沙田柚感官品質(zhì)的定量描述分析研究

曾憲錄，林文健，吳廣霞，陳志彬，李必愛(ài)，黎淵明，林秀瓊

（嘉應(yīng)學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，廣東 梅州 514015）

【研究意義】沙田柚（Citrus grandis）酸甜適中，含有豐富的糖類(lèi)、有機(jī)酸、維生素、黃酮等營(yíng)養(yǎng)成分［1-3］。沙田柚的感官品質(zhì)是理化指標(biāo)不能代替的衡量其品質(zhì)的最重要特性，是指導(dǎo)果樹(shù)管理、果實(shí)采購(gòu)的重要依據(jù)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，對(duì)于柚類(lèi)或其他水果的研究，一般都是綜合考察產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)和感官品質(zhì)，而對(duì)感官評(píng)價(jià)往往相對(duì)薄弱和模糊。而且，沙田柚的感官評(píng)定尚沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上依靠個(gè)人感受和經(jīng)驗(yàn)，因而對(duì)相同柚果的評(píng)價(jià)可能有較大差異［3］。多數(shù)研究對(duì)于沙田柚的感官品質(zhì)只是定性描述，如甜、酸、苦、脆、多汁、異味等［4］。食品感官品質(zhì)的定量描述分析法是美國(guó)的Targon公司于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立的，旨在克服風(fēng)味剖面法和質(zhì)地剖面法的缺點(diǎn)，在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中引入統(tǒng)計(jì)分析，目前已被廣泛應(yīng)用于葡萄［5］、蘋(píng)果醬［6］、香菇醬［7］、食醋［8］、獼猴桃［9］等各種食品的感官評(píng)定。定量描述分析法有助于定量地確定栽培、加工工藝對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和感官品質(zhì)的影響，如田維娜等［10］采用定量描述分析法結(jié)合主成分分析對(duì)輕微熱處理對(duì)荸薺的感官品質(zhì)的影響進(jìn)行分析。王娟等［11］通過(guò)定量描述法比較了菠蘿的3種熱處理方法，得出微波處理優(yōu)于高溫處理和熱水處理的結(jié)論。定量描述法比評(píng)分法能夠評(píng)定更多屬性，因?yàn)榭梢园阉袑傩苑譃閹讉€(gè)部分，分別由不同評(píng)定小組完成，并且可以進(jìn)行不同處理間的方差分析，如李志江等［12］對(duì)葡萄酒的感官評(píng)定就分析了13個(gè)屬性?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】本研究采用定量描述分析方法對(duì)不同產(chǎn)地的沙田柚進(jìn)行了評(píng)定，通過(guò)品嘗、分析沙田柚果感官評(píng)定的各種屬性，提煉出幾個(gè)相對(duì)容易定量描述的屬性，嘗試建立沙田柚的感官評(píng)定方法?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以多年經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，選擇一個(gè)代表性果園的沙田柚作為參照標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定各個(gè)屬性的參考值，這樣有助于評(píng)定員對(duì)感官屬性賦值。期望所建立的沙田柚感官評(píng)定方法能使經(jīng)過(guò)初步培訓(xùn)的評(píng)定員能夠?qū)ι程镨值母泄倨焚|(zhì)做出可重復(fù)的、客觀的評(píng)定，且通過(guò)理化指標(biāo)的測(cè)定分析感官品質(zhì)與理化性質(zhì)的相關(guān)性，印證感官評(píng)定方法的可靠性，也為通過(guò)理化指標(biāo)測(cè)定快速判斷沙田柚果實(shí)的感官品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試沙田柚來(lái)自梅州市梅江區(qū)、梅縣區(qū)、大埔縣、平遠(yuǎn)縣以及廣西容縣、湖南永州、重慶長(zhǎng)壽7個(gè)產(chǎn)地其中，梅州本地的沙田柚直接向果園采購(gòu)，外地的從淘寶網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)，每個(gè)產(chǎn)地評(píng)定8個(gè)柚子，均為采摘后存放數(shù)天至2周內(nèi)。

1.2 沙田柚感官品質(zhì)評(píng)定方法

1.2.1 感官屬性確定 通過(guò)評(píng)定員集體對(duì)沙田柚初步品嘗和討論，挑選出具有代表性的詞匯來(lái)描述沙田柚果實(shí)的8個(gè)感官屬性：果皮（外果皮）香氣、果肉（汁胞）香氣、果粒飽滿度、多汁度、化渣度（嫩度）、甜度、酸度和苦味。對(duì)貯藏后期才可能出現(xiàn)的屬性（如發(fā)酵味、酒味等）以及一般評(píng)定員可能難以描述的屬性（如酸甜協(xié)調(diào)度）則不予評(píng)定。

1.2.2 感官評(píng)定實(shí)施 感官評(píng)定由5組、每組15人的評(píng)定員分5批次完成，評(píng)定員從來(lái)自嘉應(yīng)學(xué)院食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)大三學(xué)生中挑選，相當(dāng)于初級(jí)評(píng)定員。對(duì)每個(gè)柚子進(jìn)行編號(hào)后，分別測(cè)量其體積（采用排水體積法）和重量（包括鮮重、果皮重量、果肉重量和果籽重量），計(jì)算比重。采用7個(gè)等級(jí)描述感覺(jué)強(qiáng)度，即：0=感覺(jué)不到、1=閾值（似有似無(wú)）、2=非常輕微、3=輕微、4=中等、5=較強(qiáng)、6=非常強(qiáng)。以梅州市梅江區(qū)金山街道黃坑村李永方家庭果園的沙田柚作為參照樣品，其果園施肥管理水平和沙田柚品質(zhì)代表梅州市的中上水平。由于其酸度和苦味介于無(wú)和閾值之間，規(guī)定取值=0.5，其他屬性均為中等，取值=4，其他樣品與參照樣品比較給出強(qiáng)度估值，可以取小數(shù)值；每個(gè)樣品的感官品質(zhì)總評(píng)分由6個(gè)正向?qū)傩詮?qiáng)度值累加，再減去酸度和苦味兩個(gè)負(fù)向?qū)傩缘膹?qiáng)度值得到。對(duì)每個(gè)樣品的果肉和果皮進(jìn)行均分、編號(hào)。在組織者講解評(píng)定要求和方法后，由每位感官評(píng)定員獨(dú)立評(píng)定、不進(jìn)行交流和討論。在評(píng)定每個(gè)樣品前都用礦泉水漱口，每個(gè)樣品評(píng)定間隔1～3 min。

1.3 沙田柚理化指標(biāo)測(cè)定方法

從每個(gè)小組（批次）所評(píng)定的沙田柚中，分別選出感官品質(zhì)總分順序的高、中、低4個(gè)，即最高分1個(gè)、中等分值2個(gè)、最低分1個(gè)，5個(gè)小組共選擇20個(gè)沙田柚，取部分果肉（汁胞）冷凍干燥至含水量3%左右，測(cè)定可溶性糖、總酸、粗纖維、維生素C和灰分含量，考察這些指標(biāo)與感官評(píng)分之間的相關(guān)性。

果肉可溶性糖含量按NY/T 2742—2015名稱(chēng)測(cè)定，總酸含量按GB/T 12456—2008采用酸堿滴定法測(cè)定，粗纖維含量按GB/T 5009—2003測(cè)定，維生素C含量按GB 5009.86—2016采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定，灰分含量按GB 5009.4—2016測(cè)定，水分含量按GB 5009.3—2016測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和結(jié)果圖繪制，用SPSS17.0軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析，差異顯著性測(cè)驗(yàn)采用Duncan多重比較標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同評(píng)定小組沙田柚感官品質(zhì)評(píng)定結(jié)果的差異性

從表1可以看出，不同評(píng)定小組評(píng)定的沙田柚各項(xiàng)感官屬性強(qiáng)度均無(wú)顯著差異，說(shuō)明本研究采用的評(píng)定方法具有很好的可重復(fù)性；值得注意的是，酸度和苦味的標(biāo)準(zhǔn)差較大，反映出評(píng)定員個(gè)體之間對(duì)這兩種滋味的感覺(jué)有較大差異，這可能與酸度和苦味的閾值比甜味和咸味更低有關(guān)，也可能與沙田柚本身的酸味和苦味都很弱有關(guān)，如果感官評(píng)定蜜柚則酸度會(huì)更明顯，評(píng)定結(jié)果可能就不會(huì)有較大差異。

表1 不同評(píng)定小組沙田柚感官品質(zhì)評(píng)定結(jié)果比較Table1 Sensory evaluation results of Citrus grandis by different evaluation panels

2.2 不同產(chǎn)地沙田柚感官品質(zhì)的差異性

由表2可知，除了化渣度、酸度和苦味沒(méi)有顯著差異外，供試7個(gè)產(chǎn)地（果園）的沙田柚其他感官屬性均有不同程度的差異，感官總評(píng)分以梅州梅縣區(qū)的22.70分最高，顯著高于除梅州大埔外的其他產(chǎn)地，而其他產(chǎn)地沙田柚感官屬性間則沒(méi)有顯著差異。

2.3 沙田柚果實(shí)感官品質(zhì)評(píng)分與營(yíng)養(yǎng)成分含量的相關(guān)性

由表3可知，不同感官評(píng)分（高分、中分、低分）的沙田柚，除可溶性糖和維生素C含量沒(méi)有顯著差異外，總酸、粗纖維和灰分含量呈現(xiàn)出不同程度的差異。盡管高、中、低分3組的可溶性糖和維生素C含量之間沒(méi)有顯著差異，但低分組的標(biāo)準(zhǔn)差很大，說(shuō)明低分組沙田柚不同果實(shí)之間差異較大，而高分組中不同果實(shí)之間更一致，從另一方面表明感官評(píng)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

表2 不同產(chǎn)地沙田柚感官品質(zhì)比較Table2 Sensory quality traits of Citrus grandis from different production origins

表3 不同感官品質(zhì)評(píng)分沙田柚果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分含量比較Table3 Comparison of Nutritional indexes with Citrus grandis with different total sensory evaluation scores

2.3.1 可溶性糖含量與感官品質(zhì)的相關(guān)性 從圖1可以看出，沙田柚果肉中可溶性糖含量與甜度（R=0.182）、多汁度（R=0.182）以及感官品質(zhì)總分（R=0.202）均有極顯著正相關(guān)關(guān)系，與苦味則呈顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.132），而與果皮香氣、果肉香氣、果粒飽滿度、化渣度、酸度沒(méi)有顯著相關(guān)性。表明可溶性糖含量對(duì)沙田柚的感官品質(zhì)具有關(guān)鍵作用，直接影響甜度和苦味，間接影響多汁度。但多汁度與含水量的相關(guān)度不如多汁度與可溶性糖含量和甜度的相關(guān)度，說(shuō)明主觀的多汁度并不能反映客觀的含水量，同時(shí)其容易誤判，不適合用作沙田柚的感官評(píng)定指標(biāo)。

圖1 沙田柚果肉可溶性糖含量與感官品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Fig.1 Correlation coefficients between soluble sugar content and sensory traits of Citrus grandis

2.3.2 總酸含量與感官品質(zhì)的相關(guān)性 隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，沙田柚果肉的甜度和酸度都可能發(fā)生變化［13］，因此本研究只取采收2周以?xún)?nèi)的沙田柚。圖2顯示，沙田柚果肉的總酸含量與感官評(píng)定的酸度沒(méi)有顯著相關(guān)性，這可能與沙田柚本身的酸度很低有關(guān)，使得評(píng)定員對(duì)酸的評(píng)定有較大差異，表明測(cè)定總酸含量比感官評(píng)定的酸度更為可靠，或者沙田柚感官評(píng)定可以不選擇酸度指標(biāo)，以減少個(gè)體差異帶來(lái)的干擾?？偹岷颗c化渣度（R=0.183）呈極顯著正相關(guān)，而與果粒飽滿度（R=-0.168）和甜度（R=-0.174）呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明總酸含量對(duì)感官品質(zhì)既有正向作用、也有負(fù)向作用，與總評(píng)分沒(méi)有顯著相關(guān)性。因此，最佳的總酸含量可能處于某一范圍，而且需要結(jié)合其它指標(biāo)比如糖酸比才能建立與感官品質(zhì)更好的聯(lián)系，有待進(jìn)一步研究。

圖2 沙田柚果肉總酸含量與感官品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Fig.2 Correlation coefficients between total acid content and sensory traits of Citrus grandis

2.3.3 維生素C含量與感官品質(zhì)的相關(guān)性維生素C是水果、蔬菜中的重要營(yíng)養(yǎng)成分。從圖3可以看出，沙田柚果肉中維生素C含量與果肉香氣（R=0.198）與化渣度（R=0.195）呈極顯著正相關(guān)，而果肉香氣是容易忽略、卻又極為重要的一種感官屬性。維生素C含量與酸度呈極顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.164），這可能與如前所述的總酸含量低以及評(píng)定誤差大有關(guān)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，維生素C含量與甜度（R=-0.143）、苦味（R=-0.157）均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明維生素C在沙田柚果肉中起著重要的調(diào)和作用。

2.3.4 粗纖維含量與感官品質(zhì)的相關(guān)性 從圖4可以看出，沙田柚果肉中粗纖維含量與多汁度呈極顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.292），與果粒飽滿度（R=-0.137）和甜度（R=-0.142）呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明粗纖維含量是評(píng)價(jià)沙田柚感官品質(zhì)很好的負(fù)向指標(biāo)。

圖3 沙田柚果肉維生素C含量與感官品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Fig.3 Correlation coefficients between vitamin C content and sensory traits of Citrus grandis

圖4 沙田柚果肉粗纖維含量與感官品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Fig.4 Correlation coefficients between crude fiber content and sensory traits of Citrus grandis

2.3.5 灰分含量與感官品質(zhì)的相關(guān)性 圖5顯示，沙田柚果肉灰分含量與果肉香氣（R=0.196）、甜度（R=0.237）和總評(píng)分（R=0.193）呈極顯著正相關(guān)，果皮香氣（R=0.156）、多汁度（R=0.143）呈顯著正相關(guān)。因此，灰分含量是一個(gè)預(yù)測(cè)沙田柚果肉感官品質(zhì)的極好指標(biāo)，也說(shuō)明沙田柚種植管理中應(yīng)多施礦物質(zhì)含量高的肥料、減少氮肥比例，以提高沙田柚感官品質(zhì)。

圖5 沙田柚果肉灰分含量與感官品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Fig.5 Correlation coefficients between ash content and sensory traits of Citrus grandis

3 討論

本研究通過(guò)選用果皮香氣、果肉香氣、顆粒飽滿度、多汁度、化渣度、甜度、酸度和苦味等8個(gè)屬性定量描述沙田柚的感官品質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：評(píng)定員對(duì)酸度的評(píng)定差異較大、與測(cè)定的總酸含量沒(méi)有相關(guān)性，說(shuō)明對(duì)沙田柚這類(lèi)酸味不明顯的水果可以不評(píng)定酸度指標(biāo)；多汁度指標(biāo)容易受到甜度的影響而出現(xiàn)誤判；其他6個(gè)屬性都具有很好的可重復(fù)性和客觀性。因此，沙田柚的感官評(píng)定可以采用果皮香氣、果肉香氣、顆粒飽滿度、化渣度、甜度和苦味這6個(gè)屬性，不評(píng)定酸度和多汁度可以減少干擾項(xiàng)。定量描述分析法的關(guān)鍵是要提供可以定量的參照樣品，對(duì)其感官?gòu)?qiáng)度人為設(shè)定一個(gè)值。本研究選擇一個(gè)代表性較強(qiáng)的果園，從中挑選出品質(zhì)較為一致的沙田柚作為參照樣，評(píng)定結(jié)果表明這種方法是可行的。

過(guò)量施用化肥可使沙田柚感官品質(zhì)嚴(yán)重下降、果皮變厚、果肉口感變差［14-16］，而施用有機(jī)肥能使沙田柚的糖、酸、維生素等各項(xiàng)品質(zhì)得到提高［17］。近年來(lái)果農(nóng)和政府都更加重視施用有機(jī)肥，增加肥料中礦物元素（如磷、鉀、鈣、鎂、鋅等）比例而減少氮素比例［18-19］，有機(jī)肥結(jié)合測(cè)土施肥、矯正施肥都有利于提高沙田柚產(chǎn)品和品質(zhì)［20-22］。本研究結(jié)果表明，柚肉灰分含量越高，則感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)越高，在目前的施肥水平下還需增加礦物元素比例，減少氮肥比例，尤其在果實(shí)生長(zhǎng)后期糖分積累時(shí)。

通過(guò)沙田柚果肉感官品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，果實(shí)比重、可溶性糖含量、維生素C含量、灰分含量與感官品質(zhì)有極顯著相關(guān)性，如果將來(lái)開(kāi)發(fā)出可快速判定沙田柚感官品質(zhì)的人工智能系統(tǒng)，則可以選擇這些指標(biāo)。另外，沙田柚的果皮和果肉香氣成分豐富［17,23］，是否可選擇其中1～2種成分（如果皮中的檸檬烯、果肉中的醇類(lèi)和脂類(lèi)），加上本研究所測(cè)定的幾種成分，再結(jié)合近紅外檢測(cè)糖分［24］、電子鼻、電子舌［25］等快速間接測(cè)定技術(shù)，來(lái)快速間接判定果實(shí)感官品質(zhì)，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出沙田柚感官品質(zhì)人工智能評(píng)定技術(shù)［26］，有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

本研究提出了一種沙田柚果實(shí)品質(zhì)感官定量描述評(píng)定方法，可以選取果皮香氣、果肉香氣、果粒飽滿度、化渣度、甜度和苦味等6個(gè)感官屬性進(jìn)行評(píng)定；而多汁度容易受甜度影響而誤判，酸度因沙田柚本身酸度低誤差也較大，不宜選用。不同評(píng)定小組評(píng)定結(jié)果的一致性以及營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)與感官評(píng)定結(jié)果的一致性，說(shuō)明該方法具有可行性和客觀性。