天津市西青区6个厚皮甜瓜品种的综合品质评价

丁永鑫 王诗仪 张悦 刘艺涵 郭小鸥

摘 要 以天津市西青区6个厚皮甜瓜品种（奶香蜜、北海一号、凤金六号、香妃小蜜、可口蜜、久红瑞）为试验材料，通过对果实的外观性状（果形、大小、重量、果形指数、果皮颜色、果实硬度、果肉厚度和果皮厚度）及内在性状（可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、维生素C、可溶性固形物含量）的测定，运用主成分分析法对果实品质进行综合评价，建立甜瓜果实品质评价模型，筛选适宜西青区种植的品质优、口感好的甜瓜品种，并建立一套甜瓜果实品质分析、综合评价的方法。结果：相关性分析表明，厚皮甜瓜硬度与VC含量呈显著正相关，果皮厚度与果肉厚度呈显著负相关，可溶性固形物含量与果形指数呈极显著负相关、与重量呈显著负相关，糖酸比与果形指数呈极显著正相关、与果肉厚度呈显著负相关，其余指标之间相关性不显著。经因子分析并基于特征值大于1的原则，提取了3个主因子，累计方差贡献率达94.482%，得到主因子得分模型：Q=0.452F1+0.318F2-0.230F3。综合得分结果表明，北海一号得分最高，位于第一位，品质较优；奶香蜜位于最后一位，品质较差；其余品种居中。

关键词 厚皮甜瓜；品质性状；主成分分析；综合评价；天津市西青区

中图分类号：S652 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.19.019

甜瓜香气浓郁、质地脆爽、营养价值丰富，倍受消费者青睐[1]。甜瓜作为世界重要的蔬菜瓜果之一，具有栽培周期较短、投入产出较高等优点，是一种高效经济的瓜果作物，栽培甜瓜已经成为以种植业为主要经济来源的广大农民快速实现增收目标的一条有效途径[2]。天津甜瓜种植面积约1 900 hm2，其中西青区甜瓜的种植面积正在不断扩大，产业发展迅速，种植面积仍有增长空间。优良的品种是生产优质甜瓜的基础，目前天津市西青区种植的甜瓜主要有薄皮和厚皮两大类型，各类型的品种繁多，品种间特性差异较大[3]，为种植者及消费者选择带来难度。目前，对甜瓜采后贮藏[4]、鲜切处理[5-6]、栽培技术[7]、产量提升[8]和营养成分[9]报道较多，但缺乏对不同甜瓜品种营养品质评价的较为系统的研究[10]。因此，对比分析不同甜瓜品种的品质指标，对选择优质甜瓜品种具有重要意义。本文运用主成分分析法对甜瓜果实品质进行综合评价，建立甜瓜果实品质评价模型，筛选适宜天津市西青区种植的品质优、口感好的品种，并建立一套甜瓜果实品质分析、综合评价的方法，为天津设施甜瓜品种选择及品质综合评价提供参考依据。

1  材料与方法

1.1  试验材料和仪器设备

供試厚皮甜瓜为奶香蜜、北海一号、凤金六号、香妃小蜜、可口蜜和久红瑞等6个品种（见图1）。

试验仪器有游标卡尺（0～300 mm），YP10K-1天平，LX-A/C/D普通硬度计，JC18101糖度计，R-5000阿贝折光仪，UV7502C光谱仪，单反相机。试验试剂为维生素C（VC）测试盒（A009-1-1）。

1.2  试验方法

1.2.1  外观品质性状测定

通过肉眼观察并记录果皮颜色和果肉颜色；使用YP10K-1天平测量各品种的单果重，重复3次，下同；使用LX-A/C/D普通硬度计测量各甜瓜品种的果实硬度（每个果实测定赤道部位，均匀测6个点，取平均值）；使用GB/T21389—2008游标卡尺测量各品种甜瓜果肉、果皮厚度及果实横径、纵径，并计算果形指数（果形指数=果实纵径/果实横径）。

1.2.2  内在品质性状测定

用R-5000手持折光仪测定可溶性固形物；用JC18101糖度计测量可溶性糖、可滴定酸含量，并计算糖酸比（糖酸比=可溶性糖/可滴定酸）；采用 2，6-二氯酚靛酚滴定法[11]测定维生素C含量。随机邀请26名在校大学生在不知道各甜瓜品种的前提下，从外观、香气、质地、口感、水分和甜度等指标，对甜瓜果实品质进行感观评价。

1.3  数据处理

使用Excel软件进行数据处理和制图，SPSS 18.0软件进行差异显著性分析（Duncan新复极差法）、相关性分析和因子分析。

2  结果与分析

2.1  甜瓜品质指标测定结果

6个厚皮甜瓜品种的外观特征和内在品质性状各不相同，结果见表1。可以看出，在涉及产量的单果重方面，凤金六号和奶香蜜单果重较大，北海一号、香妃小蜜和可口蜜单果重较小；在判断果实成熟度的关键指标可溶性固形物含量方面，奶香蜜、可口蜜和久红瑞三者高于其他品种，凤金六号低于其他品种；在决定果实口感的重要指标糖酸比方面，香妃小蜜和北海一号高于其他品种，可口蜜和奶香蜜低于其他品种。

用主成分分析法研究的甜瓜品质指标不同，单位也不同，为了消除各指标之间量纲和指标相对大小的差异对分析结果的影响，对试验数据进行标准化处理，结果见表2。

2.2  相关性分析

对6个厚皮甜瓜品种的品质性状的相关性分析结果见表3。可以看出，选取厚皮甜瓜的8个质构指标间具有不同程度的相关性，其中硬度与VC含量呈显著正相关，果皮厚度与果肉厚度呈显著负相关，可溶性固形物含量与果形指数呈极显著负相关、与单果重呈显著负相关，糖酸比与果形指数呈极显著正相关、与果肉厚度呈显著负相关，其余指标之间相关性不显著。

2.3  甜瓜品质特性的因子分析

对6个厚皮甜瓜品种性状指标的特征值及贡献率分析结果见表4。根据表4确立各主因子的权重（主因子的权重=方差贡献率/累计贡献率），建立综合得分（Q）数学模型。

Q=0.452F1+0.318F2-0.230F3 （1）

式（1）中：F1、F2、F3表示3个主因子得分。综合得分越高，说明质地品质越佳。

对测定的8个性状指标的数据经Z-标准化后进行因子分析。基于主因子特征值大于1的原则，提取前3个主因子，累计方差贡献率达94.482%，表明此3个主因子能够解释8个指标的绝大部分信息。

经最大方差法旋转后得到的主因子荷载矩阵（见表5），第一主因子F1方差贡献率为42.679%，代表性指标中与之呈正荷载的有果皮厚度、糖酸比、果形指数，呈负荷载的为果肉厚度、可溶性固形物含量，定义为风味因子；第二主因子F2方差贡献率为30.092%，代表性指標中与之呈正荷载的有硬度、VC含量、果肉厚度，呈负荷载的有果皮厚度、单果重，定义为营养因子；第三主因子F3方差贡献率为21.711%，代表性指标中与之呈正荷载的有果肉厚度、单果重，与之呈负荷载的有可溶性固形物含量、糖酸比、VC含量，定义为徒长因子。由此，将8个指标归纳为3个更具代表性的主因子。根据表5对3个主因子进行得分模型构建：

F1=0.290X1+0.527X2-0.860X3+0.282X4+0.839X5+0.957X6+0.201X7-0.757X8 （2）

F2=0.884X1-0.825X2+0.107X3+0.860X4+0.241X5+0.071X6-0.265X7+0.249X8  （3）

F3=0.281X1-0.185X2-0.433X3-0.218X4-0.327X5+0.240X6+0.942X7+0.581X8 （4）

分别计算各主因子得分并按降序排名，结果详见表6。F1（风味因子）得分较高的品种具有较高的果皮厚度、糖酸比、果形指数，同时表现出较低的果肉厚度、可溶性固形物含量；F1得分排名，凤金六号得分最高，香妃小蜜排在第二位，奶香蜜得分最低。F2（营养因子）得分越高，说明硬度、VC含量、果肉厚度越高，同时果皮厚度、重量较低；北海一号和久红瑞的F2得分较高，可口蜜位于最后一位。越高的F3（徒长因子）得分对应越高的果肉厚度、重量，同时可溶性固形物含量、糖酸比、VC含量越低；其中凤金六号得分最高，奶香蜜排在第二，可口蜜和香妃小蜜位于倒数两位。Q（综合评价）得分凤金六号排在第一位，奶香蜜排在最后一位。

3  小结与讨论

3.1  讨论

近年来，有关学者利用隶属函数法[11]、主成分分析法[12]、模糊评判法[13]和标准化值加权法[14]等方法，分别对杨梅[15]、冰糖橙[14]、枣[11]、砂梨[16]、葡萄[17]、猕猴桃[13]、蓝莓[12]、欧李[18]和樱桃[19]等果实进行了品质分析和综合评价。Milosevic等利用主成分分析对43种欧洲李和12种丹森李的果实品质和表型性状进行了研究[18]；Li等应用多元方差分析、典型变量分析、主成分分析、偏最小二乘和线性判别分析研究3个桃品种的物理特性对品种之间的差异进行定量和定性分析[20]；Pestana等利用主成分分析法来评价柑橘果实品质[21]；Katya Carbone等研究了8个早熟杏品种的品质性状、生化性质、抗辐射能力和羟基肉桂酸，并且表明主成分分析可以根据品种的品质和生化特性建立品种之间的相似性[22]。

甜瓜果实含糖、碳水化合物、多种矿物质、氨基酸、蛋白质和维生素Ｃ等[23]，果实品质的因子很多，而各个因子之间存在密切的相关性和相对独立性，给综合评价带来了一定难度。目前，有关甜瓜果实品质综合评价方面的研究鲜见报道。张波等对天津市滨海地区甜瓜品种对比试验中，仅随机选取了15个人对甜瓜品质进行感官评价，缺少具体数据分析[24]。因此，本文对天津市西青区6个品种的甜瓜外观及内在品质性状的测定，运用主成分分析法对果实品质进行综合评价，建立甜瓜果实品质评价模型，筛选适宜西青区种植的品质优、口感好的品种，并建立一套甜瓜果实品质分析、综合评价方法。其中关键因子选择硬度、果皮厚度、可溶性固形物含量、VC含量、糖酸比、果形指数、单果重和果肉厚度。本试验结果与史亮亮等基于主成分分析的适宜广州地区早春栽培薄皮甜瓜品种比较[25]、王学征等对甜瓜品系主要性状相关性和主成分分析中选择主因子[26]结果基本一致。

张敬敬等在对河北省不同厚皮甜瓜品种的品质测定与综合评价中，以久红瑞为试材，测得可溶性固形物含量为11.48%[27]，与本试验结果无较大差异；史亮亮等在基于主成分分析的适宜广州地区早春栽培薄皮甜瓜品种比较中，以博洋九号为试验材料，测得单果质量为0.45±0.02 kg，可溶性固形物含量为（7.70±1.31）%，果形指数为2.21±0.06[25]，均与本试验结果无较大的差异。潘好斌等在对不同品种薄皮甜瓜成熟期果实品质分析及综合评价中，以羊角蜜为试验材料，测得可溶性固形物含量为10.83%，单果重为621.82 g[28]，与本试验结果有较大差异，可能是由于产地、种植环境、温光条件及采收期不同造成的这种现象。

叶丽琴等在不同发育阶段欧李果实糖酸变化规律研究及相关性分析中，得出水果中的糖含量、酸含量直接影响着果实的风味和口感[29]；银霞等在研究采前喷钙对贮藏期欧李果实腐烂率及糖酸含量的影响，发现果实的风味和口感大部分由糖酸比决定[30]。本试验对甜瓜品质进行主成分分析，表明糖酸比所占权重较高，与前人研究结果相符。

综上所述，不同品种的甜瓜在综合品质上有着较大的差异，根据本研究构建的综合评价模型计算得分，厚皮甜瓜北海一号品质较优，可口蜜和奶香蜜品质较差，其余品种居中。

3.2  小结

相关性分析表明，厚皮甜瓜硬度与VC含量呈显著正相关，果皮厚度与果肉厚度呈显著负相关，可溶性固形物含量与果形指数呈极显著负相关、与单果重呈显著负相关，糖酸比与果形指数呈极显著正相关、与果肉厚度呈显著负相关，其余指标之间相关性不显著。

因子分析将厚皮甜瓜果实的品质指标降维为3个主因子，即风味因子F1、营养因子F2、徒长因子F3。主因子得分模型：Q=0.452F1+0.318F2-0.230F3，得分越高，表明品质越好。基于主因子构建的综合得分模型可实现甜瓜果实品质的综合评价，评价结果为凤金六号品质较优，可口蜜和奶香蜜品质较差，其余品种居中。

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（责任编辑：易  婧）