發布時間：2022-03-09所屬分類：農業論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要 為篩選出京白梨果實品質的特征性指標并建立京白梨優質果品的評價體系，本研究以門頭溝區軍莊鎮東山村和孟悟村生長健壯且結果良好的京白梨樹 為 試 驗 材 料，選擇各單株的優質果實，分別測定和分析果實在采收時及后熟后的果實外觀形狀(單果重、果實縱橫 徑、果
摘 要 為篩選出‘京白梨’果實品質的特征性指標并建立‘京白梨’優質果品的評價體系，本研究以門頭溝區軍莊鎮東山村和孟悟村生長健壯且結果良好的‘京白梨’樹 為 試 驗 材 料，選擇各單株的優質果實，分別測定和分析果實在采收時及后熟后的果實外觀形狀(單果重、果實縱橫 徑、果 形 指 數、果心大小和果肉硬度)和 內 在 品 質(可 溶 性 固形物、可滴定酸、維生素 C含量和出汁 率)，并通過主成分分析法篩 選‘京 白 梨’優質果實的評價指標。結 果 表 明： ‘京白梨’優級果品的綜合評價指標是果形指數≤0.88且單果重≥110.00g，采收時果實可溶性固形物質量分數≥ 12.50%、后熟果實可溶性固形物質量分數≥15.00%;單果重、果實縱橫徑和果形指數可作為‘京白梨’果實品質評價的主要指標，可溶性固形物含量和糖酸比可作為輔助指標。綜 上，本 研 究 可 指 導‘京 白 梨’的栽培生產并為優質果實采收和分級提供標準。
關鍵詞 京白梨;果實品質評價;主成分分析;果形指數;可溶性固形物
‘京白 梨’(Pyrusussuriensis ‘Jingbaili’)起源于北京門頭溝區東山村，為一個偶然實生品種，在北京、河北和遼寧均有 栽 培[1]。‘京白 梨’作 為 北 京 果品中唯一有“京”字的特色果品，果實品質優良，滿清末期至民 國 初 年 為 栽 培 鼎 盛 時 期，曾 作 為 貢 品[1]。近年來北京地區‘京白梨’受市場沖擊，栽培面積縮小，生產優質果品缺乏科學的評價指標，影響了‘京白梨’的市場銷售。‘京白梨’果實具有后熟特性，采收后在常溫條件下果實經過2周左右的后熟期，果實品質最佳[2]。因此，對比分析‘京白梨’采收時和后熟后的果實品質，篩選‘京白梨’果實品質的特征性指標，用于果品采收和分級，才能優果優價，最大程度地發揮‘京白梨’地方品種的特色與優勢。
果品品質評價包含外觀品質和內在品質。外觀品質主要是指單果重、果皮色澤、果實完整度、果實大小和形狀等，其中單果重是梨果品國家分級標準中的主要指標;果品內在品質包括可溶性固形物含量、果實去皮硬度及糖酸比等，而果實硬度和可溶性固形物含量是梨果品國家分級標準中的參照性理化指標[3]。‘京白梨’果實形狀是生產上評價果實品質的一個重要指標，傳統的‘京白梨’果實以平頂的“荸薺扁”為佳，即 形 似 荸 薺 的、扁 扁 的 橢 圓 形 為‘京 白梨’果實的典型性狀，果實依次摞起來，能摞到七八個而不倒[1]�，F今‘京白梨’果園常用‘鴨梨’和‘雪花梨’等白梨品種做授粉樹，果實果頂突出，甚至出現“鴨嘴”現象，喪失了‘京白梨’果實的典型形狀[4]。根據北京主要鮮果等級劃分標準，‘京白梨’果品主要分為特級：單果重≥125.00g、可溶性固形物質量分數(后熟果實)≥13.50%，果皮顏色為黃綠色;一級：單果重≥100.00g、可 溶性固形物質量分數(后熟果實)≥13.00%，果皮顏色為黃綠色;二級：單果重≥75.00g、可溶性固形物質量分數(后熟果實)≥ 12.00%，果皮顏色為黃綠色，同其他梨品種分級指標相似，單果重和外觀色澤是必須指標，可溶性固形物含量是參照指標[5]。根據國家梨外觀等級標準，將‘京白梨’劃分為特級(單果重≥140.00g)、一級(單 果 重 ≥120.00g)和 二 級 (單 果 重 ≥100.00g)[6]。然而，此種分級標準未考慮‘京白梨’果實的果形特點，不利于‘京白梨’作為特色品種的傳統優良性狀保持和品牌營銷。
評價果實品質的指標很多，從眾多的指標中科學地篩選出關鍵指標尤為重要。因此，以減少數據統計和增加統計變量為目的的主成分分析法在果實品質評價中被廣泛應用[7-16]，此方法主要利用降維，使少數幾個綜合指標成為可代表眾多指標的新指標且彼此相互獨立，又可綜合反映原來多個指標大部分信息的統計方法[7]。利用主成分分析方法評價山葡萄果實品 質 的 關 鍵 指 標 是 單 寧、可 溶 性 糖、糖 酸比、白藜蘆醇和原花青素含量等[11]。己酸和丁酸等酯類化合物及一些高級醇類、酸類及烯類等是構成富士蘋果獨特風味的重要化合物[12]。庫爾 勒 香 梨類果實品質的特征指標是果肉硬度、丁香酸、草酸和蔗糖含量[13]。獼猴 桃 果 實 評 價 的 關 鍵 指 標 為 果 實的總酚含量、維生素 C(Vc)含量、固酸比、平均單果重、可溶性固形物含量和可滴定酸含量[14]�？傻味ㄋ�、總酚和還原糖含量以及色澤和亮度等是決定藍莓品質的 關 鍵 指 標[15]。評價‘羊 角 脆’類 甜 瓜 品 質的代表性指標為果實縱徑、肉厚率、硬度、總糖和可滴定酸含量5項[16]。目前，‘京白梨’果實品質尚缺乏科學的評價指標，‘京白梨’優級果品的評價方法有待改進。
本研究通過對北京市門頭溝區‘京白梨’果園實地調研，篩選出樹勢強健、結果良好且連續結果能力強的成齡果樹13株，采收各單株果實，以果實形狀為優級果品篩選指標，對比分析果實初采收和完成后熟的果實品質;通過主成分分析法，篩選出‘京白梨’果實品質的特征性指標，旨在建立‘京白梨’優質果品評價體系，指導‘京白梨’栽培管理、果品采收和分級，提高‘京白梨’生產效益。
1 材料與方法
1.1 材料
2015年6—9月期 間，調 查 在 門 頭 溝 區 軍 莊 鎮的東山村和孟悟村果園，王平鎮的王平村、西馬村和梅坪村果園，選擇初結果樹和盛果期大樹。綜合評價成齡樹的形態學性狀、果實品質性狀和樹體生長等多項指標，篩選果實扁圓形、品質性狀優良、生長勢良好和連續開花坐果能力強的單株。
從孟悟村 篩 選 了 ‘京 白 梨’5 株，標 記 為 孟 1、孟2、孟3、孟 4 和 孟 5;從 東 山 村 篩 選 了‘京 白 梨’ 2株，標記為東山6和東山7;從西馬村篩選了‘京白梨’4株，標記為西馬1、西馬2、西馬3和西馬4;從梅坪村篩選了‘京 白 梨’2株，標 記 為 梅 坪1和 梅 坪2，初步選出了13個單株進行果實品質比較分析。
成熟期采集各單株的全部果實，計算單株產量，果實分級和包裝后進行常規貯藏和冷庫貯藏。根據試驗處 理，測 定 果 實 采 收 時 和 各 處 理 階 段 的 果 實品質。
1.2 方法
分別對采收時和后熟后2個階段的果實進行品質測定。果實品質測定指標為單果重、果實大小(橫徑、縱徑和1/4橫徑處的縱徑)、果心大小、種子數、果肉出汁率、果實硬度、可溶性固形物含量、果肉 Vc含量、可滴定酸含量和糖酸比，各種指標測定均為國際方法。
1)單果重。用電子天平測定單果重。每個樣本選取8～10個果實分別測定其單個果實重，計算平均值即為該品種的單果重指標值。
2)果形指數。用游標卡尺測定。每個樣本隨機選取8～10個果實，分別測量其最大縱、橫徑并計算果形指 數。 計算平均值作為該樣本果形指數指標值。
3)果心大小。用游標卡尺測定。隨機選取5個果實沿果實赤道位置橫切，用游標卡尺直接測定其果心直徑和果實直徑，每個測量重復3次求平均值，計算果心大小的比例。
4)果肉硬度。隨機選取5個果實，在果實赤道部位削去薄薄的果皮，使用 GY-4型數顯式水果 硬度計(8mm 測頭)測定。
5)可溶性固形物(SSC)含量[17]。在5個果實果肉上、中和下部，分別用鑷子擠出1～2滴果肉汁液，滴在手持式折射儀檢測鏡上后，快速關住蓋板讀取數值。每次測完之后，用清水將檢測鏡沖洗干凈并用干燥擦鏡紙擦干水分，再進行下一次測試。每個樣品重復測定3次后，取其平均值，以百分數計算。
6)可 滴 定 酸 (TA)含 量。用 NaOH 滴 定 法 測定。每個品種隨機采取5個果實，每個果實稱取5g果肉并在研缽中將其研成糊狀，用蒸餾水將果肉洗入50mL的容量瓶中，浸提30min后用濾紙過濾。吸取10mL濾液置于三角瓶中，加入2～3滴酚酞，并用0.1mol/LNaOH 滴定，當濾液變為粉紅色并保持30s不褪色時為滴定終點，記錄用去0.1mol/LNaOH 的體積，重復3次。
7)Vc含量[18]。每個 品 種 隨 機 采 取5個 果 實。采用2，6-二氯酚靛酚法測定。稱取5g樣品置研缽中，加入少量2%草酸，并研磨成勻漿。將樣品提取液用玻璃棒引流到50mL 容量瓶中，殘渣用2%草酸洗2～3次，再用2%草酸定容至刻度，搖 勻 并 浸提半小時后過濾。吸取濾液10mL，放入50mL三角瓶中，立刻用2，6-二氯靛酚鈉溶液滴定至溶液呈粉紅色且15s內不 褪 色 為 止。記 錄 所 用 滴 定 液 體積(重復3 次，取 平 均 值)。并測 定 空 白 和 標 準 Vc溶液所用2，6-二氯靛酚鈉溶液體積。
8)出汁率。每個品種隨機采取5個果實，將果實洗凈去皮去核，用榨汁機進行榨汁。采用天平稱取梨汁質量，根據公式計算出汁率：出汁率=梨汁質量/梨果質量×100%。
1.3 統計分析
以上數據 用 Excel和 SPSS19.0 統計 軟 件 處理，數據標準化與主成分分析以及綜合分值 Dn計算參考劉鵬科等[19]提出的方法。
2 結果與分析
2.1 ‘京白梨’優株篩選
從田間栽 培 的‘京 白 梨’樹 中 選 取 樹 體 生 長 健壯、結果良好、無明顯病蟲害和果實果形端正的結果樹作為優系，初步篩選了13個單株(表1)，均為成齡結果樹，5株是初結果樹，樹齡在8～10年，8株是結果大樹，樹齡在50年以上。
2.2 ‘京白梨’果實品質分析
初步篩選13個單株，成熟期采收全部果實，挑選接近典型果形的果實，以一次摞起最大數量的果實作為指標，挑選優質果實，測定采收時和完成后熟的果實品質。一 次 摞4個 果 實 及 以 下，作 為 優 果1級;摞起5～6個 果 實，作 為 優 果2級;摞 起7個 果實，為優果3級。
2.2.1 ‘京白梨’優果1級的果實品質
孟5、東山6和 西 馬4單 株 的 果 實 一 次 摞 起4個(圖1)，果實略偏斜、果頂微凸或凸起，果形指數變化大。與本研究選取的其他單株相比，孟5果實果頂凸起，果形指數偏大，果實形狀偏高，果個大，后熟果實可溶性固形物含量高;東山6果實扁圓、果頂微凸，果形指數 為0.88，果形 較 好，果 個 中 等，后 熟果實可滴定酸 含 量 低 且 Vc含量 中 等;西 馬4果 形指數與東山6相近，果個中等偏小，后熟后可滴定酸含量和 Vc含量較高;3個單株果實出汁率相差不大且后熟后可溶性固形物質量分數均大于 15.00%(表2-1和表2-2)。
2.2.2 ‘京白梨’優果2級的果實品質
孟1、孟2、孟4、東山7和梅坪1單株的果實一次可摞起5 個(圖 2)，果實均一程度一般，果形 扁圓、果 頂 平 或 微 凸，果 形 指 數 在0.86～0.89之 間 (表3-1和表3-2)。與本研究選取的其他單株相比，孟1果實果個大，后熟果實可滴定酸含量、Vc含量及出汁率均中等;孟2果實大小中等，后熟果實可溶性固形物質量分數低，未達15.00%，后熟果實可滴定酸含量與 Vc含量尚可，出汁率較高;孟4果個最大，最大單果重可達241.37g，后熟果實可溶性固形物含量高、可滴定酸含量與 Vc含量為較高;東山7果實果個中等，后熟果實可溶性固形物含量低，可滴定酸含量與出汁率量中等;梅坪1果個中等，后熟果實可溶性固形 物 含 量 一 般、可 滴 定 酸 含 量 和 Vc含量高，出汁率較低。
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孟3、西馬3和梅坪2的果 實 一 次 可 摞 起6個(圖3)，果實形狀較為均一，果實扁圓形，果頂平或微凸，果形 指 數 為 0.87～0.89(表 4-1 和 表 4-2)。與所選的其他單株相比，孟3果實果個中等，果實后熟后可溶性固形物質量分數高，可達16.00%以上，果實偏甜，后熟后 Vc含量為及出汁率也偏高，果實品質良好;西馬3和梅坪2果實果個小或中等，平均單果重為105.58g，后熟果實可溶性固形物含量、可滴定酸含量、Vc含量及出汁率并未突出。
2.2.3 ‘京白梨’優果3級的果實品質
西馬1和西馬2的果實一次可摞起7個(圖4)，果實形狀均一。果實扁圓形且平頂，果形極佳，果形指數約為0.83(表5-1和表5-2)，符合‘京 白 梨’果實形狀特征。西馬1和西馬2果個最小，平均單果重在74.00g左右，但果形最好，后熟后 Vc含量較高，且可溶性固形 物 質 量 分 數 均 大 于15.00%，后熟 后果實較甜，可滴定酸含量和出汁率相比其他優果來說處于中等水平。總體來說，西馬1和西馬2的果實除單果重外，其余各項指標均在優果中處于中等或較優水平。
2.3 ‘京白梨’采收果實的特征性指標分析
為了分析‘京白梨’果實的各項品質指標對果實綜合品質的貢獻率，將采收時的果實和經后熟后果實分作2組測定數據，分別利用隸屬函數值法進行標準化處理后，再進行主成分分析。
采收時 果 實 品 質 指 標 的 前 3 個 主 成 分 (特 征根>1)累計貢 獻 率 達 到 了76.65%，即這3個 主 成分能代表全部數據76.65%的信息量(表6)。因此，采用前3個主成分即可基本全面的評價果實品質。由表中數據可以看出，決定第一主成分的主要指標是單果重(包括平均單果重和最大單果重)和果實縱橫 徑(包 括 果 形 指 數 )，決 定 第 二 主 成 分 的 指 標主 要 是 可 滴 定 酸 含 量 和 糖 酸 比 ，決 定 第 三 主 成分 的 指 標 主 要 為 可 溶 性 固 形 物 含 量 。 綜 上 所述 ，‘京 白 梨 ’采 收 時 果 實 品 質 的 評 價 關 鍵 指 標是 單 果 重 、果 實 縱 橫 徑 、可 溶 性 固 形 物 和 可 滴 定酸 含 量 。
2.4 ‘京白梨’后熟果實的特征性指標分析
經后熟的‘京 白 梨’果實的主成分分析結果表明，前3個主成分累計貢獻率達到76.58%，能代表全部數據的絕大部分信息(表7)。決定第一主成分的主要是單果重、果實縱橫徑及果形指數，決定第二主成分的主要是可滴定酸含量和糖酸比，決定第三主成分的主要是果心大小。
2.5 ‘京白梨’優質果實的品質綜合
評價以主成分貢獻率為權重，分別計算各樣本采收時及后熟后果實品質的5個主成分分值與相應權重之積的累加之和，得到綜合分 值 Dn，F1、F2、F3、F4和 F5分別為前5個主成分的分值。
采收時果 實 品 質 綜 合 分 值>1.0的是 孟4和孟5果實;其次是東山7(0.84)、梅坪2(0.82)、孟1(0.79)和梅坪1果 實(0.76)，品質 較 好;綜 合 分值處于0.4～0.7之間的有孟2、孟3、東山6、西 馬1和西馬2果 實，品 質 中 等;綜 合 分 值 小 于0.4的分別為 西 馬 3 果 實 和 西 馬 4 果 實，品 質 較 差。后熟后果實品質綜合 得 分 與 采 收 時 果 實 的 排 名 情 況相似(表8)。果實品質綜合分值高的除孟5果實外，其余均屬于優品2級，如孟4果實可摞起5個，梅坪2果實可摞起6個。根據果品品質綜合分值和果實可摞起的個數，梅坪2果實具有代表性。因此，‘京白梨’優級果品 的 關 鍵 指 標 為 果 形 指 數 ≤0.88、單 果 重 ≥ 110.00g，采 收 時 果 實 可 溶 性 固 形 物 質 量 分 數 ≥ 12.50%、后熟果實可溶 性固形物質量分數 ≥ 15.00%。
3 討論與結論
果實品質評價包括外觀形狀和果實內在品質，是指導果樹生產、果實采收和果品分級的基礎工作。 ‘京白梨’為起源于北京地區的本地品種，以“一次可以摞起8個果實”描述傳統‘京白梨’果實的品質和典型性[1]。本研究以北京市門頭溝地區‘京白梨’為研究對象，果實品質評價的指標具有普適性，但優級果品指標的 評 價 具 有 地 域 界 限，若 在 全 國 的‘京 白梨’產區推 廣，尚需擴大樣本量和果品指標的深入分析。
本研究利用主成分分析的方法，對北京門頭溝地區篩選出的13個‘京白梨’優良單株的果實分別進行采收時與成熟后的果實品質分析。由于主成分分析的各項指標數據的計量單位不同，需要對數據進行 標 準 化 處 理，消 除 綱 量 差 異。 如 庫 爾 勒 香梨[13]、野生梨[20]的果實評價中用 Z-Score函數標準化，煙臺地區西洋梨果實評價中用隸屬函數法進行標準化[21]，南方砂梨果實評價中對原始數據進行均衡歸一化處 理[22]。本研究應用隸屬函數值法進行標準化處理，達到消除不同指標對評價體系的影響，經主成分分析后，前3個主成分的累計信息量均大于75.00%，即主 成 分 可 代 表 所 有 果 實 理 化 性 質 的大部分信息。經過主成分分析后計算綜合分值 Dn，可以作為評價‘京白梨’果實品質的一種簡要方法。主成分分析能夠根據主成分得分對各性狀做出相當評價，因此相較于單一的品質指標分析更具有綜合性，避免因過于注重單一的優良性狀而片面評價果實品質。
本研究根據果實摞起個數，將‘京白梨’分為優果1級(摞起4個果實)、優果2級(摞起5～6個果實)和優果3級(摞起7個果實)。根據品質綜合評價得分，孟4和孟5的單果重、Vc含量、后熟后的可溶性固形物質量分數最高，可達16.83%，因此二者的果品最佳，但這2種果實果形指數過高，不符合傳統上‘京白梨’呈現的平頂的“荸薺扁”果形。優果3級中西馬1與西馬2由于果個小，單果重輕，在綜合評分中分值最低，但果形指數最好，后熟后的可溶性固形物含量、糖酸比及出汁率均處在所有單株果實的中等位置。孟4和孟5與西馬1和西馬2相比，前者雖單果重可達150.00g，但最多只能摞4～5個果，而后者最多可摞7個果，說明前者的果形均一程度小于后者，在果實內在品質方面二者并無顯著差別，考慮到‘京白梨’傳統果形的特殊性，因此認為西馬1與西馬2為最優果。本研究認為，在評價‘京白梨’果實品質時應分為優果評價指標和普通果實評價指標，普通果實分級時可將單果重、果實縱橫徑和果形指數作為主要指標，后熟后糖酸比和可溶性固形物含量作為輔助指標，為保證‘京白梨’果實傳統性狀，進行優果評價時在此基礎上應優先考慮果形指數。由于梅坪2綜合得分高，且果形指數符合‘京白梨’果實的傳統果形，因此綜合考慮后認為梅坪2是具有代表性的‘京白梨’的果實。——論文作者：郭 靜1 伏 芳2 高同雨3 姜 峰1 李天忠1 朱元娣1*
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