发布时间：2022-03-09所属分类：农业论文浏览：1次
摘 要： 摘 要 为筛选出京白梨果实品质的特征性指标并建立京白梨优质果品的评价体系，本研究以门头沟区军庄镇东山村和孟悟村生长健壮且结果良好的京白梨树 为 试 验 材 料，选择各单株的优质果实，分别测定和分析果实在采收时及后熟后的果实外观形状(单果重、果实纵横 径、果
摘 要 为筛选出‘京白梨’果实品质的特征性指标并建立‘京白梨’优质果品的评价体系，本研究以门头沟区军庄镇东山村和孟悟村生长健壮且结果良好的‘京白梨’树 为 试 验 材 料，选择各单株的优质果实，分别测定和分析果实在采收时及后熟后的果实外观形状(单果重、果实纵横 径、果 形 指 数、果心大小和果肉硬度)和 内 在 品 质(可 溶 性 固形物、可滴定酸、维生素 C含量和出汁 率)，并通过主成分分析法筛 选‘京 白 梨’优质果实的评价指标。结 果 表 明： ‘京白梨’优级果品的综合评价指标是果形指数≤0.88且单果重≥110.00g，采收时果实可溶性固形物质量分数≥ 12.50%、后熟果实可溶性固形物质量分数≥15.00%;单果重、果实纵横径和果形指数可作为‘京白梨’果实品质评价的主要指标，可溶性固形物含量和糖酸比可作为辅助指标。综 上，本 研 究 可 指 导‘京 白 梨’的栽培生产并为优质果实采收和分级提供标准。
关键词 京白梨;果实品质评价;主成分分析;果形指数;可溶性固形物
‘京白 梨’(Pyrusussuriensis ‘Jingbaili’)起源于北京门头沟区东山村，为一个偶然实生品种，在北京、河北和辽宁均有 栽 培[1]。‘京白 梨’作 为 北 京 果品中唯一有“京”字的特色果品，果实品质优良，满清末期至民 国 初 年 为 栽 培 鼎 盛 时 期，曾 作 为 贡 品[1]。近年来北京地区‘京白梨’受市场冲击，栽培面积缩小，生产优质果品缺乏科学的评价指标，影响了‘京白梨’的市场销售。‘京白梨’果实具有后熟特性，采收后在常温条件下果实经过2周左右的后熟期，果实品质最佳[2]。因此，对比分析‘京白梨’采收时和后熟后的果实品质，筛选‘京白梨’果实品质的特征性指标，用于果品采收和分级，才能优果优价，最大程度地发挥‘京白梨’地方品种的特色与优势。
果品品质评价包含外观品质和内在品质。外观品质主要是指单果重、果皮色泽、果实完整度、果实大小和形状等，其中单果重是梨果品国家分级标准中的主要指标;果品内在品质包括可溶性固形物含量、果实去皮硬度及糖酸比等，而果实硬度和可溶性固形物含量是梨果品国家分级标准中的参照性理化指标[3]。‘京白梨’果实形状是生产上评价果实品质的一个重要指标，传统的‘京白梨’果实以平顶的“荸荠扁”为佳，即 形 似 荸 荠 的、扁 扁 的 椭 圆 形 为‘京 白梨’果实的典型性状，果实依次摞起来，能摞到七八个而不倒[1]。现今‘京白梨’果园常用‘鸭梨’和‘雪花梨’等白梨品种做授粉树，果实果顶突出，甚至出现“鸭嘴”现象，丧失了‘京白梨’果实的典型形状[4]。根据北京主要鲜果等级划分标准，‘京白梨’果品主要分为特级：单果重≥125.00g、可溶性固形物质量分数(后熟果实)≥13.50%，果皮颜色为黄绿色;一级：单果重≥100.00g、可 溶性固形物质量分数(后熟果实)≥13.00%，果皮颜色为黄绿色;二级：单果重≥75.00g、可溶性固形物质量分数(后熟果实)≥ 12.00%，果皮颜色为黄绿色，同其他梨品种分级指标相似，单果重和外观色泽是必须指标，可溶性固形物含量是参照指标[5]。根据国家梨外观等级标准，将‘京白梨’划分为特级(单果重≥140.00g)、一级(单 果 重 ≥120.00g)和 二 级 (单 果 重 ≥100.00g)[6]。然而，此种分级标准未考虑‘京白梨’果实的果形特点，不利于‘京白梨’作为特色品种的传统优良性状保持和品牌营销。
评价果实品质的指标很多，从众多的指标中科学地筛选出关键指标尤为重要。因此，以减少数据统计和增加统计变量为目的的主成分分析法在果实品质评价中被广泛应用[7-16]，此方法主要利用降维，使少数几个综合指标成为可代表众多指标的新指标且彼此相互独立，又可综合反映原来多个指标大部分信息的统计方法[7]。利用主成分分析方法评价山葡萄果实品 质 的 关 键 指 标 是 单 宁、可 溶 性 糖、糖 酸比、白藜芦醇和原花青素含量等[11]。己酸和丁酸等酯类化合物及一些高级醇类、酸类及烯类等是构成富士苹果独特风味的重要化合物[12]。库尔 勒 香 梨类果实品质的特征指标是果肉硬度、丁香酸、草酸和蔗糖含量[13]。猕猴 桃 果 实 评 价 的 关 键 指 标 为 果 实的总酚含量、维生素 C(Vc)含量、固酸比、平均单果重、可溶性固形物含量和可滴定酸含量[14]。可滴定酸、总酚和还原糖含量以及色泽和亮度等是决定蓝莓品质的 关 键 指 标[15]。评价‘羊 角 脆’类 甜 瓜 品 质的代表性指标为果实纵径、肉厚率、硬度、总糖和可滴定酸含量5项[16]。目前，‘京白梨’果实品质尚缺乏科学的评价指标，‘京白梨’优级果品的评价方法有待改进。
本研究通过对北京市门头沟区‘京白梨’果园实地调研，筛选出树势强健、结果良好且连续结果能力强的成龄果树13株，采收各单株果实，以果实形状为优级果品筛选指标，对比分析果实初采收和完成后熟的果实品质;通过主成分分析法，筛选出‘京白梨’果实品质的特征性指标，旨在建立‘京白梨’优质果品评价体系，指导‘京白梨’栽培管理、果品采收和分级，提高‘京白梨’生产效益。
1 材料与方法
1.1 材料
2015年6—9月期 间，调 查 在 门 头 沟 区 军 庄 镇的东山村和孟悟村果园，王平镇的王平村、西马村和梅坪村果园，选择初结果树和盛果期大树。综合评价成龄树的形态学性状、果实品质性状和树体生长等多项指标，筛选果实扁圆形、品质性状优良、生长势良好和连续开花坐果能力强的单株。
从孟悟村 筛 选 了 ‘京 白 梨’5 株，标 记 为 孟 1、孟2、孟3、孟 4 和 孟 5;从 东 山 村 筛 选 了‘京 白 梨’ 2株，标记为东山6和东山7;从西马村筛选了‘京白梨’4株，标记为西马1、西马2、西马3和西马4;从梅坪村筛选了‘京 白 梨’2株，标 记 为 梅 坪1和 梅 坪2，初步选出了13个单株进行果实品质比较分析。
成熟期采集各单株的全部果实，计算单株产量，果实分级和包装后进行常规贮藏和冷库贮藏。根据试验处 理，测 定 果 实 采 收 时 和 各 处 理 阶 段 的 果 实品质。
1.2 方法
分别对采收时和后熟后2个阶段的果实进行品质测定。果实品质测定指标为单果重、果实大小(横径、纵径和1/4横径处的纵径)、果心大小、种子数、果肉出汁率、果实硬度、可溶性固形物含量、果肉 Vc含量、可滴定酸含量和糖酸比，各种指标测定均为国际方法。
1)单果重。用电子天平测定单果重。每个样本选取8～10个果实分别测定其单个果实重，计算平均值即为该品种的单果重指标值。
2)果形指数。用游标卡尺测定。每个样本随机选取8～10个果实，分别测量其最大纵、横径并计算果形指 数。 计算平均值作为该样本果形指数指标值。
3)果心大小。用游标卡尺测定。随机选取5个果实沿果实赤道位置横切，用游标卡尺直接测定其果心直径和果实直径，每个测量重复3次求平均值，计算果心大小的比例。
4)果肉硬度。随机选取5个果实，在果实赤道部位削去薄薄的果皮，使用 GY-4型数显式水果 硬度计(8mm 测头)测定。
5)可溶性固形物(SSC)含量[17]。在5个果实果肉上、中和下部，分别用镊子挤出1～2滴果肉汁液，滴在手持式折射仪检测镜上后，快速关住盖板读取数值。每次测完之后，用清水将检测镜冲洗干净并用干燥擦镜纸擦干水分，再进行下一次测试。每个样品重复测定3次后，取其平均值，以百分数计算。
6)可 滴 定 酸 (TA)含 量。用 NaOH 滴 定 法 测定。每个品种随机采取5个果实，每个果实称取5g果肉并在研钵中将其研成糊状，用蒸馏水将果肉洗入50mL的容量瓶中，浸提30min后用滤纸过滤。吸取10mL滤液置于三角瓶中，加入2～3滴酚酞，并用0.1mol/LNaOH 滴定，当滤液变为粉红色并保持30s不褪色时为滴定终点，记录用去0.1mol/LNaOH 的体积，重复3次。
7)Vc含量[18]。每个 品 种 随 机 采 取5个 果 实。采用2，6-二氯酚靛酚法测定。称取5g样品置研钵中，加入少量2%草酸，并研磨成匀浆。将样品提取液用玻璃棒引流到50mL 容量瓶中，残渣用2%草酸洗2～3次，再用2%草酸定容至刻度，摇 匀 并 浸提半小时后过滤。吸取滤液10mL，放入50mL三角瓶中，立刻用2，6-二氯靛酚钠溶液滴定至溶液呈粉红色且15s内不 褪 色 为 止。记 录 所 用 滴 定 液 体积(重复3 次，取 平 均 值)。并测 定 空 白 和 标 准 Vc溶液所用2，6-二氯靛酚钠溶液体积。
8)出汁率。每个品种随机采取5个果实，将果实洗净去皮去核，用榨汁机进行榨汁。采用天平称取梨汁质量，根据公式计算出汁率：出汁率=梨汁质量/梨果质量×100%。
1.3 统计分析
以上数据 用 Excel和 SPSS19.0 统计 软 件 处理，数据标准化与主成分分析以及综合分值 Dn计算参考刘鹏科等[19]提出的方法。
2 结果与分析
2.1 ‘京白梨’优株筛选
从田间栽 培 的‘京 白 梨’树 中 选 取 树 体 生 长 健壮、结果良好、无明显病虫害和果实果形端正的结果树作为优系，初步筛选了13个单株(表1)，均为成龄结果树，5株是初结果树，树龄在8～10年，8株是结果大树，树龄在50年以上。
2.2 ‘京白梨’果实品质分析
初步筛选13个单株，成熟期采收全部果实，挑选接近典型果形的果实，以一次摞起最大数量的果实作为指标，挑选优质果实，测定采收时和完成后熟的果实品质。一 次 摞4个 果 实 及 以 下，作 为 优 果1级;摞起5～6个 果 实，作 为 优 果2级;摞 起7个 果实，为优果3级。
2.2.1 ‘京白梨’优果1级的果实品质
孟5、东山6和 西 马4单 株 的 果 实 一 次 摞 起4个(图1)，果实略偏斜、果顶微凸或凸起，果形指数变化大。与本研究选取的其他单株相比，孟5果实果顶凸起，果形指数偏大，果实形状偏高，果个大，后熟果实可溶性固形物含量高;东山6果实扁圆、果顶微凸，果形指数 为0.88，果形 较 好，果 个 中 等，后 熟果实可滴定酸 含 量 低 且 Vc含量 中 等;西 马4果 形指数与东山6相近，果个中等偏小，后熟后可滴定酸含量和 Vc含量较高;3个单株果实出汁率相差不大且后熟后可溶性固形物质量分数均大于 15.00%(表2-1和表2-2)。
2.2.2 ‘京白梨’优果2级的果实品质
孟1、孟2、孟4、东山7和梅坪1单株的果实一次可摞起5 个(图 2)，果实均一程度一般，果形 扁圆、果 顶 平 或 微 凸，果 形 指 数 在0.86～0.89之 间 (表3-1和表3-2)。与本研究选取的其他单株相比，孟1果实果个大，后熟果实可滴定酸含量、Vc含量及出汁率均中等;孟2果实大小中等，后熟果实可溶性固形物质量分数低，未达15.00%，后熟果实可滴定酸含量与 Vc含量尚可，出汁率较高;孟4果个最大，最大单果重可达241.37g，后熟果实可溶性固形物含量高、可滴定酸含量与 Vc含量为较高;东山7果实果个中等，后熟果实可溶性固形物含量低，可滴定酸含量与出汁率量中等;梅坪1果个中等，后熟果实可溶性固形 物 含 量 一 般、可 滴 定 酸 含 量 和 Vc含量高，出汁率较低。
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孟3、西马3和梅坪2的果 实 一 次 可 摞 起6个(图3)，果实形状较为均一，果实扁圆形，果顶平或微凸，果形 指 数 为 0.87～0.89(表 4-1 和 表 4-2)。与所选的其他单株相比，孟3果实果个中等，果实后熟后可溶性固形物质量分数高，可达16.00%以上，果实偏甜，后熟后 Vc含量为及出汁率也偏高，果实品质良好;西马3和梅坪2果实果个小或中等，平均单果重为105.58g，后熟果实可溶性固形物含量、可滴定酸含量、Vc含量及出汁率并未突出。
2.2.3 ‘京白梨’优果3级的果实品质
西马1和西马2的果实一次可摞起7个(图4)，果实形状均一。果实扁圆形且平顶，果形极佳，果形指数约为0.83(表5-1和表5-2)，符合‘京 白 梨’果实形状特征。西马1和西马2果个最小，平均单果重在74.00g左右，但果形最好，后熟后 Vc含量较高，且可溶性固形 物 质 量 分 数 均 大 于15.00%，后熟 后果实较甜，可滴定酸含量和出汁率相比其他优果来说处于中等水平。总体来说，西马1和西马2的果实除单果重外，其余各项指标均在优果中处于中等或较优水平。
2.3 ‘京白梨’采收果实的特征性指标分析
为了分析‘京白梨’果实的各项品质指标对果实综合品质的贡献率，将采收时的果实和经后熟后果实分作2组测定数据，分别利用隶属函数值法进行标准化处理后，再进行主成分分析。
采收时 果 实 品 质 指 标 的 前 3 个 主 成 分 (特 征根>1)累计贡 献 率 达 到 了76.65%，即这3个 主 成分能代表全部数据76.65%的信息量(表6)。因此，采用前3个主成分即可基本全面的评价果实品质。由表中数据可以看出，决定第一主成分的主要指标是单果重(包括平均单果重和最大单果重)和果实纵横 径(包 括 果 形 指 数 )，决 定 第 二 主 成 分 的 指 标主 要 是 可 滴 定 酸 含 量 和 糖 酸 比 ，决 定 第 三 主 成分 的 指 标 主 要 为 可 溶 性 固 形 物 含 量 。 综 上 所述 ，‘京 白 梨 ’采 收 时 果 实 品 质 的 评 价 关 键 指 标是 单 果 重 、果 实 纵 横 径 、可 溶 性 固 形 物 和 可 滴 定酸 含 量 。
2.4 ‘京白梨’后熟果实的特征性指标分析
经后熟的‘京 白 梨’果实的主成分分析结果表明，前3个主成分累计贡献率达到76.58%，能代表全部数据的绝大部分信息(表7)。决定第一主成分的主要是单果重、果实纵横径及果形指数，决定第二主成分的主要是可滴定酸含量和糖酸比，决定第三主成分的主要是果心大小。
2.5 ‘京白梨’优质果实的品质综合
评价以主成分贡献率为权重，分别计算各样本采收时及后熟后果实品质的5个主成分分值与相应权重之积的累加之和，得到综合分 值 Dn，F1、F2、F3、F4和 F5分别为前5个主成分的分值。
采收时果 实 品 质 综 合 分 值>1.0的是 孟4和孟5果实;其次是东山7(0.84)、梅坪2(0.82)、孟1(0.79)和梅坪1果 实(0.76)，品质 较 好;综 合 分值处于0.4～0.7之间的有孟2、孟3、东山6、西 马1和西马2果 实，品 质 中 等;综 合 分 值 小 于0.4的分别为 西 马 3 果 实 和 西 马 4 果 实，品 质 较 差。后熟后果实品质综合 得 分 与 采 收 时 果 实 的 排 名 情 况相似(表8)。果实品质综合分值高的除孟5果实外，其余均属于优品2级，如孟4果实可摞起5个，梅坪2果实可摞起6个。根据果品品质综合分值和果实可摞起的个数，梅坪2果实具有代表性。因此，‘京白梨’优级果品 的 关 键 指 标 为 果 形 指 数 ≤0.88、单 果 重 ≥ 110.00g，采 收 时 果 实 可 溶 性 固 形 物 质 量 分 数 ≥ 12.50%、后熟果实可溶 性固形物质量分数 ≥ 15.00%。
3 讨论与结论
果实品质评价包括外观形状和果实内在品质，是指导果树生产、果实采收和果品分级的基础工作。 ‘京白梨’为起源于北京地区的本地品种，以“一次可以摞起8个果实”描述传统‘京白梨’果实的品质和典型性[1]。本研究以北京市门头沟地区‘京白梨’为研究对象，果实品质评价的指标具有普适性，但优级果品指标的 评 价 具 有 地 域 界 限，若 在 全 国 的‘京 白梨’产区推 广，尚需扩大样本量和果品指标的深入分析。
本研究利用主成分分析的方法，对北京门头沟地区筛选出的13个‘京白梨’优良单株的果实分别进行采收时与成熟后的果实品质分析。由于主成分分析的各项指标数据的计量单位不同，需要对数据进行 标 准 化 处 理，消 除 纲 量 差 异。 如 库 尔 勒 香梨[13]、野生梨[20]的果实评价中用 Z-Score函数标准化，烟台地区西洋梨果实评价中用隶属函数法进行标准化[21]，南方砂梨果实评价中对原始数据进行均衡归一化处 理[22]。本研究应用隶属函数值法进行标准化处理，达到消除不同指标对评价体系的影响，经主成分分析后，前3个主成分的累计信息量均大于75.00%，即主 成 分 可 代 表 所 有 果 实 理 化 性 质 的大部分信息。经过主成分分析后计算综合分值 Dn，可以作为评价‘京白梨’果实品质的一种简要方法。主成分分析能够根据主成分得分对各性状做出相当评价，因此相较于单一的品质指标分析更具有综合性，避免因过于注重单一的优良性状而片面评价果实品质。
本研究根据果实摞起个数，将‘京白梨’分为优果1级(摞起4个果实)、优果2级(摞起5～6个果实)和优果3级(摞起7个果实)。根据品质综合评价得分，孟4和孟5的单果重、Vc含量、后熟后的可溶性固形物质量分数最高，可达16.83%，因此二者的果品最佳，但这2种果实果形指数过高，不符合传统上‘京白梨’呈现的平顶的“荸荠扁”果形。优果3级中西马1与西马2由于果个小，单果重轻，在综合评分中分值最低，但果形指数最好，后熟后的可溶性固形物含量、糖酸比及出汁率均处在所有单株果实的中等位置。孟4和孟5与西马1和西马2相比，前者虽单果重可达150.00g，但最多只能摞4～5个果，而后者最多可摞7个果，说明前者的果形均一程度小于后者，在果实内在品质方面二者并无显著差别，考虑到‘京白梨’传统果形的特殊性，因此认为西马1与西马2为最优果。本研究认为，在评价‘京白梨’果实品质时应分为优果评价指标和普通果实评价指标，普通果实分级时可将单果重、果实纵横径和果形指数作为主要指标，后熟后糖酸比和可溶性固形物含量作为辅助指标，为保证‘京白梨’果实传统性状，进行优果评价时在此基础上应优先考虑果形指数。由于梅坪2综合得分高，且果形指数符合‘京白梨’果实的传统果形，因此综合考虑后认为梅坪2是具有代表性的‘京白梨’的果实。——论文作者：郭 静1 伏 芳2 高同雨3 姜 峰1 李天忠1 朱元娣1*
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