鄭 霄，閆新煥，鄭曉冬，劉雪梅，譚夢男，曹 寧，宋 燁，吳茂玉，潘少香

（1.中華全國供銷合作總社濟南果品研究所，山東濟南 250200；2.山東省果蔬貯藏加工技術創(chuàng)新中心，山東濟南 250200；3.山東農業(yè)工程學院，山東淄博 255300）

桃是中國本土重要的落葉果樹之一，種質資源豐富，分布廣泛，品種間品質特征差異顯著[1]。目前我國桃品種主要有普通白肉鮮食桃、黃肉加工桃、油桃、扁桃等，以普通白肉鮮食桃居多。鮮桃含有豐富的碳水化合物、蛋白質、脂肪、膳食纖維等營養(yǎng)成分，口感柔軟嫩滑，多汁多香，是一種極具營養(yǎng)價值的水果佳品，深受廣大消費者的喜愛和追捧[2-3]。

鮮桃品質特征由感官綜合評價因子和多種內在營養(yǎng)品質組成。感官品質包括水果的大小、顏色、滋味、香氣，理化與營養(yǎng)品質指標包括硬度、糖、酸、果膠和酚類等。不同品質因子之間存在著密切的相關性和相對獨立性，這些因子對鮮桃的綜合品質均有一定的影響[4-6]。對于果實品質評價的研究的采用多元統(tǒng)計方法，目前果實品質綜合評價方法主要有層次分析法、主成分分析法及灰色關聯(lián)度法等，層次分析法受主觀因素影響較大，主成分分析法要求樣品量大，灰色關聯(lián)度法是確定主、次要因素及其關聯(lián)程度，定量比較灰色系統(tǒng)發(fā)展變化的一種方法，是對傳統(tǒng)相關分析方法不適用于非線性模型的改進和發(fā)展[7-8]。馬文霞等[9]采用灰色關聯(lián)度法建立了百香果品質綜合評價模型，對百香果的品質進行綜合評價；弓成林等[10]運用灰色關聯(lián)度和層次分析法對葡萄品質進行了評價；李慧等[11]運用主成分分析及灰色關聯(lián)度法對鮮食棗品質做出了評價。

目前對于鮮食桃品質評價方面的研究，主要集中在桃的外觀性狀、單營養(yǎng)素指標或單品種品質評價方面，而對于多品種鮮食桃綜合品質評價的研究較少[12-13]。本研究針對山東省不同產區(qū)主栽鮮食桃品種，以外觀指標、營養(yǎng)指標、滋味指標等為研究基礎，采用灰色關聯(lián)度法分析建立了不同品種鮮食桃的綜合品質評價模型，實現(xiàn)對不同品種鮮食桃的綜合評價，以期為鮮桃生產、加工提供理論指導，為鮮食桃品質綜合評價提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

挑選來自臨沂蒙陰、泰安肥城、淄博沂源三個不同地區(qū)的‘中蟠11 號’‘油蟠7 號’‘中桃10 號’‘蒙陰8 號’‘黑桃’‘奇紅’‘玉妃’‘霞翠’‘瑞光29’‘瑞光33’‘紐扣’‘秋甜桃’‘蓬仙桃’‘京24 桃’‘中華壽桃’‘中秋蟠桃’共16 個不同品種的果實，成熟度為九成熟的同樣大小和外觀的桃果實。每個品種收集15 kg，收獲后立即運回實驗室，于0～4 ℃貯存。具體名稱及產地見表1（見下頁）。

表1 鮮桃品種、分類及產地Table 1 Classification and origin of fresh peach varieties

乙酸鋅，分析純，天津市大茂化學試劑廠；亞鐵氰化鉀、氫氧化鈉、無水碳酸鈉，分析純，天津市廣成化學試劑有限公司；3,5- 二硝基水楊酸、酚酞、葡萄糖，分析純，國藥集團化學試劑有限公司；偏磷酸、沒食子酸、鹽酸，分析純，煙臺遠東精細化工有限公司；無水乙醇，分析純，天津市富宇精細化工有限公司；甲基紅、2,6- 二氯靛酚、福林酚分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司；高嶺土，分析純，天津市恒興化工化學試劑制造有限公司，分析純；實驗用水為蒸餾水。

1.2 儀器與設備

PAL-BX 糖度計，ATAGO（愛拓）中國分公司；GY-2水果硬度計，上海精密儀器儀表有限公司；ME204 電子天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；HHS-21-8 恒溫水浴鍋，上海博迅實業(yè)有限公司；TU-1810 全自動紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；KQ-500E 超聲波清洗器，南京菲奇工貿有限公司；FE20酸度計，梅特勒-托利多國際貿易上海有限公司；Labofuge A/Sorvall ST8 離心機，宏朗精密機械有限公司；CM-5 色差計，日本柯尼卡美能達；L18-P132-B 破壁料理機，九陽股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

每份樣品挑選40 個無外觀損傷及病蟲害、著色一致的新鮮樣品，取20 個鮮果樣品測試單果質量、果實硬度、可溶性固形物含量等指標；取20 個鮮果樣品去核切塊，用破壁料理機打漿，勻漿后用于測試其它理化指標。

1.3.2 品質指標測定

單果質量使用電子天平稱量；果實硬度參照標準NY/T 2009—2011《水果硬度的測定》；可溶性固形物含量參照Kimberly 等[14]的方法，采用手持糖度計測定；果膠參照標準NY/T 2016—2011《水果及其制品中果膠含量的測定分光光度法》；抗壞血酸含量測定參照GB 5009.86—2016《食品中抗壞血酸的測定中第三法2,6- 二氯靛酚法進行測定》；粗纖維參照GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》；固酸比采用可溶性固形物含量和可滴定酸含量的比值來計算[9]；可滴定酸含量測定參照張靜[12]、徐臣善等[13]方法略作修改，將5 g 勻漿加入0.5 g交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮和30 mL 超純水中，充分混合，在80 ℃水中浸泡30min，在冷水浴中快速冷卻，8 000 r/min 離心15min，使用NaOH 滴定法計算可滴定酸含量；果肉色差采用色差計測定。

1.3.3 灰色關聯(lián)度法

為消除不同量綱和數(shù)量級對品質評價的影響，對品質指標進行初始化，計算關聯(lián)系數(shù)，然后代入層次分析法確定的核心指標權重值，求出各樣品的加權關聯(lián)度，具體計算方法參照馬文霞等[9]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用SPSS 25.0 軟件進行異常數(shù)據(jù)剔除、相關性分析及主成分分析，用yaahp 12.1 軟件進行AHP 分析。采用Microsoft Excel 2012 統(tǒng)計處理數(shù)據(jù)，計算變異系數(shù)及灰色關聯(lián)系數(shù)。

2 結果與分析

2.1 鮮食桃品質描述性分析

對16 種鮮食桃12 個品質性狀指標開展測試，并進行差異性分析結果見表2。由表2 可知，抗壞血酸變異系數(shù)最小，為4.1%；其余指標變異系數(shù)均在20%以上，離散程度較大，硬度、粗纖維、蛋白質、果膠含量等指標變異系數(shù)均在30%以上，說明不同品種鮮食桃的品質指標差異較大。

2.2 鮮食桃品質指標相關性分析

對鮮食桃品質指標進行相關性分析，如表3 所示，可溶性固形物與可滴定酸呈顯著負相關（P＜0.05），與固酸比呈極顯著正相關（P＜0.01）；可滴定酸與固酸比呈極顯著負相關（P＜0.01）；硬度指標與蛋白質含量呈極顯著正相關（P＜0.01）；果肉色差L值與a值呈極顯著負相關（P＜0.01）。其余指標如硬度與果膠含量，粗纖維與果膠含量，抗壞血酸與可滴定酸之間均存在一定的相關性。由于指標間的相關性會造成信息的重疊，導致評價結果出現(xiàn)一定的偏差。為避免相關性造成的評價結果偏差，需要通過降維的方式對相關指標進行部分剔除[15]。主成分分析是降維分析最常用的分析方法[16]，可以將多個指標轉換為少數(shù)幾個具有代表性的指標。因此，本試驗選擇主成分分析法對鮮桃品質指標進行降維處理。

表3 鮮食桃品質指標相關性分析Table 3 Correlation analysis of quality indexes of fresh peach

2.3 鮮食桃品質指標主成分分析

不同品種鮮食桃主成分分析結果見表4（見下頁），從表4 中可知，前5 個主成分的累計貢獻率達85.5%，能表示所有樣品的大部分信息。從成分載荷系數(shù)矩陣中可知，第一主成分代表的是可溶性固形物、可滴定酸、固酸比等鮮食桃滋味指標；第二主成分代表的是單果質量、色差（L值、a值、b值）等鮮食桃外觀品質指標及果膠含量；第三主成分代表的是硬度和蛋白含量；第四主成分代表的是粗纖維含量；第五主成分代表的是抗壞血酸含量。

表4 因子分析初始解對原有變量總體描述Table 4 Overall description of original variables by initial solution of factor analysis

第一主成分中可溶性固形物含量與固酸比呈極顯著正相關，可滴定酸含量與固酸比呈顯著負相關，可溶性固形物和可滴定酸是鮮食桃滋味品質的重要影響因子，固酸比是重要的滋味品質指標，因此選擇固酸比作為評價指標；第二主成分代表的主要是鮮食桃外觀品質，因單果質量、色差等外觀指標與桃品種密切相關，差異較大，且與食用品質相關性較低，因此剔除單果質量、色差指標；第三主成分代表的是硬度和蛋白含量，相關性結果表明硬度與蛋白含量呈極顯著正相關，且硬度與鮮食品質密切相關，因此選擇硬度指標作為替代指標。綜上所述，本研究選擇固酸比、硬度、粗纖維、抗壞血酸4項指標作為鮮食桃品質評價核心指標。

2.4 鮮食桃核心品質指標層次分析

對鮮食桃品質評價核心指標進行層次分析，根據(jù)各指標對鮮食桃綜合品質影響的重要程度建立各指標重要性判別矩陣如表5、6，經一致性檢驗，判斷矩陣一致性比率CR＜0.1，表明矩陣具有令人滿意的一致性[17]。經層次分析確定的固酸比、硬度、粗纖維、抗壞血酸4 項指標的權重分別為0.428 6、0.214 3、0.214 3、0.142 9。

表5 成分載荷系數(shù)矩陣Table 5 Component load coefficient matrix

表6 判別矩陣及權重Table 6 Discriminant matrix and weight

2.5 基于灰色關系度分析的鮮食桃品質評價

2.5.1 理想品種的構建

根據(jù)鮮食桃品質特性和相關分析結果，確定鮮桃關鍵品質指標的理想值如下：硬度被視為中性指標，其理想值為取各品種硬度測量值的平均數(shù)；粗纖維被視為負向指標，其理想值為取各品種粗纖維測量值中的最小值；抗壞血酸和固酸比被視為正向指標，其理想值為取各品種測量值中抗壞血酸和固酸比的最大值。鮮桃關鍵品質指標的理想值如表7 所示。

表7 參考品種品質指標理想值Table 7 Ideal values of quality indexes of reference varieties

2.5.2 灰色關聯(lián)度計算和鮮食桃品質評價結果

對不同品種鮮食桃品種進行灰色關聯(lián)度分析，得出各鮮食桃品種相應關鍵品質指標的關聯(lián)系數(shù)見表8，根據(jù)層次分析法確定的權重，計算各品種的加權灰色關聯(lián)度[18]。公式如下：加權灰色關聯(lián)度ri=固酸比×0.428 6+硬度×0.214 3+粗纖維×0.214 3+抗壞血酸×0.142 9，加權灰色關聯(lián)度計算結果見表8。根據(jù)灰色關聯(lián)分析的原則，加權灰色關聯(lián)度越大，樣品與“理想品種”越接近[19]。從加權灰色關聯(lián)度分析結果可知，‘蓬仙桃’和‘中華壽桃’灰色關聯(lián)度最大，分別為0.692、0.686，品質優(yōu)，‘中蟠11 號’‘紐扣’品種灰色關聯(lián)度較小。

表8 鮮食桃品種加權灰色關聯(lián)度Table 8 Weighted grey correlation degree of fresh peach varieties

3 結論

對16 種鮮桃12 個品質性狀指標開展測試并進行差異性分析，結果發(fā)現(xiàn)，不同品種鮮食桃的品質指標差異較大。對鮮食桃品質指標進行相關性分析，為避免相關性造成的評價結果偏差，采用降維方式對相關性指標進行部分剔除[20-21]，利用主成分分析對鮮食桃品質指標進行降維處理，通過主成分分析結合相關性分析，選取固酸比、硬度、粗纖維、抗壞血酸4 項指標作為鮮食桃品質評價核心指標。對鮮食桃品質評價核心指標進行層次分析，確定了固酸比、硬度、粗纖維、抗壞血酸4 項指標的權重分別為0.428 6、0.214 3、0.214 3、0.142 9。根據(jù)鮮食桃品質特性和相關分析結果確定鮮桃關鍵品質指標的理想值，采用灰色關聯(lián)度法建立鮮食桃綜合品質評價模型，對不同產地的不同品種鮮桃進行優(yōu)選，其綜合評價結果表明：‘蓬仙桃’和‘中華壽桃’鮮食品質好，‘中蟠11號’‘紐扣’樣品品質較其他稍差。綜上所述，應用層次分析法和灰色關聯(lián)度法相結合的方法，可以有效的對鮮桃品質進行綜合評價。