基于多種方法的菠蘿果實質地及食味品質綜合評價

付山，梁鄴，徐玖亮，阮云澤，羅劍，李婷玉

基于多種方法的菠蘿果實質地及食味品質綜合評價

付山1,2，梁鄴1,2，徐玖亮3，阮云澤1,2，羅劍4，李婷玉1,2

1海南大學三亞南繁研究院，海南三亞 572000；2海南大學熱帶作物學院，海口 570208；3中國農業大學資源與環境學院，北京 100083；4海南天地人生態農業股份有限公司，海口 570100

【目的】本研究基于多種研究方法，闡明影響菠蘿感官品質的關鍵質構和理化指標，建立菠蘿果實質地及食味品質的綜合評價方法，為優良菠蘿品種的篩選提供科學支撐。【方法】以7個不同品種的菠蘿果實為研究對象，采用感官評價、質構測試和理化分析等方法，結合方差分析和不同維度指標間的相關性分析，明確影響菠蘿感官總分的關鍵質構、理化指標，并進一步采用主成分回歸分析法，以篩選出的關鍵質構特性、理化指標為自變量，感官評價總分為因變量進行回歸分析，得到具有統計學意義的預測模型，用于菠蘿質地及食味品質綜合評價。【結果】不同品種菠蘿部分質構屬性及理化指標存在較大的差異，如硬度、咀嚼性、最大剪切力、糖酸比、可溶性蛋白、維生素C及可溶性果膠等在品種間的變異系數均大于25%，而彈性、凝聚性等在品種間的變異較小。不同品種菠蘿感官總分從高到低依次為‘臺農17號’＞‘臺農16號’＞‘臺農4號’＞‘金菠蘿’＞‘臺農11號’＞‘無刺卡因’＞‘巴厘’，‘臺農17號’的果實質地和食味品質最佳，其固形物含量為16.23%，糖酸比為31.82，可溶性果膠含量為23.72 mg?g-1，咀嚼性為789.77 mJ，硬度和最大剪切力分別為1 826.55 N、3 491.37 N。相關性分析表明，影響感官總分的關鍵指標包括質構屬性中的硬度、咀嚼性、最大剪切力和理化指標中的可溶性固形物、糖酸比及可溶性果膠。利用主成分回歸分析方法建立的菠蘿感官預測模型決定系數2為0.916，標準偏差為0.11。【結論】菠蘿品種間質地與食味品質差異大，采用單一評價方法不能準確評價各品種菠蘿質地與食味品質。本研究明確了影響整體感官滿意度的6個關鍵分析指標，并建立了基于關鍵質構和理化指標的菠蘿感官預測模型，可以較準確地預測菠蘿的質地與食味品質，以彌補人工感官分析中客觀性不足的缺陷。

菠蘿；感官評價；質構屬性；理化成分；相關性分析

0 引言

【研究意義】水果的口感決定性地影響了其在消費者心中的歡迎程度，而質地和食味品質是影響口感的關鍵。質地特性指食品從被接觸、咀嚼、吞咽時通過機械、觸覺、視覺等感受到的一種綜合性質，主要用于描述園藝產品硬度、脆度、致密、細嫩程度等特點，是繼風味品質后用于農產品特別是園藝作物品質評價的重要內容[1-5]。食味品質是指水果在被消費者食用過程中所表現出來的理化特性和感官特性，主要包括甜度、酸度、易嚼性等。基于多種方法的菠蘿果實質地及食味品質綜合評價能夠更全面地反映各菠蘿品種的品質特性差異，為優良菠蘿品種資源的篩選提供科學支撐。【前人研究進展】目前對食品質地及食味品質評價的主要方法有感官評價和儀器測量兩種。感官評價是指具有一定經驗的評價員對評價術語進行分類、定義，使之成為可以進行交流的客觀信息[6-7]，然后通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺對食品的特性進行感知和評價[8-9]。感官評價可最直接反映樣品的質地和食味品質，但也存在不夠客觀、不能很好地量化樣品間品質差異等缺點[7,10]。質構儀質構剖面分析（texture profile analysis，TPA）通過對試驗樣品進行壓縮、拉伸、剪切等測試，模擬人齒咀嚼食物的過程，能夠一定程度上反映樣品的物性特點，并能夠對樣品的質地特性進行量化分析和表達，具有客觀、快捷的優點[11]，但質構儀測出的質構特性指標中哪些更能準確表達消費者感官上的真實體驗還有待進一步研究。此外，果實的質地及食味品質還與構成初生細胞壁的薄壁細胞中粗纖維和果膠的成分及結構有關[12]，粗纖維和果膠含量少，則果肉肉質更細嫩，化渣性好，清香爽口，口感佳；粗纖維和果膠含量多，化渣程度低，則入口粗糙生硬，甚至嚼不爛、難下咽。國內外學者針對蘋果、葡萄、蜜橘、獼猴桃、芒果等水果的感官、質構、理化等指標已經開展了相關研究[13-19]。但對菠蘿的相關研究甚為缺乏，而菠蘿品種眾多，不同品種間的質地和食味品質差異較大[20]。目前對于菠蘿品質的研究主要集中在糖、酸、維C等營養品質上[21-24]，對菠蘿感官品質的研究很少，其中針對質地品質評價的研究僅通過品嘗后進行簡單描述[20]，如嚴程明等[23]對5個品種菠蘿果實品質比較和分析中，對果實質地的評價僅用“爽脆”“粘滑”等描述詞進行定性評價，容易存在描述不準確、無法定量等問題，并且缺乏對于菠蘿質構特性及相關理化指標的分析。【本研究切入點】本研究在前人的基礎上，進一步完善菠蘿感官評價的指標，增加了質構特性、理化成分指標的分析；并運用相關性分析、主成分回歸分析等統計方法，建立菠蘿質地與食味品質評價體系，以彌補感官評價客觀性不足、評價指標不系統的缺陷。【擬解決的關鍵問題】闡明目前主要菠蘿品種的質地和食味品質差異，明確影響菠蘿感官滿意度的關鍵質構和理化指標，運用合理的統計方法構建菠蘿質地與食味品質的預測模型，為菠蘿品質評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

受試菠蘿品種包括‘巴厘’‘無刺卡因’‘臺農4號’‘臺農11號’‘臺農16號’‘臺農17號’及‘金菠蘿’，均為目前市面主要流通的菠蘿品種。各品種均來自海南天地人生態農業股份有限公司菠蘿種質資源圃，于2022年4月果實成熟期采摘，果實采摘標準參考NY/T 450—2001[25]中菠蘿采收技術要求中成熟度2的標準：果實均自然成熟至果眼飽滿、果底部開始出現桔黃色時統一采摘。果實樣品選取大小一致、外形良好的中大果，采摘后及時運回實驗室處理。用于人工感官評價、質構和理化分析的樣品每個品種各7個，一共147個果，重復3次。

1.2 儀器與設備

TA.XT plus質構儀，英國Stable Micro Systems公司；UVmini-1285紫外可見光光度計，日本津島公司；TD-45數字手持折光儀，中國金科利達公司；臺式微量高速冷凍離心機，德國Eppendorf公司。

1.3 人工感官評價

1.3.1 評價員的組成 根據參與人的時間、興趣及感官靈敏度等最終挑選出26位優選評價員進行感官評價，評價員年齡在20—60歲，每10歲作為一個梯度。各年齡段的評價人數分布如下：20—30歲：8人、30—40歲：8人；40—50歲：6人；50—60歲：4人。各年齡段男女比例均為1﹕1。

1.3.2 描述詞及定義 在評價小組組長的組織下，評價小組人員參照GB/T 16861—1997[26]進行討論并確定評價描述詞和定義（表1）。

表1 感官評價建立的描述詞及其定義匯總

1.3.3 評分標準 將果肉統一切成約邊長為2 cm、體積為8 cm3的正方體塊放至托盤中，對不同品種菠蘿進行隨機編碼，并以隨機順序呈送給每位評價員。評價員利用上述感官描述詞及定義對所有樣品進行定量描述和評分，對于正向描述詞（香氣、細膩感、易嚼性、甜味），與參比越接近，得分越高；對于負向描述詞（殘渣量、纖維感），與參比越不接近，得分越高[27]，具體評分標準見表2。評價結束后，由小組組長統計各指標得分及總分。感官評定總分是對菠蘿感官品質的綜合評價，其值等于果實香氣、嫩度、脆度、易嚼性等11個感官評價指標得分的總和，包含了菠蘿果肉香氣、質地、殘渣、易嚼性和甜度等方面的信息，能夠客觀反映菠蘿的感官品質，作為衡量各品種菠蘿感官品質好壞的標準[28]，總分的分值在11—44。

表2 感官評價打分標準

1.4 質構屬性分析

果實質構分析樣品制備參照吳旻丹等[18]的方法，具體步驟如下：統一選取菠蘿果實中間三目沿赤道部位切取果肉及果中柱，去皮后將果肉及果中柱統一切取邊長為2 cm、體積為8 cm3的正方體樣品各4塊待測。質構剖面分析及剪切試驗中每個品種測定5個果實，每個果實設置4次重復。質構屬性分析指標包括硬度、彈性、凝聚性、膠著性、咀嚼性、回復性和最大剪切力。硬度反映的是咀嚼時果實的堅實度[10]。質構儀TPA測試采用P/36R探頭，具體參數設定如下：觸發點負載20 g，測前速率1 mm?s-1，測中和測后速率均為5 mm?s-1、目標形變量10%，兩次下壓間隔時間為5 s；剪切力測試采用的探頭為HDP/BS，測前速率1 mm?s-1，測中和測后速率均為5 mm?s-1，距離為40 mm。

1.5 理化成分分析

理化分析指標包括：可溶性固形物、可滴定酸、還原性維生素C、可溶性蛋白、纖維素、原果膠及可溶性果膠。其中菠蘿可溶性固形物含量采用手持折光儀測定，可滴定酸含量采用酸堿中和滴定法（以檸檬酸計）測定，還原性維生素C含量采用2,6-二氯靛酚法，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍G-250染色法，具體試驗步驟參照鮑士旦的《土壤農化分析》[29]。纖維素、原果膠等理化成分含量測定采用相應的分析試劑盒（蘇州科銘生物技術有限公司）測定，所有試驗步驟均按照標準和試劑盒說明書所示進行。

1.6 數據標準化

使用SPSSAU數據處理軟件對影響感官品質感官總分的質構、理化等關鍵指標的數據進行區間化的標準化，數據區間化的方法參考Xiong等[30]和劉競研等[31]，進而開展綜合評價。數據標準化的公式如下所示：

式中：X為試驗測得數據；(X)為標準化后的數據；min及max為樣品相應測定指標的最小值及最大值；=1，=4。

將數據標準化后進行打分，打分規則如下：與感官評價中感官總分顯著性正相關的指標定義為正向描述詞，打分方法與標準化的方法一致，與感官總分呈顯著性負相關的指標定義為負向描述詞，打分方法為Y=a+b-Std(X)，即評分區間在[1,4]。對于正向描述詞，標準化后的數據結果越大，評分越高；對于負向描述詞，標準化后的數據結果越小，評分越高。

1.7 分析方法

利用SPSS軟件分別對試驗測得感官評定數據、質構參數及理化指標數據進行方差分析，計算不同品種菠蘿各指標的平均值、標準差以及變異系數。通過SPSS 23統計軟件分析感官評價和質構參數及理化指標之間的相關性，并采用主成分回歸法進行回歸分析，建立菠蘿感官品質的預測方程。

2 結果

2.1 果實感官評價

菠蘿品種間的感官評價各指標得分均存在顯著性差異（表3，＜0.05）。果肉的感官評價指標中，殘渣量和香氣在不同品種間的差異最大，其次是果肉甜度、易嚼性及果肉嫩度，果肉纖維感在品種間的差異較小。菠蘿果中柱的品質變異大于果肉，其中果中柱的易嚼性為高度變異，變異系數達到37%，其次是脆度、殘渣量及纖維感，變異系數分別為35%、32%及32%，果中柱甜度的變異系數最小。

感官評價總分從高到低依次為：‘臺農17號’＞‘臺農16號’＞‘臺農4號’＞‘金菠蘿’＞‘臺農11號’＞‘無刺卡因’＞‘巴厘’。‘臺農17號’的感官評價總分最高，為32.24，‘臺農17號’菠蘿果肉的甜度最高且肉質細嫩，果中柱最脆嫩，果實整體易咀嚼、纖維感弱而化渣性好；其次為‘臺農16號’和‘臺農4號’。‘臺農16號’果肉質地最細嫩，果中柱脆嫩，果實整體易咀嚼，纖維感最弱、殘渣量最少、化渣性最好，果肉甜度較高，感官評價總分僅次于‘臺農17號’菠蘿；‘臺農4號’的果肉較甜，果中柱較脆嫩，果實整體較易咀嚼、纖維感較弱、化渣性較好，整體得分較高；其次是‘金菠蘿’及‘臺農11號’，其中‘金菠蘿’的甜度較高，果實香氣濃郁，但肉質細嫩度一般，且果實整體不易咀嚼，尤其是果中柱幾乎不可食用，同時纖維感強、化渣性差；‘臺農11號’的感官總分得分中等偏下，果肉細嫩，果中柱較脆嫩，但果實整體易嚼性較差，纖維感較強、化渣性偏低，且果肉偏酸、香氣較弱；‘巴厘’和‘無刺卡因’的總分最低，果肉質地不細嫩，果實整體咀嚼性差、纖維感強、化渣性差，果中柱較硬且可食性差。

表3 不同菠蘿品種果實感官評價得分及變異

顯著性分析采用Tukey檢驗。同行不同小寫字母表示0.05水平上差異顯著。下同

Tukey test was used for significance analysis. Different lowercase letters in the same column show significant difference at 0.05 level. The same as below

2.2 質構屬性

在質構屬性指標中，硬度反映的是咀嚼時果實的堅實度[12]，彈性反映的是被測樣品經歷擠壓發生形變后恢復原形的能力，回復性和彈性相似，表征的是食物在受到壓力、咀嚼后回彈的能力。凝聚性又稱內聚性，反映的是菠蘿果實內部粘合力的大小，體現的是果實的致密程度和咀嚼過程中保持果肉完整的性質，凝聚性越高則果實口感越緊實[2]。膠著性表現為咀嚼吞咽一個無彈性的樣品所需的能量，為硬度和凝聚性的乘積。咀嚼性體現了樣品在被咀嚼過程中的持續抵抗性，樣品的硬度值越大、組織越致密，纖維感和凝聚性越強，咀嚼性越強，咀嚼起來越費力。最大剪切力表示樣品在被剪切過程中需要的最大的力。

不同菠蘿品種新鮮果肉的力學特性存在顯著差異（表4），其中硬度、咀嚼性和最大剪切力是影響品種間質構屬性差異的重要指標。7個供試菠蘿品種中，‘巴厘’菠蘿果肉的硬度、咀嚼性、最大剪切力顯著高于其他品種，其次是‘無刺卡因’和‘金菠蘿’；‘臺農16號’及‘臺農17號’菠蘿果肉的硬度、咀嚼性、最大剪切力顯著低于其他品種；其他指標如彈性、凝聚性、膠著性及回復性等品種間變異較小。

影響菠蘿果中柱質構特性的關鍵指標與果肉一致，但不同品種的果中柱質構表現與果肉略有不同（表5）。所有品種中，‘金菠蘿’果中柱的硬度、咀嚼性和最大剪切力顯著高于其他品種。其次是‘無刺卡因’和‘巴厘’，‘臺農16號’及‘臺農17號’的果中柱的硬度、咀嚼性、最大剪切力顯著低于其他品種。同一品種菠蘿其果中柱的硬度、膠著性、咀嚼性及纖維性明顯比果肉的強，果中柱的硬度平均為8 582.62 N，是果肉的3—5倍。菠蘿果中柱的膠著性平均為果肉的4—7倍，咀嚼性為3—6倍。大部分受測菠蘿品種果肉和果中柱的質構特性在品種間的排名基本一致，但‘金菠蘿’果肉和果中柱的質構特性差異較大，其果肉的硬度、咀嚼性在受測的7個菠蘿品種中屬于中等，但果中柱的硬度、咀嚼性、最大剪切力都顯著高于其他品種。

表4 不同菠蘿品種果肉質構差異

表5 不同菠蘿品種果中柱質構差異

2.3 果實理化成分

所有理化成分指標在不同菠蘿品種間均存在顯著差異（表6，＜0.05），其中可溶性蛋白和維生素C的差異最大，變異系數分別為64%、50%，均為高度變異；其次是糖酸比、可溶性果膠含量、可滴定酸，變異系數在16%—30%，為中等變異；可溶性固形物和纖維素的變異系數小于15%。

7個受測品種中，‘臺農17號’的可溶性蛋白最高（1.95 mg?g-1），其次是‘金菠蘿’和‘巴厘’，其他品種的可溶性蛋白均低于1.0 mg?g-1，‘無刺卡因’的可溶性蛋白含量最低。‘金菠蘿’的維生素C含量顯著高于其他品種（540 mg?kg-1），其次是‘臺農11號’和‘臺農16號’，其余品種維生素C含量均低于250 mg?g-1，其中‘無刺卡因’的維生素C含量最低。糖酸比為可溶性固形物和可滴定酸的比值，可當作甜酸味的表示尺度[15]。‘臺農17號’和‘金菠蘿’的糖酸比明顯高于其他品種，分別為31.82和27.86，其次是‘臺農4號’和‘臺農11號’，其他品種糖酸比低于20，其中‘巴厘’的糖酸比最低（14.9）。果膠作為菠蘿中重要的膳食纖維成分，能預防心腦血管疾病和控制血糖[32]，并且對于口感也有一定的影響。本研究發現，果肉硬度更低、肉質更軟嫩的品種可溶性果膠含量更高，在受測品種中，果肉質地較軟的‘臺農16號’‘臺農4號’及‘臺農17號’可溶性果膠含量均在23 mg?g-1以上，顯著高于其他品種，‘巴厘’果肉中的可溶性果膠含量最少。不同品種間可滴定酸質量分數在0.49%—0.83%，品種間變異系數較小，‘臺農16號’和‘無刺卡因’的可滴定酸質量分數顯著高于其他品種，分別為0.83%和0.74%，‘金菠蘿’和‘臺農17號’的可滴定酸質量分數最低，分別為0.49%和0.51%。‘臺農17號’的可溶性固形物含量顯著高于其他品種，而‘巴厘’顯著低于其他品種。‘金菠蘿’纖維素含量顯著高于其他品種，‘臺農17號’的纖維素含量最低。

表6 不同品種菠蘿果肉理化指標

2.4 影響感官特征的質構及理化指標

研究發現，菠蘿果肉質地剖面分析指標與感官評價中質地相關的部分指標存在顯著相關。質構指標中的硬度、咀嚼性、最大剪切力與感官評價指標的易嚼性呈顯著負相關，與殘渣量和纖維感呈顯著正相關，相關系數均在0.89以上（表7）。同時，這3個指標與感官總分之間也表現出很強的相關性，是影響菠蘿感官特征的關鍵質構指標。回復性、膠著性、彈性和凝聚性與感官評價中的質地指標相關性不顯著。

菠蘿果中柱質構指標和感官評價結果進行相關性分析，得到的結論與果肉一致。因此，本研究選擇硬度、咀嚼性、最大剪切力3個質構指標用于菠蘿果實質地和食味品質的綜合評價。果肉的理化成分對于感官品質具有較大的影響[33-35]。對菠蘿果肉的8個理化組分與感官評價指標的相關性分析發現（表8），受測的8個理化指標中，影響感官評價及感官總分的指標包括可溶性固形物、糖酸比及可溶性果膠。其中，可溶性固形物與感官評價指標果肉嫩度、果肉甜度及果肉易嚼性呈顯著性正相關，與果肉殘渣量及纖維感呈顯著負相關；糖酸比與果肉甜度顯著相關；可溶性果膠與果肉嫩度、易嚼性呈顯著性正相關，與果肉殘渣量及纖維感呈顯著負相關。纖維素含量與果肉纖維感顯著正相關，但和感官總分相關性不明顯。而可溶性固形物、糖酸比及可溶性果膠與感官總分則存在顯著相關性，因此，篩選以上3個理化指標用于菠蘿果實質地和食味品質的綜合評價。

表7 菠蘿果肉質構屬性和感官評價指標的相關性分析

*：在0.05級別（雙尾）相關性顯著；**：在0.01級別（雙尾）相關性顯著。下同

*: At 0.05 level (two-tailed), the correlation is significant; **: At 0.01 level (two-tailed), the correlation is significant. The same as below

表8 菠蘿果肉理化指標和感官評價指標的相關性分析

2.5 基于質地及理化指標的品質綜合評價

感官評價能夠直接反映樣品的食味品質，但其不能很好地量化樣品之間的品質差異，通過質地屬性和理化組分等指標的補充，篩選出影響感官品質的關鍵指標，將多維指標融合，可有效補充感官評價中客觀性不足的缺陷。根據以上結果得知，顯著影響感官評價的質構和理化指標包括：硬度、咀嚼性、最大剪切力、可溶性固形物、糖酸比及可溶性果膠。在綜合評價前，根據分析數據的特點，使用SPSSAU軟件將數據進行區間化的標準化[30-31]，數據標準化方法見1.6。

基于關鍵質構及理化指標的綜合評價結果見圖1，綜合排名為：‘臺農17號’＞‘臺農16號’＞‘臺農4號’＞‘金菠蘿’＞‘臺農11號’＞‘無刺卡因’＞‘巴厘’，排名結果與單獨感官評價的結果基本一致，說明選取的質構、理化指標具有代表性。其中‘臺農17號’果肉軟嫩、易咀嚼、可溶性果膠含量較高，且可溶性固形物和糖酸比最高，果實整體質地和食味品質最好。其次是‘臺農16號’，果肉的可溶性果膠含量最高、果肉軟嫩、易咀嚼，可溶性固形物含量僅次于‘臺農17號’，但可滴定酸含量較高、糖酸比較低，屬于高酸高甜品種。‘臺農4號’可溶性果膠含量較高、硬度適中、較易咀嚼，糖酸比適中、果肉較甜。‘臺農11號’果肉質地和甜度一般，可溶性固形物含量偏低。卡因和‘巴厘’菠蘿果肉質地和口感較差，果肉偏酸。

圖1 集合感官、質構及理化分析指標的菠蘿果肉品質綜合評價

2.6 主成分回歸分析

進一步建立基于菠蘿質構測試及理化分析的菠蘿感官品質預測模型，將篩選出的6個顯著影響感官評價的質構和理化指標作為自變量，感官評分作為因變量，在回歸分析之前先檢驗各個參數變量的方差膨脹因子（variance inflation factor，VIF），判斷各指標是否存在共線性問題。可得硬度、咀嚼性、最大剪切力，可溶性固形物、糖酸比及可溶性果膠的VIF分別為9.521、44.472、8.453、9.237、6.603和12.645。診斷結果表明這6個關鍵指標間存在一定的共線性問題，需要先進行主成分分析，才能進行回歸分析。

對篩選出的6個關鍵指標進行主成分分析，得到各主成分（F1—F6）的特征根、方差貢獻率（表9）。因前兩個主成分的特征值較大，且累計貢獻率達到93.87%，故提取2個主成分，即將F1、F2用作后期進行回歸分析。將各主成分因子得分作為自變量，標準化后的感官總分作為因變量，進行回歸分析建立多元線性回歸方程。將各主成分因子得分作為自變量，標準化后的感官總分作為因變量，進行回歸分析建立多元線性回歸方程。感官總分的回歸模型2=0.916，意味著篩選的6個關鍵質地、理化指標可以解釋感官評價總分91.6%的變化原因，模型通過F檢驗（F=21.681，=0.007＜0.05）。另外，針對模型的多重共線性進行檢驗發現，模型中VIF值均小于5，意味著不存在共線性問題；并且D-W值在2附近，說明模型不存在自相關性，樣本數據之間并沒有關聯關系，模型較好。

表9 前6個主成分特征根與方差貢獻率

用原始變量替換模型中的主成分變量，從而得到質構特性和理化指標對菠蘿感官評價的多元回歸方程：=-0.1811-0.1852-0.1823+0.1824+0.1485+0.1696。

式中：1為硬度；2為咀嚼性；3為最大剪切力；4為可溶性固形物；5為糖酸比；6為可溶性果膠。

為了檢驗模型的預測精度，用20個樣品的試驗數據對模型進行外部檢驗，感官評價預測模型預測的決定系數為0.916，標準偏差為0.11，說明預測模型驗證的精度較高，通過理化成分指標和質構特性指標建立的感官綜合評價預測模型對不同品種菠蘿口感的判別具有較好的指示意義。

3 討論

3.1 不同菠蘿品種品質比較

菠蘿品質主要包括外觀、理化、質地、營養、感官等多方面指標，且存在很大的品種間差異，這些品質差異直接影響菠蘿的口感和風味[36-42]。因此，不同菠蘿品種果實品質特性分析是篩選優良菠蘿品種的重要依據。本研究測定了我國主栽的7個菠蘿品種果實的感官、質地與理化指標。研究結果表明，果肉感官指標中，果肉殘渣量和果實香氣在品種間的差異較大，變異系數為22%，果肉嫩度在品種間的差異最小；質地及理化指標中，可溶性蛋白和維生素C在品種間變異最大，變異系數為50%—64%，其次為硬度、咀嚼性及最大剪切力，變異系數在20%—30%，其他指標變異均在20%以下，品種間差異較小。

3.2 感官與質地、理化特性指標的關系

劉聰等[43]在蜜瓜上的研究發現，感官品質與質地指標間有很強的相關性，本研究通過相關性分析得到質構屬性中的果肉硬度、咀嚼性與感官評價中果肉質地顯著正相關。菠蘿果肉質構屬性中的硬度、咀嚼性、最大剪切力越大，果肉結構越致密、粗纖維含量越多，切斷果肉所需的剪切力越大，人咀嚼時耗費的能量越多，越不易咀嚼[28]，整體感官總分較低。菠蘿品種間質構屬性的差異是造成果實質地差異進而影響感官總體評價的要素之一。

理化指標中的可溶性果膠含量與果肉軟嫩度密切相關，同樣是形成品種間果實質地差異的關鍵因素。潘好斌等[2]在薄皮甜瓜上的研究表明，可溶性果膠含量較高品種口感更細軟，尹玲等[44]也發現果膠含量與南瓜果實硬度呈負相關。白牡丹等[45]對‘香露香梨’及其親本果實發育過程中質地產生差異的原因進行探究，也發現水溶性果膠的差異是導致‘香露香梨’與親本果實質地差異的關鍵因素，在成熟果實中，硬度低、脆性較好的‘玉露香梨’和‘庫爾勒香梨’果實中水溶性果膠含量較高。本研究發現，可溶性果膠含量高、纖維含量低的菠蘿品種果肉更細嫩、纖維感和殘渣量更少，與前人的報道相似。

可溶性固形物和糖酸比則與果實的食味品質密切相關。可溶性固形物主要以可溶性糖為主，糖酸比為可溶性固形物與可滴定酸的比值，二者均為果實甜味的主要來源[46]，是影響感官評價中果肉甜度及感官總分的重要指標。李麗梅[34]對北方23個梨品種的理化特性分析和感官評價發現，可溶性固形物的含量能夠體現果實甜度，糖酸比則可以更明確地說明果實的風味，糖酸比高，果實甜度較大或酸度較小，整體風味較好。本研究發現可溶固形物及糖酸比越高的菠蘿品種，果肉甜度及感官評價總分更高。

3.3 菠蘿質地與食味品質綜合評價

菠蘿的食用品質是一個復雜的綜合性狀，包含口感、食味、營養等，前人對菠蘿品質的研究主要集中在外觀品質、理化及營養品質[36-42]，如張玉梅等[42]對‘金菠蘿’‘臺農17號’‘巴厘’等5個菠蘿品種果實品質進行比較，發現受測的5個菠蘿品種中‘金菠蘿’和‘臺農17號’的品質較好，其中‘金菠蘿’的品質綜合排名最高，其次是‘臺農17號’，這與本研究的結論有所不同，主要原因是其進行不同品種菠蘿品質評價時研究的品質因子重點關注外觀品質（果形指數、色度等）及營養品質（糖度、可滴定酸等），缺少關于菠蘿質地和感官的評價，本研究發現‘金菠蘿’果實的糖酸比較高，但果肉的化渣性差、不易咀嚼，果中柱幾乎不可食用；‘臺農17號’果肉細嫩、好咀嚼且可溶性固形物、果膠和糖酸比更高，綜合品質表現比‘金菠蘿’更好。水果的質地及食味品質是水果品質評價中不可或缺的部分，然而目前針對菠蘿質地品質評價的研究僅通過品嘗進行簡單定性描述[20,42,47-50]，缺乏定量的指標和數據進行支撐，帶有很強的主觀性。劉亞男等[20]對不同菠蘿品種產量及品質差異進行探究，其研究對于菠蘿口感、風味的試驗結果僅進行“爽脆”“粗糙”及“甜酸”“清甜”等定性描述，難以進行差異顯著性統計分析。

目前對于菠蘿的質地及食味品質的綜合評價比較缺乏，而這兩者又是影響消費者歡迎度最重要的指標。本研究將感官評價、質構屬性和理化組分多維方法結合，通過相關性分析得到菠蘿果實質構屬性中的硬度、咀嚼性、最大剪切力及理化指標中的可溶性固形物、糖酸比、可溶性果膠與感官評價中質地有關的指標相關性顯著，這與前人在獼猴桃、夏橙、柑橘、芒果等水果上的研究一致[13-18,51-52]。另外，本研究運用合理的統計方法構建菠蘿感官評價的預測模型，形成了有效評價菠蘿感官品質特征的綜合指標體系，并對現有主流菠蘿品種的感官、質構和理化指標進行了系統分析，結果更加全面客觀。

4 結論

15個質構、理化指標在菠蘿品種間存在較大差異，其中，可溶性蛋白及維生素C在品種間差異最大，其次是糖酸比、咀嚼性、最大剪切力、可溶性果膠及硬度。利用相關性分析的方法篩選出影響感官評價的關鍵質構、理化指標6項，分別為硬度、咀嚼性、最大剪切力、可溶性固形物、糖酸比及可溶性果膠。對6個關鍵性質構和理化指標的綜合評價結果與感官評價結果一致，進一步利用主成分回歸分析方法對篩選的關鍵指標構建菠蘿感官評價的預測模型，Y（感官評價總分的預測值）=-0.181硬度-0.185咀嚼性-0.182最大剪切力+0.182固形物+0.148糖酸比+0.169可溶性果膠，模型精度較高。因此，根據感官評價、質構屬性和理化組分等多種方法的有效融合和關鍵指標的篩選及模型的建立，可以更加有效地評價菠蘿的質地和食味品質，此方法也可為其他作物優良品種資源的篩選提供參考。

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Comprehensive Evaluation of Fruit Texture and Taste Quality of Pineapple Based on Multiple Methods

1College of Sanya Nanfan Research Institute, Hainan University, Sanya 572000, Hainan;2College of Tropical Crops, Hainan University, Haikou 570208;3College of Resources and Environmental Science, China Agricultural University, Beijing 100083;4Hainan Tiandiren Ecological Agriculture Co., LTD, Haikou 570100

【Objective】This study adopted different methodologies to identify the key texture characteristics and physicochemical indexes affecting the total sensory quality of pineapple (), and to establish a new comprehensive evaluation method for the precise testing of fruit texture and taste quality.【Method】In this study, seven different varieties of pineapple were selected for the measurement of sensory attributes, texture characteristics, and physicochemical compositions. Based on the variance and correlation analysis, the key texture properties and physicochemical indexes that affect sensory quality were identified. Further, the principal component regression analysis was performed, with key texture characteristics and physicochemical indexes as independent variables, and the total score of sensory evaluation as dependent variables, to obtain a statistically significant prediction model for the comprehensive evaluation of pineapple quality.【Result】There were significant differences in some texture properties and physicochemical indexes among different varieties of pineapple, such as hardness, chewiness, maximum shear force, sugar-acid ratio, soluble protein, vitamin C and soluble pectin; the coefficient of variation among varieties was greater than 25%, while the difference in elasticity and cohesiveness was not significant among varieties. The overall satisfaction score of different pineapple varieties from the highest to lowest was Tainong 17＞Tainong 16＞Tainong 4＞MD-2＞Tainong 11＞Smooth Cayenne＞Comte de Paris. Tainong 17 showed the best quality of fruit texture and taste, its total soluble solid content was 16.23%, sugar to acid ratio was 31.82, soluble pectin content was 23.72 mg?g-1, hardness was 1 826.55 N, Chewiness was 789.77 mJ, and the maximum shear force was 3 491.37 N. Correlation analysis showed that there were six key indexes affecting the overall satisfaction of sensory significantly, including hardness, chewiness, maximum shear force and physicochemical index of soluble solids, sugar-acid ratio and soluble pectin. The determination coefficientRof the sensory quality prediction model based on the principal component regression analysis was 0.916, and the standard deviation was 0.11. 【Conclusion】 The texture and taste quality of pineapple vary greatly among different varieties, and a single evaluation method could not accurately evaluate its comprehensive quality. A prediction model was established for pineapple sensory evaluation based on the key texture properties and physicochemical indexes, which could accurately predict the texture and taste quality of pineapple, and made up for the lack of objectivity in artificial sensory analysis.

pineapple; sensory evaluation; texture properties; physiochemical composition; correlation analysis

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.15.014

2022-10-27；

2022-12-28

海南省院士工作站（SQ2019ysgzz0037）、海南省重點研發計劃-菠蘿種質資源收集、鑒定及優良品種綠色栽培技術研究（ZDYF2021XDNY117）、共建綠色鳳梨品牌及創新型人才培育合作協議（RH2100006535）、海南高附加值作物專用肥開發及示范（RH2200004932）

付山，E-mail：18271660293@163.com。通信作者李婷玉，E-mail：lity@hainanu.edu.cn

（責任編輯 趙伶俐）