10個草莓品種的果實品質分析與綜合評價

中圖分類號：S668.4 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2025）09-0041-10

Fruit Quality Analysis and Comprehensive Evaluation of 10 Strawberry Varieties

Mao Wei ^1，2 ， Liu Jianye1，2*， Sun Jiabo'， Liang Hongmin1，Wang Yue ¹ ， Li Qian2，Cui Gang3， XuBo³ ， Zhao Yanxia1 （1. Institute of Leisure Agriculture， Shandong Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of East China Urban Agriculture， Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Shandong Engineering Research Center of Ecological Horticultural Plant Breeding， Jinan 25O10o，China; 2. College of Horticulture， China Agricultural University， Beijing 1O0193， China; 3. Shandong Plant Agricultural Technology Co.， Ltd.， Jinan 25010o，China） Abstract Fruit quality of 1O strawberry varieties （‘Akihiime’，‘ Sweet Charlie’，‘Benihoppe’‘ Kaorina’，‘Xuelixiang’，‘Miaoxiang No.7’，‘Jiandehong’，‘Yuexiu’，‘Fenyu No.2’，and‘Angel No. （204號 8^′ ） at two maturity stages （ 70% maturity and full maturity） were evaluated. The fruit phenotype indicators were measured using colorimeter，the internal quality indicators such as contents of flavonoids and anthocyanins，and antioxidant capacityof the fruits were measured using microplate reader，and the correlation between various quality indicators were analyzed. The results showed that the L^* was highly significantly correlated with （20 a^* and b^* in the strawberry fruits at 70% maturity. The strawberry fruits at 70% maturity and full maturity could be clearly distinguished through color analysis，and the white，pink and red strawberry fruits could be distinguished by a* and b^* values. There were significant differences in fruit hardness and contents of total soluble sugars and titratableacids among the 1O strawberry varieties.There was significantly negative correlation betweencontent of total soluble solids and hardness.There were significant diferences in the contents of anthocyanins and flavonoids at diffrent maturity stages，and the content of anthocyanins was significantly negatively correlated with the content of total soluble sugars and L^* . The ABTS free radical scavenging ability of strawberry was stronger than their DPPH free radical scavenging and total antioxidant capacity. In conclusion，there were significant diffrences in fruit peel color among different strawberry varieties，the antioxidant capacity of strawberry fruits could be influenced by the maturity of fruits，and the content of total soluble sugars and color brightnes were mainly influenced by the diffrence in contentof anthocyanins.According to the results of comprehensive evaluation based on the weighted correlation degree，‘Benihoppe’had the best fruit quality，followed by‘Kaorina’and‘Angel No.8’，and then‘Yuexiu’，‘Miaoxiang No.7’，‘Xuelixiang’，‘Jiandehong’，‘Akihiime’ and‘Fenyu No.2’，while‘Sweet Charlie’had the worst fruit quality.

KeywordsStrawberry ; Variety;Quality;Color value； Antioxidant capacity

草莓（Fragaria × ananassa Duch.）生長周期短，經濟效益高且見效快，在實施鄉村振興戰略和特色水果產業發展中發揮著越來越重要的作用人們對草莓果實的要求，不在局限于可食用，更注重其高質量和高品質。草莓的品質性狀在很大程度上是由果實中的次生代謝物決定的。黃酮類化合物是一種天然多酚化合物，由查爾酮、黃酮、黃酮醇、黃烷二醇、花青素和原花青素六個主要亞群組成[1]。黃酮類化合物不僅使植物具有吸引花粉和種子傳播的顏色，而且還保護植物免受紫外線輻射；此外，黃酮類化合物還可能作為抗氧化劑或信號分子對人類健康發揮潛在的有益作用，作為抗菌劑在植物-微生物相互作用和植物防御反應中發揮作用[2]。成熟的草莓果實中類黃酮物質包含花青素苷、黃酮醇和黃烷醇三類，其中含量最多的是花青素苷[3-4]。花青素是天然的著色劑和抗氧化劑，具有重要的保健功能和經濟開發價值。花青素是草莓重要的次生代謝產物，在草莓果實呈現不同色澤方面起著重要作用，并與果實發育成熟度、風味形成和內在品質相關[5-6]。不同品種草莓果實間生物活性物質含量存在差異，其抗氧化能力也各不相同[7-9]。

草莓品質很大程度上取決于成熟度，充分成熟的果實甜酸可口、風味濃郁、肉質軟，表現為品質優良但不耐貯運，而七成熟的草莓果實品質已經滿足采收需求，硬度較高利于長距離運輸[10]草莓果實發育過程中，紅色草莓果皮顏色開始為綠色，之后轉為白色，成熟初期部分變成紅色，成熟后全部轉為紅色，完全成熟的草莓通體變紅；粉色草莓品種成熟后果皮呈粉色，種子變紅;白色草莓品種的成熟情況比較難界定，通常通過種子顏色來界定，以種子變紅來判別成熟。影響草莓果實果皮顏色的原因有很多，果實中的抗氧化等活性物質都會引起草莓果皮顏色不同的呈現。色差儀操作簡單快捷，是目前適宜進行顏色無損檢測的儀器，能夠對果實顏色進行精確測量[1l-12]。前人用 L^*、a^*、b^* 值分析與果實番茄紅素之間的關系[13-14]，系統利用 L^*、a^*、b^* 值分析草莓成熟度和抗氧化物質相關性的研究還沒有。

省草莓栽培面積和產量均居全國首位，主要栽培品種多為引進，市場對草莓品質的要求也越來越高，不僅要求香味濃郁、酸甜可口，還對草莓生物活性物質提出新的需求。省主栽草莓品種為‘章姬'和‘甜查理’。‘章姬’為日本草莓品種，風味濃郁，不耐貯運；‘甜查理’為歐美草莓品種，色澤鮮艷，抗性強，硬度大，口感寡淡。當前，兩品種已難以滿足消費者對高品質的要求。為此，我們團隊又引進8個草莓品種進行試種，其中‘紅顏’、‘香野’為從日本引進的紅色草莓品種，果實風味濃郁，品質優，產量高；‘雪里香’‘妙香七號’‘建德紅’‘越秀’為我國自主選育的紅色草莓品種；‘粉玉2號’是我國自主選育的粉色草莓品種；‘天使八號’為從日本引進的白色草莓品種。本研究通過測定和比較上述10個品種草莓不同成熟度的生物活性物質含量和抗氧化能力，旨在篩選出高品質草莓品種，為地區草莓品種培育、栽培及其功能性產品開發提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2023—2024年在位于濟南市歷城區唐王街道的歷城區省級現代農業產業園省農業科學院歷城草莓試驗示范基地冬暖大棚內進行。該地屬于溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫 ，年平均降水量 550～650mm ，無霜期為218d 。土壤為砂壤土，土體深厚， pH 值7.4，含有機質 25.54g/kg 、全氮 1.67g/kg 、有效磷169.30mg/kg 和速效鉀 397.71mg/kg 。

1.2 試驗材料

供試草莓品種10個，分別是‘章姬’‘甜查理'‘紅顏’‘香野’‘雪里香’‘妙香七號’‘建德紅‘越秀’‘粉玉2號’‘天使八號’。草莓苗均來自普朗特農業技術有限公司。

1.3 試驗設計及方法

采用隨機區組設計，重復3次。小區面積22m² 。旋耕耙細，土地整平后打線起壟，第一遍起壟后在壟面上均勻撒施“兔老大”有機肥15000kg/hm² 。種植方式采用高壟雙行，壟底寬 70cm ，壟面寬 55cm ，壟高 40cm ，壟溝底寬 30cm 。每個畦面鋪設一條滴灌帶（管），覆蓋銀黑色反光地膜（厚 0.02mm ，寬 1.5m ，銀色朝上黑色朝下）。

選取健壯無病蟲害且根莖粗 8mm 以上的草莓苗，留三葉一心，于8月26日定植，行株距為30cm×20cm 。種植密度12.0萬株 ?hm² 。定植要求“深不埋心，淺不露根”，弓背朝外。栽植后進行常規日常管理

1.4 測定項目及方法

每個品種均采集七成熟（7R）和完全成熟（FR）果實各 500g（20～40 個果實），做好標記，清理果實表面。用色差計（Cr10）將集光孔對準果皮測定明度 L^* 值和色相 a^* 值 ?^b* 值。用硬度計（GY-2）測定果實硬度，手持式固形物含量測試儀（SWEVY）測定果實可溶性固形物含量。通過酶標儀，用植物可溶性糖含量檢測試劑盒（BC0035）測定可溶性糖含量，可滴定酸檢測試劑盒（R30300）測定可定滴酸含量，植物總酚檢測試劑盒（R30359）測定總酚含量，植物類黃酮檢測試劑盒（R30357）測定類黃酮含量，花青素檢測試劑盒（R24149）測定花青素含量。用DPPH自由基清除能力檢測試劑盒（BC4755）、ABTS自由基清除能力檢測試劑盒（BC4775）和總抗氧化能力（T-AOC）檢測試劑盒（BC1315）分別檢測DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率和總抗氧化能力。

1.5 草莓品種性狀的綜合評價

根據灰色系統理論，選取七成熟草莓的果實硬度和可溶性固形物、可定滴酸、類黃酮、花青素含量以及DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、總抗氧化能力共8項指標作為灰色系統，10個草莓品種作為10個處理，通過加權關聯度綜合比較各供試草莓品種的果實品質。

1.6 數據處理與分析

試驗數據采用MicrosoftExcel2019進行整理和圖表繪制，使用SPSS25.0軟件進行相關性分析，草莓品種聚類使用HemI軟件繪制熱圖。

2 結果與分析

2.1 不同成熟度下不同品種草莓果實的基本品質分析

2.1.1 草莓果實硬度和糖酸含量分析圖1顯示，七成熟（7R）果實硬度明顯大于完全成熟（FR）果實硬度，‘紅顏’‘甜查理’‘雪里香’‘妙香七號’‘建德紅’‘越秀'6個品種七成熟時果實硬度均在 0.28kg/cm² 以上，‘越秀’果實硬度最高，達到 0.42kg/cm² ，完全成熟后硬度下降明顯。‘紅顏’‘香野’‘章姬’‘越秀’‘粉玉2號’‘天使八號’6個草莓品種果實可溶性固形物含量，七成熟和完全成熟時雖然有些區別，但整體上變化不明顯，但‘甜查理’‘雪里香’‘妙香七號’和‘建德紅'果實完全成熟時可溶性固形物含量明顯增加。除了‘香野'和‘天使八號’外，其他品種草莓果實可溶糖含量隨著成熟度增加均明顯增多。除了‘香野’和‘甜查理’外，其他品種草莓果實可滴定酸含量均隨著成熟度增加明顯降低。整體來說‘香野’果實成熟過程中糖酸含量變化不明顯。

圖1不同成熟度下不同品種草莓果實硬度和糖酸指標

2.1.2草莓果實色澤品質分析果皮顏色是草莓成熟采收時的一個主要指標，精確測定果皮顏色對評價草莓品質具有重要意義。本研究采用CIELab顏色體系測色法對紅色、粉色和白色草莓進行評價，通過箱式圖和坐標分布圖對CIELab顏色體系的分類結果進行分析，結果（圖2）表明，L^*、a^*、b^* 值構成的CIELab 空間分布中，紅色、粉色、白色草莓的 L^*、a^*、b^* 值均存在明顯差異，七成熟（7R）和完成成熟（FR）果實的 L^*、a^*、b^* 值也存在明顯差異。10個草莓品種中‘天使八號’作為白色草莓， L^* 值最大，顏色最淺;對比七成熟果實，其他紅色草莓品種完全成熟果實的 L^* 值相對較低。草莓果皮紅綠值均為正值，范圍在4.80～46.97 之間，完全成熟的‘香野’和‘甜查理’草莓果皮顏色最紅，a*最高;除‘章姬'外，其他品種完全成熟草莓的a*值都大于七成熟草莓。草莓果皮黃藍值均為正值，范圍為7～26，除‘粉玉2號‘粉色草莓外，其他品種完全成熟草莓的 b* 值均小于七成熟草莓，七成熟紅色草莓‘甜查理'b*值最高，完全成熟的白色草莓‘天使八號’ b^* 值最低（圖2A）。通過CIELab顏色體系測色法可對七成熟與完全成熟草莓進行明確區分（圖2B），也可同時運用紅綠值和黃藍值將白色、粉色和紅色系草莓進行明確區分（圖2C），相對目測法，該分析方法更為簡便客觀。

2.2 不同成熟度下不同品種草莓果實類黃酮和花青素含量分析

由圖3可以看出，‘建德紅'完全成熟（FR）草莓的類黃酮含量最高，與七成熟（7R）時比較增幅明顯，七成熟和完全成熟的‘天使八號'草莓類黃酮含量也較高，‘粉玉2號'草莓類黃酮含量較少。相對七成熟草莓，不同品種完全成熟草莓果實的花青素含量明顯升高，其中‘章姬’‘甜查理’‘雪里香’‘妙香七號‘建德紅'花青素含量相對較高，‘粉玉2號’和‘天使八號'花青素含量相對較低。

圖2不同成熟度下不同品種草莓的色差比較

圖3不同成熟度下不同品種草莓果實的類黃酮和花青素含量

2.3 不同成熟度下不同品種草莓果實的抗氧化能力分析

由圖4可以看出，草莓果實對DPPH自由基和ABTS自由基具有較強的清除能力。DPPH自由基清除能力品種間差異不大，除了‘雪里香’外，其他品種草莓完全成熟（FR）時的DPPH自由基清除能力均大于七成熟（7R）草莓，其中完全成熟時‘建德紅’和‘粉玉2號’的自由基清除效果最好，達到 49.22% 和 48.66% ；‘雪里香'完全成熟時自由基清除能力最弱，僅為 30.23% 。10個品種草莓的 ABTS自由基清除率在91. 72% ～98.33% ，不同成熟度紅色草莓品種中‘章姬’‘甜查理’‘妙香七號'和‘雪里香'的 ABTS自由基清除效果較好，達到 95.15% 以上；完全成熟的白色草莓‘天使八號’的ABTS自由基清除效果最弱，僅為 91.72% 。10個品種草莓的總抗氧化能力（T-AOC）在 20.37～35.10μmol/g ，不同品種間和同品種不同成熟度間均存在差異。‘紅顏’‘甜查理’‘建德紅’‘天使八號'果實完全成熟時總抗氧化能力明顯大于七成熟草莓，而‘香野'和‘妙香七號’七成熟時的總抗氧化能力明顯大于完全成熟草莓。

圖4不同成熟度下不同品種草莓的抗氧化能力

2.4 不同品種草莓果實品質性狀的聚類分析

果實七成熟時，‘建德紅’與‘越秀’、‘甜查理'與‘妙香七號’、章姬’與‘雪里香’、粉玉2號'與‘天使八號'果實品質特性比較一致。完全成熟時，‘紅顏’與‘香野、‘甜查理’與‘建德紅’、‘雪里香’與‘妙香七號’果實品質特性比較一致（圖5）。

2.5 草莓果實各品質指標的相關性分析

由表1可知，七成熟草莓各指標之間呈正相關的34對，負相關的32對，呈顯著相關性的9對，呈極顯著相關的9對。果實硬度與可溶性固形物、可溶性糖含量呈極顯著負相關，因為隨著果實的成熟其可溶性固形物和可溶性糖含量增加，硬度降低；果實硬度與 L^* 值呈顯著負相關，與 b^* 值和花青素含量呈顯著正相關。 L^* 值與a*、 b^* 值呈極顯著負相關。ABTS與a*、 b^* 值呈極顯著正相關，與 L^* 值呈顯著負相關。花青素含量與b^? 值呈顯著正相關，與 L^* 值呈顯著負相關，與可溶性糖含量呈極顯著負相關，說明果實色相的變化與果實中花青素含量關系密切。

由表2可知，完全成熟草莓各指標之間呈正相關的31對，負相關的35對，呈顯著相關的6對，呈極顯著相關的2對。果實成熟后各指標的相關性表現較弱。果實硬度與可溶性固形物含量呈顯著負相關，與類黃酮含量呈顯著正相關。花青素含量與 L^* 值呈極顯著負相關，與a*值呈顯著正相關。可溶性糖含量與類黃酮、花青素含量呈顯著負相關，說明果實可溶性糖的含量變化與果實花青素、類黃酮含量關系密切。

2.6 草莓果實品質性狀的關聯分析及綜合評價

根據灰色系統理論，計算七成熟采收時供試草莓品種與參考品種無量綱標準值的絕對差值（表3）。之后，計算關聯系數，將各指標的權重設置均一，再計算得到供試品種的加權關聯度（表4）。

根據加權關聯度對10個草莓品種進行綜合評價，表明‘紅顏'果實品質最優，其次是‘香野’‘天使八號’，之后依次為‘越秀’‘妙香七號’‘雪里香’‘建德紅'‘章姬'‘粉玉2號’，甜查理'最差。

圖5不同品種草莓品質性狀的聚類分析

A：七成熟；B：完全成熟。

表1七成熟草莓果實各品質指標的相關性分析

注：表中*、 ^** 分別表示在0.05、0.01水平上顯著相關，下同。

表2完全成熟草莓果實各品質指標的相關性分析

表3不同品種草莓果實品質性狀無量綱標準值的絕對差值

表4不同品種草莓果實品質性狀的關聯系數與綜合評價

3討論與結論

本試驗對兩種成熟度草莓果實的品質參數進行了系統探索，區別于王峰等[15]對不同草莓品種株高、冠幅等農藝性狀進行的分析，且在可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量等參數基礎上[16-17]增加了對類黃酮含量、花青素含量、抗氧化能力等的測定分析。研究發現，10個草莓品種的果實硬度、可溶性糖含量、可滴定酸含量均存在明顯差異，果實可溶性固形物含量與其硬度呈顯著負相關。之前研究表明可溶性固形物含量與可溶性糖含量呈極顯著正相關[18]，說明硬度、可溶性固形物含量等共同決定果實品質。本試驗中，相比‘章姬'草莓，‘甜查理’‘雪里香’‘建德紅'‘越秀’的果實硬度表現較好；兩種成熟度下‘紅顏’‘香野’‘章姬'果實的可溶性固形物含量相近且隨著果實的成熟其含量表現為增多；就糖酸含量而言，兩種成熟度下‘紅顏’‘越秀’‘粉玉2號’與‘章姬’可溶性糖含量變化一致，‘紅顏’‘香野‘粉玉2號’可溶性糖含量高且可定滴酸含量低。引進草莓品種的果實硬度在 0.14～0.42 kg/cm² ，可溶性固形物含量范圍為 8.5%～11.14% ，可溶性糖含量范圍為 51.07～140.10mg/g ，可定滴酸含量范圍為 0.14%～0.54% 。這與強浩然等[18]的研究結果相差較大，原因可能是地域差異和施肥管理水平不同所致。

10個草莓品種果皮分為紅色、粉色和白色3個色系。草莓果皮 L^* 值越大果皮顏色越淺， b^* 值隨著果皮顏色變深和成熟度增加而降低， a^* 值則表現出相反的趨勢。七成熟草莓果實 L^* 值與a* Ω，b^* 值呈極顯著負相關。色彩分析可以將七成熟與完全成熟的草莓進行明確區分，同時紅綠值和黃藍值能將白色、粉色和紅色系草莓進行明確區分。本研究發現，花青素含量與 b^* 值呈顯著正相關，與 L^* 值呈顯著負相關。李培暠等[\"]發現，山楂花青素含量與色差值間存在相關性，其中與L^* 值呈極顯著負相關，這與本試驗結果相一致說明果實色相的變化與果實花青素含量關系密切。

草莓是非呼吸躍變型水果，多種激素調節其果實成熟，影響果實品質和次級代謝物的形成[19-20]。不同成熟度草莓果實的花青素和類黃酮含量差異明顯，完全成熟草莓的花青素和類黃酮含量明顯高于七成熟草莓。花青素含量與可溶性糖含量呈極顯著負相關。對完全成熟草莓果實進行比較發現，‘建德紅'和‘天使八號’的類黃酮含量明顯高于‘章姬’，‘甜查理’‘妙香七號’‘建德紅'的花青素含量均高于‘章姬’，‘建德紅’和‘粉玉2號’的DPPH自由基清除能力強于‘章姬’，甜查理’‘雪里香’‘妙香七號’‘越秀’‘粉玉2號’的ABTS自由基清除能力強于‘章姬’，‘紅顏’‘甜查理’‘妙香七號’‘建德紅’‘粉玉2號’‘天使八號’的總抗氧化能力強于‘章姬’。綜之，建德紅'‘粉玉2號’‘妙香七號’‘甜查理'4個草莓品種在活性物質含量和抗氧化能力方面表現突出。

對七成熟草莓果實品質進行比較發現，‘紅顏’‘香野’‘越秀’‘粉玉2號’‘天使八號’的可溶性糖含量比‘章姬’高；‘紅顏’‘香野’‘甜查理’‘妙香七號’‘天使八號'的類黃酮含量明顯高于‘章姬’；‘香野’‘甜查理’‘妙香七號’‘建德紅'花青素含量高于‘章姬’；‘雪里香’的DPPH自由基清除能力強于‘章姬’，‘甜查理’‘雪里香'的ABTS自由基清除能力和‘香野’‘妙香七號‘粉玉2號’的總抗氧化能力強于‘章姬’。可以看出，相對于‘章姬’，香野’‘妙香七號’七成熟時在活性物質含量和抗氧化能力方面表現突出。

同一草莓品種在不同地區栽植，其生物活性物質含量存在一定差異。本研究中‘紅顏’的類黃酮含量為 0.78mg/g ，而在山西晉中、浙江杭州‘紅頰’的類黃酮含量分別為0.325、0.380mg/g^[9，21] 。本試驗中10個草莓品種的抗氧化能力存在差異。草莓的抗氧化能力強是其具有重要且高功能性成分的體現。之前研究發現，不同草莓果實中的FRAP值、DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率等3個抗氧化能力指標各有高低，野生草莓抗氧化性能更高；相關性分析發現，花青素含量與3個抗氧化能力指標呈正相關，與ABTS自由基清除率呈顯著正相關[22]，與本研究多有相似之處。

綜上，通過品種比較試驗看出，10個草莓品種各有特點，不同草莓品種的果皮在色相上存在顯著差異，草莓成熟度會影響草莓果實的抗氧化能力，花青素含量差異是影響可溶性糖含量和L*亮度的主要因素。可以綜合考慮生產需求、經濟效益和產品價值來合理配置草莓品種：鮮食采摘可以選擇‘香野’‘紅顏’‘章姬’等品種，因其不同采摘時期糖酸比變化不大，可以保證果實有較好的口感和風味；需耐貯和便于運輸時，可以考慮將‘建德紅’‘越秀’妙香七號’‘甜查理’作為主栽品種；‘天使八號’‘粉玉2號’雖然硬度低不耐貯運，但其類黃酮含量和抗氧化能力較強，可以作為特色高品質品種適當栽種。

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