嶺南地區(qū)荔枝主栽品種品質(zhì)評價分析

鄭錦錦, 劉帥, 陳巖*, 張欣, 楊慧, 劉香香, 王富華*

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與監(jiān)測技術(shù)研究所， 廣州 510640； 2.華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院， 武漢 430070)

荔枝外觀鮮艷、肉質(zhì)潔白、營養(yǎng)豐富、香甜可口，與香蕉、菠蘿、龍眼一同被稱為“南國四大名果”，深受消費者喜愛[1-2]。近年來，隨著人民生活水平以及政府監(jiān)管能力的提高，人們對農(nóng)產(chǎn)品的消費已從過去的安全消費向優(yōu)質(zhì)化升級[3-4]。因此，品質(zhì)研究成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的熱點研究方向。目前，在蘋果、梨、柑橘等大宗水果方面均有大量最新的品質(zhì)研究報道[5-6]，而對荔枝的研究主要為品種與品質(zhì)的關(guān)系，未考慮產(chǎn)地對品質(zhì)的影響[7-8]。鮮食荔枝的外觀品質(zhì)包括荔枝大小、果皮色澤、可食率等，營養(yǎng)風味品質(zhì)則主要為Vc、可溶性固形物、糖酸比等[9]。陳杭君等[10]通對廣東省21個主栽荔枝品種進行聚類分析，篩選出紅繡球、妃子笑等綜合品質(zhì)較好的荔枝品種，但是該研究采樣點均為同一種植基地，未考慮荔枝品種在不同產(chǎn)區(qū)的品質(zhì)變化。張惠云等[11]評價了以大紅袍荔枝為砧木嫁接的7個荔枝品種的果實綜合性狀，認定妃子笑、馬貴荔、貴妃紅和雞嘴荔4個荔枝品種與大紅袍荔枝嫁接換種后綜合性狀表現(xiàn)較好，該研究偏重從經(jīng)濟效益角度分析，而品質(zhì)指標涉及較少。我國荔枝品種眾多，據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有荔枝品種200多個，荔枝因產(chǎn)區(qū)、品種等不同而呈現(xiàn)較大的口感及營養(yǎng)成分差異[11-12]。因此，有必要對不同品種、不同產(chǎn)地荔枝的品質(zhì)特征進行評價。本文以海南、湛江、茂名、廣州、惠州、汕尾6個主產(chǎn)區(qū)的8個荔枝品種為試驗材料，對荔枝品質(zhì)與產(chǎn)地及品種的關(guān)系進行研究，旨在為荔枝鮮食品種的篩選及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供科學依據(jù)，研究結(jié)果對推動荔枝產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、指導農(nóng)業(yè)差異化生產(chǎn)、促進農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效均具有重要的現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

荔枝分別采自?？?、茂名、湛江、廣州、惠州、汕尾6個主產(chǎn)區(qū)，包括白蠟(Baila)、白糖罌(Baitangying)、妃子笑(Feizixiao)、桂味(Guiwei)、糯米糍(Nuomici)、淮枝(Huaizhi)、黑葉(Heiye)、紫娘喜(Ziniangxi)8個市場上常見荔枝品種共92個樣品。

1.2 取樣

不同品種的成熟荔枝采摘預(yù)冷后經(jīng)冷鏈運回，剔除腐爛果、機械損傷果，選擇果實完好的荔枝，分別測定相關(guān)品質(zhì)指標。所有樣品在采摘后72 h內(nèi)完成測定。

1.3 測定項目及方法

單果重和可食率的測定采用稱重法。Vc測定參照GB 5009.86—2016《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》[13]中的“2,6-二氯靛酚滴定法”。可溶性固形物的測定參照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射儀法》[14]，采用阿貝折光儀(2WA-J，上海光學儀器廠)進行測定。還原糖的測定參照GB 5009.7—2016《食品安全國家標準 食品中還原糖的測定》[15]中的“直接滴定法”，蔗糖的測定參照GB 5009.8—2016《食品安全國家標準 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》[16]中的“酸水解-萊因-埃農(nóng)氏法”，總酸的測定參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》[17]。測定重復(fù)3次，取平均值。

1.4 統(tǒng)計分析

用Microsoft Excel 2013進行數(shù)據(jù)處理及作圖；SPSS 20.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析(多重比較采用Duncan法)、相關(guān)性分析(pearson法)、聚類分析(聚類方法采用的是ward法，度量標準采用的是平方歐式距離)和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同荔枝品種品質(zhì)分析

2.1.1品質(zhì)指標的測定結(jié)果8個荔枝品種的各項品質(zhì)指標的測定結(jié)果見表1。單果重、可食率是評價鮮食荔枝品質(zhì)的重要指標，荔枝的單果重及可食率在不同品種間差異顯著。紫娘喜單果重顯著最高；糯米糍可食率顯著最高，較白蠟、白糖罌、妃子笑、桂味、淮枝、黑葉、紫娘喜分別升高了15.28%、13.69%、6.98%、5.98%、15.43%、17.97%、22.00%。Vc、可溶性固形物是荔枝重要的營養(yǎng)成分。妃子笑荔枝果肉Vc含量顯著最高，黑葉次之；黑葉Vc含量較白糖罌、桂味、糯米糍、淮枝分別顯著升高了38.73%、73.97%、46.98%、52.28%；白糖罌、桂味、糯米糍、淮枝間Vc含量無顯著差異。可溶性固形物含量桂味最高，淮枝次之；桂味荔枝可溶性固形物含量較白蠟、白糖罌、妃子笑、糯米糍、黑葉、紫娘喜分別顯著升高了16.77%、32.98%、10.26%、9.74%、12.33%、22.30%，與淮枝之間無顯著差異；淮枝較白糖罌和紫娘喜顯著高了25.18%和15.13%，與其他品種無顯著差異。糖、酸含量及其比值是影響果實風味品質(zhì)的主要因素。妃子笑還原糖含量最高，分別較白蠟、白糖罌、糯米糍、紫娘喜分別顯著升高了73.90%、160.84%、54.64%、52.64%，與桂味、淮枝、黑葉比較無顯著差異；蔗糖含量最高的是桂味荔枝，較白蠟、白糖罌、黑葉分別顯著升高了25.08%、24.41%、16.25%，與其他品種間無顯著差異。所有荔枝中蔗糖含量與還原糖含量趨勢基本一致，但并無線性正相關(guān)關(guān)系?？偹岷恳院谌~荔枝最高，以糯米糍荔枝最低，但8種荔枝間無顯著性差異。糖酸比的變化范圍為10.22～22.75，白糖罌含量最高，顯著高于淮枝，與其他品種之間的差異不顯著。

表1 不同荔枝品種品質(zhì)的比較Table 1 Quality comparison of different litchi cultivars

2.1.2品質(zhì)指標間相關(guān)性分析由表2可知，可食率與還原糖、蔗糖、總酸、可溶性固形物均呈顯著負相關(guān)，說明荔枝果實的可食部分與其營養(yǎng)指標間有著密不可分的聯(lián)系。還原糖與Vc、蔗糖、總酸、可溶性固形物間呈極顯著正相關(guān)；蔗糖與總酸、糖酸比間呈顯著正相關(guān)，與可溶性固形物呈極顯著正相關(guān)。指標間相關(guān)性分析結(jié)果表明，荔枝品質(zhì)由多個不同指標表征，不同指標反映的信息存在重疊。

2.1.3主成分分析結(jié)果對荔枝品質(zhì)評價指標進行主成分分析，結(jié)果見表3。前3個主成分的特征值大于1，累計方差貢獻率為77.79%，所以選取前3個主成分來表示原始變量的主要信息。

表2 荔枝品質(zhì)指標間的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of litchi quality indicators

表3 荔枝品質(zhì)主成分的方差貢獻率Table 3 Variance contribution rates of principal components of the litchi quality characteristics

表4是不同荔枝品質(zhì)指標的主成分得分系數(shù)矩陣，反映各個指標對主成分的影響程度。由表4可知，第1主成分(PC1)與還原糖、蔗糖、總酸、可溶性固形物成較大的正相關(guān)，與可食率成較大負相關(guān)；第2主成分(PC2)與Vc成較大正相關(guān)，與糖酸比成較大負相關(guān)；第3主成分(PC3)與單果重成較大正相關(guān)。3個主成分用特征向量表示如下。

F1=-0.19Z可食率+0.02Z單果重+0.03ZVc+0.22Z還原糖+0.23Z蔗糖+0.23Z總酸+0.23Z可溶性固形物+0.07Z糖酸比

F2=0.01Z可食率-0.17Z單果重+0.75ZVc+0.25Z還原糖-0.07Z蔗糖-0.05Z總酸-0.04Z可溶性固形物-0.48Z糖酸比

F3=-0.10Z可食率+0.84Z單果重+0.35ZVc-0.06Z還原糖-0.04Z蔗糖+0.01Z總酸-0.18Z可溶性固形物+0.24Z糖酸比

把每個主成分的方差貢獻率作為權(quán)重，對主成分得分進行加權(quán)平均(H)。

H=(50.59F1+13.873F2+13.33F3)/77.79

主成分的綜合得分及排名如表5所示，8個荔枝品種的綜合排名依次是妃子笑>紫娘喜>黑葉>淮枝>白蠟>桂味>糯米糍>白糖罌。

表4 荔枝品質(zhì)指標的主成分得分系數(shù)矩陣Table 4 Score coefficient matrix of principal component of litchi quality indicators

表5 荔枝主成分因子得分Table 5 Score of the principal component factors of litchi

2.2 不同產(chǎn)地荔枝品質(zhì)分析

由于不同地區(qū)均有各自的荔枝種植主栽品種，而同一品種在不同產(chǎn)地具有品質(zhì)差異，為此本研究對市場上常見的荔枝品種(妃子笑、桂味、糯米糍)進行比較分析。

2.2.1妃子笑荔枝營養(yǎng)品質(zhì)分析由表6可知，妃子笑荔枝果實可食率、單果重、Vc含量均以?？诋a(chǎn)區(qū)最高，還原糖、蔗糖、可溶性固形物均以茂名產(chǎn)區(qū)最高，總酸含量以湛江產(chǎn)區(qū)最高。?？?、茂名妃子笑可食率無顯著差異，較湛江妃子笑分別顯著升高了12.39%、10.50%?？偹岷亢？?、茂名較湛江分別顯著低了73.05%、49.70%，?？?、茂名兩地無顯著差異。海口產(chǎn)區(qū)的糖酸比顯著高于湛江、茂名產(chǎn)區(qū)。單果重、Vc、還原糖、蔗糖、可溶性固形物3個產(chǎn)區(qū)均無顯著差異。綜上所述，妃子笑荔枝3個主產(chǎn)區(qū)的品質(zhì)表現(xiàn)為?？谧詈?、茂名次之。

2.2.2桂味荔枝營養(yǎng)品質(zhì)分析由表7可知，桂味荔枝的可食率、Vc、總酸、可溶性固形物的含量均為廣州產(chǎn)區(qū)最高；單果重、還原糖、蔗糖含量為惠州產(chǎn)區(qū)最高；糖酸比以汕尾產(chǎn)區(qū)最高。廣州產(chǎn)區(qū)的可食率較茂名、汕尾分別顯著高了6.76%、5.05%，與湛江、惠州無顯著性差異；Vc含量廣州產(chǎn)區(qū)較茂名顯著高了39.72%，與湛江、惠州、汕尾無顯著性差異；還原糖含量惠州較茂名顯著高了25.93%，與湛江、廣州、汕尾無顯著性差異；總酸含量廣州較湛江、茂名、惠州、汕尾分別顯著高了47.14%、27.66%、42.47%、46.74%，4個產(chǎn)區(qū)間無顯著性差異；汕尾產(chǎn)區(qū)糖酸比顯著高于廣州產(chǎn)區(qū)，但與湛江、茂名、惠州無顯著性差異；湛江、茂名、廣州、惠州、汕尾5個產(chǎn)區(qū)桂味荔枝的單果重、蔗糖、可溶性固形物均無顯著性差異。綜上所述，廣州桂味荔枝的可食部分較多，營養(yǎng)品質(zhì)較高，但是口感較甜的是汕尾桂味。

表6 不同產(chǎn)地妃子笑荔枝品質(zhì)比較Table 6 Quality comparsison of Feizixiao litchi cultivar from different producing areas

表7 不同產(chǎn)地桂味荔枝品質(zhì)指標Table 7 Quality comparsison of Guiwei litchi cultivar from different producing areas

2.2.3糯米糍荔枝營養(yǎng)品質(zhì)分析由表8可知，糯米糍荔枝的單果重、Vc、蔗糖的含量均為惠州產(chǎn)區(qū)最高，其中，單果重較廣州顯著高了27.34%，與汕尾產(chǎn)區(qū)無顯著性差異。3個產(chǎn)區(qū)Vc、還原糖、蔗糖含量均表現(xiàn)為差異不顯著。可食率、可溶性固形物、總酸均為廣州產(chǎn)區(qū)的糯米糍含量最高。其中，總酸含量惠州較廣州分別顯著低了44.57%，廣州與汕尾產(chǎn)區(qū)總酸含量差異不顯著；可溶性固形物含量廣州較汕尾顯著高了7.48%，與惠州產(chǎn)區(qū)無顯著差異。糖酸比惠州產(chǎn)區(qū)顯著高于廣州產(chǎn)區(qū)，與汕尾產(chǎn)區(qū)無顯著性差異?？墒陈省⑦€原糖含量在3個產(chǎn)區(qū)間差異不顯著。綜上所述，惠州糯米糍外觀較大，且口感較甜。

2.2.4妃子笑、桂味、糯米糍荔枝營養(yǎng)品質(zhì)聚類分析對妃子笑、桂味、糯米糍3個品種不同產(chǎn)區(qū)荔枝的品質(zhì)指標做聚類分析，分析結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，在平方歐式距離為20時，將3個荔枝品種分為了3類.第一類包括湛江、茂名、廣州、惠州、汕尾5個產(chǎn)區(qū)的桂味荔枝；第二類包括廣州、惠州、汕尾3個產(chǎn)區(qū)的糯米糍荔枝；第三類包括?？?、湛江、茂名3個產(chǎn)區(qū)的妃子笑荔枝。3類包括的荔枝均是相同品種，這與前面的研究結(jié)果一致，說明品種是影響品質(zhì)的主要因素。

表8 不同產(chǎn)地糯米糍荔枝品質(zhì)指標Table 8 Quality comparsison of Nuomici litchi cultivar from different producing areas

圖1 不同荔枝品種聚類分析Fig.1 Cluster analysis of three litchi cultivars

3 討論

影響荔枝品質(zhì)的因素包括農(nóng)藝措施、氣候特征、產(chǎn)地環(huán)境及荔枝品種[18-19]等，其中品種最為關(guān)鍵。溫靖等[20]對廣東省17個荔枝品種的Vc含量進行了分析測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同荔枝品種Vc含量甚至相差10倍以上。本研究同樣發(fā)現(xiàn)，不同荔枝品種在單項品質(zhì)指標上各有優(yōu)劣。感官評價方面，紫娘喜荔枝單果重最高，糯米糍荔枝可食率最高；風味評價方面，妃子笑荔枝Vc含量和還原糖含量占優(yōu)，桂味荔枝蔗糖含量和可溶性固形物含量最高。由于每個指標均不同程度反映品質(zhì)方面的信息，并且測定結(jié)果反映出來的信息在一定程度上有交叉，因此不能以單一指標對其綜合品質(zhì)進行評價[6]。本研究中除了反映荔枝主要風味的糖分外，Vc、可溶性固形物甚至單果重都對荔枝品質(zhì)有不同程度的影響。以前相關(guān)研究表明，Vc和可溶性固形物對荔枝風味的影響則很可能是由其與糖酸成分的相關(guān)性決定的[21-23]。

在果實品質(zhì)分析和評價中，選擇科學的評價方法是正確評價果品的基礎(chǔ)。目前對水果品質(zhì)的評價方法有方差分析法、線性判別分析、相關(guān)性分析、模糊數(shù)學綜合評價法、合理—滿意度與多維價值理論、聚類分析等[10,24-26]。其中，主成分分析法能夠在不損失或很少損失原有信息的前提下，將原來個數(shù)較多且彼此相關(guān)的指標轉(zhuǎn)化為新的個數(shù)較少且彼此獨立或相關(guān)性較小的綜合指標，已被廣泛應(yīng)用于水果品質(zhì)評價，是優(yōu)質(zhì)水果品種篩選的重要工具[27]。目前，主成分分析被廣泛應(yīng)用于水果品質(zhì)的評價和篩選。謝若男等[25]對海南芒果主產(chǎn)區(qū)主栽的芒果品質(zhì)進行分析，將13個品質(zhì)指標綜合為了4個主成分。本研究通過主成分分析選取特征值大于1的3個主成分代表原品質(zhì)性狀的絕大部分信息，并以此為基礎(chǔ)，得出了不同荔枝品種品質(zhì)的綜合排名。綜上所述，有必要建立荔枝品質(zhì)綜合評價指標體系，為荔枝品種篩選提供理論支撐。

除品種外，不同產(chǎn)地的地質(zhì)背景、土壤類型、根系土營養(yǎng)元素的差異都會影響荔枝品質(zhì)，而對于現(xiàn)有品種的品質(zhì)與產(chǎn)地關(guān)系的研究還不清楚[15,28]。本研究對可食率、Vc、還原糖及蔗糖、總酸、可溶性固形物、糖酸比等指標的評價分析發(fā)現(xiàn)，?？?、湛江、茂名3個產(chǎn)區(qū)的妃子笑荔枝，除可食率、總酸、糖酸比外，其他指標間均無顯著差異。但海口妃子笑荔枝可食率最高，總酸含量最低，因此體現(xiàn)出核小、糖酸比高、口感較甜等特點，品質(zhì)更易被消費者接受[29]。桂味荔枝在廣東的多個地方均有種植，本次研究的桂味荔枝分布在粵東、粵西和珠三角地區(qū)，通過對可食率、Vc、還原糖、總酸等指標的評價分析，結(jié)果認為，廣州、惠州等珠三角地區(qū)的桂味荔枝品質(zhì)好于湛江、茂名、汕尾等粵東地區(qū)。這與羅紅輝等[30]的研究結(jié)果基本一致。在糯米糍荔枝中，只有單果重、可溶性固形物、總酸含量和糖酸比4個指標在3個產(chǎn)地間存在顯著差異，其中，惠州地區(qū)的單果重較廣州顯著高了27.34%。因此，在實際生產(chǎn)中，對荔枝大面積栽培也應(yīng)考慮產(chǎn)地因素。在方差分析的基礎(chǔ)上，本研究還將不同產(chǎn)區(qū)的桂味、糯米糍、妃子笑聚為3類，表明荔枝品種仍然是影響其品質(zhì)的主要因素。