菲油果(
Acca sellowiana)又称斐济果、费约果,为桃金娘科(Myrtaceae)的一种常绿小乔木,原产于南美洲,现在亚热带地区广泛种植。菲油果含有苯甲酸甲酯、丁酸乙酯、苯甲酸乙酯等多种挥发性化合物,具有独特的风味和香气,深受消费者喜爱。果实品质受遗传基因和栽培环境影响较大,客观、全面、科学地评价不同菲油果品系果实品质对品种选育、改良及种植结构调整极为重要。
灰色关联度分析(GRA)法是针对灰色系统决定因素主次及其关联程度的一种方法,可以避免定量和定性分析结果之间的不一致,但在确定性状权重时具有较强的主观性。而层次分析(AHP)法以成对比较的方式确定各指标的相对重要性,并利用一致性检验确保其合理性,可以有效处理果实品质评价中的主观性和模糊性问题。目前,单一的评价方法已无法满足果实品质综合评价需求,AHP法和GRA法相互补充、联合使用可以建立一个科学且适用的果实品质评价模型。该方法已被证明是果实品质综合评价的有效手段,为菲油果优良品系筛选提供量化方法。观、口感和营养等多个层面对菲油果果实进行综合评价的研究鲜少报道。
西南大学资源环境学院的杨诗琪、刘玉民、刘亚敏*等以16 种菲油果品系果实为实验材料,通过测定果实品质指标及抗氧化能力确定核心评价指标,结合AHP法和GRA法构建菲油果果实品质综合评价模型,并通过感官评价进行结果验证,从而筛选出综合品质优良的菲油果品系,为菲油果良种选育提供科学依据,也为其他水果优良品种选育提供参考。
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1 不同菲油果品系果实品质
1.1 外观品质
果实外观品质是影响消费者选择和市场价格的首要指标。由图1可知,不同菲油果品系果实外观特征存在差异。由表1可知,单果质量在15.168~46.421 g之间,变异系数为29.975%,不同品系果实差异较大,其中Y4、Y5、Y6的单果质量显著高于其他品系果实(
P<0.05)。果形指数在1.083~1.788之间,表明菲油果果实以长圆形为主。果实硬度在3.675~6.920 kg/cm2之间,其中Y1、Y2、Y5、Y16的果实硬度较大,提示不同品系果实的耐贮藏性存在较大差异。
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1.2 内在品质
果实内在品质是衡量其营养价值、食用品质和加工潜力的重要依据。由表2可知,不同菲油果品系果实糖酸含量差异较大,固酸比在7.061~29.597之间,糖酸比在4.957~21.538之间,变异系数分别为37.729%和48.211%,糖酸比直接影响果实的口感和风味。菲油果果实富含活性物质,对人体有潜在的健康益处。果实VC含量在27.619~69.809 mg/100 g之间,变异系数为29.048%,其中Y1、Y2、Y4、Y6、Y9的VC含量均超过60 mg/100 g。果胶含量在4.426~6.405 mg/g之间,Y10和Y13高于其他品系果实。总酚含量在254.343~549.355 mg/100 g之间,总黄酮含量在106.138~344.606 mg/100 g之间,变异系数分别为19.223%和34.132%,不同品系果实差异较大。
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1.3 抗氧化能力
由图2可知,3 种不同抗氧化能力测定方法的评价结果存在一定差异,可能是由于抗氧化机制不同 ,但变异系数均小于3.000%。同时,不同菲油果果肉提取物的APC指数均较 高且无显著差异(
P>0.05),表明菲油果果实具有较高且稳定的抗氧化能力。
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2 评价体系建立
2.1 评价指标简化
变异系数小于10%的指标不适宜作为评价的核心指标 ,故去除可食率、可溶性固形物质量分数和抗氧化能力指标。采用主成分分析对其余指标进行降维,旋转后的主成分载荷矩阵见表3,根据特征值大于1.0的原则,确定4 个主成分,累计方差贡献率为82.520%,可代表原始数据的主要信息。第1主成分中,出汁率、可溶性糖含量、VC含量为起决定作用的指标,定义为果实内在品质因子;第2主成分中,可滴定酸含量、糖酸比、固酸比为起决定作用的指标,定义为果实风味因子;第3主成分中,总酚含量为起决定作用的指标,定义为果实抗氧化因子;第4主成分中,果实横径、单果质量为起决定作用的指标,定义为果实大小因子。由图3可知,第1主成分中出汁率与其余2 个指标存在极显著相关性(
P<0.01);第2主成分中糖酸比更能客观反映果实风味品质;总酚含量作为第3主成分的代表指标;第4主成分中单果质量是最重要的经济性状指标,且测定更简单。综上,本研究以单果质量(
X1 )、出汁率(
X2 )、糖酸比(
X3 )、总酚含量(
X4 )为菲油果果实综合品质的评价指标。
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2.2 指标权重确定
判断矩阵如表4所示,CR为0.080 5,通过一致性检验。得到单果质量、出汁率、糖酸比、总酚含量的权重分别为0.381 0、0.298 2、0.210 8、0.110 0。
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2.3 区域“理想品种”构造
单果质量、出汁率、总酚含量为正向指标 ,取测量值中的最大值作为参考值,糖酸比参考美国农业部对A类橙汁的分级标准确定理想值。区域“理想品种”参考值如表5所示。
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2.4 综合评价
根据式(6)得到各指标的关联系数,然后将AHP法确定的各指标权重代入式(7)得:=0.381 0
X1+0.298 2
X2+0.210 8
X3+0.110 0
X4,计算各菲油果品系的加权灰色关联度。根据分级标准,数据符合正态分布,确定0.760、0.669、0.543、0.452为分级点,可将16 种菲油果品系分为5 级。由表6可知,菲油果品系Y4、Y1、Y6和Y5的综合品质优于其他品系。
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3 综合评价结果验证
由表7可知,Y4、Y1和Y3的感官评价总分最高。利用回归分析将感官评价结果与综合评价结果进行拟合,结果如图4所示,相关系数为0.869,表明以单果质量、出汁率、糖酸比、总酚含量为评价指标建立的评价模型适用于菲油果果实品质综合评价。综合感官评价与综合评价排名结果,可将Y4和Y1确定为目标品系,用于开展良种选育工作。
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菲油果果实品质对其市场表现起决定性作用,而品种特性是影响果实品质的关键因素。不同品种间菲油果的品质差异已有多项研究报道,Peng Yaoyao等比较4 个新西兰种植菲油果品种的酚类化合物和抗氧化活性,并表征果汁中的挥发性成分和酚类化合物;Zhao Yimeng等进一步分析13 个新西兰栽培菲油果品种的理化性质、挥发性成分和酚类化合物;Pasquariello、Phan和Sganzerla等则分别报道意大利、澳大利亚和巴西栽培菲油果品种的理化参数,相比之下,国内研究较少。栽培地区对果实品质遗传多样性具有显著影响,在菲油果品质评价中应强调地区差异的重要性。本研究对重庆地区引进栽培的16 种菲油果品系果实品质进行分析,其变异系数分布在7.951%~48.211%之间,反映出品系间显著的品质性状差异。本研究中的果实可溶性固形物质量分数(9.500%~13.400%)与国外栽植菲油果品种(12.4%)较为一致;Y1、Y2、Y4、Y6和Y9果实VC含量高于意大利栽培的菲油果品种的最高VC含量(39.87 mg/100 g),与澳大利亚栽培菲油果(62.8 mg/100 g)一致,是VC的极好来源;Y2、Y15、Y12和Y4果实具有优异的总酚含量,与澳大利亚和新西兰栽培菲油果(515 mg/100 g)相似;但本地区菲油果的果实大小尚未达到国际水平,例如,意大利栽培菲油果品种的平均单果质量为73 g,纵径6.02~7.61 cm,横径4.25~5.01 cm,而新西兰栽培菲油果品种纵径6.62~10.15 cm,横径4.52~7.32 cm,该差异不仅与基因型有关,也受土壤和气候条件影响,其中,Y3、Y4、Y5和Y6在果实大小方面表现更好,本地区适宜的菲油果品系有待进一步选育。一般来说,果实品质的变异受遗传因素和环境因素共同影响,而各品系的生长条件、管理措施和栽培年份相同,表明菲油果果实品质表现的多样性源于遗传背景差异。同时,各品系间品质性状变异的幅度越大,针对该性状的选育效率就越高,可定向选择具有优越性状的品系进一步研究。此外,本研究发现菲油果果肉提取物具有较高的抗氧化活性,与其他研究结果相似,这主要是由于菲油果果实中存在的各种生物活性物质。值得注意的是,抗氧化活性与VC和总酚含量相关性较高,而与总黄酮含量相关性较低,有必要进一步追踪菲油果果肉的主要抗氧化活性成分及其抗氧化机制。
不同菲油果品系果实品质差异较大,在不同指标上表现出各自的优异性,基于多指标筛选综合品质优异的菲油果品系是当地选育工作亟待解决的问题。本研究从果实品质的角度建立适宜的评价方法,对不同菲油果品系果实进行综合评价。果实品质较产量、生长发育和抗性等在选优工作中更受关注,而果实品质的评价较为复杂,涉及外观、口感、风味、营养等多种重要指标,主成分分析结合相关性分析可有效揭示各品质指标之间的关系,有效降低指标维度,筛选能够表征菲油果果实品质的核心指标,提高选育效率。本研究综合变异分析、相关性分析和主成分分析结果,将16 个品质指标简化为4 个代表性指标,即单果质量、出汁率、糖酸比、总酚含量,涵盖了果实的外观品质、内在口感、风味特征和营养特征。AHP法结合GRA法建立菲油果果实品质评价模型,赋予指标权重与构造“理想品种”是其中的关键环节。AHP法允许评价者根据经验和知识对指标进行定性判断,是定性与定量分析的有机结合。果实大小影响是最直观的品质指标,故所占权重最大。汁水丰富和酸甜风味是浆果最重要的特征,而总酚含量与果实抗氧化能力等生物活性密切相关。基于此构建菲油果“理想品种”,体现优选目标。综合评价结果显示,Y4加权灰色关联度最大,其果实大小、汁水含量、酸甜风味及VC、总酚等营养成分含量均表现出色,综合品质最好。
感官评价是直接衡量果实品质的重要方法,在多数情况下,感官评价结果与果实品质测定结果基本一致。因此,感官评价可以作为验证果实品质综合评价模型的有效手段。客观性的仪器分析与具有一定主观性的感官评价相结合能更全面评价果实品质优劣。陈志敏等结合感官评价确定不同产区纽荷尔脐橙果实的最佳综合评价模型;马文霞等也通过感官评价结果验证了百香果鲜食品质评价模型的准确性。本研究通过线性回归分析将模型评价结果与感官评价结果进行拟合,相关系数为0.869,验证了所构建模型的有效性,也进一步说明筛选出的单果质量、出汁率、糖酸比、总酚含量4 个指标可以作为菲油果果实品质评价的代表指标。综合评价结果显示,Y4和Y1在16 种菲油果品系中果实综合品质表现好,感官品质佳,具有生产实践和推广应用的潜力。
结论
本研究通过分析16 种菲油果品系果实的品质差异,确定单果质量(
X1 )、出汁率(
X2 )、糖酸比(
X3 )、总酚含量(
X4 )为菲油果果实品质评价的核心指标,构建的菲油果果实品质综合评价模型为 = 0.381 0
X1+0.298 2
X2+0.210 8
X3+0.110 0
X4,并最终确定Y4和Y1为适于推广应用的菲油果优良品系,本研究结果可为菲油果的 良种选育和推广应用提供参考依据。
本文《16种菲油果品系果实品质评价及优选》来源于《食品科学》2025年46卷第10期3 -38 页, 作者: 杨诗琪,刘玉民,刘亚敏*,李 菊,李承想,高丙利 。 DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20240716-161 。点击 下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。
实习编辑:林安琪;责任编辑:张睿梅。点击下方 阅读原文 即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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