北疆早、中熟本土蘋果品質分析與評價

伊麗米努爾，何 苗，陸 彪，依巴代提·木合旦爾，羅青紅,

（1.新疆林科院造林治沙研究所，新疆 烏魯木齊 830063；2.特克斯縣林業草原局，新疆 特克斯 835500）

蘋果（Malus domestica Borkh.）為薔薇科（Rosaceae）蘋果亞科（Maloideae）蘋果屬（Malus Mill.）落葉果樹，原產于我國新疆西部、歐洲中部和東南部等地區[1-4]。蘋果是我國北方栽培面積最大、產量最高的果樹品種，新疆是我國蘋果栽培的主產區，產地主要分布于新疆伊犁河谷兩側的天山中，其次分布于塔城地區的塔爾巴哈臺山南麓和巴爾魯克山西側等山地[5]。新疆蘋果以中熟和晚熟品種為主，供應期較集中，給果品銷售帶來一定壓力，而部分地區發展的少量早、中熟品種則備受市場青睞，其對延長蘋果市場供應期等方面發揮著重要作用。目前市場銷售的早熟品種多為引進種，如石游等[6]在伊犁河谷引進了早熟品種‘紅蓋露’，通過多年的觀察，發現其較適應引種地自然氣候條件，可確定為綜合性狀優良的早熟蘋果品種。

新疆天山北部及西部區域受冬季低溫等自然環境因素限制，蘋果栽培品種較單一、結構不甚合理，晚熟品種多，中熟品種不足，早熟品種極缺[7-8]。然而，這些區域蘋果的天然和本土資源極其豐富，與引進品種相比，當地優良本土蘋果品種具有適應性強、生長快，產量高、推廣風險低等優點。基于此，本研究在此區域調查并收集了27 個本土蘋果樣品，擬在對外觀及內在營養品質等進行綜合測評的基礎上，篩選出適宜推廣發展的優良早、中熟品種，以期改善以北疆為主的夏季果品銷售市場蘋果種類單一、供給力不足等局面；同時，為果農建園、高接換優蘋果品種選擇提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

參試材料為新疆塔城市、特克斯縣和伊寧縣蘋果資源匯集圃內的優良早、中熟本土蘋果品種，3 個實驗園果樹樹齡基本相同，田間常規管理水平基本一致。

酒石酸鉀鈉、3,5-二硝基水楊酸氫氧化鈉、VC（均為分析純） 天津市致遠化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

GY-3型果實硬度計 鄭州南北儀器設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 生物學及外觀品質特征分析

2018年7月下旬，在3 個試點的蘋果實驗園內，每個品種隨機采摘15 個成熟、健康蘋果果實，用電子天平（精度0.01 g）測定單果質量，用電子數顯游標卡尺測定橫徑和縱徑，并通過二者比值計算出果形指數[9]，一般果形指數在0.6～0.8為扁圓形，0.8～0.9為圓形或近圓形，0.9～1.0為橢圓形或圓錐形，1.0以上為長圓形[10-11]。采用GY-3型果實硬度計測定果實硬度。參照文獻[12-13]的方法，同步觀測了參試果樹生長（樹高、冠幅等）和結實（結實率、單株產量等）特性。

1.3.2 果實營養品質特征分析

在果實成熟期，每個實驗園內，每個品種隨機采摘30 個果實，立刻帶回新疆林科院重點實驗室，測定果實內在營養品質指標。可溶性糖含量采用蒽酮比色法[14-15]測定；總酸含量用氫氧化鈉中和滴定法[16]測定，并通過可溶性糖含量/可滴定酸含量計算糖酸比；VC含量用鉬藍比色法[17]測定；礦物質元素含量采用原子吸收分光光度法[18]測定。

1.3.3 果實品質綜合評定

“合理-滿意度”是指實驗品所表現出的特性滿足人們需求的程度，它常與多維價值理論結合進行綜合評價[19]。比如，在本研究待選的蘋果樣品中，VC含量測定值為bi（i＝1，2，3，4，…，n），最大為max bi，從營養角度考慮，食用者期望VC含量越高越好，故定義其滿意度為1；VC最小含量為min bi，定義其滿意度為0。假若滿意度與VC含量呈線性關系，則可通過公式M（bi）＝（b-min bi）/max bi-min bi計算出各樣品VC含量的滿意度。由此可推導出各參試樣品其他指標的滿意度計算公式。

在本研究中對蘋果樣品進行綜合評價時，由于研究區域蘋果品質主要存在不耐貯藏、易發綿、果形外觀不夠美觀、果實體積小、VC含量及微量元素含量低等問題，因此在用綜合評價來篩選優良蘋果品種時，可以將果形指數小、硬度大、單果質量大、糖酸比高、VC含量及微量元素含量高作為優選指標進行綜合評價，以確定適宜研究區及其周邊栽培發展的優選品種。

1.4 數據統計與分析

用Microsoft Excel 2010軟件進行數據前處理和圖表繪制。用SPSS 18.0統計軟件進行單因素方差分析、最小顯著差異多重比較及Pearson相關性分析。

2 結果與分析

2.1 果實外觀經濟性狀

表1 蘋果樣品外觀性狀比較Table 1 Comparison of appearance attributes of apple samples

圖1 蘋果樣品縱徑鑒評比較Fig. 1 Comparison of vertical diameters of apple samples

由表1可知，參試蘋果的果柄長度為8.91～33.03 mm之間，塔城市‘豫塔1號’的果柄最長，達33.03 mm；果柄直徑在1.41～5.00 mm之間，特克斯縣‘甜果子’最高，為5.00 mm；果實縱徑在32.44～73.76 mm之間，伊寧縣‘斯塔干’最高，為73.76 mm；果實橫徑在38.43～83.32 mm之間，伊寧縣‘望山紅’最高（83.32 mm）。且27 個蘋果樣品縱徑、橫徑之間存在顯著差異（P＜0.05）（圖1、2）。參試蘋果果實果形指數在0.53～1.10之間，大部分果實果形指數集中在0.8～0.9之間，為圓形或近圓形，伊寧縣‘斯塔干’蘋果的果形指數最高（1.10），為長圓形。

圖2 蘋果樣品橫徑鑒評比較Fig. 2 Comparison of transverse diameters of apple

圖3 蘋果樣品單果質量鑒評比較Fig. 3 Comparison of individual fruit mass of apple samples

圖4 蘋果樣品硬度鑒評比較Fig. 4 Comparison of hardness of apple samples

參試蘋果樣品間單果質量、硬度存在顯著差異（P＜0.05）（圖3、4）。參試蘋果單果質量在29～206 g之間，且有12 個樣品的單果質量為91～206 g，屬于大果型，其中伊寧縣的‘望山紅’單果質量明顯高于其他參試蘋果，達到206.3 g；而‘鴿子蛋’、‘麥西熱甫’、‘白甜’屬小果型（29～44 g），其余參試均屬中果型。參試蘋果樣品硬度在4×105～15×105Pa之間，塔城市‘鴿子蛋’的最高（15×105Pa），‘斯托諾維’、‘洋芋果子’、‘夏立檬’等硬度均較低。整體來看，3 個研究區蘋果單果質量整體排序為伊寧縣＞特克斯縣＞塔城市，硬度排序為特克斯縣＞伊寧縣＞塔城市，也即伊寧縣的蘋果個頭較大，而特克斯縣蘋果硬度相對較高。

2.2 果實內在營養品質特性

表2 蘋果內在營養品質特性分析Table 2 Nutrition quality characteristics of apple samples

由表2 可知， 2 7 個蘋果樣品的鈣含量在92.23～337.70 mg/kg之間，除塔城市的‘斯托諾維’為92.23 mg/kg以外，其余樣品的鈣含量均達到100 mg/kg以上，特克斯縣的‘阿吐努克’為最高，達337.70 mg/kg；測試蘋果樣品的鋅含量介于1.11～6.30 mg/kg間，伊寧縣的‘夏立檬’鋅含量最低，為1.11 mg/kg，特克斯縣的‘冰糖果’最高，為6.30 mg/kg；可溶性糖含量在2.02～7.38 g/100 g之間，其中塔城市‘鴿子蛋’的可溶性糖含量最低，為2.02 g/100 g，伊寧縣‘望山紅’高達7.38 g/100 g；蘋果樣品的總酸含量則介于1.19～8.58 g/kg之間，且特克斯縣的‘夏立檬’總酸含量最低，為1.19 g/kg，塔城市的‘鴿子蛋’、特克斯縣的‘麥西熱甫’總酸含量最高，為8.58 g/kg；參試樣品的糖酸比在2.36～42.46之間，其中塔城市的‘鴿子蛋’最低，為2.36，特克斯縣的‘夏立檬’糖酸比最高，為42.46；蘋果樣品的VC含量在21.62～59.59 mg/100 g，塔城市‘夏立檬’的VC含量最低，為21.62 mg/100 g，同時，塔城市‘塔城紅1 號’的V C 含量最高，為59.59 mg/100 g，其余居中。

2.3 同一品種在不同區域的品質特性比較

進一步對3 個實驗點的‘夏立檬’進行比較，發現區域間存在一定差異（表3），塔城市的果實果柄長度、鋅含量、總酸含量等品質特性較好；而伊寧縣‘夏立檬’的果形指數、VC含量等品質特性表現最好；同時特克斯縣的‘夏立檬’果柄直徑、縱徑、橫徑、單果質量、硬度、鈣含量、可溶性糖含量、糖酸比等品質特性最好。綜上可見，‘夏立檬’蘋果在特克斯縣的綜合品質表現優于其他兩個采樣點。

2.4 蘋果品質分級結果

采用Olmogorov-Smmov和Shaprio-Wilk檢驗，以Kolmogorov-Smirnow統計量為準，統計量大于0.05則分級呈正態分布。經檢驗，本研究參試蘋果主要7 項品質評價指標均呈正態分布（表4）。參照NY/T 439—2001《蘋果外觀等級標準》，基于7 個主要品質指標的概率分布，根據參試蘋果樣品的品質指標，用SPSS軟件頻次分布將蘋果樣本劃分為5 級，分別為極高、高、中和低、極低。果形指數和單果質量分級參照NY/T 439—2001《蘋果外觀等級標準》和NY/T 1793—2009《蘋果等級規格》方法，糖酸比、VC含量參照聶繼云等[20]研究確立的分級標準，硬度參照GB/T 5009.1—2003《食品衛生檢驗方法 理化部分 總則》。由表4可知，參試蘋果樣品中，果形指數表現中等的占到總樣品數量的33.33%，果形指數表現為極好的僅有3.7%；單果質量、硬度、鈣含量、鋅含量、糖酸比、V C含量等級為低等的所占比例較高，分別為33.33%、37.04%、52.78%、40.74%、44.44%、33.33%。整體來看，參試蘋果樣品的綜合經濟性狀處于中等偏低水平，這可能與品種退化、豐產栽培管理技術措施不到位等因素有關。

表3 不同采樣點的‘夏立檬’蘋果品質特性比較Table 3 Comparison of quality characteristics of ‘Xialimeng’ apples from different sampling points

表4 參試蘋果7 項評價指標分級Table 4 Grading of seven evaluation indices for apple quality

2.5 綜合評價分析結果

2.5.1 蘋果各品質指標相關性分析結果

將10 個主要的品質評鑒指標進行相關性分析，結果見表5，蘋果果實縱徑、橫徑及單果質量兩兩呈極顯著相關；可溶性糖與橫徑及單果質量呈極顯著正相關；總酸與鈣含量呈極顯著負相關；VC含量與橫徑呈顯著負相關。

表5 蘋果品質指標的相關系數Table 5 Correlation coefficients among apple quality indexes

2.5.2 合理-滿意度評價結果

相關性分析結果顯示（表5），果實果形指數、單果質量、硬度、鈣含量、鋅含量、糖酸比及VC含量這7 個指標之間部分存在相關關系，選擇這些指標為蘋果品種的評價體系，作為蘋果品種的選擇模型，計算各單因素指標的合理-滿意度。在此基礎上，參考馬玉娟[21]和李紅英[22]等的方法，確定各指標的加權數：果形指數0.19、單果質量0.17、果實硬度0.04、鈣含量0.08、鋅含量0.07、糖酸比0.27、VC含量0.18，將單因素合理度和滿意度合并成為綜合品質的合理-滿意度，結果如表6所示。塔城市‘塔城紅1號’、‘鴿子蛋’、‘二八臺’和‘白甜’綜合評分較高，說明這4 個品種具有較優的綜合品質特征；而在特克斯縣，綜合品質排位靠前的是‘夏立檬’、‘秋油果子’、‘麥西萊普’和‘油果子’；伊寧縣則是‘斯塔干’、‘望山紅’兩個品種的綜合評價較好。同時，同一品種在不同區域的綜合品質特征也不盡相同，諸如，‘夏立檬’在特克斯的綜合品質優于伊寧縣，塔城最差，這與表3分析結果一致。伊寧縣和塔城市兩地的‘秋立檬’則是前者表現更好；‘斯托諾維’在特克斯縣的綜合品質好于塔城市。可見，從蘋果綜合品質的角度考慮，不同區域最適宜發展的品種不同。整體而言，特克斯縣參試蘋果的綜合品質較伊寧縣好，塔城市較差。這可能與自然氣候等因素存在差異有關。

表6 蘋果品質的單因素滿意度及合理-滿意度Table 6 Single factor satisfaction degree and synthetic reasonable satisfaction degree of apple quality

3 討 論

目前國際上對蘋果發展品種總的要求是：優質、高產、耐貯、外觀美，其中優質是國際市場上競爭制勝的關鍵因素[23-26]。在我國尤其是新疆地區的蘋果生產中依然存在著品種結構不合理、主栽品種單一、新優品種缺乏，晚熟品種多、中熟品種不足、早熟品種極缺等問題[7-8]。因此，選育并推廣早、中熟蘋果品種對改變蘋果品種結構不合理的現狀，對促進果農增收，保持蘋果產業持續健康發展具有非常重要的意義。

提升果實果形指數、改善果實的外觀質量，是提高其商品性能與市場競爭力的關鍵因素[27-28]。單果質量是蘋果大小的重要指標之一，單果質量越大，蘋果越大；果實硬度是反映果實成熟軟化的指標，主要取決于細胞的膨壓以及細胞壁的完整性[29-31]。植物體內的離子只有處于相對平衡的狀態下才能在發揮正常的生理作用。鈣、鋅等微量元素對于維持人類身體健康和正常生理活動具有重要作用。同時，鋅作為植物中多種酶的組分，會影響酶系的活性，參與蘋果抗病性的調控[32]。另外，蘋果耐貯藏能力降低與果實中鈣含量不足有關，鈣含量不足會增強細胞膜滲透性與呼吸強度，因而使耐貯藏能力降低；因此，測定蘋果中的鈣含量，也可為研究蘋果的貯存方法提供科學依據[33]。一般來講，可溶性糖、可滴定酸含量是構成水果口感的主要因素，蘋果可溶性糖高、可滴定酸含量低，風味甜而微酸，所以口感極好。VC含量是果品營養價值的重要指標之一，含量越高其品質和營養價值也就越好，保健作用也越強[34]。

本研究結果顯示，參試蘋果樣品外觀和內在營養品質均存在差異，不同實驗區域間表現亦不同，因此在優選過程中，既要綜合考慮，按照綜合滿意度和市場定位的角度出發，優選適宜發展推廣的優良品種，又要注重挖掘部分品種的特有性狀，諸如：特克斯縣鈣含量高達337.70 mg/kg的‘阿吐努克’、特克斯縣鋅含量高達6.3 mg/kg的‘冰糖果’、伊寧縣可溶性糖含量高達7.38 g/100 g的‘望山紅’、特克斯縣糖酸比最大的‘夏立檬’（42.46），還有塔城市VC含量高達59.59 mg/100 g的‘塔城紅1號’等。這些品種的發展潛力和市場占有力極強，因此在生產中也應對其重視，打造特色果品種植和銷售之路，以滿足各類人群對不同果品的特殊需求。