不同品種、不同采摘月份對芒果干營養成分和食用品質的影響

劉韞滔，張蕙蘭，李誠，劉愛平，胡濱，楊文久

1(四川農業大學 食品學院，四川 雅安，625014) 2(攀枝花市仁和區水果和土壤肥料技術推廣站，四川 攀枝花，617061)3(攀枝花市創客農業有限公司，四川 攀枝花，617000)

芒果是世界著名的熱帶水果，果肉細膩、酸甜適度、風味獨特，享有“熱帶果王”的美譽[1]。芒果富含蛋白質、粗纖維、礦物質、維生素、類胡蘿卜素等多種營養成分[2-3]，具有祛痰止咳[4]、抗氧化[5]、預防心血管疾病[6]、抑菌抗癌[7]等功效。攀枝花享有得天獨厚的南亞熱帶氣候條件，光、熱、水、土等資源極適合芒果樹的種植，截至2016年，芒果樹種植面積已達204 km2，約占全國種植面積的1/8[8-9]。芒果屬于呼吸躍變型水果，大量研究及市場調研表明，其自然保鮮期短，在采摘和運輸過程中極易造成損傷和腐爛，損耗率高[10-11]。因此，新鮮芒果除了直接食用以外，也被廣泛應用于果干、果汁飲料、果醬等休閑食品的加工。其中，芒果干因果香濃郁、口感酸甜軟糯、攜帶方便，受到國內外市場的青睞[12]。

水果干制后，水分活度降低，從而有效抑制微生物的生長和酶的活性[13]。有研究認為[14]滲糖、熱風干燥等干制工藝能最大程度地保留芒果的氣味、質構、功能性物質和營養成分。另外，這些加工工藝能顯著延長芒果的保質期及貨架期[15]，從而提高芒果經濟附加值，延伸芒果的產業鏈。研究表明，芒果的營養和風味受栽培品種[16]、產地、采收成熟度[17]等條件的影響，這些因素也會影響到芒果的加工品質和特性。

本文對采摘于不同月份的3種攀枝花主栽芒果品種(紅貴妃、金煌、凱特)制得的芒果干和市售芒果干(凱特)進行品質分析評價，從營養成分、感官評價、安全性分析等3方面進行了研究，以期為采種芒果、生產高品質芒果干提供理論指導，從而推動芒果精深加工產業發展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮芒果,四川省攀枝花市創源種養殖專業合作社；市售芒果干(凱特),攀枝花市創客農業有限公司。參試芒果干共8個樣品，除市售芒果干外，其他芒果干原料的品種及采摘月份信息見表1。

表1 芒果干的品種及采摘月份Table 1 Cultivars and harvesting time of dried mangoes

白砂糖、食鹽、檸檬酸、L-抗壞血酸均為食品級；NaOH、乙酸鎂、CuSO4、K2SO4、H2SO4、硼酸、甲基紅指示劑、乙醇、溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍指示劑、無水乙醚、石油醚、I2、KI、重蒸酚、葡萄糖標準品、過氧化氫等均為分析純，成都市科隆化學品有限公司。

202恒溫干燥箱，金壇市科析儀器有限公司；SX2-5-1箱式電阻爐，沈陽市節能電爐廠；L-8900全自動氨基酸分析儀，日本日立高新技術公司；DF-101集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，河南省予華儀器有限公司；Perkin Elmer Nexion 300電感耦合等離子體質譜儀，美國安捷倫科技；KDN-1型自動凱氏定氮儀，上海儀電科學儀器股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 芒果干制作工藝流程

原料挑選→去皮→切片→護色→糖浸→烘干→回冷→包裝。

芒果切片后于護色液(檸檬酸10 g/L、L-抗壞血酸20 g/L、食鹽15 g/L)中浸泡4 h；然后轉移至300 g/L的蔗糖液中浸泡約5 h至糖液完全滲透；利用恒溫干燥箱烘干，干燥溫度為100 ℃，干燥時間10 h；隨后降溫，將干制芒果回冷，回冷時間15 h。

1.2.2 一般營養成分測定

含水量的測定參照GB 5009.3—2016中的直接干燥法[18]；灰分的測定參照GB 5009.4—2016中的食品中總灰分的測定[19]；粗蛋白的測定參照GB 5009.5—2016中的凱氏定氮法[20]；粗脂肪的測定參照GB 5009.6—2016中的酸水解法[21]；水溶性糖含量的測定參照GB/T 15672—2009[22]，采用苯酚硫酸法；氨基酸的測定參照GB 5009.124—2016[23]。

芒果干中總碳水化合物含量和總能量按照公式(1)和公式(2)進行計算：

W=100-mp-mf-ma

(1)

式中：W,總碳水化合物的含量,g/100 g DW；mp,100 g樣品中粗蛋白的質量；mf,100 g樣品中粗脂肪的質量；ma,100 g樣品中灰分的質量。

E=17×(mp+mc)+37mf

(2)

式中：E,總能量,kJ/100 g DW。

礦物質的檢測采用電感耦合等離子體質譜儀進行測定。稱取20 mg樣品于100 mL聚四氟乙烯消解內罐中，加入8.0 mLV(濃硝酸)∶V(濃鹽酸)=1∶3混合溶液和2.0 mL過氧化氫，放入恒溫干燥箱中(140 ℃恒溫加熱3 h)進行消解，消解結束后打開消解罐，用少量水沖洗上蓋2～3次，將消解罐放在控溫電熱趕酸儀上140～160 ℃趕酸，待溶液約剩1.0 mL時，用水洗滌消解罐3～5次，洗液合并于50 mL容量瓶中，用水定容至刻度，混勻后上機測定。

1.2.3 感官評價

參照NY/T 1041—2018中針對果干的感官要求[24]，制定感官評分表(表2)，由隨機選擇的固定的25人針對8個芒果干樣品進行感官評分。

表2 芒果干的感官評價Table 2 Sensory evaluation for dried mangoes

1.2.4 安全性評價

菌落總數的檢測參照GB 4789.2—2016[25]；大腸桿菌的檢測參照GB 4789.3—2016中的大腸菌群平板計數法[26]；金黃色葡萄球菌的檢測參照GB 4789.10—2016中的金黃色葡萄球菌平板計數法[27]；沙門氏菌的檢測參照GB 4789.4—2016[28]。

1.3 數據處理

數據結果以平均值±標準偏差(Mean±SD)表示。采用SPSS 25.0和Graphpad Prism 8軟件對數據進行統計分析，均值間比較采用Duncan’s 法 (P<0.05)，每組實驗重復3次。

2 結果與分析

2.1 營養成分分析

2.1.1 基礎營養成分分析

8個芒果干樣品的營養成分如表3所示。芒果干的含水量在1.12%～4.70%，其中貴妃芒-6的含水量較高，這可能是由于其組織保水力較好，但高含水量不利于芒果干的保藏。芒果干的粗蛋白含量在0.59%～1.15%，其中金煌芒-7的粗蛋白含量最高，但與凱特芒-9之間沒有顯著性差異 (P>0.05)。此外，不同芒果干之間的灰分 (0.65%～1.68%)、粗脂肪 (0.13%～1.15%) 含量較低，這與先前的報道一致[2]。在所有營養成分中，芒果干的可溶性糖含量最高，且樣品之間存在顯著性差異 (P<0.05)，其中金煌芒-7的可溶性糖含量最高 (34.64%)，市售芒果干的可溶性糖含量最低 (16.59%)。凱特芒果干的可溶性糖含量遠低于貴妃和金煌芒果干，可能會對其口感產生不利影響。另外，芒果干的總碳水化合物含量偏高，可能是由于其含有大量的膳食纖維[29]。

表3 芒果干的營養成分表Table 3 Content of nutritional components of dried mangoes

芒果中含有豐富的芒果苷、維生素和胡蘿卜素等營養物質，具有護眼功能，保護機體免受自由基的損傷[30-31]。與新鮮芒果相比，芒果干體積小、便于攜帶、食用方便且脂肪含量低，能夠滿足不同人群的消費需求。但是由于芒果干中可溶性糖含量較高，過量食用會引起血糖升高、代謝紊亂等癥狀[32]，影響機體各系統功能的正常運轉。

2.1.2 氨基酸分析

氨基酸的種類和含量對食物營養價值的評價具有重要意義[14]。如表4所示，芒果干的必需氨基酸 (essential amino acids,EAA) 中Leu (27.45～92.10 mg/100 g) 和Lys (18.18～74.82 mg/100 g) 的含量較高，非必需氨基酸(non-essential amino acid,NEAA) 中Asp (33.54～120.45 mg/100 g)、Arg (47.10～144.90 mg/100 g)、Glu (33.00～126.54 mg/100 g) 的含量較高。比較分析發現，芒果干之間的總氨基酸(total amino acids,TAA)、EAA含量存在較大差異，且其TAA含量越高，EAA含量也越高。EAA是人體無法合成的一類氨基酸，其組成比例將決定食物氨基酸的營養價值。根據FAO/WHO提出的理想蛋白模式，優質蛋白的必需氨基酸/總氨基酸 (EAA/TAA) 在40%左右，必需氨基酸/非必需氨基酸 (EAA/NEAA) 在60%以上[33]。在8種芒果干中，金煌芒-7的EAA/TAA為37.34%，EAA/NEAA為59.60%，接近理想蛋白模式，說明其必需氨基酸比例較為合理，具有較高的營養價值。

除金煌芒-7中檢測到16種氨基酸外，其余芒果中均僅檢測到15種氨基酸。通過對比發現，含有15種氨基酸的芒果干均缺乏Cys，這與何潔等[34]研究不一致，可能是由于芒果的原產地不同所導致的。例如產自新疆的灰棗中含有色氨酸，而產自河南的灰棗中不含色氨酸[35]。風味氨基酸與果實風味密切相關，Asp和Glu是常見的鮮味和酸味氨基酸[36]，芒果干中含有豐富的Asp (33.54～120.45 mg/100 g) 和Glu (33.00～126.54 mg/100 g)，其中金煌芒-7的Asp (120.45 mg/100 g) 和Glu (126.54 mg/100 g) 含量最高，共占TAA含量的25.44%，可能是其風味獨特、酸甜可口的原因之一。總體來說，與貴妃和金煌芒果干相比，凱特芒中的甜味氨基酸 (Pro、Ser、Gly、Ala) 含量偏低，尤其是凱特芒-10，其Ala含量 (28.89 mg/100 g) 顯著低于貴妃芒-6。His是一種嬰兒必需氨基酸，對嬰兒的成長發育至關重要[37]，金煌芒中His的含量(金煌芒-7為27.21 mg/100 g，金煌芒-8為16.02 mg/100 g)與貴妃和凱特芒果干相比較高。Lys是谷類中的第一限制性氨基酸[34]，金煌芒-7的Lys含量 (74.82 mg/100 g) 最高，占EAA含量的20.64%,將其與谷類搭配食用，可以提高蛋白質的營養價值，達到蛋白質互補的效果。

表4 芒果干的氨基酸含量 單位：mg/100 g

2.1.3 礦物質分析

礦物質是人體必需的七大營養素之一，是構成機體組織的重要原料，能夠維持組織和細胞的滲透壓，對人體健康具有重要影響[38]。如表5所示，芒果干中均含有豐富的礦物質元素。Fe是構成血紅蛋白、肌紅蛋白和某些呼吸酶的主要成分，幫助體內氧氣運輸[39]。芒果干的微量元素中Fe含量(13.29～19.28 mg/kg)最高，其中貴妃芒-6的Fe含量(19.28 mg/kg)最高，且貴妃芒-6和貴妃芒-7之間存在顯著性差異(P<0.05)。芒果干中Mn(1.12～1.83 mg/kg)、Zn(0.78～0.84 mg/kg)和Cu(0.66～0.71 mg/kg) 等微量元素的含量也相當豐富，各樣品之間Cu的含量沒有顯著性差異(P>0.05)，而金煌芒果干中Mn的含量(金煌芒-7為1.12 mg/kg、金煌芒-8為1.14 mg/kg)與貴妃和凱特芒果干相比稍低。

表5 芒果干的礦物質含量Table 5 Mineral content of dried mangoes

芒果干中宏量元素 (K、Na、Ca、Mg、P) 的含量差異顯著，其中K、Na的含量相對較高，P的含量相對較低。K能夠維持機體正常代謝和細胞內外正常的酸堿平衡，中國營養學會建議成人每日攝入1 875～5 625 mg的K[40]。貴妃芒-6中的K含量最高，達到了2.29 g/kg，適量攝入有助于補充人體對K元素的需求。Ca是構成機體骨骼和牙齒的重要成分，參與調解和維持神經、肌肉興奮性等多種生理功能[11]。芒果干中Ca的含量在0.50～0.71 g/kg，遠遠高于米粉(0.09 g/kg)[41]和血糯米(0.07 g/kg)[42]中的含量。金煌芒-8的Ca含量 (0.71 g/kg) 最高，但與凱特芒-8相比沒有顯著性差異 (P>0.05)。Ca、Fe、Zn是人體最容易缺乏的必需礦物質元素[38]，其在芒果干中含量豐富，芒果干可作為其較好的膳食補充來源，因而具有較高的食用價值。

Cd、Pb和As是有毒的重金屬物質，其在國家標準限值以內的食品，經常食用不會對人體產生不利的影響。在8個芒果干樣品中均檢測到少量有毒重金屬物質，但含量均低于GB 2762—2017[43]中提出的水果制品內重金屬最高含量限定水平(Cd 0.05 mg/kg、Pb 1.0 mg/kg，未對As含量做出具體規定)。

2.1.4 營養品質因子分析及主成分分析

采用主成分分析法將多個變量指標通過線性變換為較少的幾個新變量，這些彼此互不相關的新變量可以綜合反映原來多個變量的信息，簡化了復雜問題，并同時提高了分析效率[44]。利用數據處理軟件SPSS 25.0對8個芒果干樣品的21項營養品質指標進行主成分分析，得到各主成分的特征值，方差貢獻率和累積方差貢獻率，結果如表6所示。

表6 芒果干營養品質的特征值及方差貢獻率Table 6 Characteristic values and variance contributionrates of nutrient quality of dried mangoes

根據數據可知，前5個主成分的特征值均大于1，累積方差貢獻率達到92.525%，說明前5個主成分能夠代表21個營養品質指標的大部分信息，因而可以將評價芒果干的營養指標壓縮成5個主成分。

采用正態最大方差準則對芒果干營養品質的影響因子進行分析，得到旋轉因子載荷矩陣。因子載荷越接近1說明其對芒果干營養品質的影響越大，越接近0則說明其影響越小[45]。由表7可知，主成分1中起主要作用的是總能量、P、含水量、粗脂肪、K、可溶性糖含量；主成分2中起主要作用的是EAA/NEAA、EAA/TAA、Fe；主成分3中起主要作用的是粗蛋白、Mg、TAA、EAA、灰分；主成分4中起主要作用的是Cu、Mn、灰分；主成分4中起主要作用的是Ca、Zn、Cr。

表7 正態方差最大正交旋轉變換后的因子載荷矩陣Table 7 Factor load matrix after orthogonal rotationtransformation with maximum normal variance

對上述所得前5個主成分進一步分析，計算其對芒果干營養品質指標的方差貢獻，結果如表8所示。在各指標中，粗脂肪、氨基酸及總能量對芒果干的營養品質具有較大的方差貢獻。其中，TAA所占的權重最大，達到15.180%。TAA、EAA、粗脂肪、粗蛋白、總能量這5個指標對營養品質的方差貢獻在10%以上，因此選擇這5個指標對芒果干進行聚類分析。

表8 芒果干營養品質指標的方差貢獻 單位：%

2.1.5 營養品質聚類分析[46]

圖1為芒果干營養品質的聚類結果，由不同品種和月份采摘的芒果制得的芒果干可歸為3類:第1類是金煌芒-7，其粗蛋白含量最高，必需氨基酸比例合理；第2類包括貴妃芒-7，凱特芒-10和市售芒果干，該類芒果干的特點是必需氨基酸比例較合理，粗脂肪含量略低；第3類包括貴妃芒-6，金煌芒-8，凱特芒-8和凱特芒-9，其特點是粗蛋白含量較高。可以看出不同月份和品種采摘的芒果對芒果干營養品質的影響是不同的。

圖1 芒果干營養品質聚類圖Fig.1 Clustering diagram of nutritional quality ofdried mangoes

2.2 感官評價結果分析

一般來說，果干的感官品質可以通過外觀、色澤、氣味和滋味、組織狀態、雜質來判斷，因此選擇這些指標作為芒果干感官評價的質量標準。其中芒果干的顏色、氣味和滋味均以接近新鮮芒果為標準。如圖2所示，不同品種和不同采摘月份的芒果制得的芒果干之間感官品質有較大差異。貴妃芒-6、貴妃芒-7、金煌芒-7、金煌芒-8、凱特芒-8、凱特芒-9、凱特芒-10和市售芒果干的感官評分均值依次為75.78、80.39、82.05、81.16、68.94、67.61、71.83、70.56分。氣味和滋味在總分中占有較高的權重系數，故其得分對總分均值的影響較大。金煌芒果干口感堅韌、酸甜可口、果香濃郁、感官質量較好，其氣味和滋味得分均值(金煌芒-7為26.17、金煌芒-8為25.94)較高，因而總分均值與貴妃和凱特芒果干相比較高。其中金煌芒-7總分均值最高，且其氣味和滋味得分均值最高。在色澤方面，貴妃芒果干的得分均值較高，但與其他芒果干相比差異不明顯。在組織狀態方面，凱特芒果干與金煌芒果干相比表現較好，其中市售芒果干厚薄均勻、片狀完整，組織狀態得分均值最高 (18.84)，但由于口感過于甜膩，其氣味和滋味得分不高。

a-芒果干的感官分析箱線圖；b-芒果干的感官分析雷達圖圖2 芒果干的感官評分數據統計Fig.2 Sensory score for dried mangoes

2.3 微生物指標測定

如表9所示，對芒果干的致病菌及菌落總數進行了測定。芒果干樣品中都未檢測到沙門氏菌和大腸桿菌，僅檢測到少量金黃色葡萄球菌。參照GB 29921—2013中即食果蔬制品致病菌的限量[47]，芒果干樣品中致病菌含量均未超標(≤100 CFU/g)。

表9 芒果干中不同微生物指標檢測結果 單位：CFU/g

3 結論

研究表明芒果干具有豐富的營養成分，而其脂肪含量低，能夠滿足人們日益增長的消費需求。芒果干各營養成分含量之間存在較大差異，其中可溶性糖含量較高，且樣品之間存在顯著性差異 (P<0.05)，金煌芒-7的可溶性糖含量最高 (34.64%)。本研究發現芒果干的總碳水化合物含量遠遠高于可溶性糖含量，推測其中可能含有大量的膳食纖維，這有待進一步研究驗證。

芒果干中的氨基酸種類豐富，金煌芒-7中含有16種氨基酸，其他芒果干中均含15種氨基酸。芒果干的風味氨基酸含量豐富，其鮮味和酸味氨基酸、甜味氨基酸的含量較多，風味獨特、味道鮮美。其中金煌芒-7的風味氨基酸、TAA和EAA含量最高，且EAA/TAA為37.34%，EAA/NEAA為59.60%，氨基酸組成合理，具有較高的營養價值。

芒果干中富含各種礦物質元素，其中Fe、Mn、K、Na的含量較多。Fe和Ca對人體健康具有重要意義，芒果干的微量元素中Fe含量最高，宏量元素中Ca含量較高，是補充人體Fe和Ca的不錯的膳食來源。貴妃芒-6的Fe、Mn和K含量最高，與其他芒果干相比差異顯著，而金煌芒-7中Na、K、Fe、Mn等礦物質含量較低。值得一提的是，芒果干的重金屬 (Cd、Pb和As) 及致病菌均未超過國家限量標準。

采用主成分分析和聚類分析將芒果干樣品分為3類：第1類是金煌芒-7；第2類包括貴妃芒-7，凱特芒-10和市售芒果干；第3類包括貴妃芒-6，金煌芒-8，凱特芒-8和凱特芒-9。說明芒果的品種和采摘月份均對芒果干的營養品質有較大影響。

感官評價結果表明，金煌芒-7的綜合評價得分最高，這歸因于其氣味和滋味得分均值最高。另外，與凱特芒果干相比，金煌芒果干的組織狀態較差。通過上述分析，綜合考量營養成分、感官評分、安全性評價3類評價指標，認為金煌芒-7的品質比較優良，同時由于企業之間加工工藝的不同，應根據市場需求和實際情況選擇合適的品種、采摘月份進行種植及產品加工。