应用隶属函数法评价35个无核葡萄种质制干适宜性

李玉玲，苏来曼·艾则孜，孙锋，王勇，伍国红

（新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200）

葡萄干因其口感酸甜，营养丰富成为深受人们喜爱的一种加工干果。2021/2022年中国葡萄干产量预计为18万 t，占全国80%以上。其中绿色葡萄干约占中国葡萄干总产量的60%，深色葡萄干约占40%[1]。吐鲁番盆地是我国最大的葡萄干产区，气候炎热，日照充足，生产的葡萄干糖高酸低，甘甜如蜜，风味浓郁[2]。吐鲁番每年生产鲜食葡萄约120万 t，其中70%加工成葡萄干[1]。虽然现在国内葡萄品种繁多，但在吐鲁番地区，主要制干品种依然为‘汤普森无核’，占总种植面积的85%～90%，品种单一。因此，对引入品种进行分析评价，选出适宜制干品种资源，对丰富葡萄干的品种种类，满足市场需求，具有十分重要的意义。

目前，国内对制干品种的品质比较筛选及综合品质评价工作研究较少[3-5]。隶属函数评估法是基于模糊数学原理，可较为全面地对考察指标进行综合评价，结果可靠且具有可比性。目前，隶属函数分析法在番茄[3]、辣椒[4]、葡萄[5-6]、紫花苜蓿[7]、烤烟[8]等作物研究上均有应用。本研究选择了35份无核葡萄种质资源，通过对其制干后的性状和品质进行调查，结合隶属函数法对其进行了综合评价，以期为葡萄干资源的评价、开发利用及育种亲本的选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试的35个无核葡萄种质资源来源于新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所资源圃，是由近几年引入品种、老品种和自育品种及优株组成，于2021年8月2日和8月31日分两批晾制。供试品种资源见表1。

表1 供试无核葡萄品种资源Table 1 Materials in the research

1.2 试验设计

2021年8—11月于新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所进行试验，每个品种（优株）可溶性固形物含量达20.0%以上进行采摘，每个处理采摘5 kg左右，先用促干剂处理，然后悬挂在晾房架子上阴干，11月取样，测定相关指标。并在鄯善县连木沁镇曲旺克尔村组织20位专业技术人员及21位村民对葡萄干的外观和品质进行综合评价。

1.3 测定指标和方法

调查指标包括葡萄鲜重、干重、粒质量、粒长、粒宽、可溶性固形物、含酸量、密度、色差、产量、口感11个指标。

1.3.1 葡萄干外观测定主要项目与方法

粒质量以50粒均值计，精确到0.1 g；纵横径用游标卡尺测量50粒的均值计，精确到0.l mm；可溶性固形物含量采用折射仪法测定[9]；含酸量采用氢氧化钠滴定法测定[10]；密度采用排水法测量；采用美能达色差仪CR-10PLUS测量色泽相关指标，用ΔE来表示葡萄干的色泽差异。

1.3.2 农艺性状赋值

将葡萄干的产量、口感、颜色进行赋值以便于数据处理，见表2。

表2 农艺性状指标赋值Table 2 Valuation of agronomic traits

1.4 分析方法

评价因素由感官风味和测量因子2个部分组成，合理的权重系数是隶属函数评价法的一个关键环节，直接影响着评判结果。35个无核葡萄品种（优株）的产量直接影响着葡萄干的产值，从而影响收入，赋予一定的权重；而色泽、口感、粒质量、可溶性固形物含量、含酸量等影响葡萄干的价格，进行综合评价分析打分，经专家建议赋予相应的权重（表3），以对这些品种（优株）在制干方面进行全面的评估。

表3 葡萄干资源评价要素统计Table 3 Statistics on evaluation factors of raisin resources

1.5 隶属函数的建立

要对35个无核葡萄种质资源进行制干综合评价，根据专家意见对每一个个体作出的评价赋予非实数表示的一个评价指标。计算公式为B=A×R(b1，b2，...，bn)，其中B为综合评价集，A为权重分数，R为模糊转换矩阵，即所选各葡萄种质的生物学指标所获得的隶属函数。具体为试验过程中所测得原始数据按照隶属函数公式进行隶属函数值处理，获得数据在[0，1]区间的隶属函数值，分别将各项生物学性状所占权重值带入计算得模糊转换矩阵，然后将模糊矩阵进行综合评价35个无核葡萄资源。

隶属函数度计算公式：

其中，u(x)：隶属度函数；x：各品系特征数值；xmax：最大特征数值；xmin：最小特征数值。

由此得出，粒质量的隶属度函数为：

出干率的隶属度函数为：

可溶性固形物含量的隶属度函数为：

密度的隶属度函数为：

ΔE的隶属度函数为：

口感的隶属度函数为：

果实颜色的隶属度函数为：

丰产性的隶属度函数为：

长宽比的隶属度函数为：

糖酸比的隶属度函数为：

因ΔE值为负向向量，值越大越降低葡萄干的质量，因此各品种（品系）评价分值计算公式如下：

2 结果与分析

2.1 葡萄干的基本理化指标分析

35个葡萄种质制干后指标测定如表4所示，粒质量最大的是‘Y12-1-200’1.72 g，最小的是‘火州红玉’0.29 g；出干率最大的是‘Y12-1-270’30%，最小的是‘布朗无核’13.56%；果粒的长宽比最大的是‘甜蜜蓝宝石’5.17 cm，最小的是‘无核翠宝’1.35 cm；可溶性固形物含量最高的是‘黑奇无核’79.67%，最低的是‘紫脆无核’70.12%；色差ΔE最大的是‘黎明无核’9.33，最小的是‘火州红玉’1.07；密度最大的是‘紧穗无籽露’‘艾麦娜无核’1.46 g·mm-3，最小的是‘Y13-5-124’1.12 g·mm-3；糖酸比最大是‘红无籽露’51.22，最小是‘火星无核’33.83。

表4 参试资源制干后的品质指标Table 4 Indicators of the quality indicators of dried grapes for testing resources

2.2 隶属函数评价结果

通过对表5的综合分析可发现，经过隶属函数法对35个无核葡萄品种资源进行排名，综合影响葡萄干品质、产量以及口感，名列前5的为‘黑奇无核’‘紫甜无核’‘Y11-8-28’‘黑莫努卡’‘艾莫无核’；排名靠后的有‘无核翠宝’‘京丰无核’‘郑艳无核’。

表5 参试资源测定指标隶属函数转换矩阵Table 5 Transformation matrix of membership function for testing resources

2.3 隶属函数评价结果验证

现场品评人员对无核葡萄干外观风味进行感官评分，认为最适宜制干的是‘黑奇无核’‘紫甜无核’‘黑莫努卡’‘Y11-8-28’，不适宜制干的是‘郑艳无核’‘无核翠宝’‘京丰无核’，与隶属函数法评价结果基本一致。

3 讨论与结论

通过隶属函数法评价无核葡萄制干适宜性的打分结果与品评人员评价结果一致，由此说明运用隶属函数法作为制干适宜性评价模型具有一定的客观性和公正性，可作为制干葡萄加工适宜性的评价模型。

葡萄干适宜品种引种筛选试验综合评价方法较少，其中隶属函数分析是植物引种评价和应用较为广泛的统计方法之一。应用模糊数学隶属函数分析法对引进的无核葡萄品种进行制干适宜性评价，关键在于供试的无核葡萄品种各生物学性状所占权重的确定。弓成林等[14]采用灰色关联度对12个葡萄品种进行品质比较，伍国红等[3]采用灰色关联分析方法对17个无核制干品种进行评价，均得出灰色关联度分析方法与专家评分的结果一致性好，但从中筛选出的品质优良品种，有的在生产中存在产量不高的问题，在实际生产中不宜推广。葡萄干的产量直接影响经济收入，因此本研究把葡萄干的出干率和葡萄的丰产性作为重要权重进行了赋值，同时选取色差作为评价葡萄干色泽一致性的一个评价指标，在无核葡萄品种生物学性状所占权重确定后利用田间调查及室内测量的试验结果即可把引进无核葡萄品种的制干适应性综合性状进行数据量化。

把模糊数学的计算方法运用到葡萄引种适宜性评价上，可以克服用粒质量、糖度、颜色等单一性状来评判1个葡萄品种制干适宜性的片面性，能比较客观地反映该品种的综合制干性能，是适宜制干葡萄品种引种筛选试验过程中一种简单快捷的综合评价方法。

由试验结果可知，‘紫甜无核’和‘黑奇无核’制干后色泽一致，口感和商品性能较好，其中‘紫甜无核’产量更加稳定，具有很大的推广价值。虽然‘黑奇无核’产量稍低，且存在产量不稳定的情况，但其制干后肉质、口感、商品性均很高，可以作为当地高品质栽培品种推广；‘Y11-8-28’‘黑莫努卡’果粒较大，口感好，出干率高，也具有一定的推广价值。