苹果理化品质评价指标研究_聂继云

2
结果
将参试品种 7 项主要理化品质指标的变幅、平均
2.1 苹果理化指标水平分析 数和变异系数列于表 1。从表 1 可见，各指标变异系 数均较大，其中，可溶性固形物含量和可溶性糖含量 的变异系数分别为 11.8%和 13.3%，其余指标的变异 系数均在 20%以上。将各指标由低（小）到高（大） 等间距分成 12 组，绘制品种分布频次图并进行2 检 验，概率值 P≥0.05 即判定符合正态分布[11]，结果见 图 1。从图 1 可见，果实硬度、可滴定酸含量和可溶 性糖含量均符合正态分布；可溶性固形物含量
和林木
的研究显示，服从正态分布的样本能获得理想
态分布的前提下，对分值点进行适当调整和修约[21]。 统计分析 [11] Processing System）进行相关性分析、回归分析、聚类 分析、主成分分析和分级正态性检验。
的分级结果。【本研究切入点】本研究在对“国家果 树种质资源兴城苹果圃”保存的 190 个苹果品种 7 项 果实理化指标检测基础上，通过相关分析和回归分析 探索指标间的相互关系，利用正态分布理论和概率分 级方法建立各指标的分级标准，利用主成分分析和聚 类分析确立苹果理化品质的代表性指标。【拟解决的 关键问题】本文旨在运用相关分析、回归分析、概率 分级、主成分分析、聚类分析等技术，探明苹果主要 理化指标之间的相互关系，建立各指标基于正态分布 的分级标准，确定苹果理化品质代表性指标，为苹果 理化品质评价奠定方法基础和提供理论依据。
1，2
1，2
1，2
1
1，2
，
（1 中国农业科学院果树研究所，辽宁兴城 125199；2 农业部果品质量安全风险评估实验室（兴城） ，辽宁兴城 125199）
摘要： 【目的】明确苹果主要理化指标之间的相互关系，建立苹果主要理化指标的科学分级标准，确立苹果 代表性理化指标，为苹果理化品质评价奠定基础。 【方法】以 190 个品种的果实为试材，测定果实硬度等 7 项理化 指标，利用相关分析和回归分析探索指标间的相互关系，运用概率分级建立各指标的正态分级标准，利用主成分 分析和聚类分析确定代表性理化指标。 【结果】⑴果实硬度、可滴定酸含量、可溶性固形物含量和可溶性糖含量呈 正态分布，在去掉拖尾的少数品种后，固酸比、糖酸比和维生素 C 含量也呈正态分布；⑵各指标均划分为服从正 态分布的 5 级，各级的平均分布频率分别为 7.4%、23.9%、40.1%、18.2%、10.4%；⑶可溶性固形物含量与可溶性 糖含量、固酸比与糖酸比、固酸比与可滴定酸含量和糖酸比与可滴定酸含量均呈极显著相关，相关系数分别为 0.8343、0.9844、-0.8788 和-0.8597；⑷可溶性固形物含量、可溶性糖含量、固酸比和糖酸比之间存在 4 个极显 著的三元线性回归方程，平均预测误差均小于 2%；⑸可溶性固形物含量和可溶性糖含量之间、固酸比和糖酸比之 间存在极显著的一元线性回归方程，平均预测误差在 4.3%—5.6%；⑹7 项指标可简化为 5 项，即果实硬度、可溶 性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比和维生素 C 含量。 【结论】7 项苹果理化指标均可划分为服从正态分布的 5 级。 某些苹果理化指标可用其它苹果理化指标进行预测。用 5 项指标即可对苹果理化品质进行有效评价。 关键词：苹果；理化品质；评价指标；概率分级；定性定量关系；指标简化
Abstract: 【Objective】 The aim of this study was to clarify the relations among the main indices of apple physicochemical quality (APQ), to establish their scientific grading standards, and to identify the typical indices of APQ. 【Method】 Seven indices of APQ including fruit firmness (FF), titratable acidity (TA), total soluble solid (TSS), soluble sugar (SS), total soluble solid/titratable acidity (TSS/TA), soluble sugar/titratable acidity (SS/TA), and vitamin C (Vc), were determined. Relations among indices were investigated by correlation analysis and regression analysis. Indices were graded by probability grading. The typical indices were identified by principal component analysis and systematic cluster analysis. 【Result】 FF, TA, TSS, and SS distributed normally, while TSS/TA, SS/TA, and Vc also did so, only if 22-24 cultivars were removed. All indices were divided into 5 grades with normal distribution, and the cultivar proportions of 5 grades were, respectively, 7.4%, 23.9%, 40.1%, 18.2%, and 10.4 %. There were significant correlation between TSS and SS, TSS/TA and SS/TA, and TSS/TA and SS/TA with TA, and the correlation coefficient were up to 0.8343, 0.9844, -0.8788, and -0.8597. Among TSS, SS, TSS/TA and SS/TA, there were 4 significant three-variable linear equations with an prediction error below 2%. And there were 4 significant linear regression equations among TSS, SS, TSS/TA, and
收稿日期：2012-02-07；接受日期：2012-03-23 基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项经费项目（200903043） 联系方式：聂继云，E-mail：jiyunnie @
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中
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SS/TA, with an prediction error of 4.3%-5.6 %. Seven indices were simplified into 5 (FF, SS, TA, SS/TA, and Vc). 【Conclusion】 All the 7 indices studied could be divided into 5 grades with normal distribution. TSS, as well as SS, TSS/TA, and SS/TA, could be predicted by other index or indices. APQ could be effectively evaluated by 5 indices. Key words: apple; physicochemical quality; evaluation index; probability grading; qualitative and quantitative relation; simplification of indices
[1, 6-10]
， 但还不够系统和深
[1, 7, 9]
[1, 8-10]
或少数品种
，理化
指标间关系研究和基于概率统计的理化指标分级研究 尚未见报道。主成分分析将多个指标化为少数几个综 合指标，聚类分析则将一批样品或变量按其在性质上 的亲疏程度进行分类 重要手段
[7, 12-18] [11]
，已成为果品品质评价研究的
(1Institute of Pomology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Xingcheng 125199, Liaoning; 2Laboratory of Risk Assessment on Fruit Quality and Safety (Xingcheng), Ministry of Agriculture, Xingcheng 125199, Liaoning)
中国农业科学 2012,45(14):2895-2903 Scientia Agricultura Sinica
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2012.14.012
苹果理化品质评价指标研究
聂继云
1，2
，李志霞 ，李海飞 ，李 静 ，王 昆 ，毋永龙 1，2 1，2 1，2 1，2 徐国锋 ，闫 震 ，吴 锡 ，覃 兴
0
引言
【研究意义】 苹果是中国农业部确定的 11 种优势
[1]
圃”（辽宁省兴城市）。该圃土壤为沙壤土，地势平 坦，管理条件一致，砧木为山荆子[Malus baccata (L.) Borkh]，树龄 7 年，果实不套袋。果实商品成熟期取 样，每个品种从树冠中部外围随机采集 60 个成熟果 实。每个品种设 2 次重复，结果以 2 次重复的算术平 均值表示。 1.2 试验方法 1.2.1 指 标 测 定 [22] 果实硬度用果实硬度计 （FT-327, Italy）测得。可溶性固形物含量用折射仪 （PAL-1, Japan） 测得。 可溶性糖含量采用费林试剂滴 定法测定。可滴定酸含量采用指示剂滴定法测定。维 生素 C 含量采用 2, 6-二氯靛酚滴定法测定。 固酸比用 可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比值表示。糖酸 比用可溶性糖含量与可滴定酸含量的比值表示。可滴 定酸含量保留两位小数，其余指标均保留 1 位小数。 1.2.2 指标分级 1.2818 S）为分值点 高和极高 5 级 1.2.3
。传统的数量性状分级均为建立在经
以正态分布样本为对象，以（ X [20]
验基础上的等差分级[3]，不能很好地反映性状取值的 概率分布，且难以形成统一的标准[19]。基于正态分布 的概率分级能有效地克服Fra bibliotek述不足，对枣 种子
[21] [19-20]
、 （ X + 0.5246 S） 和 （X+ 1.2818 S） 、 （ X -0.5246 S） ，将各性状分为极低、低、中、 。必要时，在确保分级后样本服从正 用 DPS 数据处理系统（ Data
[3, 8]
农产品之一，也是中国第一大果品产业 ，其产量占 中国水果总产量的 26.6% 。理化品质是苹果品质的重 要组成部分， 理化指标是苹果理化品质评价的依据
[3-5] [2]
。
研究苹果理化指标间的定性、定量关系，建立科学的 理化指标分级标准，确立代表性理化指标，将为苹果 理化品质评价奠定基础。【前人研究进展】苹果理化 品质评价研究已有较多报道 入，目前仅涉及少数指标
Evaluation Indices for Apple Physicochemical Quality
NIE Ji-yun1,2, LI Zhi-xia1,2, LI Hai-fei1,2, LI Jing1,2, WANG Kun1, WU Yong-long1,2, XU Guo-feng1,2, YAN Zhen1,2, WU Xi1,2, QIN Xing1,2