博士,研究方向:果蔬保鲜与加工。

*通信作者:张四普(1973—),男(汉),副研究员,博士,研究方向:果蔬保鲜与加工。

引文格式:

牛佳佳,张四普,张柯,等.9个梨品种综合品质评价分析[J].食品研究与开发,2021,42(17):149-156.

NIU Jiajia,ZHANG Sipu,ZHANG Ke,et al.Comprehensive Quality Evaluation and Analysis of Nine Pear Varieties[J].Food Research and Development,2021,42(17):149-156.

加工编辑:姚骏

收稿日期:2021-03-18