紅美人柑橘果實(shí)大小與風(fēng)味品質(zhì)相關(guān)性研究*

徐 陽，洪丹丹，姜安澤，朱長青，孫崇德，曹錦萍,3

（1 象山縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)技術(shù)推廣中心，浙江寧波315700）（2 浙江大學(xué)果樹科學(xué)研究所）（3 浙江大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院）

紅美人是近年來發(fā)展迅速的橘橙類雜交優(yōu)質(zhì)新品種，其果面濃橙色，有甜橙般香氣，果肉糖分含量高，而且柔軟多汁，囊瓣壁薄，其果凍樣的食用感覺是其最明顯的特征[1-2]，因此又被稱為“果凍橘”。紅美人質(zhì)優(yōu)價(jià)高、效益好，廣受生產(chǎn)者和消費(fèi)者青睞，在優(yōu)新柑橘市場中占據(jù)著越來越重要的地位。盡管紅美人在我國的栽培歷史較為短暫，但其發(fā)展速度非?？臁Ｈ?，浙江省紅美人2017 年的栽培面積為1 300 hm2，至2019年上升至4 500 hm2[3]。其中，寧波市象山縣是紅美人的主要優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)，2020 年報(bào)道的生產(chǎn)面積達(dá)2 200 hm2[4]。隨著產(chǎn)量的不斷增加，紅美人柑橘的采后商品化處理技術(shù)、貯運(yùn)技術(shù)欠缺等短板問題逐漸顯現(xiàn)，市場上柑橘大小不均、糖酸不一，缺乏分級(jí)技術(shù)等問題影響著紅美人品質(zhì)的穩(wěn)定性，制約了紅美人柑橘產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)化標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

果實(shí)大小不均，是柑橘生產(chǎn)中常見的問題。前人在溫州蜜柑、砂糖橘等柑橘的研究中發(fā)現(xiàn)，果實(shí)大小與品質(zhì)之間存在相關(guān)性。橫徑較大的果實(shí)，可溶性固形物含量較低，浮皮果的發(fā)生率更高[5-7]。而且對于有籽柑橘品種，柑橘橫徑還與種子數(shù)量有關(guān)，橫徑較大的果實(shí)內(nèi)部種子數(shù)量較多[7-8]。在實(shí)際生產(chǎn)中，在缺乏內(nèi)部品質(zhì)分選設(shè)備的情況下，根據(jù)果實(shí)大小和形狀來初步判斷其風(fēng)味品質(zhì)，已成為柑橘生產(chǎn)和銷售人員的普遍做法。李永杰等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，紅美人果實(shí)的大小和可溶性固形物含量之間存在相關(guān)性。然而，目前關(guān)于紅美人柑橘果實(shí)采后處理和品質(zhì)的研究較少，其果實(shí)大小與風(fēng)味品質(zhì)之間的關(guān)系是否具有普適性尚未有系統(tǒng)的研究。因此，本研究擬開展不同果園紅美人柑橘果實(shí)大小與風(fēng)味品質(zhì)之間的相關(guān)性研究，旨在為紅美人果實(shí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制定提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用果于2021 年1 月4 日采自浙江省象山縣曉塘鄉(xiāng)。將9 個(gè)不同果園的果實(shí)按照大、中、小進(jìn)行初步分類后，運(yùn)送至浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 果實(shí)品質(zhì)測定

（1）果實(shí)外觀品質(zhì)的測定。采用電子天平稱量單果重。采用游標(biāo)卡尺對果實(shí)橫徑進(jìn)行測量，果實(shí)橫徑取赤道面垂直方向的直徑，測量2 次，取平均值。果實(shí)色澤采用Hunter Lab Mini Scan XE Plus色差計(jì)（HunterLab 公司，美國）進(jìn)行測定，測定標(biāo)準(zhǔn)為CIE（國際照明委員會(huì)）1976 L*a*b*色差體系，采用柑橘色澤指數(shù)（CCI）評估果面色澤的變化[10]，計(jì)算公式為：CCI＝1 000×a*/（L*×b*），每個(gè)果實(shí)測定赤道面垂直分布的2 個(gè)部位，并取平均值。

（2）果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的測定。取3 個(gè)果實(shí)，每個(gè)果實(shí)取對向的2 瓣果肉，混合后榨汁，將果汁滴至便攜式數(shù)顯糖度計(jì)PR-101α（ATAGO，日本）測定可溶性固形物含量，取平均值，以3 個(gè)果實(shí)為1次重復(fù)，共設(shè)置3 次重復(fù)?？傻味ㄋ岷康臏y定參照本實(shí)驗(yàn)室前期建立的方法[10]稍作修改。將果實(shí)用榨汁機(jī)勻漿后取1 g 勻漿，加入25 mL 蒸餾水進(jìn)行稀釋，然后轉(zhuǎn)入100 mL 燒杯中，把已經(jīng)調(diào)試完畢的pH 計(jì)電極放入液面下，啟動(dòng)磁力攪拌器，打開酸度計(jì)讀數(shù)按鈕，用0.1 mol/L NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液快速滴定至pH 值＝7，然后再緩緩滴入直到pH 值＝8.2±0.2 為終點(diǎn)。可滴定酸含量（以檸檬酸計(jì)）=（V×M×0.064）×100，其中V 為滴定樣品所用0.1 mol/L NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液（mL），M 為NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（0.1 mol/L），系數(shù)0.064 為中和1 mL 0.1 mol/L NaOH 所需檸檬酸的克數(shù)。每3 個(gè)果實(shí)為1 次重復(fù)，每處理設(shè)置3 次重復(fù)。

1.2.2 電子舌模糊感官評價(jià)

電子舌模糊感官評價(jià)參照陳棟杰等[11]的方法，稍作改進(jìn)。將果實(shí)用榨汁機(jī)勻漿后過濾除去濾渣，取2 mL 濾液，用蒸餾水稀釋至20 mL 后，用Astree電子舌-味覺指紋分析儀（Alpha MOS，法國）進(jìn)行風(fēng)味模糊評價(jià)。傳感器陣列包括AHS（酸）、CTS（咸）、NMS（鮮）、ANS（甜）、SCS（苦）、PKS（通用）、CPS（通用）7 根交叉敏感電位液體傳感器陣列，以及Ag/AgCl 參比電極。通過Alpha Soft軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。每份樣品數(shù)據(jù)采集總時(shí)間為120 s，采集頻率為1 s，轉(zhuǎn)子攪拌速度為1 r/s。采用主成分分析（PCA）方法對電子舌傳感器響應(yīng)值進(jìn)行分析。每3 個(gè)果實(shí)為1 次重復(fù)，每處理設(shè)置3 次重復(fù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2020 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，并作圖。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 28.0 軟件（IBM 公司，美國），多組數(shù)據(jù)間的多重比較采用Tukey 顯著性檢驗(yàn)方法進(jìn)行分析。電子舌響應(yīng)值的PCA 分析采用SIMCA 14.1軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同果園紅美人果實(shí)橫徑和單果重的分布情況

從9 個(gè)果園中采集的紅美人柑橘果實(shí)橫徑為52.58～107.98 mm，單果重為79.51～541.90 g。果實(shí)橫徑與單果重的相關(guān)性分析結(jié)果表明，不同果園采集的紅美人果實(shí)橫徑與單果重之間均存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均在0.9 以上。因此，果實(shí)橫徑和單果重均可以用于表征果實(shí)的大小。本研究選取了果實(shí)橫徑這一指標(biāo)作為紅美人柑橘果實(shí)大小的劃分標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)果實(shí)橫徑分布情況（圖1），將橫徑為60～75 mm 的果實(shí)劃為小果，單果重在128.78～165.16 g 范圍內(nèi)；橫徑為75～90 mm 的果實(shí)劃為中果，單果重在234.43～274.87 g 范圍內(nèi)；橫徑為90～105 mm 的果實(shí)劃為大果，單果重在358.88～438.02 g 范圍內(nèi)；橫徑小于60 mm 或者大于105 mm 的果實(shí)僅有少數(shù)幾個(gè)，分別歸入小果和大果。

圖1 不同果園紅美人果實(shí)的單果重和橫徑的分布情況

2.2 紅美人果實(shí)橫徑與果皮色澤的關(guān)系分析

不同果園的紅美人果皮色澤指數(shù)（CCI）存在一定的差異，CCI 范圍在6.85～16.30 之間，且不同果實(shí)個(gè)體之間差異較大，變異系數(shù)為15.8%。但9個(gè)果園的紅美人果皮CCI 均表現(xiàn)出大果＞中果＞小果的趨勢（圖2）。

圖2 紅美人果實(shí)大小與CCI 的關(guān)系

將不同果園的果實(shí)混合后進(jìn)行分析，結(jié)果表明，單果重和CCI 之間存在顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)R2為0.515 2（圖3）。

圖3 混合紅美人果實(shí)大小與CCI 的關(guān)系

2.3 紅美人果實(shí)橫徑與可溶性固形物含量的關(guān)系分析

不同果園的果實(shí)可溶性固形物含量存在一定的差異，可溶性固形物含量范圍在10.54%～16.50%之間，且不同果實(shí)個(gè)體之間差異較大，變異系數(shù)為13.3%。9 個(gè)果園中，有8 個(gè)果園的可溶性固形物含量表現(xiàn)出小果高于中果和大果的趨勢（圖4-A～F，圖4-H～I(xiàn)）。但果園7 的小果、中果和大果的可溶性固形物含量無顯著差異，且該果園的可溶性固形物含量在9 個(gè)果園中最低（圖4-G）。

圖4 紅美人果實(shí)大小與可溶性固形物含量的關(guān)系

將不同果園的果實(shí)混合后進(jìn)行分析，結(jié)果表明，單果重和可溶性固形物含量之間相關(guān)系數(shù)很低（R2為0.082 7）（圖5）。因此，依據(jù)果實(shí)大小來推測可溶性固形物含量水平的高低，對于同一個(gè)果園生產(chǎn)的果實(shí)具有一定的合理性，但對于不同果園的混合果樣，無法進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

圖5 混合紅美人果實(shí)大小與可溶性固形物含量的關(guān)系

2.4 紅美人果實(shí)橫徑與可滴定酸含量的關(guān)系分析

本試驗(yàn)所用的紅美人柑橘果實(shí)可滴定酸含量均在1%以下，均達(dá)到了完熟果實(shí)的要求。不同果園的紅美人柑橘果實(shí)可滴定酸含量存在一定的差異，可滴定酸含量為0.30%～0.90%，且不同果實(shí)個(gè)體之間差異較大，變異系數(shù)為26.6%。紅美人果實(shí)大小與可滴定酸含量之間的關(guān)系無明顯規(guī)律，因果園而異，果園4 和果園7 的可滴定酸含量為小果＞中果＞大果（圖6-D 和圖6-G），而果園5 的可滴定酸含量為大果＞中果＞小果（圖6-E）。

圖6 紅美人果實(shí)大小與可滴定酸含量的關(guān)系

將不同果園的果實(shí)混合后進(jìn)行分析，結(jié)果表明，單果重和可滴定酸含量之間的相關(guān)系數(shù)很低（R2＝0.076 4）（圖7）。因此，無法依據(jù)果實(shí)大小來推測可滴定酸含量的高低。

圖7 混合紅美人果實(shí)大小與可滴定酸含量的關(guān)系

2.5 各園區(qū)紅美人大、中、小果的電子舌分析

采用電子舌模糊感官評估的方法對紅美人果實(shí)的風(fēng)味感官進(jìn)行分析。以7 根傳感器的響應(yīng)值為變量，采用PCA 分析的方法分析電子舌響應(yīng)值。結(jié)果如圖8 所示，9 個(gè)果園中，果園2、3、4、5、8的2個(gè)主成分PC1和PC2 之和在80%以上（圖8-B～E，圖8-H），其余也接近80%（圖8-A，圖8-F～G，圖8-I）。其中果園4 和果園8 的3 類果實(shí)在PC1 維度被較好地區(qū)分開來，這與2 個(gè)果園3 類果實(shí)的可溶性固形物含量和可滴定酸含量以及固酸比差異較大這一結(jié)果相符合。果園7 和果園9 的3類果實(shí)區(qū)分度最差，這與2 個(gè)果園3 類果實(shí)的可溶性固形物含量和可滴定酸含量差異不顯著這一結(jié)果相符合。

圖8 各園區(qū)紅美人果實(shí)的電子舌響應(yīng)信號(hào)的PCA 分析

將9 個(gè)果園的紅美人果實(shí)電子舌響應(yīng)信號(hào)匯總之后再進(jìn)行分析，由圖9 可以看出，PC1 和PC2 之和僅為62.7%，紅美人3 類果實(shí)在PC1 維度無法進(jìn)行區(qū)分。

圖9 混合紅美人果實(shí)的電子舌響應(yīng)信號(hào)的PCA 分析

3 討論與結(jié)論

在同一個(gè)果園甚至同一株樹體上出現(xiàn)大小不一的果實(shí)，是柑橘栽培中常見的現(xiàn)象。已有的研究表明，柑橘果實(shí)的大小與其風(fēng)味品質(zhì)之間有著較為密切的關(guān)系[5-8]。大眾普遍認(rèn)為，小果質(zhì)地細(xì)膩、風(fēng)味更為濃郁，大果質(zhì)地較為粗糙、風(fēng)味相對寡淡。在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)果實(shí)大小和形狀來初步判斷其風(fēng)味品質(zhì)，已成為柑橘生產(chǎn)和銷售人員的普遍經(jīng)驗(yàn)性做法。因此在柑橘類果實(shí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，往往也包含了根據(jù)果實(shí)橫徑大小或者重量所制定的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

李永杰等[9]采用單果重為劃分指標(biāo)，對比了浙江省臨海市同一園區(qū)生產(chǎn)的不同大小紅美人果實(shí)可溶性固形物含量和可滴定酸含量的差異，發(fā)現(xiàn)單果重＜140 g 和180～200 g 的果實(shí)可溶性固形物含量較高，其次是單果重140～180 g 的果實(shí)和200～240 g 的果實(shí)，而單果重在240 g 以上的果實(shí)可溶性固形物含量和可滴定酸含量均明顯低于其他等級(jí)的果實(shí)。本研究產(chǎn)地為象山縣，采樣點(diǎn)覆蓋9 個(gè)果園，中果單果重普遍都在240 g 以上，表明不同產(chǎn)區(qū)的紅美人果實(shí)品質(zhì)差異較大。我們發(fā)現(xiàn)，同一果園的大、中、小果的風(fēng)味確實(shí)存在一定的差異。同一管理水平的果園中，紅美人果實(shí)可溶性固形物含量高低的普遍規(guī)律為：小果＞中果＞大果，但可滴定酸含量無明顯的規(guī)律。但該規(guī)律并非對所有果園適用，如本研究中的果園7，其總體果實(shí)的可溶性固形物含量在9 個(gè)果園中最低，該果園生產(chǎn)的小果、中果和大果的可溶性固形物含量和可滴定酸含量均無顯著差異。此外，如果將不同果園的果實(shí)進(jìn)行混合之后再比較分析，則會(huì)發(fā)現(xiàn)可溶性固形物含量和可滴定酸含量的高低與果實(shí)大小相關(guān)性極低，相關(guān)系數(shù)接近于0。此外，混合大、中、小果的電子舌風(fēng)味感官評估結(jié)果差異不顯著，表明了不同果園的紅美人果實(shí)品質(zhì)差異較大。這可能與不同果園的管理水平和微環(huán)境因子差異有關(guān)[12]。因此，對于紅美人柑橘而言，果實(shí)大小并不一定關(guān)乎品質(zhì)的優(yōu)劣，具體情況可能因果實(shí)大小的成因而異。

造成柑橘果實(shí)大小不一的因素很多，包括品種特性、砧木[13]、果實(shí)著生位置[14]、葉果比[15]、修剪[16]、水肥管理、植物生長調(diào)節(jié)劑的使用[17]、病害等[18-19]。如，方毅敏等[18]發(fā)現(xiàn)，柑橘潰瘍病會(huì)使果實(shí)明顯變小，可溶性固形物含量也顯著下降；楊斌華等[19]研究發(fā)現(xiàn)，衰退病樹的臍橙果形指數(shù)小于健康樹的果實(shí)；張?jiān)瀑F等[20]研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)果枝的粗度與該枝條上的果實(shí)大小呈正相關(guān)；董雪潔等[15]報(bào)道，興津早生溫州蜜柑葉果比高的單重果也較高，而且合適的葉果比能生產(chǎn)出單果重較高且含糖量也較高的果實(shí)；楊榮曦等[14]曾提到，紅美人著生于樹體外圍的果實(shí)較大，而小果處于內(nèi)膛，這也很可能是本研究中大果色澤普遍著色較深的原因。前人對于不同大小柑橘果實(shí)品質(zhì)的比較，樣本來源多為同一果園和樹齡的果實(shí)，其果實(shí)大小的成因可能主要在于著生部位、葉果比等因素。而不同果園之間，可能主要存在樹齡、修剪、光照和肥水管理水平、病害等方面的差異，這些因素影響樹勢，從而對柑橘果實(shí)的風(fēng)味造成的影響可能更大。

綜上所述，對于樹齡相同且處于同一管理水平的果園的紅美人果實(shí)，采用果實(shí)大小來初步判斷其風(fēng)味品質(zhì)的優(yōu)劣，具有一定的合理性；但對于混合來源的紅美人果實(shí)，單一依據(jù)果實(shí)大小無法準(zhǔn)確判斷風(fēng)味品質(zhì)的優(yōu)劣，需借助于內(nèi)部品質(zhì)無損檢測設(shè)備。