21,份金柑种质的果实品质分析与综合评价*

杨 柳，黎曼缇，易自力，朱洺志，黄红梅

（1 湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128）（2 湖南农业大学园艺学院）

金柑（Fortunella）属芸香科（Rutaceae）柑橘亚科（Aurantioideae）柑橘族（Citreae）柑橘亚族（Citrinae）真正柑橘类植物，原产于我国，主要有湖南浏阳，广西融安、阳朔，浙江宁波，江西遂川，福建尤溪等6 个主产区[1]。国家统计局数据显示，2020 年我国共生产水果28 692.4 万t，其中柑橘产量5 121.9 万t，占全国水果总产量的17.9%。根据广西壮族自治区阳朔县农业农村局统计，全国金柑种植面积达2.994 83 万hm2，其中广西融安县是全国最大的滑皮金柑和脆蜜金柑生产基地，2021 年金柑种植面积达1.382 691 万hm2。目前，主栽品种有山金柑（F.hindsiiSwingle）、圆金柑（F.japonicaSwingle）、罗浮（F.margaritaSwingle）、长叶金柑（F.polyandraTanaka）4 个种和金弹（F.crassifoliaSwingle）、长寿金柑（F.obovataTanaka）2 个杂交品种[2-3]。金柑果形呈椭圆形、卵圆形或球形，成熟时果皮颜色为橙色或黄色，皮甘，偶有辛辣，果肉酸甜可口，是最小的、唯一皮肉可同食的柑橘类水果，其果实营养丰富，富含维生素C 等营养元素，并具有很高的药用价值[4-6]，广受消费者的欢迎，为我国著名的水果之一[7]。

果实品质包括内在品质、外观品质和外延品质等，构成这些品质的具体指标包括可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、维生素C、矿物质和芳香物质等内在品质，果实色泽、单果重、果形指数等外观品质以及精油组分和生物活性物质等在内的外延品质[8]。优质金柑主要指果实大小一致、果形整齐、风味浓甜、化渣、维生素C 含量丰富，具有该品种固有的色泽、香气等[9]。随着消费水平的提高，人们对水果的品质提出了更高的要求，市场对诸如金柑这类较高营养价值的水果需求日益增加。研究人员对金柑果实的品质做了较多研究，陈金印等[10]对遂川金柑果实的糖、酸、氨基酸、维生素和人体必需的矿质元素等营养成分进行了测定分析。潘腾飞等[11]对比了融安滑皮金柑和融安金柑，融安滑皮金柑单果重大于融安金柑，两者的可溶性固形物含量都高于16%，融安金柑的维生素C 含量高于融安滑皮金柑，总体来看，融安滑皮金柑果实品质优于融安金柑。潘雪燕[12]研究发现，滑皮金柑的可溶性固形物含量较普通金柑高20%，总酸含量显著低于普通金柑。高兴等[13]研究表明，脆蜜金柑的外观品质和内在品质均优于融安金柑和滑皮金柑，是一个极具推广潜力的金柑新品种。马张正等[14]比较分析了滑皮金柑和融安金柑的外观、风味及营养成分。这些研究为金柑品质的分析提供了方法和思路。目前，围绕金柑品质的影响因素及优质品种的研究越来越多，但对不同金柑种质品质的差异研究较少，没有建立科学的评价方法。因此，本研究对21 份金柑种质的内在品质和外观品质进行了分析比较，并结合主成分分析法进行分析，旨在探究21 份金柑种质的果实品质以及不同种质间的差异，并对其果实品质进行综合评价，为提高金柑产业竞争力及深加工提供一定的参考依据。

1.1 试验材料

供试的21 份金柑种质如表1 所示，果实采自湖南农业大学金柑种质资源圃。

表1 供试的21 份金柑种质

1.2 试验方法

1.2.1样品采集

分别从树冠上部东、南、西、北4 个方向，采集无病虫害、无损伤、大小一致、完全成熟的果实，每份种质采集10个果实，用密封袋分装后置于4 ℃冰箱保存，次日测定果实各项指标。

1.2.2果实外观品质测定

每份种质取10 个果实，采用精度为0.01 mm 的游标卡尺测量果实纵横径，并计算果形指数，用电子天平称量单果重，各指标重复测定3 次，取平均值。果形描述参照中华人民共和国农业行业标准《柑橘种质资源描述规范》（NY/T 2930—2016）。

1.2.3果实内在品质测定

内在品质指标包含可食率、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、维生素C 含量及固酸比和糖酸比等，每个指标重复测定3 次。可溶性固形物含量采用手持式折光仪（日本）测定，可溶性糖含量采用蒽酮试剂法测定，可滴定酸含量采用氢氧化钠溶液滴定法（以柠檬酸计）测定，维生素C 含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[15]测定，并统计种子（颗粒饱满）数。

可食率（%）=［（样品果总重量－样品果种子重量）/样品果总重量］×100

1.2.4果实色泽测定

果实色泽利用色彩色差仪（柯尼卡美能达CR-400，日本）测定，每份种质选取5 个果实，测定赤道部位3 个方向的色差值（L*、a*、b*值）。L*值表示光泽明亮度，值越大，亮度越高；
a*值代表红绿值，正值越大，红色越深，负值越小，绿色越深；
b*值代表黄蓝值，正值越大，黄色越深，负值越小，蓝色越深。

色泽指数（CCI）=1 000×［a*/（L*×b*）］

1.3 数据处理与分析

用Microsoft Excel 2019 对数据进行初步整理，所有试验数据采用SPSS 25.0 统计分析软件进行显著性差异分析和主成分分析。

2.1 不同金柑种质果实外观品质比较

由表2 可知，供试的21 份金柑种质的果形有卵圆形、球形、椭圆形、高扁圆形、扁平形5 种，以卵圆形和球形居多；
单果重为6.47～73.13 g，公孙橘最大，宁波罗纹CQ 和宁波罗纹CS 较小；
果实纵横径以公孙橘（39.25、57.47 mm）最大，均显著大于其他种质，宁波罗纹CQ 纵径（20.81 mm）最小，宁波罗纹CS 横径（21.83 mm）最小；
果形指数最大的是大果罗浮1，达1.32，最小的是金橘（0.51）。综合果实外观品质比较结果，公孙橘的单果重和纵横径均高于其他种质，是供试金柑中果型最大的种质。

表2 21 份金柑种质的果实外观品质

2.2 不同金柑种质果实内在品质比较

由表3 可以看出，供试21 份金柑种质的果实可食率为92.22%～98.40%，融安脆蜜和金柑杂种的可食率较高，分别为98.40%、98.24%，二者间差异不显著，但均显著高于其他种质，宁波罗纹CQ 的可食率最低。可溶性固形物含量为8.13%～22.87%，金柑杂种的可溶性固形物含量最低，显著低于其他种质，而滑皮金柑的可溶性固形物含量最高。可溶性糖含量为5.71%～10.18%，温州罗浮和大果罗浮2 的可溶性糖含量分别为10.18%和10.01%，均显著高于其他种质（浏阳金柑CQ、寿星橘除外），二者间没有显著差异，金柑杂种的可溶性糖含量显著低于除花叶金柑以外的其他种质。可滴定酸含量为0.06%～2.02%，融安脆蜜的可滴定酸含量显著低于其他种质，野生金柑的可滴定酸含量显著高于其他种质。融安脆蜜的固酸比和糖酸比分别为363.83 和140.50，均显著高于其他种质，其次糖酸比较高的是滑皮金柑（130.43），它们之间糖酸比的差异不显著；
而金柑杂种的固酸比和糖酸比均最低，分别为4.90、3.44，其次糖酸比较低的是野生金柑（4.30），它们之间的糖酸比没有显著差异。维生素C 含量最高的是金橘，达395.6 mg/kg，温州罗浮的维生素C含量最低，仅为55.1 mg/kg，是金橘的13.93%。融安脆蜜的种子数最少（1.33 粒），符合少核标准，公孙橘的种子数最多（18.22 粒），二者差异达显著水平。

表3 21 份金柑种质的果实内在品质

综合果实内在品质，融安脆蜜的可食率、固酸比、糖酸比均高于其他种质，滑皮金柑的可溶性固形物含量、温州罗浮的可溶性糖含量和金橘的维生素C 含量均显著高于其他种质。种子数≤1.80 粒的金柑种质可食率均在96.93%以上，其中融安脆蜜的种子数最少，可食率最高（98.40%）；
而公孙橘的种子数最多，其可食率仅92.60%。综上所述，因融安脆蜜种子数更少或无的特点使其可食率更高，且其固酸比和糖酸比均最高，所以融安脆蜜最符合鲜食需求，公孙橘不太适合鲜食。

2.3 不同金柑种质果实色泽比较

由表4 可以看出，供试21 份金柑种质的果皮亮度（L*值）为58.01～70.14，果皮亮度最高的是宁波金弹CQ，金橘最低。果皮红色度（a*值）最高的是金橘，为33.10，表明其果皮红色成分最高，果皮绿色成分最低；
最低的是花叶金柑，为11.33。果皮黄色度（b*值）最高的是宁波金弹CQ（73.97），表明其果皮颜色最黄，最低的是金橘（57.21）。供试21 份金柑种质的色泽指数（CCI）均为正值，最高的是金橘（9.99），最低的是花叶金柑（2.32）。综合来看，21 份金柑种质的果皮亮度、果皮红色度和果皮黄色度均为正值，表明金柑果皮色泽明亮，以红色和黄色为主色调，其中金橘和宁波金弹CQ的果实色泽均优于其他种质。

表4 21 份金柑种质的果实色泽

2.4 不同金柑种质果实品质的主成分分析

通过多项单一指标的对比，各个种质均存在优劣，难以选出具有竞争优势的金柑种质，因此需要采用科学的综合评价方法对果实品质进行评价分析，本研究利用SPSS 统计软件对21 份金柑种质的12 个实测值（表2、表3 和表4 中除了果形指数、固酸比、糖酸比和色泽指数等合成指标），采用降维的因子分析进行主成分分析，可选出金柑果实品质评价的主要指标。

由表5 可知，经PCA 提取的前3 个主成分的特征值均大于1，其中第1 主成分的特征值为5.693，方差贡献率为47.443%，是重要的主成分，第2、3主成分的特征值依次降低，方差贡献率分别为19.230%和14.538%，前3 个主成分的累计贡献率为81.211%，可代表原品质性状的绝大部分信息，基本反映了21 份金柑种质12 个品质指标的大部分初始信息。因此，选用前3 个具有代表性的主成分作为金柑果实品质分析的有效成分。

表5 总方差解释表

由表6 可知，决定第1 主成分大小的主要是b*值、L*值和a*值，反映果实的果皮色泽；
决定第2主成分的主要是单果重、纵横径和种子数，其特征值分别为0.891、0.917、0.794、0.803，反映果实的外观品质；
决定第3 主成分的主要是可溶性固形物、可溶性糖、维生素C 含量和可滴定酸含量，反映果实营养价值及口感。综合以上结果，金柑果实的果皮色泽在品质评价中具有最为重要的作用。

表6 旋转后的成分矩阵

表7 是根据回归算法计算出来的成分得分函数的系数，根据该表可得因子得分函数：

表7 主成分得分系数矩阵

根据这3 个因子得分函数自动计算各样本的3个因子得分见表8，其计算公式为：F＝0.474 43F1＋0.192 30F2＋0.145 38F3，按综合评价函数计算出21 份种质的综合得分及排名，根据综合分值（F）的排名可知前5 位分别是：金橘、公孙橘、野生金柑、融安金柑和寿星橘，说明这5 份种质的综合品质均高于其他种质。通过该评价体系，可以较便捷地选出具有竞争优势的金柑种质，同时为丰富金柑品种和深层加工提供参考价值。

表8 各种质的因子得分

金柑果实品质是决定其市场竞争力的重要因素，而品种特性对果实品质起决定性作用。随着消费者对自身健康的日益关注及消费水平的提高，培育风味佳、营养高的高端特色品种是金柑育种的必然趋势。对不同金柑种质果实品质进行分析，能更好地了解品种特性，为深层加工和品种选育提供科学参考。

目前金柑仍以鲜食为主，相比加工和药用而言，鲜食金柑更注重果实的口感和外观。在内在品质方面，可食率、可溶性固形物、可滴定酸等指标对于鲜食金柑至关重要。根据国家标准《地理标志产品 尤溪金柑》（GB/T 22738—2008）规定，鲜食金柑应满足可溶性固形物含量≥11%、可滴定酸含量≤1.0%、固酸比≥11 的条件。本研究表明，供试21 份金柑种质的可溶性固形物含量为8.13%～22.87%，可滴定酸含量为0.06%～2.02%，固酸比为4.90～363.83，除野生金柑和金柑杂种的可滴定酸含量较高和固酸比较低，金柑杂种的可溶性固形物含量较低外，其他种质均满足鲜食要求。滑皮金柑、融安金柑和温州金弹的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可食率和维生素C 含量与杨蕾等[16]的研究结果不一致，这可能与采果时间、植株生长环境等因素不同有关。糖酸比是果实内在品质的重要评价指标[17]，21 份金柑的糖酸比介于3.44～140.50，融安金柑的糖酸比为9.93，这与李俊等[18]的研究结果不一致，这可能主要由产地生态环境的差异所致。

研究表明，世界鲜食柑橘的优质品质目标主要是无核、易剥皮、风味浓和有香味[19]。其中融安脆蜜的可食率、固酸比及糖酸比等指标具有明显的优势；
可滴定酸含量为0.06%，种子数为1.33，均显著低于其他种质，这与高兴等[13]的研究结果相似。融安脆蜜风味浓郁且少核，鲜食价值更高，更受市场青睐，适合推广栽培。

外观品质是评价果实综合品质的直观指标。本研究中，公孙橘的单果重和纵横径均显著高于其他种质，果形呈高扁圆形，其果形与其他种质存在显著差异。大果罗浮1 的果形指数显著高于其他种质，是唯一为椭圆形的金柑。当果形指数≥1 时，果形呈椭圆形、卵圆形或者球形；
果形指数＜1，果形呈高扁圆形或者扁平形，所以通过果形指数有助于判断出果形。

果实色泽作为一个重要的外观品质和内质性状，是金柑育种和栽培的重要目标性状[20]。本研究表明，宁波金弹CQ 的果皮亮度和果皮黄色度均显著高于其他种质，说明其果皮色泽光亮，着色偏黄；
金橘的果皮红色度和色泽指数（CCI）均显著高于其他种质，说明其果皮色泽偏深，着色偏红；
它们的观赏价值高。融安金柑、滑皮金柑的果实色泽与马张正等[14]的研究结果不一致，这可能与种质差异、果实成熟度及采摘时间等有关。此外，影响金柑果实色泽的具体因素和机制有待进一步探究。

果实品质研究是当前市场提出的重要课题，常规指标结合简单的统计方法不能真实有效地反映其品质，需要整合多项指标进行综合评价。因此，本研究通过主成分分析对21 份金柑种质进行分析，选出金柑果实品质评价的主要指标，为金柑果实品质评价体系的建立提供理论依据。不同柑橘类水果中各项品质指标的贡献率不完全一致，王靓钰等[21]对19 个柑橘品种的9 个品质性状进行综合评价，发现第1 主成分包含了可溶性固形物、可溶性糖、维生素C、总糖含量，贡献率为38.267%。本研究分析结果显示，第1 主成分中果皮红色度、果皮黄色度和果皮亮度等指标的贡献率高。这与鲍江峰[9]评价纽荷尔脐橙品质的研究结论相似，说明主成分分析的结果得到进一步验证。

本研究对21 份金柑种质果实的外观品质和内在品质进行比较分析以及利用主成分分析实现果实品质综合评价。公孙橘、金橘和宁波金弹CQ 的外观品质较好，适合加工和观赏；
融安脆蜜内在品质较高，适合鲜食及深加工；
采用主成分分析对金柑进行综合评价，金橘和公孙橘综合品质高于其他种质；
果皮红色度、果皮黄色度和果皮亮度等指标可作为评价金柑的核心品质指标，为金柑选育和资源开发利用提供依据。

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