张素敏，杨巍，王柏松，和阳，张琪静
（辽宁省果树科学研究所，辽宁 营口 115009）
甜樱桃（Prunus.avium L.），蔷薇科李属多年生木本植物[1]，集中分布在欧洲、亚洲和北美洲[2]，是世界温带冷凉地区广泛栽培的落叶果树之一，有“春果第一枝”的美誉[3]。甜樱桃在环渤海地区大面积种植[4]，辽宁、山东等地均有栽培[5]，全国种植面积达23.33万hm2[6]，我国是种植规模最大的国家[7]，产量近100万t，甜樱桃果实大、成熟早、颜色艳丽、营养丰富、品质优良，深受消费者喜爱[8]。可溶性糖和有机酸都是水果的重要营养成分和风味物质，其种类、含量、比例是决定果实品质、商品价值及市场竞争力的关键因素，品质评价是良种选择和果品选优的重要依据，也是当下高品质生产过程中的研究热点之一[9-10]。辽南地处北纬39°优势产区，是甜樱桃种植的黄金地带，40 d～70 d果实发育期间昼夜温差较大，有利于糖分的积累，近年来大量栽培观察发现，在优越自然条件基础上，优良品种的选种对果品质量的影响十分明显，目前，对于甜樱桃的研究主要集中在不同发育期栽培管理技术[11]、营养补给[12]、病虫防治[13]以及气象因子分析调控[14]等方面，甜樱桃品种果实品质的综合评价方面鲜见报道。本研究对大连瓦房店得利寺地区引进的12个甜樱桃品种进行果实外观品质、糖酸组成以及矿质营养含量指标的描述、检测和综合评价，旨在为辽南地区甜樱桃品种选择和结构调整奠定基础。
1.1 材料
供试材料为“长把红”、“黄玉”、“滨库”、“红灯”、“小紫”、“佳红”、“先锋”、“拉宾斯”、“大紫”、“雷尼”、“萨米脱”、“美早”12个甜樱桃品种果实，取材于大连瓦房店得利寺樱桃园区，树龄6年，土壤、肥水等立地条件及管理方式一致。2020年于各品种果实成熟期采集无机械和病虫伤害的大小相近、着色均匀、位置相似的樱桃果实，采后立即带回实验室，用保鲜盒包装置于冰箱4℃条件下贮藏，对果实外观指标进行观测，对营养品质指标进行分析。
1.2 试剂
标准品（果糖、葡萄糖、山梨醇、草酸、奎尼酸、苹果酸、莽草酸）：美国Sigma公司；
甲醇（色谱纯）：美国Thermo Fisher公司；
偏磷酸、高氯酸、浓硝酸（均为分析纯）：国药集团沈阳化学试剂玻璃仪器有限公司；
钾、钙、镁、铁、锌、锰、铜标准溶液：国家有色金属及电子材料分析测试中心。
1.3 仪器与设备
锡丰电子数显游标卡尺：无锡凯保鼎工具有限公司；
ME204E万分之一天平：上海梅特勒-托利多仪器有限公司；
DHG-9146A型鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；
U-3000液相色谱仪：美国戴安公司；
ICE3000原子吸收光谱仪：美国热电公司。
1.4 方法
1.4.1 果实外观经济性状
果实外观观感性状依据目测观察和品尝感受客观描述，果实形态可分为高偏心形、偏心形和矮偏心形3种；
随机取10个果实，以裂果数量与调查数量比值表征裂果程度，分为无=0%、轻≤10%、10%＜中≤20%、20%＜重≤50%、极重＞50%5个级别；
柄果结合度分为易与果实分离、不带果肉和不易与果实分离、连带果肉2种；
核肉结合度分为易与果核分离、不带果肉和不易与果核分离、粘带果肉2种；
肉质分为软、中、硬3种；
鲜食风味按实际品尝感受客观描述，分为甜、淡甜、淡酸甜、酸甜、浓酸甜、浓甜酸、甜酸、淡甜酸、淡酸、酸10种。果实外观测量性状利用游标卡尺测量和天平称量并计算获得，果实纵径、横径、果柄长度、果柄粗度通过游标卡尺测量获得，果型指数=纵径/横径；
果柄质量、果核质量、单果重利用电子天平称量获得，果肉质量=单果重-果柄质量-果核质量；
可食率=果肉质量/单果重。
1.4.2 果实内在营养品质
果实水分含量测定：采用烘干法，各处理果实称重后置于干燥箱内，120℃杀青，80℃烘干至恒重，称重，水分含量/%=（烘干前质量-烘干后质量）/烘干前质量×100。
糖、酸含量测定：称取一定质量果实，以超纯水作为浸提液进行可溶性糖提取，以偏磷酸为浸提液进行有机酸提取，机械匀浆后超声辅助浸提15 min，10 000 r/min离心10 min，上清液经0.22 μm滤膜过虑。采用液相色谱仪检测，利用示差折光检测器进行可溶性糖组分检测，色谱柱为Agilent Hi-Plex Ca柱（300 mm×7.7 mm），柱温 85℃，纯水流动相，流速为0.6 mL/min；
采用紫外检测器进行有机酸检测，Agilent ZOBAX C18柱（4.6 mm×250 mm），柱温20℃，流动相为0.2%的偏磷酸，流速为1.0 mL/min，检测波长分别为214 nm。利用戴安变色龙软件进行仪器操作程序控制与数据处理。可溶性糖总含量=果糖含量+葡萄糖含量+蔗糖含量+山梨醇含量，甜度值计算参照匤立学等[15]的方法，果糖、葡萄糖和山梨醇甜度值分别为1.75、0.70和0.40，总甜度值＝果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.70+山梨醇含量×0.40，有机酸总量=苹果酸含量+奎尼酸含量+草酸含量+莽草酸含量，甜酸比值=总甜度值/有机酸总量，糖酸比值=可溶性总糖含量/有机酸总量。
钾、钙、镁、铁、锌、锰、铜的定量分析：取烘干样品0.50 g，高氯酸、浓硝酸混合液浸泡过夜，300℃硝煮至均匀清亮，定容，利用原子吸收光谱仪进行定量分析。
1.5 数据处理
每个处理（颜色、果形等）调查10次测定3次，数值结果以平均值±标准差表示。采用Excel 2003进行基础数据整理，利用DPS7.05和SPSS23软件进行差异显著性、相关性、聚类及主成分分析。
2.1 不同樱桃果实主要外观经济性状
2.1.1 观感性状
樱桃果实主要外观性状见表1。
表1 樱桃果实主要外观性状（观感）Table 1 Main appearance characters（appearance）of cherry fruit
由表1可知，7个品种果实形态呈心形，3个品种呈宽心脏形，2个品种呈肾形；
果实颜色由浅至深依次为黄底红晕（佳红、雷尼）、淡粉红（黄玉）、粉红（滨库、拉宾斯）、红（先锋、大紫、萨米脱、美早）、紫红（长把红、红灯）和紫黑（小紫）6种，以红色居多，占33.33%；
果肉颜色由浅至深依次为淡黄（黄玉、佳红、先锋、拉宾斯、雷尼）、粉白（滨库）、粉红（长把红、红灯、大紫、萨米脱、美早）和紫黑（小紫）4种，以淡黄色和粉红色居多，各占41.67%；
供试品种均有裂果情况，轻、中度裂果的均有3个品种，各占25%，重度裂果的有4个品种，占33.33%，极重裂果的有2个品种，占16.67%；
果柄易脱落的居多，有9个品种，占75%，不易脱落的有3个品种，占25%；
果实粘核占大多数，共有10个品种，占83.33%，离核的2个品种，占16.67%；
硬肉品种占半数，软肉和中等硬度的均为3个品种，各占25%；
鲜食风味呈酸甜风味的有4个品种，占33.33%，浓甜酸的3个品种，占25%，浓酸甜的2个品种，占16.67%，“长把红”呈淡甜味，“小紫”呈淡酸甜味，“拉宾斯”呈甜酸味，各占8.33%。
2.1.2 测量性状
樱桃果实主要外观性状见表2。
2.1.2.1 果形指数
从表2可以看出，果形指数范围为0.79（红灯）～0.96（长把红），均值为0.86，变异系数6.64%，说明不同甜樱桃品种间果形指数差异不大。
2.1.2.2 果柄长度和粗度
由表2可知，樱桃果柄大多较短、中粗。果柄长度变化幅度为28.67 mm（美早）～44.60 mm（小紫），均值为37.01，变异系数为14.67%，说明不同樱桃品种间果柄长度差异明显，4个品种长度超过均值，占33.33%，8个品种长度在均值以下，占66.67%，说明樱桃品种大多果柄较短，但仍有少数长柄品种；
果柄粗变化幅度为1.15 mm（长把红）～1.58 mm（大紫），均值为1.38，变异系数为9.55%，说明不同樱桃品种间果柄粗度差异不大。
2.1.2.3 果实质量及其构成
由表2可知，果柄质量变化幅度为0.07 g（滨库）～0.13 g（雷尼），均值为0.09，变异系数为20.59%，说明不同樱桃品种间果柄质量差异较大，轻重相差近1倍，4个品种果柄质量超过均值，占33.33%，8个品种果柄质量小于等于均值，占66.67%，说明樱桃品种大多果柄质量较小，但仍有少数果柄质量较大的品种；
果核质量变化幅度为 0.28 g（长把红）～0.48 g（红灯），均值为0.38，变异系数为15.82%，说明不同樱桃品种间果核质量差异明显，供试品种果核质量均值上下各占一半；
果肉质量变化幅度为4.23 g（小紫）～10.53 g（萨米脱），均值为7.81，变异系数为26.98%，说明不同樱桃品种间果肉质量差异较大，高低相差1.49倍；
单果重变化幅度为 4.62 g（长把红）～10.96 g（萨米脱），均值为8.29，变异系数为25.94%，说明不同樱桃品种间单果重差异较大，高低相差1.37倍。
2.1.2.4 可食率
由表2可知，可食率变化幅度为91.53%（小紫）～96.10%（萨米脱），均值为93.98%，变异系数仅为1.42%，说明不同樱桃品种间果实可食率差异微小，果实由果肉、果核、果柄3部分构成，萨米脱可食率最高，显著高于其它品种，说明该品种果核、果柄质量占比最低，果肉质量占比最高，食用价值最高。
2.2 不同樱桃果实主要有机营养、风味及相互关系
樱桃果实水分含量与可溶性糖组成见表3。
2.2.1 水分含量
由表3可知，不同品种果实水分含量变化幅度为80.72%（先锋）～87.23%（长把红），均值为84.12%，变异系数仅为1.95%，说明不同樱桃品种间果肉水分含量差异微小，供试品种水分含量均值上下各占一半。
2.2.2 糖酸组分、甜味构成及风味品质
2.2.2.1 可溶性糖组成与含量
液相色谱分析结果表明，樱桃果实中均含有葡萄糖、果糖和山梨醇，果糖含量变化幅度为39.35 mg/g（长把红）～52.77 mg/g（萨米脱），均值为 46.51 mg/g，果糖占比变化幅度为36.52%（黄玉）～39.74%（长把红），均值为38.44%；
葡萄糖含量变化幅度为45.91 mg/g（长把红）～66.48 mg/g（萨米脱），均值为 57.66 mg/g，葡萄糖占比变化幅度为41.15%（黄玉）～50.33%（大紫），均值为47.65%；
山梨醇含量变化幅度为13.05 mg/g（美早）～27.22 mg/g（黄玉），均值为16.82 mg/g，高低相差1倍还多，山梨醇占比变化幅度为10.48%（大紫）～22.03%（黄玉），均值为13.91%；
总糖含量变化幅度为99.01 mg/g（长把红）～135.85 mg/g（萨米脱），均值为 120.99 mg/g。果糖、葡萄糖、山梨醇、总糖含量变异系数分别为7.42%、9.52%、25.12%、7.91%，表明不同樱桃品种间果糖、葡萄糖、总糖含量差异不大，均是以“长把红”最低、“萨米脱”最高，山梨醇含量差异较大。
2.2.2.2 有机酸组成与含量
樱桃果实有机酸组成与含量见表4。
表4 樱桃果实有机酸组成与含量Table 4 Composition and content of organic acids in cherry fruit
由表4可知，供试品种中均含有草酸、奎尼酸、苹果酸和莽草酸，草酸含量变化幅度为0.17 mg/g（美早）～0.28 mg/g（滨库），草酸占比变化幅度为2.14%（先锋）～3.32%（小紫）；
奎尼酸含量变化幅度为0.50 mg/g（小紫）～1.23 mg/g（滨库），奎尼酸占比变化幅度为7.36%（小紫）～14.63%（长把红）；
苹果酸含量变化幅度为4.39 mg/g（长把红）～9.37 mg/g（红灯），苹果酸占比变化幅度为81.62%（长把红）～89.27%（拉宾斯），均值为86.31%；
莽草酸含量变化幅度为0.02 mg/g（大紫）～0.04 mg/g（滨库），莽草酸占比变化幅度为0.20%（先锋）～0.45%（长把红）；
总酸含量变化幅度为5.38mg/g（长把红）～10.73mg/g（红灯）。苹果酸、奎尼酸、草酸和莽草酸含量变异系数分别为19.66%、26.40%、16.08%和24.58%，说明不同樱桃品种间各类有机酸含量差异较大，平均含量分别为 6.805 3、0.835 9、0.212 0 mg/g 和 0.024 0 mg/g，分别占总酸的86.31%、10.65%、2.73%和0.31%，苹果酸含量显著高于其它有机酸，属于苹果酸优势型。
2.2.2.3 甜度构成与风味品质
樱桃果实甜度构成与风味评价见表5。
表5 樱桃果实甜度构成与风味评价Table 5 Sweetness composition and flavor evaluation of cherry fruit
由表5可知，樱桃果实甜味由果糖甜味、葡萄糖甜味和山梨醇甜味构成，果糖甜度变化幅度为68.86（长把红）～92.34（萨米脱），果糖甜度占比变化幅度为62.21%（滨库）～64.66%（长把红）；
葡萄糖甜度变化幅度为 32.14（长把红）～46.53（萨米脱），葡萄糖甜度占比变化幅度为28.52%（黄玉）～32.62%（大紫）；
山梨醇甜度变化幅度为5.22（美早）～10.89（黄玉），山梨醇甜度占比变化幅度为3.88%（大紫）～8.66%（黄玉）；
总甜度变化幅度为 106.50（长把红）～145.52（萨米脱）。3种甜度均值分别为81.39、40.36和6.73，分别占总甜度的63.37%、31.38%和5.25%，甜度值依次递减、差异显著，表明樱桃为果糖甜型果实。3种甜度的变异系数分别为7.42%、9.52%、25.12%，表明不同品种中果糖、葡萄糖甜度差异较小，山梨醇甜度差异较大。甜酸比值变化幅度为12.12（红灯）～20.54（萨米脱），均值为16.78，变异系数为15.27%，糖酸比值变化幅度为 11.24红灯）～19.18（萨米脱），均值为 15.79，变异系数仅为14.98%，说明不同樱桃品种间糖（甜）酸比值差异明显。
2.2.2.4 可食性与糖酸营养、风味指标聚类分析
12个樱桃品种果实风味树状聚类分析见图1。
图1 12个樱桃品种果实风味树状聚类分析Fig.1 Cluster analysis of fruit flavor of 12 cherry varieties
图1可食率、可溶性糖含量、甜度、有机酸含量、甜酸比值聚类分析结果表明，在距离系数为8.87时可将12个品种分成3大类，第1类只有“长把红”1个品种，占8.33%，可溶性糖含量、甜度、有机酸含量均最低，可食率次低，只有甜酸比值较高，各品种综合比对营养最低、风味最淡、可食性差，评比结果最差；
第2类包括9个品种，占75%，各项指标中等或偏低，综合评比结果中等或较差；
第3类包括2个品种，占16.67%，“萨米脱”可溶性糖含量、甜度、甜酸比值、可食率均最高，有机酸含量中等偏下，“先锋”可溶性糖含量、甜度、有机酸含量、可食率均次高，甜酸比值较低，各品种综合比对“萨米脱”和“先锋”果实营养丰富、风味浓郁、可食性强，符合东方人的鲜食喜好，是良好的鲜食品种。
2.2.2.5 外观与糖酸营养及风味指标间相关性分析
樱桃果实外观、糖酸、风味指标相关性见表6。
表6 樱桃果实外观、糖酸、风味指标相关性Table 6 Correlation of cherry fruit appearance，sugar，acid and flavor indexes
由表6可知，果形指数与果柄长度呈显著正相关，与果柄粗度、果核质量、果肉质量、果实质量呈极显著负相关，与葡萄糖、苹果酸含量呈显著负相关，表明果柄越短、越粗，果实越扁，果核、果肉、果实越重，葡萄糖、苹果酸含量越高；
果柄长度与甜酸比值呈显著正相关，与苹果酸呈极显著负相关，与果肉质量、果实质量、可食率呈显著负相关，表明果柄越长，果肉、果实越轻，果实越小，可食率越低，苹果酸含量越低，甜酸比值越高，果实越甜；
果柄粗度与果柄质量、果核质量、果肉质量、果实质量呈极显著正相关，果柄越粗，果柄、果核、果肉、果实越重，果实越大；
果核质量与果肉质量、果实质量呈显著正相关，果核越重，果肉、果实越重，果实越大；
果肉、果实质量与可食率、果糖含量、葡萄糖含量呈极显著正相关，与水分含量、莽草酸含量呈显著负相关，果肉越重果实越大，可食率越高，果糖、葡萄糖含量量越高，水分含量与莽草酸含量越低，表明果实越大果肉占比越大果实越甜；
可食率与果糖含量、葡萄糖含量呈极显著正相关，表明多肉果实糖度较高；
水分含量与果糖含量呈极显著负相关，与葡萄糖含量呈显著负相关，亦即，水分含量越低糖量越高果实越甜；
果糖含量与葡萄糖含量呈极显著正相关；
草酸含量与奎尼酸、苹果酸、莽草酸含量呈显著正相关，与甜酸比值呈显著负相关；
奎尼酸含量与苹果酸含量呈显著正相关，与甜酸比值呈极显著负相关；
甜酸比值与苹果酸含量呈极显著负相关，表明酸度越低甜酸比值越高，风味越甜。说明果柄越短、越粗，果实越扁、越大，可食率越高，果糖、葡萄糖含量越高，水分越少，短果柄有利于糖分的积累。
2.3 不同樱桃果实主要矿质营养
樱桃果实矿质元素含量见表7。
表7 樱桃果实矿质元素含量Table 7 Contents of mineral elements in cherry fruit
由表7可知，12个品种果实中均含有钾、钙、镁、铁、锌、锰、铜元素，平均含量由大到小依次为钾＞钙＞镁＞锰＞铁＞铜＞锌，钾含量变化幅度为0.94%（萨米脱）～1.70%（滨库），钙含量变化幅度为0.06%（拉宾斯）～0.18%（长把红），镁含量变化幅度为0.05%（萨米脱）～0.11%（长把红、滨库、红灯），铁含量变化幅度为21.55 mg/kg（拉宾斯）～44.69 mg/kg（红灯），锌含量变化幅度为 0.24 mg/kg（滨库）～8.60 mg/kg（黄玉），锰含量变化幅度为 6.48 mg/kg（美早）～53.87 mg/kg（长把红），铜含量变化幅度为 3.10 mg/kg（雷尼）～5.91 mg/kg（长把红）。7种元素含量均值分别为1.35%、0.11%、0.08%和 31.41、2.69、31.83、4.39 mg/kg，以钾含量最高，显著高于其它元素，钙、镁元素次之，其它含量很少，为微量元素。各元素含量变异系数表明不同品种间钾、钙、镁、铁、铜元素含量差异较大，锰含量差异很大，锌含量差异巨大。钾、钙、镁、锰、铁、铜、锌质量比为 4 424∶409∶297∶12∶12∶2∶1，可分为高（钾）、中（钙、镁）、低（锰、铁、铜、锌）3类，组间差异显著。
2.4 不同樱桃果实主要外观、内在品质的主成分分析
主成分的特征值、贡献值及累计贡献率见表8。
表8 主成分的特征值、贡献值及累计贡献率Table 8 Characteristics value，contribution ratio and accumulated variance of principal components
由表8可知，采用SPSS对测得数据进行主成分分析后得到6个主成分，累计贡献率达到92.588%，说明这6个主成分能够全面反映12个品种的果实品质等信息，以第1、2主成分为主。
主成分载荷矩阵见表9。
表9 主成分载荷矩阵Table 9 Principal component load matrix
由表9可知，决定第1主成分的主要有果肉质量、单果重、可食率、葡萄糖含量、果糖含量、可溶性总糖含量、葡萄糖甜度、果糖甜度、总甜度和水分含量、钙含量、锰含量等可食性状及水分、甜味与部分矿质营养指标；
决定第2主成分的主要有草酸、奎尼酸、苹果酸、总有机酸、钾、镁含量和糖酸比值、甜酸比值等主要酸味与矿质营养及果实风味指标；
决定第3主成分的主要有山梨醇含量及其甜度与锌含量；
决定第4主成分的主要有果形指数、铜含量和果柄粗度、果柄质量、果核质量与铜含量；
决定第5主成分的主要为果柄长度。
不同品种果实品质综合得分见表10。
表10 不同品种果实品质综合得分Table 10 Comprehensive scores of fruit quality of different varieties
由表10可知，以7种主成分及其所对应的特征值占总特征值的比值为权重，计算综合主成分值F，结果表明，品质综合评价由高到低依次为“先锋”＞“萨米脱”＞“红灯”＞“大紫”＞“滨库”＞“佳红”＞“雷尼”＞“小紫”＞“黄玉”＞“美早”＞“拉宾斯”＞“长把红”，这与聚类分析结果基本相同，进一步证明“先锋”与“萨米脱”是较理想的甜樱桃品种。
大小和形态是果实传统且重要的经济性状，安贵阳等[16]和Costa等[17]通过生育早期果实纵、横径和果形指数预测苹果成熟时果形指数和单果质量，Malladi等[18]找到了苹果果实大小的调控基因，尚少有樱桃果实结构和营养积累关系的探讨。试验结果表明，果柄越短、越粗，果实越扁、越大，可食率越高，果糖、葡萄糖含量越高，水分越少，果实越甜，果柄短而粗有利于糖分的积累。该研究结果可辅助探讨樱桃果实代谢生理机制，或作为杂种后代预先选择技术，提高鉴定效率，缩短育种进程。
本研究在糖酸组成上的结果与Malladi等[18]和秦新惠等[19]关于樱桃果实发育过程中糖酸变化及与郭梁等[20]在实生后代品质遗传方向研究结论相似，可溶性糖组分主要是果糖和葡萄糖，有机酸组分主要为苹果酸，同时检测到山梨醇并进行了甜度构成和风味品质分析，得出了樱桃果实属于己糖、苹果酸积累型和果糖甜型果品的结论，进一步完善了甜樱桃糖酸组成理论。高糖低酸的“萨米脱”是良好的鲜食品种，可在栽培生产中进一步推广，高糖高酸的“先锋”可以作为鲜食与加工兼用品种有目的的发展，也可作为育种亲本，进行种质创新改良。
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