不同級別無核白葡萄果實外觀與品質差異特征及分級

戶金鴿，白世踐，陳 光，趙榮華，蔡軍社

(新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200)

0 引 言

【研究意義】無核白葡萄(Vitisviniferacv.Thompson Seedless)屬歐亞種東方品種群[1]。新疆吐魯番是全國無核白的主要產區[2]，種植面積達3.78×104hm2(56.74萬畝)，用于制干的占總產量約90%[3]。鄯善縣是吐魯番市主要葡萄栽培區域，面積約1.57×104hm2(23.53萬畝)。近幾年已由單純的制干轉向鮮食[4]。果品分級，不僅可以滿足不同層次消費者的需求，而且加工者還可以根據不同的加工要求求購滿足相應要求的產品作為原材料[5]。果品分級不僅實現果品的優質優化，還有利于提高果品的競爭力。【前人研究進展】李德華等[6]參照庫爾勒香梨技術標準和生產操作方法，以主成分分析與聚類分析方法篩選出果肉硬度、丁香酸、草酸和蔗糖含量作為識別5種類型果實品質的特征指標，建立了庫爾勒香梨的果實分析特征方法；張俊雄等[7]提出了一種基于計算機視覺技術的山竹大小和顏色分級方法，盧軍等[8]對柑橘品種分級要素進行了分析與評價認為，橘皮顏色、水分和橘子軟硬程度對總分影響最大，橘子軟硬程度和水分有較高的相關性，且橘皮顏色、水分與口感之間的相關性最高。吳明清等[9]對新疆駿棗的主要特征參數進行測量和統計分析，為紅棗的分級參數的選擇及定量分級標準的制定提供科學依據，除密度外，紅棗的各特征參數均對等級有顯著影響。虞飛宇[10]根據哈密瓜形態特征預測其重量，預測準確性達到98.1，函數判別法對哈密瓜大小進行檢測與分類，實現了哈密瓜重量與大小的分級。程大偉等[11]對夏黑葡萄果實質量進行了分級評價及標準的研究，穗質量400～800 g、果粒質量5～9 g時，果實質量最好，唐莎莎[12]對無核白葡萄9個評價指標的變異及其分布規律進行了分析，并根據各指標分布特點，利用概率分級發確定各分級點，統一將果實分為5級。【本研究切入點】目前已有關于夏黑和陽光玫瑰果實質量分級評價，吐魯番作為全國無核白葡萄的主產區，無核白葡萄以由制干轉向鮮食，有研究開展了無核白葡萄果實外觀和糖酸差異的報道，而關于無核白葡萄果實分級的研究鮮有報告，有必要開展無核白葡萄果實的分級研究。【擬解決的關鍵問題】對3個不同產區的無核白葡萄果穗質量、果粒質量的可溶性固形物含量、可滴定酸、單寧、多酚等進行分析，為無核白葡萄果實質量的分級標準提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

鄯善縣位于新疆吐魯番盆地，氣候極端干旱。N 42.91°，E 90.30°；海拔419 m。年降雨量25.3 mm，年蒸發量2 751 mm，全年日照時數為3 122.8 h，≥10℃積溫4 525℃以上，無霜期192 d左右。

2017年8月10日分別從鄯善縣3個地點：新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所試驗場2號試驗地(W1)、園藝場(W2)、新村(W3)，采集無核白葡萄成熟果實樣品于實驗室進行測定和分析。

1.2 方 法

1.2.1 分級

將各采樣點的無核白葡萄進行不同級別的統計，根據當地實際種植情況，以100 g為區間，將果實穗質量分為≤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的不同級別，每個級別的果穗不少于20穗，測定各級別的果穗性狀及品質指標；根據單粒大小進行果粒分級，分級級別分別為≤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，測定每個級別的果粒性狀及品質指標。

1.2.2 測定指標

果穗及果粒質量：果穗質量用精度為0.01的電子計價秤稱量。

果面顏色、緊密度：果面顏色采取賦值的方法，綠色1分，黃色、綠黃2分，黃綠3分，取平均值；果穗緊密度根據葡萄種質資源描述規范和數據標準[13]進行賦值：1，極疏；3，疏；5，中；7，緊；9，極緊。

果粒硬度、拉力：用GY-4型數顯示水果硬度計測定果粒硬度(kg/cm2)，用拉力計測果柄拉力，單位N。

果粒縱橫徑：用游標卡尺測量50粒果粒的縱徑、橫徑。

色差：L值越大，表示樣品表面越亮，a值為紅綠值，其中-a表示綠色，值越小，樣品越綠，+a表示紅色，值越大，表示樣品越紅；b值為黃藍值，其中-b為藍色，值越小，樣品越藍，+b越大，樣品越黃。

SSC、可滴定酸、固酸比：用手持測糖儀測定果粒可溶性固形物含量，用酸堿滴定法測定果實的可滴定酸含量，并計算固酸比。固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。

皮果比：稱取一定量的果粒，去皮后吸干水分，用電子天平稱量皮重，計算皮果比。皮果比=果皮重/果粒重。

單寧、多酚：剝取果皮液氮研磨成粉末，總酚含量測定采用福林-肖卡法測定[14]，結果以沒食子酸計(mg/g)；單寧含量采用福林-丹尼斯法測定[15]。

1.3 數據處理

隸屬函數值：

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

式中，Xj為第j個綜合指標；Xmin為第j個綜合指標的最小值；Xmax為第j個綜合指標的最大值。

綜合指標權重：

式中：wj為第就j個綜合指標在所有綜合指標中的重要程度即權重；Pj為第j個綜合指標的貢獻率。

各基因型的綜合大小：

式中：D值為綜合指標評價所得的綜合評價值。

試驗數據采用Excel 2007進行處理并計算標準差和變異系數。利用DPS6.5對9個指標標準化處理后進行主成分分析。

2 結果與分析

2.1 不同穗重無核白果實性狀的差異性

2.1.1 不同穗重無核白葡萄果穗基本性狀差異

研究表明，果穗質量最大的是1 552.00 g，最小的是105.00 g，果穗質量的的頻率分布符合正態分布。

W1地塊測的無核白質量在225.20～1 185.33 g，果穗變異系數最大的是≤300 g(25.32)，其次是>1 000 g(17.84)，變異系數最小的是701～800 g(4.14)；W2地塊測的無核白質量在206.00～1 099.61 g，果穗變異系數最大的是≤300 g(27.75)，最小的是701～800 g(2.61)；W3地塊測的無核白質量在223.48～1 163.20 g，果穗變異系數最大的是≤300 g(22.78)，其次是>1 000 g(15.40)，最小的是601～700 g(3.29)；不同穗重組別果穗的變異系數較大的是≤300 g和>1 000 g，變異系數較小的是601～700 g和701～800 g。

3個不同的取樣地點中，W2的果實可溶性固形物含量、固酸比最低(16.73%、33.47%)，VC含量較高的是新村的無核白，單寧和多酚含量均以W1的偏高，W3的較低，W1和W2的果面顏色變化不大，當W3的果穗大于901 g時，果面顏色偏綠。當果穗大于800 g時，果實可溶性固形物含量、固酸比低于其他級別的果穗，可滴定酸含量、VC含量、單寧、多酚含量未隨果穗的增加而呈現一定的變化趨勢。圖1，表1

表1 不同穗重組別無核白葡萄果穗基本性狀

圖1 果穗質量的頻率分布

2.1.2 不同穗重無核白葡萄果粒基本性狀差異

研究表明，W1平均果粒硬度較W2和W3大，其中W3的果粒硬度最小，對于同級別的果穗而言，W1略高于W2但明顯高于W3。在不同級別的果穗中，果粒硬度隨果穗重量的增加略有所增加，≤300 g的果粒硬度較其他級別果穗的果粒硬度小，W3的果粒硬度最小為0.94 kg/cm2，W1的最大為2.01 kg/cm2，>1 000 g的果粒硬度最小是新村(2.00 kg/cm2)，最大為園藝場(2.95 kg/cm2)，W1和W2的501～1 000 g不同級別果穗的果粒硬度集中在2.0～2.35 kg/cm2。

不同果穗級別的無核白果實的果柄拉力變化不大，W1的果柄拉力大多在3.0 N以上，W2和W3的果柄拉力隨果穗質量的增大總體上呈增加趨勢。W1平均粒重略高于其它取樣地點，大多集中在3.0～3.30 g，W2和W3大多集中在2.0～3.0 g。W1不同穗重的無核白果粒變異系數較W2和W3小。皮果比大體上隨果粒的增大而有所下降。隨果穗質量的增加，a值和b值總體上呈下降的趨勢，果面顏色逐漸變綠。當果穗質量增加時，果粒縱徑也略有增加，但增加幅度不明顯，橫徑變化不大，果形指數變化無規律，600～700 g的果形指數較其它級別的大。表2

表2 不同穗重組別無核白葡萄果粒基本性狀

2.1.3 不同穗質量級別果實質量的綜合評價

研究表明，3個主成分方程，其累計貢獻率達87.38%，這3個主成分基本上反映了無核白葡萄的品質。第一主成分的貢獻率達58.378%，主要由可溶性固形物含量、固酸比和果面顏色，第二主成分為16.121%，代表了果穗質量、單寧含量和多酚含量，第三主成分貢獻率為12.879%，代表了果穗緊密度和可滴定酸含量。表3

表3 各指標的系數及貢獻率

計算各級別的綜合得分D值，D值越大，果實的綜合品質越好。>1 000 g的排名第一，但在生產中發現，>1 000 g的果穗緊密度較大，顏色較綠，可溶性固形物含量較低，且果穗分布頻次較少，僅3.39%，301～400 g分布頻次雖然較多，但單位面積產量較低，801～900 g分布頻次較低，這兩者均偏離生產實際，≤300 g級別的果穗的得分最低(0.42)，果穗綜合表現最差，401～800 g的果穗較好。表4

表4 各指標的權重、u(Xj)值、D值以及綜合評價

2.2 不同粒重無核白果實性狀

2.2.1 不同粒重無核白葡萄果實基本性狀差異

研究表明，果粒質量的頻率分布符合正態分布。不同無核白單粒重的硬度、果粒縱徑、橫徑隨著平均果粒的增大而增大，果型指數變化不大；除W1未測得果柄拉力外，W2和W3的果柄拉力隨果粒質量的增大而增大；W3的果粒亮度大于W1和W2，在一定果穗范圍內，果穗小，果粒也較小，果粒顏色偏黃。圖2，表5

圖2 果粒質量的頻率分布

表5 不同粒重無核白葡萄果實基本性狀的差異

2.2.2 不同粒重無核白葡萄果實品質性狀差異

研究表明，W2的可溶性固形物含量W1和W3的低，可滴定酸變化幅度不大，W2無核白的固酸比較其它區域低。可溶性固形物含量隨果粒的增大略有降低，可滴定酸含量變化規律不明顯，≤1.5 g的果粒固酸比較高，3.51 g以上的果粒固酸比較其它果粒偏低，VC含量變化規律性不強，W1的果皮多酚和單寧含量較W2、W3粒略高，但多酚和單寧含量隨果粒的增大變化規律不明顯。表6

表6 不同粒重無核白葡萄果實品質性狀的差異

2.2.3 不同穗質量級別果實質量的綜合評價

研究表明，2個主成分方程，其累計貢獻率達86.42%，可認為這2個主成分大體反映了無核白葡萄果粒品質。第一主成分的貢獻率達77.975%，主要由可溶性固形物含量、固酸比和VC，第二主成分貢獻率為15.789%。>4.01 g的排名第7，果粒品質最差，3.01～3.50 g的果粒質量最佳。無核白果粒質量在2.01～3.50 g的質量較好。表7～8

表7 各指標的系數及貢獻率

表8 各指標的權重、u(Xj)值、D值以及綜合評價

3 討 論

張明智等[3]認為，要實現制干向鮮食的過渡，要有質量認識的改變。果穗小，穗形較松散，商品性差，果穗大，若不疏果，果穗較緊，后期病害較重。

果穗的分布頻次總體上隨果穗質量的增加呈下降趨勢，401～700 g果穗的分別頻次較高，果穗質量越大，分布頻次越低。從不同地方所采的無核白根據實際情況分別將無核白分為9個級別，≤300 g的果穗的變異系數最大，601～800 g果穗的變異系數較小。2號地的果粒硬度普遍大于園藝場、新村，果柄拉力規律性不強，園藝場和新村的果柄拉力隨果穗質量的增大總體上呈增加。園藝場、新村的無核白果粒變異系數較大，2號地的變異系數較小；皮果比大體上隨果粒的增大而有所下降，這是因為相同重量的果粒，小果粒的果皮表面積大于大果粒的表面積；果穗質量增大，果粒縱徑也略有增加，但增加幅度不明顯，果粒橫徑變化不大。通過對與果穗質量有關的9個指標進行主成分分析發現，3個主成分的貢獻率達87.38%，基本認為反映了果穗的基本性狀，第一主成分可概括為可溶性固形物含量、固酸比和果面顏色，第二主成分可概括為果穗質量、單寧和多酚，第三主成分可概括為果穗緊密度和可滴定酸，這與程大偉等[11]的部分研究結果相同；葡萄產量過高，留果量過多會影響果實品質[16]，若留果過少，則影響產量，通過疏果使源庫關系要達到一種平衡，才能生產出高質優產的果品，研究發現當果穗質量在401～800 g時，果穗性狀和品質都較好。

無核白自然生長情況下，果粒較小，生產上一般使用植物生長調節劑，使得無核白葡萄品質與植物生長調節劑有著直接關系。研究將大小不同的果實分為7個級別，結果發現，果粒硬度隨果粒的增大而增大，這與吳德玲等[17]的研究結果一致，但與周會玲等[18]的研究結果不一致，可能是品種不同導致的。果實的可溶性固形物含量隨果粒的增大略有降低，這與張靜等[19]的研究結果一致，可滴定酸含量變化規律不明顯，≤1.5 g的果粒固酸比較高，3.51 g以上的果粒固酸比較其它果粒低，VC含量變化規律性不強。將與果粒性狀有關的粒質量、可溶性固形物含量、可滴定酸、固酸比、VC、單寧和多酚含量進行主成分分析，2個主成分的貢獻率達到86.42%，認為這兩個主成分反映了果粒的基本性狀，第一主成分可概括為可溶性固形物含量、固酸比和VC，第二主成分可概括為果粒質量和可滴定酸含量。

4 結 論

4.1將果穗質量以100 g為基礎分了9個級別、果粒質量以0.5 g為基礎分了7個級別，果穗和果粒樣品均符合正態分布。

4.2第一主成分的貢獻率達58.378%，代表可溶性固形物含量、固酸比和果面顏色，第二主成分為16.121%，代表果穗質量、單寧含量和多酚含量，第三主成分貢獻率為12.879%，代表果穗緊密度和可滴定酸含量，這3個主成分基本反映了果實品質。

4.3第一主成分的貢獻率達77.975%，主要由可溶性固形物含量、固酸比和VC，第二主成分貢獻率為15.789%，代表了果粒質量和可滴定酸，這2個主成分反映了果粒品質。

4.4可溶性固形物含量和固酸比對于無核白葡萄果穗品質還是果粒品質都重要，果穗質量401～800 g、果粒2.01～3.50 g的無核白品質較好。