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1、苹果评价体系与检测技术研究进展资料苹果品质分析及其检测技术研究摘要：苹果是中国农业部确定的11 种优势农产品之一，也是中国第一大果品产业1，其产量占中国水果总产量的26.6%2。由于生长条件的差异、采收方法和采后处理的不同，以及苹果本身的变化不同导致了苹果品质之间的差异，许多国家为了保证果品在抵达消费者手中时具有一定的商品价值，采用了特定的品质和分级标准。由于当今果品市场已面向世界范围，因此，果品品质标准的国际化已势在必行。本文对我国的不同苹果的各种品质进行了评价并且对苹果品质的检测做了简要的说明，以期为苹果品质评价体系的建立做出一些参考。关键词：苹果；品质分析；检测技术；标准苹果是目前国内年

2、产量最大的水果之一。但是近年来市场疲软，使得苹果等水果滞销，价格低廉，效益下降。特别是我国果品在国际市场上失去了竞争能力，其出口量虽有所上升，但其增长速度低于进口果品。如1997年我国出口果晶的数量和金额比1995年分别增长43和15，而进口果品的数量和金额比1995年分别增长208和182。但其出口量却很低，据统计，2000 年中国出口苹果仅占世界苹果出口总量的3. 5%。原因之一是由于苹果的品质检测技术落后，分级手段单一，多为人工检测分级。据了解，我国某些果品在国外市场上只能在地摊上销售，上不了货架，进不了超级市场。果品品质是指果品满足某种使用价值全部有利特征的总和，主要是指食用时果品外观

3、、风味和营养价值的优越程度。根据不同用途，果品品质可分为鲜食品质、加工品质、内部品质、外部品质、营养品质、销售品质、运输品质和桌面品质等等。对不同种类或品种的果品均有具体的品质要求或标准。因此，品质要求有其共同性，也有其差异性。消费者对果品品质的感觉，首先是外观品质，外观品质是引起消费者购买欲望的直接因素，但不是惟一因素。在判断果品质量时，除了目测评价外，经过人的口腔品尝进行判断也是一种重要的检验方法，但因不同人的爱好不同而有较大差异，所以必须建立评味组，将评味组每个人的主观评价综合起来，以得到相对客观的结果，这样才能获得有意义的风味品质评价信息。有时为了更正确地了解消费者对某一果品风味的偏好

4、性，还需要通过消费者代表进行大范围的试验。因为果品是一种鲜活商品，釆收后的外观品质、内部品质、营养品质以及风味品质的特征随着时间的推移均会逐渐下降，只是不同品质特征的下降程度不同而已3。虽然鲜食是人们利用苹果的主要方式，但是，为了解决新鲜苹果集中应市和腐烂损失的问题，新鲜的苹果常需加工成多种花色品种的制品，所以加工品质是苹果品质中的又一重要方面。由于加工制品是多种多样的，故对于苹果加工用原料的品质要求也是多方面的。例如，加工果汁类和果酱类往往需要果实达到正常成熟所呈现的各种品质要求，而加工蜜饯、果脯等则对成熟度和品质的要求较低，一般只要求达到硬熟或绿熟程度即可。因处在该成熟度的果品所加工成的产

5、品能保持一定的硬度和脆度等质地品质，这样更符合人们消费的需要。果品作为人类食物的一部分，除可满足人们消费时所带来的感官享受之外，更主要的是给人们带来营养并增进健康。果品的最大营养价值是富含各类维生素及矿物质，此外，某些果品还具药用价值3。1 苹果品质特征及评价指标苹果品质特征可归为两大类，即感官属性和生化属性。感官属性是指人们通过视觉、嗅觉、触觉和味觉等感觉器官所感觉和认识到的属性，它又可分为外观品质、风味品质等。1.1 外观品质外观品质是指人们能通过视觉所认识的属性，包括苹果的大小，形状、色泽、光泽和缺陷(指病害、虫害和机械伤害)等。外观品质通常是苹果分级的依据，即按照内销及外贸部门规定的外

6、观属性标准，将苹果分成若干等级。国内主要靠人眼及感觉判断，因此常带有很大的主观性。而在发达国家多采用机械化自动分级。果品的外观品质保持的时间通常要比风味品质保持的时间更长。1.1.1 色泽色泽是苹果很重要的外观品质。能否被市场接受，首先取决于苹果的颜色、外观大小与形状，而其他品质如风味，则需要食用后才能评定，因此，色泽是首要考虑的性状之一。由于苹果的色泽常常与成熟度有关，所以，往往要求成熟期采摘的苹果着色一致，并且根据果实鲜食和加工需要的不同，确定适宜的成熟度标准。苹果只有在达到一定成熟度时，才能具有固有的内在品质，即优良的风味、质地和营养等，同时表现出典型的色泽。因此，苹果的外表颜色可作为果

7、品综合品质是否达到理想程度的外观指标，它也是果品分级的重要标准之一。1.1.2 大小与形状整果或加工时半成品的大小、形状和光滑度对加工用的苹果来说是重要的品质特性。在苹果的采后与销售过程中，果实的大小与形状是决定果实质量级次和价格的重要参数，而对于加工用果来说，苹果的内在品质更为重要。1.1.3 质地质地与果肉硬度、软度、嫩度、脆度和汁液等以及其他特性有关，这些特征参数密切关系到消费者对鲜食和加工产品的接受程度，同时也是苹果承受运输压力的影响因素。硬度直接与细胞壁及其周围结构的成分有关，果实成熟期间细胞壁物质的分解是硬度下降的主要原因。不同种类、品种的苹果的质地特性不同；另外，果实成熟度也严重

8、影响果实质地。成熟度低，果肉硬度高，不宜鲜食；成熟度高，虽然风味品质好，但是果肉质地软化，常受到物理伤害而受到损失，使得不宜贮运加工。因此，在许多情况下为了安全运输，必须牺牲理想的风味品质而提早采收。质地的复杂特性是以许多方式表现出来的，其中最有意义的用来描述质地特征的术语有硬度、脆度、沙性、绵性、汁性和纤维性等。目前仅仅靠测定果品组织对外来压缩力的阻力程度来衡量硬度大小，还无法反映果实质地的真实情况。苹果的机械组织或输导组织对牙齿剪切力的抵制作用则产生质地的纤维性或韧性。从生理上看，果肉质地取决于以下3个因素：细胞间的结合力，主要是果胶起作用。一般来说，随着果实的成熟，原果胶含量减少，可溶性

9、果胶增加。细胞壁构成物质的机械强度，果实中多糖类物质所占比例较大，其中包括纤维素、果胶质、木糖、半乳糖和甘露糖等。纤维素对果肉质地的影响较大。细胞间的紧张度，由于细胞膨压的存在，细胞之间的紧张度决定着果肉的韧度和脆度。李宝江(1992)根据苹果采后硬度、鲜食口感和贮期肉质的变化，将苹果果肉质地类型分为4类(表11)，但也有少数品种因呈中间类型而不易归类，如香红和富丽介于松脆和硬韧之间，南浦l号和423介于酥脆和韧脆之间等3。表11 苹果果肉质地类型的划分标准。肉质类型果肉硬度(kPa)鲜食口感贮期表现耐贮性(d)代表品种松脆低833果肉松软，硬脆度低，内外层间口感差异大，品种间风味表现各异易发

10、软变面起沙，部分品种贮后果皮开裂，果汁变少，风味、肉质变化大差(品种间差异大)90元帅、津轻、锦红、翠秋韧脆中等784931果肉韧性强，致密，内外层间口感差异较小，风味大多较浓能维持较高的韧性和硬度，脆度下降明显，无明显肉质裂变期，风味变化较小较好60120金冠、胜利硬韧高882果肉硬度高，韧性强，致密，内外层间口感差异较大耐贮，但后期果肉明显发软转面，甚至起沙开裂，风味变化明显，果汁变少好90印度、鸡冠、秦冠、国光酥脆较高784果肉脆度高，硬度大，内外层口感一致性强，果汁多，风味好，爽口耐贮，能维持较高脆度和硬度，无明显肉质和风味劣变期除个别早熟品种外120富士、王林、千秋1.2 风味品质风

11、味包括口味和气味，主要是由苹果组织中的化学物质刺激人的味觉和嗅觉而产生的，但其产生的机理还不很清楚。口味是由于某些可溶性和挥发性的成分通过口腔内部柔软的表面及舌头上的腺膜抵达味蕾而产生的。气味对总体风味的形成影响较大，它的产生也是一个复杂的过程。某种挥发性物质到达鼻腔内的受体并被吸收后，人就感觉到气味了，它可给人以愉悦或难受的感觉。由于人们对气味感受机理的了解不是很多，所以对气味的分类比较困难。随着气液色谱、红外及紫外光谱、质谱等分析仪的应用，果品中的许多挥发性芳香物已被分离、鉴定和测量出来。1.3 营养品质通常消费者购买苹果一方面是因为其诱人的色泽和风味；另一方面，随着消费水平的提高和人们保

12、健意识的增强，消费者对果品内在品质的要求也越来越高。而食用苹果是获得营养物质的重要途径。因此，苹果的品质评价还应包括以营养功能为主的生化品质。多数果品的营养品质，尤其是Vc含量的下降速率比风味品质的下降速率快。影响苹果品质的生化物质很多，例如水分，碳水化合物，有机酸，蛋白质，酶类等：1.3.1 水分水是果品中最丰富的组成成分，占果品重量的90左右，它对维持果品的外观品质、色泽、风味、营养价值及质地都是非常重要的。水分也是维持果实采后生命活动的限制因素，缺乏水分即导致苹果萎蔫。在贮藏过程中，果品保持水分的能力取决于它所处贮藏环境的相对湿度及果品外表面的结构特征等。1.3.2 碳水化合物苹果中的碳

13、水化合物占果实干物质的7%80%，包括糖、淀粉、纤维素、半纤维素和果胶物质等，这些物质不仅是构成果实组织的重要物质，也是人体所需要的重要营养物质，对苹果的贮藏和加工有着重要的意义。苹果中的糖分以果糖为主，蔗糖和葡萄糖次之。表12是苹果中的主要碳水化合物的结构和性质4。苹果是重要的膳食纤维来源之一，不同品种的苹果中膳食纤维含量不同(表13)3。这些膳食纤维可刺激肠胃蠕动，有助于使肠肌肉处于工作状态。慢性便秘是人类常发生的有害健康的疾病，因此，可通过大量摄入新鲜苹果而减轻便秘。经常食用膳食纤维既可降低血中的胆固醇水平，又可以减少由于缺乏膳食纤维引起的结肠癌的发病率。表12 苹果中主要碳水化合物的结

14、构和性质表13 苹果中非淀粉形式的细胞壁物质(NSCWM)及其多糖(NSP)含量1.3.3 有机酸苹果中最丰富的酸是苹果酸。果实中的酸含量及相对比例与成熟度有关。果实成熟时，一般总酸含量下降；在苹果中，柠檬酸下降速率慢于苹果酸；果实中不同的部位含酸的比例也不相同。除了柠檬酸和苹果酸外，其他许多有机酸也少量存在苹果中。1.3.4 含氮物质4苹果中存在的含氮物质主要是蛋白质和氨基酸，其次是酰胺、铵盐和硝酸盐，苹果中蛋白质含量为0.2 %0.6 %，氨基酸含量约为0.4 %。蛋白质是人体中最重要的营养物质，是细胞组成的主要成分，是新陈代谢中各种酶的组成部分。苹果不仅可以为人体提供蛋白质而且可以增进粮

15、食中蛋白质在人体中的吸收率。研究证明，人体对粮食中蛋白质的可消化率是75%，但如果多吃苹果会使粮食中蛋白质的可消化率提高到90%。苹果中含有丰富的氨基酸，不仅可以为人体提供各种氨基酸来维持正常生理状况，同时对调节人体氮平衡起着一定作用。苹果中氨基酸含量如表14所示：表14 苹果中氨基酸的含量单位：g/100g1.3.5 脂类果实中的脂类与蛋白质一起构成了细胞质膜的主要成分，其含量一般低于l%，但随种与品种的不同而变化。脂和脂类物质在植物器官表面的保护组织中占很大的比例，它们包括能溶于脂肪溶剂的蜡质，微量的更复杂的芳香物质，如熊果酸等。蜡质可构成一种特殊的细胞外膜，它覆盖着表皮的细胞壁，并能调节

16、果实的气体交换。苹果角质层中的腊质有2种，一种是硬蜡，它在角质层的表面上形成非常细小的粒；另一种是软腊，它浸透着角质层。1.3.6 色素不同品种的苹果呈现不同的颜色，这是由于组织中存在不同种类的色素。苹果中的色素物质主要有非水溶性色素(如叶绿素、类胡萝卜素)和水溶性色素(如花青素)。未成熟的苹果之所以是绿色，是因为果皮细胞中含有大量的叶绿素。当果蔬成熟时，伴随着叶绿素降解，叶绿体的片层也受到破坏，果实逐渐褪绿；类胡萝卜素一般存在于叶绿体中，在果实成熟的过程中，叶绿素逐渐被分解减少，类胡萝卜素的颜色逐渐表现出来。类胡萝卜素包括胡萝卜素、叶黄素、番茄红素等，它不溶于水，属于脂溶性色素。类胡萝卜素从

17、黄色到蹬红色，这种颜色不受日光的影响而着色，因此可以在果实釆收之后，贮藏中表现出来；花青素主要以矢车菊素、飞燕草素和天竺葵素及其苷最为常见，可以形成果实的各种颜色。花青素为水溶性色素，存在于果实的果皮、果肉中，表现为红色到紫色。花青素性质极不稳定，在加工过程中很容易发生变化。1.3.7 维生素维生素维生素是维持人体正常代谢和生理机能所必需的一类低分子化合物，是某些酶和辅酶的重要组成部分。维生素是人体不可缺少的、非常重要的营养物质，缺乏就会影响健康。果品、蔬菜中含有丰富的维生素，是人体获得维生素的重要来源。1.3.8 矿物质矿物质果实中的矿物质总量是用灰分含量表示的，水果的灰分含量一般在10g/

18、100g鲜重以下。钾是果实中最丰富的矿物质元素，通常每100g鲜重的果品中含60600mg，而其他矿物质元素的含量则很少达到lmg/100g鲜重。钙主要与细胞壁中的果胶物质结合在一起。在苹果中，钙、钾、镁和磷的含量从外表皮到果心递增几倍。矿物质元素对果品的品质有重要的影响，苹果中钙和钾具有提高果实硬脆度、降低果实贮期的软化程度和失重率，以及维持良好肉质和风味的作用。在不同品种中，果实的钙、钾含量高时，硬脆度高，果肉密度大，果肉致密，细胞间隙率低，贮期软化进度慢，肉质好，耐贮藏；果实中锰、铜含量低时，韧性较强；锌含量对果实的风味、肉质和耐贮性的影响较小，但优质品种含锌量相对较低。1.3.9 酶苹

19、果组织中的许多化学变化受酶的调节。不论是在果实采前还是采后，酶对活组织的成分变化起着催化作用。2 苹果品质评价指标检测技术2.1 外观品质的检测方法2.1.1 果实颜色果实的色泽作为衡量果实品质最重要的指标, 一直都是生产者和消费者关注的焦点5-6，更是决定果实品质和商品价值的重要因素7。根据果实颜色可以推测果实的成熟度、可溶性固形物含量、病虫害情况等, 被广泛的应用于果品的自动化检测中。一般利用色差计测定。果皮色度是在果皮的不同部位直接用事先经过校对的色差计测量L*, a*, b*值,；果肉的色度是在果实的不同部位去除果皮后, 测定L*, a*, b*值。其中, L*值表示颜色的亮度(L*=

20、100为白色；L*=0为黑色)；a*正值表示红色程度,a*负值表示绿色程度；b*正值表示黄色程度,b*负值表示蓝色程度8。可分为5级9，分别为：0级：无红色；1级：着色面积在25%以下；2级：着色面积在25%50%；3级：着色面积在50.1%75%；4级：着色面积在75%以上。2.1.2 果实大小可以采用直接测量法进行测量，例如采用英国Stable Micro System Volscan-Profiler食品体积自动测定仪测定；也可以通过果实大小用果实重量(g)来表示，用天平称量其单果重，如何维华9 就在苹果四个杂交组合后代果实性状遗传和制汁适性的评价中将果实大小按果重(g)划分为7个级次，

21、标准如下：表15 苹果重量分级标准果实等级果实重量(g)1级100.02级100.1140.03级 140.1180.04级180.1220.05级220.1260.06级260.1300.07级300.2.1.3 果实形状：果实形状可用果形指数(L/D)来表示。用游标卡尺测定果实的最大纵径(L)和横径(D)，求其纵径与横径的比值即为果形指数：果形指数=纵径/横径2.2 风味品质的检测方法 可溶性固形物、酸度、可溶性固形物的含量(SSC)和可滴定酸度(TA)等指标是检验果实风味的重要参数，往往用固酸比(SSC/TA)反映果实的风味品质。在SSC/TA比值适宜时，果实酸甜可口，风味较佳。当然，S

22、SC除与果实品种特性有关外，还与栽培措施和田间环境因素有密切关系。2.2.1 果实硬度用手持硬度计测定已经成熟的果实硬度。何维华9 就在苹果四个杂交组合后代果实性状遗传和制汁适性的评价中将果实根据硬度的测量结果划分5个级次，标准如下：表16 苹果硬度评价标准果实等级果实硬度(kg/cm2)极低5.6低5.617.20中7.218.80高8.8110.40极高10.412.2.2 可溶性固形物含量一般使用折光仪进行测定。根据测量结果，把苹果果实的可溶性固形物含量划分5个级次，标准如下9：表17 苹果可溶性固形物含量评价标准果实等级SSC (%)极低11.50低11.5113.50中13.5115

23、.50高15.5117.50极高17.502.2.3 可溶性糖含量果实可溶性糖的测定采用葸酮比色法测定9，每样品每次做三次重复，最后取其平均值。根据下式计算测试样品的糖含量，然后进行分级：表18 苹果可溶性糖含量评价标准果实等级可溶性糖含量 (%)极低8.5低8.610.0中10.111.5高11.613.0极高13.12.2.4 可滴定酸含量一般采用酸碱滴定法进行测定，ISO 7501998。何维华9 就在苹果四个杂交组合后代果实性状遗传和制汁适性的评价中用DL50型全自动电位滴定仪滴定法测定可滴定酸含量，所用滴定液为0.1M标准NaOH溶液，每个样品每次做三次重复，最后取其平均值。表19

24、苹果可滴定酸评价标准果实等级可滴定酸含量 (%)极低0.20低0.210.35中0.360.50高0.510.65极高0.652.3 营养品质的检测方法果实中的维生素、类胡萝卜素、果胶、纤维素、酚和类黄酮物质等具有重要的营养和保健价值。近年来的研究表明，果实中的酚类和类黄酮物质具有较强的清除氧自由基的作用(Velioglueta1, 1998)，因此，这些物质也是评价果实品质的重要指标；果实中的矿物质，尤其是微量元素，如锌，也具有重要的意义。2.3.1 维生素C的测定 维生素C又叫抗坏血酸，广泛存在于水果和蔬菜中，具有酸性和强还原性，有L型和D型两种立体构型，但D型没有生物活性。维生素C极易溶

25、于水，稍溶于丙醇和低级醇，不溶于脂和其他有机溶剂。维生素C可以调节人体的生理功能，促进蛋白质、矿物质的吸收，特别是铁的吸收；可使受伤组织愈合，预防和治疗坏血病和贫血；阻止致癌物二甲基亚硝胺的形成，对防治癌症起着重要的作用。但人体不能自行合成维生素C，必须从食物中汲取来满足人体健康的需求。苹果中维生素C的测定主要有滴定法、电化学法、化学发光法、动力学方法、荧光法和色谱法10。维生素C的测定一般采用2, 6二氯靛酚滴定法测定(GT/T 61951986)。2.3.2 矿物质含量测定目前测定各元素含量的方法是使用灰化法(GB/T 147701993 食品中灰分的测定方法) 和微波消解进行前处理，较多

26、的测定矿物质含量是使用原子吸收光谱法(GB/T 5009.102003)。2.3.3 蛋白质含量测定目前测定蛋白质含量使用较多的是凯氏定氮法，但是该方法处理步骤繁琐、耗时长。随着自动定氮设备和技术的发展，蛋白质含量的测定将会更快捷、准确。2.3.4 纤维素含量测定 可采用容量法进行测定。原理：用体积分数为2的盐酸溶液除去可溶性糖、淀粉和半纤维素后，用体积分数为80的硫酸使纤维素溶解并加热水解为葡萄糖后测定葡萄糖含量，再换算为纤维素含量。苹果中膳食纤维含量的测定参考NY/T 15942008。3 展望3.1 苹果品质的标准化由于生长条件的差异、采收方法和采后处理的不同，以及果实本身的变化不同导致

27、了果实品质之间的差异，许多国家为了保证果品在抵达消费者手中时具有一定的商品价值，采用了特定的品质和分级标准。由于当今果品市场已面向世界范围，因此，果品品质标准的国际化已势在必行。在国际果品交易市场上，买卖双方之间都注重专门的书面规定，其中包括品质的标准规定。描述果实特征或标准的相关因子包括成熟度、清洁度、形态、大小和腐烂、损伤、斑点（污迹）情况等3。世界食品和农业组织(FAO)以及世界卫生组织(WHO)已经建立了几乎所有食品的标准。在新鲜果品方面，欧洲经济委员会(ECE)在国际标准形成前就制定了某些果品标准，其中有些已被经济合作和开发组织(OECD)所采纳。OECD对果品进入国际市场的一些最低

28、要求作出了规定，也划分了一些品质类型。这些最低要求包括3：1) 果品必须是健康完好的，也就是说不能降低其天然的抗性，无退化、败坏、伤口或不能痊愈的裂开痕迹；2) 必须是完整清洁的，尤其不受外来物的污染，包括异味和不正常的表面湿度(如水滴)。3) 必须具有本品种、本季节和本生产地区表现出来的正常的大小和外观。4) 必须达到一定的成熟度以保证产品良好状态。目前我国还没有建立系统的苹果品质评价方法及标准，缺乏原料基础数据和加工品质数据，导致育种没有确切目标，培育品种不适合加工使用，加工用苹果没有原料来源或原料品质不一，加工产业不能得到合理的经济效益，而一些非加工型苹果产量超出市场需求，导致增产不增收

29、，致使苹果产业链不能无缝对接。根据苹果品质指标制定完善的苹果品质评价标准，可为不同加工用途选用适合苹果原料做出技术指导，为指导农业产业结构调整、选育优质的加工专用苹果品种、建立加工原料专用基地提出明确的目标，以完善苹果种植和加工产业结构11。以下是苹果品质的国外与国内标准。表110、表111是美国标准(US)与加利福尼亚食品和农业组织(CA)颁发的果品标准；表112、表113是我国富士苹果果实分级和分等标准。表110 新鲜苹果标准果实标准(制定年份)品质因子苹果US(1976)成熟度、颜色级别、硬度、形状、大小、无腐烂、内部褐变、内部崩溃、日烧、疤、苦痘病、冻伤、水心病、擦伤、疮痂病、锈斑、虫

30、害及其他缺陷CA(1983)成熟度(用可溶性固形物含量和硬度决定)、大小、颜色、果肉状况，无缺陷(如疤、斑点、内部崩溃、水心病、擦伤、日烧、锈斑)和腐烂表111 加工苹果的品质标准果实标准(制定年份)品质因素苹果US(1961)成熟度(无过熟绵或软），无腐烂、虫眼、冻害、内部崩解和其他能引起5%以上的损失(1级)或12%以上重量损失(2级)表112 富士果实分级标准级别1级2级3级果实横径(mm)70以上65以上60以上表113 富士果实分等标准(国家标准局，1986)项目规格质量1等2等3等果形色泽果面扁圆形略偏尖，果柄完整淡黄绿色新鲜，光滑洁净，允许轻微枝叶磨伤，水锈或药斑总面积不得超过1

31、cm2扁圆形略偏尖，果柄完整淡黄绿色新鲜，光滑洁净，枝叶磨伤不超过3cm2，水锈或药斑总面积不超过2cm2扁圆形略偏尖，果柄完整淡黄绿色新鲜，允许枝叶磨伤不超过1/4，水锈或药斑总面积不超过1/2损伤与病虫害无刺伤、划伤、裂果、病虫果，轻微压伤（不褐变）总面积不超过1cm2。日烧伤面积不超过1/10。允许雹伤1处，面积不超过0.5cm2无刺伤、划伤、裂果、病果、食心虫果。碰压伤（不变褐）面积不超过1cm2，日烧伤面积不超过1/8。允许雹伤2处，虫伤5处，每处总面积不超过0.5cm2无腐烂和食心虫果，刺伤，划伤，新雹伤面积不超过0.3cm2，日烧面积不超过1/4。雹伤3处，总面积不超过3cm2。