多种果形葡萄品种果实品质分析与比较

陈珂，房以凌，吴伟民，张克坤，王晨，房经贵*

（1. 南京农业大学园艺学院，江苏南京 210095；2. 美国欧柏林学院，欧柏林 44074；3. 江苏省农业科学院园艺研究所，江苏南京 210014）

葡萄（Vitis viniferaL.）属于葡萄科（Vitaceae）葡萄属（VitisL.），落叶藤本植物[1-2]。现今葡萄种植主要是设施栽培[3]，产量大、收益高。在我国葡萄产业以鲜食葡萄[4]为主，鲜食葡萄占葡萄总产量的80%以上[5-6]。葡萄品质主要包括外观品质和内在品质两大部分[7]。外观品质主要是果实颜色、大小、形状、重量等；内在品质主要包括糖酸比、内在营养成分、果实风味和果实质地等[8]。如今随着人们生活水平的提高，消费者不再满足于果实的传统供应，一些新颖奇特果形葡萄的出现更得到人们的喜爱。尽管这些不常见的果形果粒较大，且人们对其会有很大的兴趣，但是可能由于对栽培技术的要求不同或者其内在品质的不足，在生产实践中并没有得到广泛推广。所以生产者能否培育出果形独特、品质较好的优良品种显得非常重要。近年来一些不常见的独特果形[9]品种呈逐年上升趋势，但却少有对不同果形品质方面的研究比较[10]。本试验选取36个不同果形葡萄品种并对内在与外在品质进行比较，旨在对目前这些不常见的果形的品质性状加以了解，通过与主栽果形品种进行比较，为其在生产中就如何利用和改良提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

图1 葡萄果形划分标准Figure 1 The classi fi cation standard of grape shape

所有样品均采摘于江苏省农科院溧水基地内。采摘点为常年大棚管理，小棚架式栽培。根据各个品种成熟时期不同分次采摘，选取的样品均为质地饱满、无病虫侵害、无机械损伤的成熟果粒。每个品种均在其果穗的上中下随机选取30粒成熟的果实。由于束腰形、弯形等果形品种种类较少，所以选取的品种均具有代表性。按照品种特征以及葡萄果形种类选用10种果形共36个葡萄品种[11-12]，按照图1分别为（1）椭圆形：‘夏黑’‘巨峰’‘早玛瑙’‘京亚’‘巨玫瑰’；（2）长椭圆形：‘克林巴马克’‘新马特’‘东方之星’‘秋红’‘黑玫瑰’；（3）圆形：‘金星无核’‘户太8号’‘俄罗斯康可’‘辽峰’‘贵妃玫瑰’；（4）束腰形：‘美人指’‘秦龙大穗’；（5）钝卵圆形：‘红脸无核’‘红宝石无核’‘香妃’‘沙巴珍珠’‘魏可’；（6）长圆形：‘巨星’‘马奶’‘里扎马特’；（7）扁圆形：‘瑰宝’‘玫瑰香’‘无核蜜’；（8）倒卵形：‘维多利亚’‘夕阳红’‘茉莉香’；（9）鸡心形：‘白鸡心’‘无核白鸡心’‘京早晶’；（10）弯形：‘金手指’‘红乳’。

1.2 方法

1.2.1 测量方法

外观品质指标测定方法：粒质量、果皮质量采用分析天平；横纵径采用数显式游标卡尺；果实硬度测量采用硬度计。每个样品重复5次。内在品质指标测定方法：可溶性固形物测定采用PAL-1型数显手持糖度计；可滴定酸采用0.1 mol/L的NaOH进行滴定；VC含量测定参照国标GB/T 6195—1986中的2,6-二氯酚靛酚滴定法；总类黄酮含量测定采用亚硝酸钠-硝酸铝法；可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝G-250染色法。

1.2.2 统计分析

（1）采用Excel 2016对数据进行归纳分析，罗列各指标数值，计算平均值与标准偏差。并绘制表格、图形，用以形象反映各指标相关变化。

（2）因子分析。利用因子分析[13]将大量可能存在相关关系的变量转换成较少的彼此不相关的综合指标进行分析统计。对数据进行标准化处理，估计因子的载荷矩阵，接着对载荷矩阵进行旋转，一个因子可以同时解释多个变量，再计算各指标各品种因子得分。

（3）主成分分析。主要利用“降维”思想，利用原始最初变量的线性组合组成主成分[14]，在信息损失较小的前提下，把多个指标转化为几个互补相关的综合指标，以较少变量来反映原来多个变量传递的信息[15]。这些综合变量为优选指标，可以较明确了解各变量反映的真实表现，在果实评价中具有重要的意义[16]。

2 结果与分析

2.1 各果形葡萄品种外观性状分析

葡萄的外观性状也是衡量果实品质的重要指标，包括果实形状、质量、硬度等。如今人们对于葡萄果形有着特别喜爱。本研究对36个果实不同果形品种（表1）研究发现，粒质量平均在3～7 g之间。长圆形、倒卵形、鸡心形、弯形等几种不常见果形与椭圆形、长椭圆形、圆形等常见果形品种相比，其果粒较大，果形较长。束腰形果实粒质量最大，其次是倒卵形。果实纵径方面，束腰形＞长圆形＞长椭圆形＞倒卵形＞弯形＞鸡心形＞钝卵圆形＞圆形＞椭圆形＞扁圆形。扁圆形葡萄果形指数小于1，圆形的果形指数等于1，其他果形均大于1，其中长椭圆形、长圆形、弯形、束腰形果形指数最大。倒卵形、长椭圆形、圆形等果实硬度相对较大；束腰形、长圆形硬度相对较小。

2.2 各果形葡萄品种内在品质性状分析比较

2.2.1 葡萄可溶性固形物对比分析

可溶性固形物是指食物中所有能溶于水的化合物的总称，它包括糖、酸、维生素、矿物质等，是评价水果品质的一个重要指标[17]。可溶性固形物含量的高低决定着葡萄的整体口感风味。从图2各果形葡萄品种可溶性固形物含量高低可看出，各果形葡萄品种可溶性固形物含量在15%～20%之间，且从高到低依次为椭圆形＞圆形＞束腰形＞长椭圆形＞弯形＞扁圆形＞鸡心形＞长圆形＞倒卵形＞钝卵圆形。从整体看椭圆形、圆形、束腰形等相对常见果形品种可溶性固形物含量较高。

2.2.2 葡萄可滴定酸含量对比分析

可滴定酸是果实品质重要构成性状之一，是影响果实风味的重要因素。对于鲜食果实，酸度中等品质佳、风味浓。从图3各果形葡萄品种可滴定酸含量高低可看出，各果形葡萄品种可滴定酸含量在0.3%～0.5%之间，且从高到低依次为扁圆形＞倒卵形＞钝卵圆形＞鸡心形＞长圆形＞圆形＞长椭圆形＞弯形＞束腰形＞椭圆形。在酸度比较中，不常见特殊果形酸含量较高。

2.2.3 葡萄VC含量分析

图2 各种果形葡萄可溶性固形物含量Figure 2 Various fruit-shaped grapes soluble solids content

表1 不同果形葡萄品种外观性状Table 1 Appearances of different fruit grape varieties

VC是动植物体内重要的氧还原剂[18]，具有很强的还原性。VC能够清除人体内氧自由基，调控细胞分裂和生长，并作为多个酶的辅因子参与多种生理过程。人们摄取VC的来源有很多，其中从果实中摄取就是一条重要途径。所以，水果中VC含量的高低也是评价果实内在品质的重要指标之一。图4显示的是各果形葡萄品种VC含量的高低。含量大小依次是圆形＞长椭圆形＞鸡心形＞钝卵圆形＞长圆形＞椭圆形＞束腰形＞弯形＞扁圆形＞倒卵形。可以看出常见果形VC含量相对较高些。

2.2.4 葡萄总黄铜含量分析

黄酮类化合物是具有显著抗氧化功能的第二大植物多酚类化合物[19]，广泛存在于自然界，主要包括黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇、查尔酮、异黄酮类等化合物。黄酮类化合物具有清除自由基、抗氧化、抗突变、抗肿瘤、抗菌、抗病毒和调节免疫、防治血管硬化、降血糖等功能[20]。植物果实中也普遍存在黄酮类化合物，从图5中可以看出，所有果形葡萄品种总黄酮含量差异不大，均在1.0 mg/g左右，基本稳定在一条水平线上。

图3 各种果形葡萄可滴定酸含量Figure 3 Various fruit-shaped grapes titratable acid content

图4 各种果形葡萄VC含量Figure 4 Various fruit-shaped grapes vitamin C content

2.2.5 葡萄可溶性蛋白含量分析

可溶性蛋白是指以小分子状态溶于水或其他溶剂的蛋白质，果实可溶性蛋白质含量是果蔬品质和营养的重要评价指标之一。许多可溶性蛋白是构成果实中酶的重要组成部分，参与果实多种生理生化代谢过程的调控。图6中各果形葡萄品种可溶性蛋白含量在6.0～9.0 mg/g范围内。从图6中看出椭圆形、圆形、束腰形等品种可溶性蛋白含量较高，钝卵圆形、扁圆形、倒卵形品种含量较低。

2.3 相关性分析

相关性分析可通过对多个变量元素进行分析[21]，衡量各因素之间关联程度，根据相关系数探究它们之间的依存关系，以及对整体的影响大小。

从表2相关性分析中可以看出，可溶性固形物、固酸比、可溶性蛋白这些指标之间存在显著或极显著性正相关。可滴定酸与可溶性固形物、固酸比、可溶性蛋白等指标之间存在显著或极显著性负相关。

2.4 主成分分析

图5 各种果形葡萄总黄酮含量Figure 5 Various fruit-shaped grapes total fl avonoids content

图6 各种果形葡萄可溶性蛋白含量Figure 6 Various fruit-shaped grapes soluble protein content

在对36份样品品种的13个指标因子分析后，得到各因子特征值、方差贡献率等数据（表3）。选取累积方差贡献率≥83%，特征值大于1的因子，所以提取前5个因子作为主因子（表4）。可得出5个主成分的得分函数表达式：

表2 葡萄内在品质性状相关性分析Table 2 Correlation analysis of internal quality traits in grape

表3 各主成分因子向量载荷系数、特征向量及方差贡献率Table 3 Factor load vector, eigenvector and variance contribution rate of each principal component factor

以各因子权重构建综合得分模型，得到：

根据以上模型可计算出36个葡萄品种果实品质的综合得分（表5），可看出综合排名靠前的主要有‘京亚’‘户太8号’‘巨峰’‘夏黑’等常见果形品种，这些品种糖分含量较高，鲜食品质较好。

3 讨论与结论

葡萄果粒形状多种多样，是其外观性状之一，也是评价葡萄的重要指标。葡萄果形最初主要以圆形为主，随着育种进程的加快以及品种多样性[22]的出现，越来越多新颖独特的果形应运而生。如‘金手指’‘京早晶’等品种都是近些年来人们选育的外形美观的优良品种，但却未得到大范围推广。这可能归结于对栽培技术的特殊要求以及其内在品质是否优质，且尚缺少对这些特殊形状果粒品质与常见果形果粒品质的研究。本试验在描述性分析与相关性分析基础上分析36个不同果形葡萄品种品质差异，对常见果形果粒与不常见果形果粒性状进行比较，最后用主成分分析法进行综合评价，为不常见果形品质改进提出意见。主成分分析是根据各指标间相关性，用较少指标尽可能反映较多指标[23-24]，后根据因子贡献率加权得出评价得分。

表4 各主因子特征值和方差贡献率Table 4 The main factor eigenvalues and variance contribution rate

葡萄果实的粒质量、横纵径、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、VC含量、总黄酮含量、可溶性蛋白含量等13项指标[25-26]反映了葡萄外观、内在品质的高低。值得说明的是本研究由于特殊果形资源有限，所以选育的品种资源较少，在内在品质比较中未对其进行显著性差异比较。为了使性状特点更具有代表性，每个品种处理都选用30粒果进行多次重复。因此本试验结果还是具有真实性、代表性。

表5 不同葡萄品种主成分综合得分Table 5 The main components of different grape varieties comprehensive score

从外观性状比较来看，钝卵圆形、长圆形、扁圆形、倒卵形、鸡心形、弯形等不常见果形果粒普遍偏大，人们在选育品种时往往倾向于个头大的果粒。在对可溶性固形物、可溶性蛋白分析比较中发现，椭圆形、圆形、束腰形等常见果形品种含量相对较高，倒卵形、钝卵圆形等特殊果形葡萄品种含量相对较低。同样，椭圆形、长椭圆形、圆形等可滴定酸含量较低，口感品质较好。各果形葡萄品种VC含量、总黄酮含量无明显差异。通过主成分分析法，将这13个指标按高载荷分成5类：第1主因子主要由可溶性固形物、固酸比、可溶性蛋白含量决定，与这三个指标具有很高的相关系数，我们称其为风味因子；第2主因子主要由粒质量、果皮质量、横径决定，称其为果实外在因子；第3主因子由果实纵径、果形指数决定，称其为指数因子；第4主因子由皮果比、硬度、可滴定酸含量决定，称为硬度与果肉酸度因子；第5主因子由VC含量、总黄酮含量决定，称为功能因子。从综合评价表5中看出椭圆形、长椭圆形、圆形、束腰形等常见果形葡萄品种综合得分相对较高，果实品质较好，综合评价结果符合品种实际表现。从研究结果中发现，钝卵圆形、长圆形、扁圆形、倒卵形、鸡心形、弯形等不常见果形葡萄果粒整体体积较大，但内在品质方面存在不足，应对其在糖分、内含物含量、风味口感等方面通过优良杂交得以改进提升，降低酸度，提升整体口感品质。