太谷综合试验站

黄丽萍 赵旗峰 王敏 刘晓婷 马小河

 

  摘要：以117份葡萄资源果实为材料，通过相关分析、主成分分析及系统、动态聚类分析的方法对其进行分析，风味指标进行了筛选，并利用筛选出的评价指标将117份资源进行了聚类，与口感评价结果相结合，将其分为了5类。

 

  关键词：葡萄；风味；筛选

       

  我国葡萄种质资源丰富，且具有悠久的果树资源的利用历史，栽培面积居世界前列。为满足不同用途及消费者的需求，葡萄育种工作者长期以来都在进行着葡萄风味多样化的研究。

葡萄果实风味评价指标的筛选，可以简化评价指标，快速选择 合适的杂交亲本提供理论基础，从而提高选配杂交亲本的效率，高效选育葡萄新品种。

 

  1  材料与方法

 

  1.1 试验材料

 

  本研究对取自国家葡萄种质资源太谷圃的117个葡萄品种果实的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、pH值、固酸比、糖酸比6项指标的含量进行了测定分析。

 

  树体均采用单篱架形，扇形整枝，架高1.7m，南北行向，株行间距为3m×1.2m的方式进行管理。在果实成熟时，每个品种选取5株树，从每株上随机选取1穗果，从果穗的上、中、下部位分别选取一粒果实待测。果实成熟期通过观察种子颜色是否变成棕色以及往年的记录来确定。

 

  采样后立即带回实验室，用手动榨汁器榨出果汁并进行离心，用于糖酸的测定。

 

  1.2 试验方法

 

  称取混合后的葡萄样品100g，打成浆状，用干净纱布过滤出果汁。可溶性固形物含量采用 MLPR-101α数显式全糖仪测定；可溶性糖的测定，采用斐林试剂滴定法进行测定；可滴定酸含量采用指示剂滴定法测定，pH值采用FE20K酸度计测定，均设三次重复，具体操作方法参照聂继云（2009）方法。

 

  口感鉴定是由7人组成风味评鉴小组，通过品尝的方法对葡萄风味进行分类（王昆等，2005），将其分为甜、酸甜、酸甜适度、甜酸和酸5个等级（贾定贤等，1991）。

 

  1.3 数据统计分析方法

 

  实验数据利用Excel2010和SPSS 统计软件进行水平分析、相关性、因子分析和聚类分析等数理统计分析。

 

  2 结果与分析

 

  2.1 葡萄果实风味指标的水平分析

 

 

  从表1可见，葡萄果实可溶性固形物含量、pH值和可溶性糖含量的变化范围分别在13.3-24.6、3-4.33、9.33-22.97之间，相差1.85倍、1.44倍、2.46倍，变异系数仅为12.3%、7.47%、15.75%，但可滴定酸、固酸比和糖酸比的变化范围分别在0.322-2.74、7.08-68.68、4.74-64.08，相差分别能达到8.51倍、9.70倍、13.51倍，变异系数高达60.1%、29.49%、30.93%。

 

  2.2葡萄果实风味指标的相关性分析

 

 

  pH值、固酸比、糖酸比与可滴定酸含量之间均呈极显著负相关，相关系数R分别为-0.41、-0.70、-0.70，表明pH值、固酸比和糖酸比均随可滴定酸含量的升高而降低，反之亦然；pH值与固酸比、糖酸比呈极显著正相关，R分别为0.50和0.52，表明固酸比和糖酸比均随pH值升高而升高，反之亦然。可溶性糖含量与可溶性固形物含量、固酸比、糖酸比均呈极显著正相关，R分别为0.82、0.51、0.62，表明可溶性糖含量随可溶性固形物和含量、固酸比、糖酸比的升高而升高，反之亦然。固酸比和糖酸比呈极显著正相关，相关系数R高达0.97。

 

  2.3葡萄风味评价指标的筛选

 

 

 将葡萄风味指标数据进行规格化转化，进行系统聚类分析（图1），结果可见，可溶性固形物含量和可溶性糖含量距离仅为0.833；固酸比和糖酸比距离为1.063；可滴定酸含量和pH值距离为1.117。以2为聚类距离，将葡萄风味指标聚为了三类，第一类可溶性固形物含量和可溶性糖含量代表甜味指标；第二类固酸比和糖酸比代表综合风味指标；第三类可滴定酸含量和pH值代表酸味指标。

 

 

  通过对葡萄风味指标进行因子分析，结果表明，前三个因子包含的信息量占总体信息量的92.95%，远远大于累计贡献率≥85%的原则，因此将6个指标综合成三个主因子进行评价。

 

  因子1的特征值为3.543，方差贡献率为59.06%，代表性指标为糖酸比和固酸比。因子2的特征值为1.398，方差贡献率为23.3%，代表性指标为可溶性固形物含量和可溶性糖含量。因子3的特征值为0.636，方差贡献率为10.59%，代表性指标为pH值和可滴定酸含量。

 

  酸味因子的两项代表性指标中，由于可滴定酸含量因子权重的绝对值计明显大于pH值，可滴定酸含量指标更能代表酸味因子；甜味因子的两项代表性指标中，由于可溶性固形物含量的因子权重大于可溶性糖含量，且可溶性固形物含量的测定更加简单便捷，故保留可溶性固形物含量指标来代表甜味因子；同理，综合风味因子的两项代表性指标中，固酸比指标可以代表综合风味因子。

 

  综合葡萄相关指标及其因子分析、聚类分析等，葡萄风味品质评价的基本指标可简化为可滴定酸含量、可溶性固形物含量和固酸比三项组成，分别代表酸味因子、甜味因子和综合风味因子。

 

  2.4葡萄风味评价

    

  以确定的可滴定酸含量、可溶性固形物含量和固酸比三项作为评价指标，对117个葡萄种质资源进行K-均值法动态聚类，将其分为5类（见表4），第一类包含5个样本，其可滴定酸含量高，可溶性固形物、固酸比均低，如‘零旦’、‘SO4’等；第二类包含48个样本，其可溶性固形物含量较低，可滴定酸含量中等，固酸比含量较高，如‘着色香’、‘爱神玫瑰’、‘无核翠宝’、‘阳光玫瑰’等；第三类包含35个样本，其可溶性固形物中等，可滴定酸含量较低，固酸比较高，如‘夏黑’、‘白香蕉’、‘金手指’、‘甜菜’等；第四类包含19个样本，其可溶性固形物含量较低，可滴定酸含量较高，固酸比较低，如‘黑香蕉’、‘白鸡心’、‘黑大粒’等；第五类包含10个样本，其可溶性固形物含量高，可滴定酸含量低，固酸比极高，如‘柔丁香’、‘巨玫瑰’等品种。

    

  通过口感风味评价，并结合动态聚类分析结果，第一类口感偏酸，第二类口感酸甜，第三类口感偏甜，第四类口感甜酸，第五类口感极甜。

 

 

  3 结论

 

  3.1 葡萄果实风味指标分析

    

  117份葡萄果实品种之间，可溶性固形物含量、pH值和可溶性糖含量的差异比较小；而可滴定酸、固酸比和糖酸比的差异却很大。

    

  各个指标之间既存在着不同程度的关联性，又各自具有独立性。

 

  3.2葡萄风味评价指标的筛选

    

  通过系统聚类分析和因子分析，将6个葡萄风味评价指标压缩为3个公因子，分别由可滴定酸含量代表酸味因子，可溶性固形物含量代表甜味因子，固酸比代表综合风味因子。

 

  3.4 117份葡萄果实风味评价

    

  以确定的可滴定酸含量、可溶性固形物含量和固酸比三项作为评价指标，对117个葡萄种质资源进行K-均值法动态聚类，将其风味五类，口感偏酸的包含5个品种，口感甜酸的包含19个品种，口感酸甜的包含48个品种，口感偏甜的包含35个品种，口感极甜的包含10个品种。

 

  4 讨论

    

  目前对于果实风味评价指标方面的研究比较多，包括主成分分析法、因子分析法、灰色关联度分析法、聚类分析法等。樊丁宇等利用因子分析发确定了新疆杏鲜食品种的评价指标；倪志华等将南丰蜜桔果实品质指标进行了简化；聂继云等利用聚类分析法对苹果加工适应性进行了分类，并利用因子分析法对苹果品质评价指标进行了精简；张杭君等利用快速聚类分析法筛选鲜食荔枝；樊保国等采用因子分析对制干枣品种进行了评价且结果与感官评价结果一致。

 

  本研究通过相关分析、主成分分析及系统、动态聚类分析的方法初步对葡萄资源风味指标进行了筛选，认为可滴定酸含量、可溶性固形物含量和固酸比在衡量葡萄果实风味品质上能达到较为理想的效果；之后利用筛选出的评价指标对资源进行了聚类，并与口感评价结果相结合，将117份资源分为了5类，其中酸甜较为适中的品种占71%，可能由于为了更好的迎合消费者口味，育种家在选育品种的过程中偏向于筛选酸甜适中的品种，过酸或过甜都不太受消费者喜爱。

 

  通过葡萄资源风味指标的筛选，既有利于葡萄资源数据库的搭建，又可以迅速的筛选出不同风味等级的葡萄，缩短新品种选育的进程。