5種菠蘿果實(shí)品質(zhì)比較與評(píng)價(jià)

張玉梅，周偉，李如一，彭芍丹，張利*，曹玉坡，3，李積華

（1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524001；3.海南省果蔬貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524001）

菠蘿，又名鳳梨，是三大熱帶水果之一，其可食部分主要由肉質(zhì)增大的花序軸和螺旋狀排列于外周的花組成[1]。菠蘿果實(shí)香氣獨(dú)特、口感酸甜適中，富含膳食纖維、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)和多種生物活性化合物，具有抗炎、抗氧化和促進(jìn)腸道運(yùn)動(dòng)等保健功能[2]。在國際市場上，菠蘿的需求量僅次于香蕉和柑橘。我國菠蘿種植面積居世界第四位，其中廣東省菠蘿種植面積達(dá)50萬畝左右，占全國的56%，菠蘿產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為廣東省雷州、徐聞等菠蘿主產(chǎn)區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)[3-5]。近年來，由于栽培品種老化、加工利用率低等因素，該地區(qū)的菠蘿陷入了滯銷的困境。菠蘿果實(shí)品質(zhì)是決定其市場競爭力的關(guān)鍵因素，而品種類型對(duì)果實(shí)品質(zhì)差異有較大影響，因此，對(duì)不同品種菠蘿果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析比較和評(píng)價(jià)，是果品選優(yōu)和良種選育過程的重要環(huán)節(jié)。

目前國內(nèi)關(guān)于果蔬品質(zhì)評(píng)價(jià)方法運(yùn)用較多的有聚類分析法、主成分分析法，這2種方法在菠蘿果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)中也有報(bào)道[6-7]。盡管聚類分析法和主成分分析法可以通過篩選影響果實(shí)品質(zhì)的關(guān)鍵因子，將類似品質(zhì)的品種歸類，進(jìn)而減少工作量，從而達(dá)到果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的目的。但這2種方法對(duì)于不同品種果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣缺乏具體分析與評(píng)價(jià)[8]?？紤]到不同菠蘿品種間品質(zhì)差異較大，為了更準(zhǔn)確地進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)比較與評(píng)價(jià)，可選用“合理-滿意度”和多維價(jià)值理論合并規(guī)則對(duì)其進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)。該方法已被應(yīng)用于菠蘿果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)，如陸新華等[9]采用“合理-滿意度”和多維價(jià)值理論合并規(guī)則對(duì)12個(gè)泰國引進(jìn)的菠蘿品種果實(shí)進(jìn)行了品質(zhì)分析比較，從多個(gè)指標(biāo)中篩選出單果質(zhì)量、可溶性固形物、可溶性總糖、可滴定酸和維生素C含量共5個(gè)具有一定的代表性的指標(biāo)作為評(píng)價(jià)目標(biāo)。菠蘿品種相對(duì)單一和不同品種果實(shí)成熟期不一致等因素導(dǎo)致采樣困難，因此關(guān)于不同菠蘿品種推廣的研究和進(jìn)展非常緩慢，品質(zhì)方面的研究相對(duì)較少[10]。本試驗(yàn)對(duì)湛江地區(qū)5個(gè)不同品種菠蘿果實(shí)感官指標(biāo)及營養(yǎng)成分進(jìn)行測定分析，比較各品種菠蘿品質(zhì)指標(biāo)間的差異。在分析比較的基礎(chǔ)上，以陸新華等[9]篩選出的5個(gè)評(píng)價(jià)因子為參考，參照其他果蔬品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)[11-13]，篩選出單果質(zhì)量、側(cè)面果肉L*、糖度、總糖含量、維生素C、總多酚含量6個(gè)因子，運(yùn)用“合理-滿意度”與多維價(jià)值理論合并規(guī)則對(duì)5個(gè)不同品種菠蘿果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。旨在為構(gòu)建菠蘿基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、探索菠蘿的加工特性、高效利用菠蘿提供科學(xué)依據(jù)，合理指導(dǎo)不同地區(qū)菠蘿的后續(xù)開發(fā)利用工作。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

菠蘿：廣東省湛江市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所。田間管理?xiàng)l件一致，5個(gè)品種分別挑選25個(gè)無病蟲害的菠蘿，于10℃條件下貯藏至黃熟期，分別測定各品種菠蘿果皮、果肉外觀品質(zhì)，果肉切分混勻后用料理機(jī)打漿，分裝于封口袋內(nèi)，置于-18℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

氫氧化鈉、硫酸、鹽酸（均為分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99.5%）：北京索萊寶科技有限公司；沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（純度均≥99.5%）：上海源葉生物公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

EL204-IC電子秤：瑞士梅特勒-托利多公司；PD-151數(shù)位型游標(biāo)卡尺：臺(tái)灣寶工實(shí)業(yè)股份有限公司；CT3-50K物性測試儀：美國Brookfield公司；Color I 5D臺(tái)式分光光度計(jì)：愛色麗（上海）色彩科技有限公司；UV-1780紫外可見分光光度計(jì)：日本島津公司；LC-20A低溫高速離心機(jī)：德國Sigma公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 菠蘿果皮、果肉外觀品質(zhì)指標(biāo)測定

每個(gè)品種選取20個(gè)菠蘿果實(shí)用于測定單果質(zhì)量、果形指數(shù)及果皮和果肉的硬度、色度，以單果為1次重復(fù)。用電子秤測定單果質(zhì)量；用電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定樣品的最大縱徑（Ld）與最大橫徑（Cd），并通過以下公式計(jì)算出果形指數(shù)。

測定菠蘿果皮和果肉的亮度值L*、紅綠度值a*、黃藍(lán)度值b*。使用物性測試儀T39探頭測定菠蘿果皮和果肉硬度，測定參數(shù)為觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載0.07 N，測試速度0.50 mm/s，測試目標(biāo)距離10 mm。菠蘿果皮和果肉色度和硬度測定點(diǎn)如圖1所示。

圖1 不同品種菠蘿果皮、果肉色度及硬度測定點(diǎn)Fig.1 Determination sites of color and firmness of pericarp and pulp of different pineapple varieties

1.3.2 菠蘿果肉內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)測定

總糖含量：采用苯酚-硫酸法，借助分光光度計(jì)進(jìn)行測定[14]?？傻味ㄋ岷途S生素C含量測定參照曹建康等[15]方法進(jìn)行，利用氫氧化鈉溶液滴定法測定菠蘿果肉中可滴定酸的含量，利用2，6-二氯靛酚法測定維生素C。菠蘿果肉總多酚和總黃酮的提取參照夏陳等[16]的方法，用80%乙醇提取菠蘿果肉多酚、黃酮，提取物置于-80℃保存?zhèn)溆谩？偠喾雍繙y定采用福林-酚法[17]，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，方程為y=283.59x-19.567，R2=0.997 8。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線及其回歸方程求出提取液中的總多酚含量（以沒食子酸計(jì)，mg/L）?？傸S酮含量測定參照Bao等[18]的方法，以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，方程為y1=857.64x1+0.101 8，R2=0.998 0。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線及其回歸方程求出提取液中的總黃酮含量（以蘆丁計(jì)，mg/L）。

1.3.3 果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)定

“合理-滿意度”是指試驗(yàn)樣品相關(guān)特性滿足人們需求的合理或滿意之程度，通常將其與多維價(jià)值理論結(jié)合進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[19]。例如，在本研究的5個(gè)品種菠蘿的樣品中，維生素C含量測定值為bi（i=1，2，3，4，…，n），最大值max bi，基于營養(yǎng)學(xué)角度考慮，人們期望維生素C含量越大越好，故其滿意度應(yīng)定為1；維生素C最小含量為min bi，滿意度定義為0。假設(shè)滿意度與維生素C含量呈線性關(guān)系，則各菠蘿樣品維生素C含量滿意度可由公式（1）計(jì)算出。據(jù)此可推導(dǎo)出各品種菠蘿樣品其他指標(biāo)的單因素滿意度計(jì)算公式。

式中：m（bi）為第i個(gè)單因素指標(biāo)的滿意度。

在得出5種菠蘿果實(shí)單因素指標(biāo)的“合理-滿意度”的基礎(chǔ)上，要考慮的是某一品種的品質(zhì)特性的合成“合理-滿意”。為此采用“合理-滿意度”與多維價(jià)值合并規(guī)則，將單因素“合理-滿意度”合并成品質(zhì)的合成“合理-滿意度”。假設(shè)篩選出的6個(gè)指標(biāo)（單果質(zhì)量，側(cè)面果肉L*值、糖度、總糖含量、維生素C含量、總多酚含量）變化是獨(dú)立的，對(duì)品質(zhì)特性的總貢獻(xiàn)可以近似地看成無區(qū)別，則可以用加法合并的規(guī)則計(jì)算出各品種菠蘿品質(zhì)特性的合成“合理-滿意度”（S），本研究中對(duì)5種菠蘿樣品相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行比較分析的基礎(chǔ)上，參考伊麗米努爾等[20]和馬玉娟等[21]的研究方法，確定各指標(biāo)的加權(quán)數(shù)為單果質(zhì)量0.18，側(cè)面果肉L*值0.04，糖度0.24，總糖含量0.15，維生素C含量0.22，總多酚含量0.17；由公式（2）計(jì)算出不同品種菠蘿果實(shí)品質(zhì)的總分。

式中：S為綜合得分；wi為第i個(gè)指標(biāo)的加權(quán)數(shù)，滿足 0＜wi＜1。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，IBM SPSS Statstic 21.0軟件進(jìn)行顯著性分析。由SPSS Statistics 21.0軟件進(jìn)行單因素方差等分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種菠蘿外觀品質(zhì)指標(biāo)分析

單果質(zhì)量、果形指數(shù)是反映果實(shí)外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)，是影響菠蘿商品性能的關(guān)鍵因素，單果質(zhì)量越大，菠蘿果實(shí)越大。不同品種菠蘿果實(shí)外觀品質(zhì)指標(biāo)（單果質(zhì)量、果形指數(shù)、果皮和果肉硬度）測定結(jié)果見表1。

表1 5種菠蘿果實(shí)單果質(zhì)量、果形指數(shù)、果皮和果肉硬度Table 1 Single-fruit weight，fruit-shape index，pericarp and pulp firmness of five pineapple cultivars

5個(gè)品種菠蘿中，金菠蘿單果質(zhì)量最大，為（1.99±0.27）kg，臺(tái)農(nóng)16號(hào)最小，單果質(zhì)量不足1 kg。果形指數(shù)在1.67至1.23之間，果形指數(shù)最大為金菠蘿，金菠蘿、臺(tái)農(nóng)17號(hào)、巴厘3個(gè)品種間果形指數(shù)存在顯著性差異（p＜0.05）。硬度是判斷果實(shí)品質(zhì)、反映果實(shí)貯藏特性和衡量貯藏效果的重要指標(biāo)，菠蘿采摘后熟過程中硬度下降，品質(zhì)變差[22]。在這5個(gè)不同品種中，金菠蘿果皮硬度顯著大于其它品種（p＜0.05），5種菠蘿側(cè)面果肉硬度間存在差異，金菠蘿和臺(tái)農(nóng)17號(hào)側(cè)面果肉硬度較大；橫切面果肉中臺(tái)農(nóng)16號(hào)硬度顯著小于其它4個(gè)品種菠蘿（p＜0.05）。金菠蘿和臺(tái)農(nóng)11號(hào)中心硬度顯著大于其它3個(gè)品種（p＜0.05），中心硬度最小的是臺(tái)農(nóng)16號(hào)。

顏色通常是成熟度和新鮮度最直觀的評(píng)判指標(biāo)，直接影響消費(fèi)者對(duì)菠蘿鮮果的選擇，培育顏色濃烈的黃色到橙色肉質(zhì)品種曾是育種計(jì)劃目標(biāo)之一[23]。色度L*、a*和b*值均代表了菠蘿果肉（或果皮）的顏色狀況（L*值越大表明亮度越高，a*值越大表明顏色越偏向紅色，b*值越大表明顏色越偏向黃色）。5種菠蘿果實(shí)的果皮、果肉色度測定結(jié)果如表2所示。

表2 5種菠蘿果實(shí)、果肉色度Table 2 Fruit and pulp color of five pineapple cultivars

由表2可知，菠蘿果皮L*值最小的是臺(tái)農(nóng)17號(hào)（27.85±5.14），與金菠蘿、巴厘和臺(tái)農(nóng)16號(hào)3個(gè)品種的L*值存在顯著性差異（p＜0.05）；a*值最大的是臺(tái)農(nóng)16號(hào)，最小的是巴厘；b*值最最小的是臺(tái)農(nóng)17號(hào)。各品種菠蘿去皮后側(cè)面果肉的L*值之間差異顯著（p＜0.05），最大的是金菠蘿，最小的是巴厘菠蘿；與果皮相反，側(cè)面果肉a*值均為負(fù)值，各品種間無顯著性差異；b*值最大的是臺(tái)農(nóng)17號(hào)，顯著大于其它4個(gè)品種（p＜0.05）。橫切面果肉L*值最大的是臺(tái)農(nóng)17號(hào)，為60.83±3.42；a*值為負(fù)值，各品種間無顯著性差異（p＞0.05）；b*值最大的是臺(tái)農(nóng)17號(hào)（40.96±4.74），顯著大于其它品種（p＜0.05），最小的是巴厘。不同品種菠蘿果肉中心L*值、a*值均無顯著性差異；b*值最大的是臺(tái)農(nóng)17號(hào)（50.24±3.06），最小是臺(tái)農(nóng) 16號(hào)（20.44±2.17）。本研究中5個(gè)不同品種菠蘿樣品色度測定結(jié)果表明：臺(tái)農(nóng)17號(hào)菠蘿果皮最暗，果皮紅綠色偏紅色，但去皮后果肉的側(cè)面、橫切面以及中心均呈黃色，且為5個(gè)品種中黃色最深，菠蘿果皮及側(cè)面果肉顏色最為明亮，橫切面果肉亮度高于巴厘菠蘿，中心偏橙黃色。

2.2 不同品種菠蘿內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)分析

5種菠蘿果肉pH值、糖度、總糖、可滴定酸含量測定結(jié)果見表3。

表3 5種菠蘿果肉pH值、糖度、總糖、可滴定酸含量Table 3 The pH，sugar content，total sugar，and titratable acid content of five pineapple cultivars

如表3所示，5個(gè)菠蘿品種的糖度、pH值、總糖含量、可滴定酸含量均存在不同程度差異。各品種菠蘿果肉果汁的pH值在3.5至4.0之間，呈酸性，其中巴厘的pH值最低為3.52±0.13。對(duì)于菠蘿果肉的糖度，5個(gè)品種間存在顯著性差異（p＜0.05），巴厘的糖度最高，金菠蘿糖度最低。糖、酸含量是影響菠蘿果實(shí)風(fēng)味和口感的重要因素，不同品種菠蘿總糖含量差異明顯，其中臺(tái)農(nóng)16號(hào)菠蘿的總糖含量最高達(dá)（114.46±7.37）g/kg，金菠蘿最低為（70.83±9.62）g/kg；可滴定酸含量測定結(jié)果為臺(tái)農(nóng)16號(hào)最高（8.53±1.48）%，巴厘臺(tái)農(nóng)17號(hào)和巴厘最低，均為（4.27±1.48）%。糖度及糖酸含量等理化指標(biāo)是評(píng)價(jià)菠蘿果實(shí)品質(zhì)的關(guān)鍵，是影響果實(shí)的風(fēng)味和色澤主要因素，其含量可作為菠蘿產(chǎn)品加工必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)[24]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示：巴厘的糖度最高，臺(tái)農(nóng)17號(hào)次之，金菠蘿最低。嚴(yán)程明等[10]研究了5個(gè)品種菠蘿果實(shí)品質(zhì)，其結(jié)果也表明巴厘可溶性固形物含量大于金菠蘿；總糖、可滴定酸含量是決定果實(shí)口感的重要指標(biāo)[25]，本試驗(yàn)5個(gè)品種的總糖含量和可滴定酸含量最高的均是臺(tái)農(nóng)16號(hào)。

5種菠蘿果肉維生素C、總多酚、總黃酮含量測定結(jié)果見表4。

表4 5種菠蘿果肉維生素C、總多酚、總黃酮含量Table 4 Content of vitamin C，total polyphenols，and total flavonoids in five pineapple cultivars

如表4所示，不同品種菠蘿間功能成分含量存在差異，其中金菠蘿的總多酚含量為（82.53±0.16）mg/L，顯著高于其它品種，但是總黃酮含量卻較低；總黃酮含量最高的是臺(tái)農(nóng)17號(hào)，與巴厘、臺(tái)農(nóng)11號(hào)之間存在顯著性差異（p＜0.05）。各品種菠蘿維生素C含量差異顯著，其中最高為金菠蘿維生素C含量（31.69±0.43）mg/100 g，而臺(tái)農(nóng)16號(hào)維生素C含量僅為（1.16±0.43）mg/100 g。維生素、多酚類物質(zhì)等活性成分是菠蘿促進(jìn)機(jī)體健康的內(nèi)在因素，是研發(fā)以菠蘿為原料相關(guān)功能性食品的依據(jù)。金菠蘿的維生素C含量顯著高于其他品種，馬帥鵬等[26]對(duì)廣東省江門地區(qū)的金菠蘿和巴厘果實(shí)維生素C含量測定比較，結(jié)果同樣顯示金菠蘿維生素C含量顯著高于巴厘，因此產(chǎn)地因素可能對(duì)金菠蘿維生素C含量影響較小。多酚、黃酮等次生代謝產(chǎn)物具有清除自由基、抗衰老等保健功能[27]，但是多酚物質(zhì)與氧氣接觸后在酶的催化作用下會(huì)發(fā)生酶促褐變反應(yīng)，影響菠蘿品質(zhì)[28]，因此多酚、黃酮含量較高的金菠蘿、巴厘菠蘿較宜鮮食。

2.3 合理滿意度評(píng)價(jià)結(jié)果

5種菠蘿品質(zhì)的單因素“合理-滿意度”計(jì)算結(jié)果見表5，合成“合理-滿意度”計(jì)算結(jié)果見表6。

表5 5種菠蘿品質(zhì)的單因素“合理-滿意度”Table 5 Single-factor reasonable satisfaction of five pineapple cultivars

表6 5種菠蘿品質(zhì)的合成“合理-滿意度”Table 6 Complex reasonable satisfaction of five pineapple cultivars

如圖5所示為篩選出的6個(gè)指標(biāo)（單果質(zhì)量，側(cè)面果肉L*值、糖度、總糖含量、維生素C含量、總多酚含量）的單因素“合理-滿意度”結(jié)果。金菠蘿在單果質(zhì)量、側(cè)面果肉L*值、維生素C含量、總多酚含量4項(xiàng)指標(biāo)的合理滿意度值均為最高，但糖度和總糖含量均為最低。如表6所示，5種菠蘿品質(zhì)S值的排序?yàn)榻鸩ぬ}>臺(tái)農(nóng)17號(hào)>巴厘>臺(tái)農(nóng)11號(hào)>臺(tái)農(nóng)16號(hào)。其中，金菠蘿和臺(tái)農(nóng)17號(hào)菠蘿的S值在0.5以上，表現(xiàn)較好；而其它3個(gè)品種S值均小于0.4，表現(xiàn)相對(duì)較差。

不同品種菠蘿品質(zhì)S值的排序?yàn)椋航鸩ぬ}>臺(tái)農(nóng)17號(hào)>巴厘>臺(tái)農(nóng)11號(hào)>臺(tái)農(nóng)16號(hào)。其中，金菠蘿和臺(tái)農(nóng)17號(hào)菠蘿的S值在0.5以上，表現(xiàn)較好；而其它3個(gè)品種S值均小于0.4，表現(xiàn)相對(duì)較差。單果質(zhì)量、側(cè)面果肉L*值、糖度、總糖含量、維生素C含量、多酚含量的加權(quán)數(shù)值分別為：0.18、0.04、0.24、0.15、0.22、0.17。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)中5個(gè)品種菠蘿同一指標(biāo)之間存在不同程度的差異。研究結(jié)果表明，與其他4個(gè)品菠蘿相比，金菠蘿在果皮硬度（17.99±5.83）N、果肉中心硬度（10.66±2.14）N、側(cè)面果肉明 L*值（62.53±4.27）、維生素 C含量（31.69±0.43）mg/100 g和總多酚含量（82.53±0.16）mg/L這5項(xiàng)指標(biāo)的測定值均最大。臺(tái)農(nóng)17號(hào)側(cè)面果肉b*值（52.99±4.15）最大，即側(cè)面果肉最明亮，橫切面果肉 L*值（60.83±3.42）和 b*值（40.96±4.74）均最大，總黃酮含量（52.42±2.54）mg/L最高。臺(tái)農(nóng)16號(hào)果肉總糖含量（114.46±7.37）g/kg和可滴定酸含量（8.53±1.48）%最高。臺(tái)農(nóng)11號(hào)菠蘿中心色度最明亮，其他指標(biāo)處于中間水平。“合理-滿意度”和多維價(jià)值理論綜合分析結(jié)果表明，在5個(gè)不同品種菠蘿果實(shí)品質(zhì)的S值方面，金菠蘿和臺(tái)農(nóng)17號(hào)表現(xiàn)較好，巴厘、臺(tái)農(nóng)11號(hào)、臺(tái)農(nóng)16號(hào)3個(gè)品種菠蘿表現(xiàn)相對(duì)較差。