全 文 ：基于多元统计法的南丰蜜橘品质评价指标的选择
倪志华 1，张思思 1，2，辜青青 1，黄春辉 1，曲雪艳 1，徐小彪 1*
（1江西农业大学农学院, 南昌 330045； 2华中农业大学园艺林学学院，武汉 430070））
摘 要：为简化南丰蜜橘果实品质系统评价指标，采用主成分分析和系统聚类法，以 20 个不同产地杨小-26 南丰蜜橘
为试材，对其单果质量、果形指数、出汁率、囊瓣数、化渣度、可溶性糖、可滴定酸、维生素 C、可溶性固形物（SSC）等 9
个主要果实品质指标进行了分析。 结果表明， 在果实品质评价的 9 个主成分中， 前 6 个主成分的累积贡献率达
95.20%。 将前 6 个主成分特征向量进行系统聚类分析，简化后的果实品质评价指标是：果形指数（或出汁率）、化渣度
（或囊瓣数）、可滴定酸、维生素 C、单果质量（或可溶性糖或可溶性固形物）。 选取果形指数（或出汁率）、化渣度、可滴
定酸、维生素 C、可溶性固形物 5 个简化指标对南丰蜜橘品质进行聚类分析，在欧氏距离为 1.0 时，可将供试的 20 个
不同产地南丰蜜橘分为 4 类，这一结果与实际口感评价结果吻合。
关键词： 南丰蜜橘； 果实品质； 主成分分析； 聚类分析
中图分类号：S666．2 文献标识码：A 文章编号：1009－9980(2011)05－918－06
Evaluation of fruit quality of Nanfeng Tangerine based on multivariate
statistics
NI Zhi-hua1，ZHANG Si-si1，2， GU Qing-qing1， HUANG Chun-hui1，QU Xue-yan1， XU Xiao-biao1*
（1College of Agronomy，Jiangxi Agricultural University，Nanchang，Jiangxi 330045 China； 2College of Horticultural and Forestry Sciences，
Huazhong Agricultural University， Wuhan，Hubei 430070 China）
Abstract: The main fruit quality indices such as simple fruit weight， fruit shape index， juice percentage，
soluble sugar， titratable acid， vitamin C and soluble solids content were studied in Nanfeng tangerine cv.
Yangxiao-26 from twenty different cultivating regions by using multivariate statistics. The selection types
of fruit quality factors were confirmed by means of principal component analysis and systematic cluster
analysis. The results revealed that cumulative proportion of former 6 principal components reached
95.20% through principal component analysis with 9 main quality indices. By using systematic cluster
analysis with eigenvectors of former 6 principal component， five evaluation factors have been selected to
simplify the evaluation course， and these five selected factors were: （1） fruit shape index or juice percent-
age；（2） melting grade or segment number；（3） titratable acid content；（4） vitamin C content；（5） simple
fruit weight or soluble sugar or soluble solids content. The cluster analysis of fruit quality in Nanfeng tan-
gerine was carried out by selecting simplified indices of fruit shape index， melting grade， titratable acid
content， vitamin C content and soluble solids content. The fruit quality of Nanfeng tangerine from twenty
different production regions could be clustered into four groups according to their euclidean distance of 1.0
and the results were the same with that of their sensory evaluation.
Key words: Nanfeng tangerine； Fruit quality； Principal component analysis； Cluster analysis
南丰蜜橘（Citrus reticulita Blanco）是我国优良
的宽皮柑橘良种之一，原产于江西省南丰县，已超过
1 300 a的栽培历史。 南丰蜜橘是江西传统地方特色
品种，以其皮薄核少、汁多肉嫩化渣、色泽金黄、甜酸
适口、风味浓郁、营养丰富而闻名中外，享有“橘中之
王”之称[1]。 果实品质是决定其市场竞争力的根本因
素， 品质评价是良种选择和果品选优的重要环节，
果实品质状况直接影响其品质区划[2]。 如何科学、客
收稿日期： 2011－02－28 接受日期: 2011－05－18
基金项目： 江西省教育厅重点计划项目（2007140）
作者简介： 倪志华，硕士，研究方向为果树生理学。 Tel: 0791-3813185，E-mail: nizhihua0033@sina.com
觹 通讯作者。 Author for correspondence． Tel: 0791-3813636，E-mail: xiaobiaoxu@hotmail.com
果 树 学 报 2011，28（5）: 918～923
Journal of Fruit Science
DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.2011.05.032
表 1 不同产地南丰蜜橘果实品质分析结果
Table 1 The fruit quality of Nanfeng tangerine among different cultivating regions
观、 准确地对果实品质进行综合评价是亟待解决的
课题。
果实品质构成因子较多， 由果品外观和内质的
复合因子构成， 各项品质指标测定起来比较繁琐，
评价指标较复杂且主次难分。 有鉴于此，人们对苹
果 [3]、梨 [4-5]、桃 [6]、板栗 [7]、椪柑 [8]、脐橙 [9]、夏橙 [10]的品质
评价指标进行了研究和简化。目前，有关南丰蜜橘品
质评价指标的研究尚未见报道。据此，我们以不同产
地杨小-26 南丰蜜橘为试材， 采用多元统计法的主
成分分析和系统聚类分析对各品质指标进行研究，
旨在确定其果实品质评价的主要因子， 简化其果实
品质评价指标，克服传统的人为随机设定评价指标，
可为科学评价南丰蜜橘果实品质提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料
于果实成熟期分别采取 20 个不同橘园的杨小-
26 南丰蜜橘作为试验材料，枳砧，树龄 10 a 生，栽培
产地
Region
单果质量
Fruit mass/g
果形指数
Fruit shape
index
出汁率
Juice
percentage/%
囊瓣数
Segment
number
化渣度
Melting
grade
可溶性糖
Soluble
sugar/%
可滴定酸
Titratable
acid/%
维生素 C
Vitamin C
/（mg·kg-1）
可溶性固形物
Soluble solids
content/%
望天
Wangtian
枫江
Fengjiang
梅溪
Meixi
耀里
Yaolig
考坑
Kaokeng
瑶浦
Yaopu
黄家堡
Huangjiabao
富溪
Fuxi
徐家边
Xujiabian
杨梅坑
Yangmeikeng
西源
Xiyuan
司前
Siqian
丹阳
Danyang
梅林
Meilin
西坪
Xiping
上舍
Shangshe
太平
Taiping
黄家
Huangjia
里塔
Lita
廖坊
Liaofang
平均值
Mean value
标准差
Standard
difference
28.00 d
29.57 c
27.83 de
30.51 bc
32.38 ab
33.81 a
27.88 de
30.39 c
28.58 d
29.56 c
30.75 bc
33.34 a
28.08 d
29.92 c
32.94 a
33.15 a
32.57 ab
29.20 cd
31.25 b
28.67 d
30.42
2.02
1.12 a
0.93 ab
0.94 ab
0.85 b
0.81 c
0.79 c
0.86 b
0.95 ab
0.91 ab
0.84 bc
0.88 b
0.80 c
0.86 b
0.87 b
0.94 ab
0.82 bc
0.83 bc
1.05 a
0.81 c
0.82 bc
0.88
0.09
51.61 a
50.64 ab
48.64 bc
48.07 c
45.2 de
46.07 d
50.08 ab
49.2 b
48.76 bc
46.40 d
47.06 cd
45.27 de
48.95 bc
50.55 ab
46.10 d
44.66 e
47.92 c
48.73 bc
45.16 de
49.57 b
47.93
2.08
10.3 ab
9.5 b
10.0 ab
9.9 ab
10.3 ab
10.4 a
10.7 a
10.1 ab
10.7 a
11.0 a
9.9 ab
10.4 a
9.3 b
9.6 b
10.5 a
10.6 a
10.2 ab
10.5 a
10.1 ab
10 ab
10.2
0.43
3 a
2 a
3 a
2 a
3 a
3 a
3 a
2 a
3 a
2 a
2 a
2 a
2 a
2 a
2 a
2 a
1 b
1 b
2 a
1 b
2.15
0.67
12.88 c
13.57 bc
15.20 a
12.34 cd
12.79 c
13.15 c
13.86 b
13.62 bc
14.06 b
13.77 b
15.22 a
12.18 cd
11.56 d
11.90 cd
13.64 bc
12.74 c
10.49 e
11.86 d
11.13 de
11.78 d
12.89
1.26
0.74 cd
0.88 b
0.70 d
0.81 c
0.88 b
1.00 a
0.77 c
0.97 a
0.95 ab
0.92 b
0.73 cd
1.02 a
0.82 c
0.79 c
0.78 c
1.09 a
0.94 ab
0.82 c
0.95 ab
0.75 cd
0.87
0.11
231.6 c
235.2 bc
214.7 d
204.6 d
224.6 cd
227.8 c
252.5 b
258.6 b
255.8 b
264.4 ab
267.6 ab
266.0 ab
283.1 a
274.1 a
278.1 a
283.3 a
250.4 bc
249.7 bc
236.9 bc
225.0 cd
249.2
23.2
13.75 c
14.96 ab
15.80 a
13.27 c
13.88 c
14.50 bc
14.85 b
14.75 b
15.10 ab
14.75 b
16.08 a
13.35 c
12.47 d
12.88 cd
14.25 bc
13.98 c
11.65 de
12.85 cd
12.30 d
12.98 cd
13.92
1.20
注：表内同列数字后不同英文字母表示差异达到显著水平，P＜0.05。 下同。
Note: Different letters in same column indicate significant difference at P＜0.05. The same below.
倪志华等: 基于多元统计法的南丰蜜橘品质评价指标的选择5 期 919
果 树 学 报 28 卷
表 2 9 个主成分的特征向量、贡献率及累计贡献率
Table 2 The eigenvector， proportion and cumulative of 9 principal components of Nanfeng tangerine
z1 z2 z3 z4 z5 z6 z7 z8 z9
单果质量
Fruit mass
果形指数
Fruit shape index
出汁率
Juice percentage
囊瓣数
Segment number
化渣度
Melting grade
可溶性糖
Soluble sugar
可滴定酸
Titratable acid
维生素 C
Vitamin C
可溶性固形物
Soluble solids content
贡献率
Proportion
累积贡献率
Cumulative proportion
-0.455 9
0.361 6
0.401 5
-0.118 8
0.262 8
0.326 9
-0.422 7
-0.214 3
0.292 6
0.363 2
0.363 2
0.180 7
-0.225 0
-0.358 2
0.359 3
0.389 5
0.474 6
0.163 8
-0.073 2
0.500 2
0.264 3
0.627 5
-0.164 3
0.323 3
0.017 1
0.347 7
-0.330 2
0.183 8
0.028 2
0.761 9
0.152 2
0.116 4
0.743 9
-0.045 4
0.423 3
0.059 5
0.721 3
0.092 9
-0.234 6
0.175 0
-0.383 2
-0.231 9
0.097 6
0.841 5
-0.388 3
-0.320 9
0.334 6
0.038 4
0.560 9
-0.193 9
0.396 3
0.327 9
-0.126 6
0.064 2
0.905 8
0.113 2
0.283 6
0.295 6
-0.294 6
-0.222 3
0.121 2
0.738 9
-0.180 9
0.299 7
0.046 2
0.952 0
0.527 1
0.516 0
-0.059 3
-0.235 7
0.539 7
-0.078 4
-0.060 2
0.280 0
-0.114 8
0.033 7
0.985 7
0.536 4
-0.283 1
0.704 8
0.267 7
-0.077 8
0.018 6
-0.208 2
0.045 5
0.109 0
0.013 9
0.999 7
0.034 9
-0.030 6
0.084 3
-0.009 3
-0.012 2
0.721 4
0.114 7
-0.025 7
-0.675 5
0.000 3
1.000 0
管理和树势基本一致。 单株小区，3次重复。 在树冠
中上部东南西北四个方向分别采集完熟果实 5 个，
室温下纸箱保存，用于果实品质分析。
1.2 方法
1.2.1 外观品质测定 果实外观品质观测包括单果
质量、果实的纵径、横径、果形指数、果皮厚度、囊瓣
数目等，采用电子天平测定单果质量，游标卡尺测定
果实的纵径、横径和果皮厚度，并计算出果形指数，
记录囊瓣数目。
化渣度量化为 3 个级别—粒化为 1 级， 化渣较
好为 3级，化渣一般为 2级[10]。
1.2.2 内在品质测定 内在品质决定着果实的风味
和营养价值，在实验中，用阿贝折光仪测定可溶性固
形物（SSC），可溶性糖用蒽酮试剂法测定，可滴定
酸 （TA）用 NaOH 滴定法测定 [11]，维生素 C （Vc）用
2，6-二氯酚靛酚滴定法测定 [12]，出汁率（JP）为果汁
质量与相应果实质量的比值。
1.3 数据处理
应用 SAS 软件的 PRINCOMP 过程进行主成分
分析，确定南丰蜜橘果实品质评价的指标类别个数；
采用 CLUSTER 过程的 COMPLETE 法进行系统聚
类分析[13]，选择南丰蜜橘果实品质评价的指标。
2 结果与分析
2.1 南丰蜜橘果实品质分析
20 个不同产地南丰蜜橘主要果实品质测定结
果见表 1， 表中基本反应了不同产地南丰蜜橘果实
品质基本指标， 各产地果实品质指标简单相互关系
在表中可以得到体现。然而，不同产地间南丰蜜橘果
实综合品质在表中难以体现，为此，需要对其进行综
合评价。
2.2 南丰蜜橘果实品质评价因子选择
南丰蜜橘果实品质的构成因子较多， 不同品质
因子之间存在着密切相关性和相对独立性。 对供试
的 20 个产地南丰蜜橘主要品质指标应用多元统计
法的主成分分析和聚类分析， 选择出品质评价的主
要因子。
2.2.1 主成分的特征向量、贡献率及累计贡献率
将上述南丰蜜橘 9 个果实品质指标进行主成分分
析，其中 9 个主成分的特征向量、贡献率、累积贡献
率见表 2。 从表 2可以看出，南丰蜜橘果实品质评价
的 9个主成分中， 前 6个主成分的累积贡献率达到
95.20%。 也就是说，前 6 个主成分能够反映果实品
质 95.20%信息，完全符合分析要求。 由各特征向量
值可以看出， 决定第 1主成分大小的主要是单果质
量、出汁率和可滴定酸；决定第 2主成分大小的主要
是可溶性糖、SSC；决定第 3 主成分的主要是维生素
C含量； 决定第 4 主成分的主要是果形指数和囊瓣
数；果实化渣度主要决定第 5成分大小；决定第 6 主
成分的主要是可滴定酸含量。 由于用主成分分析选
择果实品质评价指标， 并不能有效挑选出对果实品
质影响较大的指标， 还必须通过系统聚类分析建立
920
5 期
图 1 南丰蜜橘果实品质评价因素的聚类分析结果
Fig. 1 Cluster results on selection of fruit quality evaluation factors of Nanfeng tangerine
果实品质评价体系。
2.2.2 南丰蜜橘品质评价因子的选择 将表 2 前 6
个主成分的各个特征向量进行系统聚类， 最大距离
为 1.00时可划分为 5个类别（图 1）。
从图 1 可以看出，可滴定酸、维生素 C 单列为
一类，果形指数与出汁率、囊瓣数与化渣度两两聚为
一类，单果质量、可溶性糖和可溶性固形物 3 个指标
同聚为一类。 其中单为一类的品质因素具有相对独
立性； 同聚为一类的果实品质因素之间有密切的相
关性。 由此，南丰蜜橘 9个果实品质因素可以选出 5
个因子予以简化，简化后的评价因子是：果形指数或
出汁率、化渣度或囊瓣数、可滴定酸、维生素 C、单果
质量或可溶性糖或可溶性固形物， 此 5 个指标构成
了南丰蜜橘品质简化后评价体系。
2.3 不同产地南丰蜜橘品质聚类分析
依据图 1果实品质评价体系，选取果形指数、化
渣度、可滴定酸、维生素 C、可溶性固形物 5 个果实
品质指标，综合评价 20个不同产地南丰蜜橘果实品
质指标。 从图 2可以看出，司前、梅林、西坪、上舍和
丹阳聚为第 1类；黄家堡、徐家边、富溪、杨梅坑和西
源聚为第 2 类；太平、黄家、里塔、廖坊聚为第 3 类；
望天、考坑、瑶浦、枫江、梅溪和耀里聚为第 4类。
化渣度 Melting grade
囊瓣数 Segment number
维生素 C Vitamin C
出汁率 Juice percentage
果形指数 Fruit shape index
可滴定酸 Titratable acid
可溶性固形物 Soluble solids content
可溶性糖 Soluble sugar content
单果质量 Fruit mass
1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00
2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00
图 2 不同产地南丰蜜橘果实品质聚类分析结果
Fig. 2 Cluster results on fruit quality of Nanfeng tangerine from different cultivating regions
丹阳 Danyang
上舍 Shangshe
西坪 Xiping
梅林 Meilin
司前 Siqian
西源 Xiyuan
杨梅坑 Yangmeikeng
富溪 Fuxi
徐家边 Xujiabian
黄家堡 Huangjiabao
廖坊 Liaofang
里塔 Lita
黄家 Huangjia
太平 Taiping
耀里 Yaoli
梅溪 Meixi
枫江 Fengjiang
瑶浦 Yaopu
考坑 Kaokeng
望天 Wangtian
Coefficent
Coefficent
倪志华等: 基于多元统计法的南丰蜜橘品质评价指标的选择 921
果 树 学 报 28 卷
表 3 产区间南丰蜜橘果实品质类间比较
Table 3 Comparison on fruit quality of Nanfeng tangerine among groups of production regions
类型
Type
果形指数
Fruit shape
index
可滴定酸
Titratable
acid /%
化渣度
Melting
grade
可溶性固形物
Soluble solids
content/%
维生素 C
Vitamin C
/（mg·kg-1）
囊瓣数
Segment
number
可溶性糖
Soluble sugar
/%
产地
Region
第 1 类
Type 1
第 2 类
Type 2
第 3 类
Type 3
第 4 类
Type 4
0.86±0.05 a
0.89±0.04 a
0.88±0.12 a
0.91±0.12 a
0.90±0.14 a
0.87±0.11 a
0.87±0.10 a
0.84±0.11 a
2.00±0.00 b
2.40±0.55 ab
1.25±0.50 c
2.67±0.52 a
13.39±0.74 bc
15.11±0.56 a
12.45±0.61 c
14.36±0.92 ab
276.9±7.2 a
259.8±6.2 b
240.5±12.1 c
223.1±11.5 d
10.08±0.59 a
10.48±0.46 a
10.20±0.22 a
10.07±0.34 a
12.40±0.82 bc
14.10±0.64 a
11.32±0.64 c
13.32±1.01 ab
司前、梅林、西坪、上舍、
丹阳
Siqian， Meilin， Xiping，
Shangshe， Danyang
黄家堡、徐家边、富溪、
杨梅坑、西源
Huangjiabao，Xujiabian，
Fuxi，Yangmeikeng，Xiyuan
太平、黄家、里塔、廖坊
Taiping， Huangjia， Lita，
Liaofang
望天、考坑、瑶浦、枫江、
梅溪、耀里
Wangtian， Kaokeng，
Yaopu， Fengjiang，
Meixi， Yaoli
从表 3可知，不同产区间南丰蜜橘果形指数、可
滴定酸、生素 C、单果质量差异不显著。 综合考虑果
实化渣度与可溶性固形物，评价结果为：第 1 类（司
前、梅林、西坪、上舍和丹阳）、2 类（黄家堡、徐家边、
富溪、杨树坑和西源）、4 类（望天、考坑、瑶浦、枫江、
梅溪、和耀里）产区的南丰蜜橘综合品质优于第 3 类
产区（太平、黄家、里塔、廖坊），这一结果与实际口感
评价所得结果一致。
3 讨 论
多元统计法中的主成分分析能够在不损失或很
少损失原有信息的前提下，将原来个数较多而且彼
此相关的指标转化为新的个数较少且彼此独立或
相关性较小的综合指标，从而更准确地分析果实品
质[14]。 主成分分析可将许多相关的随机变量压缩成
少量的综合指标， 可以保证这些综合指标所对应的
随机变量间是相互无关的， 但又能反映原来较多因
子的信息。 聚类分析则是利用多元统计分析原理研
究分类问题的一种数学方法， 其考察性状既可以是
质量性状，也可以是数量性状，并可同时对大量性状
进行综合考察，主观因素少，分类结果更加客观和科
学[15]。 因此，为了更方便、科学地评价果实品质，本研
究将 2者结合起来，先应用主成分分析方法，从累计
贡献率的大小来决定品质组成因子的选择类别个
数；在此基础上，应用系统聚类法区分品质评价因素
的类别。
应用多元统计方法可以在保留原生化和形态指
标大部分信息的前提下对指标进行简化。魏钦平等[3]
利用主成分分析法对苹果果实的主要品质指标进行
分析，选择了单果质量、可溶性固形物、总糖等评价
指标，使苹果的品质评价工作简化。 鲍江峰等[9]采用
主成分分析法对纽荷尔脐橙果实品质的评价因素进
行了分析，选择了可溶性固形物、出汁率、可滴定酸、
维生素 C 等评价指标，为制订纽荷尔脐橙品质的评
价指标提供了理论依据。张海英等[6]和雷莹等[10]采用
主成分分析和聚类分析分别对桃和夏橙果实的品质
指标进行简化。在评价因子的选择中，各品质组成因
子以等权重聚类， 不同基因型的果树品质评价因子
有所不同。前人对柑橘类果实品质研究比较发现，果
形指数、化渣度、维生素 C、可溶性固形物等指标是
其果实品质评价的重要指标。 本研究通过运用主成
分分析和聚类分析，选取果形指数、化渣度、可滴定
酸、维生素 C、可溶性固形物为简化后的品质指标，
进而增加了南丰蜜橘选育种指标的针对性， 减少了
其品质选优的工作量， 为科学评价南丰蜜橘果实品
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