天津市西青區(qū)6個厚皮甜瓜品種的綜合品質評價

丁永鑫，王詩儀，張 悅，劉藝涵，郭小鷗

（天津農(nóng)學院園藝園林學院，天津 300384）

甜瓜香氣濃郁、質地脆爽、營養(yǎng)價值豐富，倍受消費者青睞[1]。甜瓜作為世界重要的蔬菜瓜果之一，具有栽培周期較短、投入產(chǎn)出較高等優(yōu)點，是一種高效經(jīng)濟的瓜果作物，栽培甜瓜已經(jīng)成為以種植業(yè)為主要經(jīng)濟來源的廣大農(nóng)民快速實現(xiàn)增收目標的一條有效途徑[2]。天津甜瓜種植面積約1 900 hm2，其中西青區(qū)甜瓜的種植面積正在不斷擴大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，種植面積仍有增長空間。優(yōu)良的品種是生產(chǎn)優(yōu)質甜瓜的基礎，目前天津市西青區(qū)種植的甜瓜主要有薄皮和厚皮兩大類型，各類型的品種繁多，品種間特性差異較大[3]，為種植者及消費者選擇帶來難度。目前，對甜瓜采后貯藏[4]、鮮切處理[5-6]、栽培技術[7]、產(chǎn)量提升[8]和營養(yǎng)成分[9]報道較多，但缺乏對不同甜瓜品種營養(yǎng)品質評價的較為系統(tǒng)的研究[10]。因此，對比分析不同甜瓜品種的品質指標，對選擇優(yōu)質甜瓜品種具有重要意義。本文運用主成分分析法對甜瓜果實品質進行綜合評價，建立甜瓜果實品質評價模型，篩選適宜天津市西青區(qū)種植的品質優(yōu)、口感好的品種，并建立一套甜瓜果實品質分析、綜合評價的方法，為天津設施甜瓜品種選擇及品質綜合評價提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和儀器設備

供試厚皮甜瓜為奶香蜜、北海一號、鳳金六號、香妃小蜜、可口蜜和久紅瑞等6個品種（見圖1）。

圖1 參試6個厚皮甜瓜品種的外觀特征

試驗儀器有游標卡尺（0～300 mm），YP10K-1天平，LX-A/C/D 普通硬度計，JC18101糖度計，R-5000阿貝折光儀，UV7502C 光譜儀，單反相機。試驗試劑為維生素C（VC）測試盒（A009-1-1）。

1.2 試驗方法

1.2.1 外觀品質性狀測定

通過肉眼觀察并記錄果皮顏色和果肉顏色；使用YP10K-1天平測量各品種的單果重，重復3次，下同；使用LX-A/C/D 普通硬度計測量各甜瓜品種的果實硬度（每個果實測定赤道部位，均勻測6 個點，取平均值）；使用GB/T21389—2008游標卡尺測量各品種甜瓜果肉、果皮厚度及果實橫徑、縱徑，并計算果形指數(shù)（果形指數(shù)=果實縱徑/果實橫徑）。

1.2.2 內(nèi)在品質性狀測定

用R-5000 手持折光儀測定可溶性固形物；用JC18101 糖度計測量可溶性糖、可滴定酸含量，并計算糖酸比（糖酸比=可溶性糖/可滴定酸）；采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[11]測定維生素C 含量。隨機邀請26 名在校大學生在不知道各甜瓜品種的前提下，從外觀、香氣、質地、口感、水分和甜度等指標，對甜瓜果實品質進行感觀評價。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 軟件進行數(shù)據(jù)處理和制圖，SPSS 18.0軟件進行差異顯著性分析（Duncan 新復極差法）、相關性分析和因子分析。

2 結果與分析

2.1 甜瓜品質指標測定結果

6 個厚皮甜瓜品種的外觀特征和內(nèi)在品質性狀各不相同，結果見表1?？梢钥闯?，在涉及產(chǎn)量的單果重方面，鳳金六號和奶香蜜單果重較大，北海一號、香妃小蜜和可口蜜單果重較??；在判斷果實成熟度的關鍵指標可溶性固形物含量方面，奶香蜜、可口蜜和久紅瑞三者高于其他品種，鳳金六號低于其他品種；在決定果實口感的重要指標糖酸比方面，香妃小蜜和北海一號高于其他品種，可口蜜和奶香蜜低于其他品種。

表1 六個厚皮甜瓜品種的品質指標測定結果

用主成分分析法研究的甜瓜品質指標不同，單位也不同，為了消除各指標之間量綱和指標相對大小的差異對分析結果的影響，對試驗數(shù)據(jù)進行標準化處理，結果見表2。

表2 六個甜瓜品種的品質指標標準化處理

2.2 相關性分析

對6 個厚皮甜瓜品種的品質性狀的相關性分析結果見表3?？梢钥闯觯x取厚皮甜瓜的8個質構指標間具有不同程度的相關性，其中硬度與VC含量呈顯著正相關，果皮厚度與果肉厚度呈顯著負相關，可溶性固形物含量與果形指數(shù)呈極顯著負相關、與單果重呈顯著負相關，糖酸比與果形指數(shù)呈極顯著正相關、與果肉厚度呈顯著負相關，其余指標之間相關性不顯著。

表3 六個厚皮甜瓜品種的品質性狀相關性分析

2.3 甜瓜品質特性的因子分析

對6 個厚皮甜瓜品種性狀指標的特征值及貢獻率分析結果見表4。根據(jù)表4確立各主因子的權重（主因子的權重=方差貢獻率/累計貢獻率），建立綜合得分（Q）數(shù)學模型。

表4 性狀指標的特征值及貢獻率

式（1）中：F1、F2、F3 表示3 個主因子得分。綜合得分越高，說明質地品質越佳。

對測定的8 個性狀指標的數(shù)據(jù)經(jīng)Z-標準化后進行因子分析。基于主因子特征值大于1的原則，提取前3個主因子，累計方差貢獻率達94.482%，表明此3 個主因子能夠解釋8個指標的絕大部分信息。

經(jīng)最大方差法旋轉后得到的主因子荷載矩陣（見表5），第一主因子F1方差貢獻率為42.679%，代表性指標中與之呈正荷載的有果皮厚度、糖酸比、果形指數(shù)，呈負荷載的為果肉厚度、可溶性固形物含量，定義為風味因子；第二主因子F2 方差貢獻率為30.092%，代表性指標中與之呈正荷載的有硬度、VC含量、果肉厚度，呈負荷載的有果皮厚度、單果重，定義為營養(yǎng)因子；第三主因子F3 方差貢獻率為21.711%，代表性指標中與之呈正荷載的有果肉厚度、單果重，與之呈負荷載的有可溶性固形物含量、糖酸比、VC含量，定義為徒長因子。由此，將8 個指標歸納為3個更具代表性的主因子。根據(jù)表5對3個主因子進行得分模型構建：

表5 性狀指標主因子荷載矩陣

分別計算各主因子得分并按降序排名，結果詳見表6。F1（風味因子）得分較高的品種具有較高的果皮厚度、糖酸比、果形指數(shù)，同時表現(xiàn)出較低的果肉厚度、可溶性固形物含量；F1得分排名，鳳金六號得分最高，香妃小蜜排在第二位，奶香蜜得分最低。F2（營養(yǎng)因子）得分越高，說明硬度、VC含量、果肉厚度越高，同時果皮厚度、重量較低；北海一號和久紅瑞的F2 得分較高，可口蜜位于最后一位。越高的F3（徒長因子）得分對應越高的果肉厚度、重量，同時可溶性固形物含量、糖酸比、VC含量越低；其中鳳金六號得分最高，奶香蜜排在第二，可口蜜和香妃小蜜位于倒數(shù)兩位。Q（綜合評價）得分鳳金六號排在第一位，奶香蜜排在最后一位。

表6 六個厚皮甜瓜品種的果實主因子及綜合得分排名

3 小結與討論

3.1 討論

近年來，有關學者利用隸屬函數(shù)法[11]、主成分分析法[12]、模糊評判法[13]和標準化值加權法[14]等方法，分別對楊梅[15]、冰糖橙[14]、棗[11]、砂梨[16]、葡萄[17]、獼猴桃[13]、藍莓[12]、歐李[18]和櫻桃[19]等果實進行了品質分析和綜合評價。Milosevic 等利用主成分分析對43種歐洲李和12種丹森李的果實品質和表型性狀進行了研究[18]；Li 等應用多元方差分析、典型變量分析、主成分分析、偏最小二乘和線性判別分析研究3 個桃品種的物理特性對品種之間的差異進行定量和定性分析[20]；Pestana 等利用主成分分析法來評價柑橘果實品質[21]；Katya Carbone 等研究了8 個早熟杏品種的品質性狀、生化性質、抗輻射能力和羥基肉桂酸，并且表明主成分分析可以根據(jù)品種的品質和生化特性建立品種之間的相似性[22]。

甜瓜果實含糖、碳水化合物、多種礦物質、氨基酸、蛋白質和維生素C等[23]，果實品質的因子很多，而各個因子之間存在密切的相關性和相對獨立性，給綜合評價帶來了一定難度。目前，有關甜瓜果實品質綜合評價方面的研究鮮見報道。張波等對天津市濱海地區(qū)甜瓜品種對比試驗中，僅隨機選取了15個人對甜瓜品質進行感官評價，缺少具體數(shù)據(jù)分析[24]。因此，本文對天津市西青區(qū)6 個品種的甜瓜外觀及內(nèi)在品質性狀的測定，運用主成分分析法對果實品質進行綜合評價，建立甜瓜果實品質評價模型，篩選適宜西青區(qū)種植的品質優(yōu)、口感好的品種，并建立一套甜瓜果實品質分析、綜合評價方法。其中關鍵因子選擇硬度、果皮厚度、可溶性固形物含量、VC含量、糖酸比、果形指數(shù)、單果重和果肉厚度。本試驗結果與史亮亮等基于主成分分析的適宜廣州地區(qū)早春栽培薄皮甜瓜品種比較[25]、王學征等對甜瓜品系主要性狀相關性和主成分分析中選擇主因子[26]結果基本一致。

張敬敬等在對河北省不同厚皮甜瓜品種的品質測定與綜合評價中，以久紅瑞為試材，測得可溶性固形物含量為11.48%[27]，與本試驗結果無較大差異；史亮亮等在基于主成分分析的適宜廣州地區(qū)早春栽培薄皮甜瓜品種比較中，以博洋九號為試驗材料，測得單果質量為0.45±0.02 kg，可溶性固形物含量為(7.70±1.31)%，果形指數(shù)為2.21±0.06[25]，均與本試驗結果無較大的差異。潘好斌等在對不同品種薄皮甜瓜成熟期果實品質分析及綜合評價中，以羊角蜜為試驗材料，測得可溶性固形物含量為10.83%，單果重為621.82 g[28]，與本試驗結果有較大差異，可能是由于產(chǎn)地、種植環(huán)境、溫光條件及采收期不同造成的這種現(xiàn)象。

葉麗琴等在不同發(fā)育階段歐李果實糖酸變化規(guī)律研究及相關性分析中，得出水果中的糖含量、酸含量直接影響著果實的風味和口感[29]；銀霞等在研究采前噴鈣對貯藏期歐李果實腐爛率及糖酸含量的影響，發(fā)現(xiàn)果實的風味和口感大部分由糖酸比決定[30]。本試驗對甜瓜品質進行主成分分析，表明糖酸比所占權重較高，與前人研究結果相符。

綜上所述，不同品種的甜瓜在綜合品質上有著較大的差異，根據(jù)本研究構建的綜合評價模型計算得分，厚皮甜瓜北海一號品質較優(yōu)，可口蜜和奶香蜜品質較差，其余品種居中。

3.2 小結

相關性分析表明，厚皮甜瓜硬度與VC含量呈顯著正相關，果皮厚度與果肉厚度呈顯著負相關，可溶性固形物含量與果形指數(shù)呈極顯著負相關、與單果重呈顯著負相關，糖酸比與果形指數(shù)呈極顯著正相關、與果肉厚度呈顯著負相關，其余指標之間相關性不顯著。

因子分析將厚皮甜瓜果實的品質指標降維為3 個主因子，即風味因子F1、營養(yǎng)因子F2、徒長因子F3。主因子得分模型：Q=0.452F1+0.318F2-0.230F3，得分越高，表明品質越好?；谥饕蜃訕嫿ǖ木C合得分模型可實現(xiàn)甜瓜果實品質的綜合評價，評價結果為鳳金六號品質較優(yōu)，可口蜜和奶香蜜品質較差，其余品種居中。