丁永鑫，王詩(shī)儀，張悅，劉藝涵，郭小鷗

（天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300392）

甜瓜，香氣濃郁，質(zhì)地脆爽，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，備受消費(fèi)者青睞[1]。作為世界重要的蔬菜瓜果之一，具有栽培周期較短[2]、投入產(chǎn)出比較高等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效經(jīng)濟(jì)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(jì)來(lái)源的廣大農(nóng)民快速實(shí)現(xiàn)增收目標(biāo)的一條有效途徑[3]。天津甜瓜種植面積約1 900 hm2，其中西青區(qū)甜瓜的種植面積不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，種植面積仍有增長(zhǎng)空間。良好的品種是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)甜瓜的基礎(chǔ)，目前天津市西青區(qū)種植甜瓜主要分為薄皮和厚皮兩大類，不同類型品種繁多，品種間特性差異較大[4]，為種植者及消費(fèi)者選擇帶來(lái)難度。目前，對(duì)甜瓜采后貯藏[5]、鮮切處理[6-7]、栽培技術(shù)[8]、產(chǎn)量提升[9]、營(yíng)養(yǎng)成分[10]報(bào)道較多，但缺乏對(duì)不同甜瓜品種營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)較為系統(tǒng)的研究[11]。

因此，不同甜瓜品種品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定分析對(duì)比對(duì)選擇優(yōu)質(zhì)甜瓜品種具有重要意義。本研究運(yùn)用主成分分析法對(duì)甜瓜果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，建立甜瓜果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，為篩選適宜天津市西青區(qū)種植的甜瓜品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料：在天津市西青區(qū)市場(chǎng)充分調(diào)研基礎(chǔ)上，選擇‘綠寶石二號(hào)’‘羊角蜜’‘博洋九號(hào)’3 個(gè)品種。供試樣品選購(gòu)于西青區(qū)不同設(shè)施栽培基地，果實(shí)為當(dāng)?shù)刂髟云贩N，采用常規(guī)種植方式及栽培條件，均達(dá)到生理成熟。

圖1 為甜瓜外觀特征。如圖所示，‘綠寶石二號(hào)’果皮綠色光滑，成橢圓形；‘羊角蜜’果皮灰綠，果實(shí)成長(zhǎng)錐形；‘博洋九號(hào)’果皮深綠，條紋清晰，果實(shí)成短圓錐形。

圖1 甜瓜外觀特征

試驗(yàn)儀器：GB/T21389-2008 游標(biāo)卡尺（0-300 mm），YP10K-1 天平，LX-A/c/D 普通硬度計(jì)，JC18101 糖度計(jì)，R-5000 阿貝折光儀，UV7502C光譜儀，單反相機(jī)。

試驗(yàn)試劑：維生素C（VC）測(cè)試盒（南京建成生物工程研究所A009-1-1）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 外形性狀測(cè)定

使用YP10K-1 天平測(cè)量各品種甜瓜質(zhì)量，重復(fù)3 次，下同；用游標(biāo)卡尺測(cè)量各品種甜瓜的橫徑和縱徑，并計(jì)算果形指數(shù)；使用LX-A/c/D 普通硬度計(jì)測(cè)量各品種甜瓜硬度（每個(gè)果實(shí)測(cè)赤道部位，均勻測(cè)定6 個(gè)點(diǎn)，取平均值）；使用游標(biāo)卡尺測(cè)量各品種甜瓜果肉果皮厚度。

1.2.2 品質(zhì)性狀測(cè)定

用R-5000 阿貝折光儀測(cè)定可溶性固形物；采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[11]測(cè)定VC 含量；用JC18101 糖度計(jì)測(cè)量可溶性糖、可滴定酸含量，計(jì)算糖酸比。同時(shí)邀請(qǐng)26 名在校大學(xué)生在不知道各甜瓜品種的前提下從外觀、香氣、質(zhì)地、口感、水分、甜度等指標(biāo)進(jìn)行甜瓜果實(shí)品質(zhì)感觀評(píng)價(jià)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，SPSS 18.0 軟件進(jìn)行差異顯著性分析（Duncan 新復(fù)極差法）、相關(guān)性分析、因子分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 測(cè)定結(jié)果

表1 為不同甜瓜品種性狀指標(biāo)，表2 為對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)化處理的結(jié)果，由表1、表2 可知，‘綠寶石二號(hào)’和‘博洋九號(hào)’單果重較大，‘羊角蜜’單果重較小；‘綠寶石二號(hào)’可溶性固形物含量高于‘博洋九號(hào)’和‘羊角蜜’；‘羊角蜜’的VC 含量高于‘綠寶石二號(hào)’和‘博洋九號(hào)’；‘博洋九號(hào)’的果肉厚度高于‘綠寶石二號(hào)’和‘羊角蜜’，具有更飽滿的果肉。

表1 不同甜瓜品種性狀指標(biāo)

表2 不同甜瓜品種性狀指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理

2.2 相關(guān)性分析

由表3 可知，薄皮甜瓜的8 個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)間具有不同程度的相關(guān)性。其中質(zhì)量與果肉厚度呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與硬度、果形指數(shù)、VC 含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與糖酸比呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；VC 含量與可溶性固形物含量、果皮厚度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與硬度、果形指數(shù)、糖酸比呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；糖酸比與硬度、果形指數(shù)呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與果皮厚度、可溶性固形物含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；可溶性固形物與果皮厚度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與硬度和果形指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；果形指數(shù)與硬度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與果皮厚度呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；硬度與果皮厚度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。其余指標(biāo)之間相關(guān)性不顯著。

表3 不同品種薄皮甜瓜性狀相關(guān)性分析

由表4 可知，前兩個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)100%，故選取前兩個(gè)主成分建立綜合得分（Q）數(shù)學(xué)模型，根據(jù)表5 確立各主因子的權(quán)重見(jiàn)公式（3）。

表5 性狀指標(biāo)主因子荷載矩陣

式中：F1、F2 表示2 個(gè)主因子得分。綜合得分越高，說(shuō)明質(zhì)地品質(zhì)越佳。

2.3 薄皮甜瓜果實(shí)質(zhì)地特性的因子分析結(jié)果

對(duì)測(cè)定的8 個(gè)性狀指標(biāo)的數(shù)據(jù)經(jīng)Z-標(biāo)準(zhǔn)化后進(jìn)行因子分析。提取前2 個(gè)主因子，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)100%（表4），表明此2 個(gè)主因子能夠解釋8 個(gè)指標(biāo)的絕大部分信息。經(jīng)最大方差法旋轉(zhuǎn)后得到的主因子荷載矩陣見(jiàn)表5，第一主因子F1方差貢獻(xiàn)率為75.87%，代表性指標(biāo)中與之呈正荷載的為硬度、糖酸比、VC 含量、果形指數(shù)，呈負(fù)荷載的為果皮厚度、可溶性固形物含量、質(zhì)量，因此，定義為營(yíng)養(yǎng)因子；第二主因子F2 方差貢獻(xiàn)率為24.13%，代表性指標(biāo)中與之呈正荷載的為果肉厚度、重量，呈負(fù)荷載的為果皮厚度、可溶性固形物含量，定義為質(zhì)量因子；由此，將8 個(gè)指標(biāo)歸納為2 個(gè)更具代表性的主因子。根據(jù)表5 對(duì)2個(gè)主因子進(jìn)行得分模型的構(gòu)建，見(jiàn)式（4）～（5）

分別計(jì)算各主因子得分并按降序排名（表6），F(xiàn)1（營(yíng)養(yǎng)因子）得分較高的品種具有較高的硬度、糖酸比、VC 含量、果形指數(shù)，同時(shí)表現(xiàn)出較低的果皮厚度、可溶性固形物含量、質(zhì)量。對(duì)于F1 得分，‘羊角蜜’得分最高，‘綠寶石二號(hào)’得分最低；F2（質(zhì)量因子）得分越高說(shuō)明硬度、VC 含量、果肉厚度越高，同時(shí)果皮厚度、可溶性固形物含量較低?！┭缶盘?hào)’的F2 得分最高，‘羊角蜜’位于最后一位。Q（綜合評(píng)價(jià)）得分‘羊角蜜’排在第一位，‘綠寶石二號(hào)’排最后一位。

表6 不同品種厚皮甜瓜果實(shí)主因子及綜合得分排名

2.4 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

26 名在校大學(xué)生從外觀、香氣、質(zhì)地、口感、水分、甜度等指標(biāo)進(jìn)行甜瓜果實(shí)品質(zhì)感官評(píng)價(jià)，對(duì)26 份感官評(píng)價(jià)結(jié)果取平均值得出表7 所示數(shù)據(jù)。薄皮甜瓜綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)相差不大，排名從高到低為‘羊角蜜’‘博洋九號(hào)’‘綠寶石二號(hào)’。感官評(píng)價(jià)得分排名與Q（綜合評(píng)價(jià)）得分排名一致。

表7 不同品種甜瓜果實(shí)感官評(píng)價(jià)結(jié)果

3 討論與結(jié)論

近年來(lái)，有關(guān)學(xué)者利用隸屬函數(shù)法[12]、主成分分析法[13]、模糊評(píng)判法[14]和標(biāo)準(zhǔn)化值加權(quán)法[15]等方法對(duì)楊梅[16]、冰糖橙[15]、棗[12]、砂梨[17]、葡萄[18]、獼猴桃[14]、藍(lán)莓[13]、歐李[19]和櫻桃[20]等果實(shí)進(jìn)行了分析與綜合評(píng)價(jià)。MILOSEVIC 等利用主成分分析對(duì)43 種歐洲李和12 種丹森李的果實(shí)品質(zhì)和表型性狀進(jìn)行了研究[19]；LI 等應(yīng)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(gè)桃品種的物理特性對(duì)品種之間的差異進(jìn)行定量和定性分析[21]；PESTANA 等利用主成分分析法來(lái)評(píng)價(jià)柑橘果實(shí)品質(zhì)[22]；CARBONE 等研究了8 個(gè)早熟杏品種的品質(zhì)性狀、生化性質(zhì)、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(zhì)和生化特性建立品種之間的相似性[23]；張偉龍等利用主成分分析法選擇優(yōu)質(zhì)油用牡丹[24]都說(shuō)明主成分分析法可以對(duì)果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。甜瓜果實(shí)含糖、碳水化合物、多種礦物質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素C等果實(shí)品質(zhì)的因子很多[25]，而各個(gè)因子之間存在密切的相關(guān)性和相對(duì)獨(dú)立性，給綜合評(píng)價(jià)帶來(lái)了一定難度。目前，有關(guān)甜瓜果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。張波[26]對(duì)天津市濱海地區(qū)甜瓜品種對(duì)比試驗(yàn)研究中，僅隨機(jī)選取了15 個(gè)人對(duì)甜瓜品種進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，缺少具體數(shù)據(jù)分析，因此，本文對(duì)天津市西青區(qū)3 個(gè)甜瓜品種的外形性狀及品質(zhì)性狀指標(biāo)測(cè)定后，運(yùn)用主成分分析法對(duì)果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，建立了甜瓜果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，篩選出適宜天津市西青區(qū)種植的品質(zhì)優(yōu)、口感好的品種，并建立了一套甜瓜果實(shí)品質(zhì)分析、綜合評(píng)價(jià)的方法。其中關(guān)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)、重量、果肉厚度。與史亮亮等[27]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和王學(xué)征等[28]對(duì)甜瓜品系主要性狀相關(guān)性和主成分分析中選擇主因子基本一致。

張敬敬等[29]在對(duì)河北省不同厚皮甜瓜品種的品質(zhì)測(cè)定與綜合評(píng)價(jià)中，以‘久紅瑞’為試材，測(cè)得可溶性固形物含量為11.48%，與本試驗(yàn)測(cè)定無(wú)較大的差異；史亮亮等[27]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(hào)’為試材，測(cè)得單果質(zhì)量為0.45 kg、可溶性固形物含量為7.70%、果形指數(shù)為2.21，均與本試驗(yàn)測(cè)定無(wú)較大的差異。潘好斌等[30]在對(duì)不同品種薄皮甜瓜成熟期果實(shí)質(zhì)地品質(zhì)分析及綜合評(píng)價(jià)中，以‘羊角蜜’為試材，測(cè)得可溶性固形物含量為10.83%，單果重為621.82 g，與本試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果有較大差異，可能是由于產(chǎn)地、種植環(huán)境、溫光條件以及采收期不同造成這種現(xiàn)象。葉麗琴等[31]在不同發(fā)育階段歐李果實(shí)糖酸變化規(guī)律研究及相關(guān)性分析中得出水果中的糖含量和酸含量直接影響著果實(shí)的風(fēng)味和口感。和銀霞等[32]在采前噴鈣對(duì)貯藏期歐李果實(shí)腐爛率及糖酸含量的影響研究表明，果實(shí)的風(fēng)味和口感大部分由果實(shí)糖酸比決定。本試驗(yàn)對(duì)薄皮甜瓜進(jìn)行主成分分析時(shí)糖酸比所占權(quán)重都比較高，與前人研究結(jié)果相符。

綜上分析，不同品種的甜瓜在綜合品質(zhì)上有著較大的差異，根據(jù)本研究構(gòu)建的綜合評(píng)價(jià)模型，薄皮甜瓜排名為‘羊角蜜’‘博洋九號(hào)’‘綠寶石二號(hào)’。