荔枝(Litchi chinensis Sonn.)属无患子科热带亚热带常绿乔木,原产于中国南部,我国荔枝主要分布于广东、广西、海南、福建等地[1-2]。世界各国先后直接或间接引种栽培,包括亚洲的印度、缅甸、泰国、越南、印度尼西亚等国家,美洲的美国、巴西等国家,非洲的毛里求斯、马达加斯加等国家,大洋洲的澳大利亚等国家。中国是世界第一大荔枝生产国和消费国,2018 年荔枝种植面积和产量分别为55.2 hm2和302.81 万t,分别约占世界的67%和70%[3]。在荔枝种质资源相对丰富的基础上,通过品种选育,形成了大量的荔枝品种[4-8]。荔枝是华南地区特色水果,在世界经济水果中占有举足轻重的地位,果实成熟时具有艳丽的果皮,半透明状且酸甜可口、汁多嫩滑的果肉,营养丰富,深受消费者喜爱[9]。
由于荔枝品种多,各品种之间质地品质、货架期或贮藏期也有较大差距。不同消费人群所喜欢的荔枝质地品质亦有所不同。荔枝新鲜果实保鲜货架期极短,很难长距离运输和长时间贮藏[10],这对荔枝生产及人们对荔枝需求产生极大的影响,如何快速准确地挑选优质荔枝品种,建立快速、客观、合理的品质评价体系是目前亟待解决的问题。在以往的生产过程中,人们对荔枝质地品质等指标的评价主要依赖于感官鉴定,其主观评价占据主导地位[11],这对荔枝品质的准确评价以及为研究者提供科学依据产生一定的误差。
近年来,质构仪在果蔬品质鉴定的应用上日渐普遍,且评价的角度和参数更加丰富、客观合理,具有一定的可重复性和实用性。质构仪质地剖面分析(Texture profile analysis,TPA)是一种模拟人类牙齿咀嚼食物的机械过程,在机械探头两侧挤压过程中测定果蔬的相关质地参数[12]。通过这种方法,已经对苹果[13-17]、枣[12]、葡萄[18]、梨[19-20]、磴口华莱士蜜瓜[21]、甜瓜[22-23]、肉类[24-25]等的质地品质进行综合评价。国外此类型研究较多、较深入,而我国所涉及的相关研究较少,荔枝在此方面的研究鲜见报道。本研究旨在通过TPA分析,为快速、客观、合理地区别荔枝所属类群和评价不同荔枝品种质地品质提供一定的理论参考。
试验分别于2020年7月和2021年7月在农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室开展,2020年和2021年分别在国家果树种质广州荔枝圃选取荔枝资源120 份和196 份,2 a(年)所选取的材料中有62份资源是相同的(表1中2020年和2021年的前62份资源),这62份资源均采摘于相同植株。本试验根据李建国[3]的《中国果树科学与实践·荔枝》中的采收成熟度的确定方法确定各荔枝资源样品的采收时间,当荔枝果皮有1/3~1/2 变红时,即八成熟时采收。每份资源随机采取3 株树,各株随机采取果实7个(均位于向阳面,试验果肉均采用每个果的相同部位),即每份资源3个重复。所测试的所有荔枝资源在5月下旬至8月中下旬陆续成熟,很少集中测试(为了保证测试样品成熟度一致),所采样品皆是当天上午8:30 采摘后立即测试。土壤表层肥沃,排灌通畅,统一管理,生长正常。
表1 2020 年和2021 年采集荔枝资源名称
Table 1 Litchi resource names in 2020 and 2021
年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names 2020 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 2020 2020 2020至善黄蛋Zhishanhuangdan圆核Yuanhe宏俊1号Hongjun 1脆香荔Cuixiangli东龙蜜荔1 Donglongmili 1黄皮荔1 Huangpili 1安多蜜荔Anduomili琼公1号Qionggong 1宾宝荔Binbaoli鹅蛋荔2号Edanli 2竹山4号Zhushan 4草莓荔Caomeili九湖24号Jiuhu 24山鸡爬Shanjipa花东假米枝Huadongjiamizhi矮荔Aili安良Anliang白皮荔Baipili百盛Baisheng布袋Budai昌洪Changhong昌文Changwen翠叶Cuiye大井1号Dajing 1大井2号Dajing 2大造Dazao东龙蜜荔2 Donglongmili 2鹅蛋荔1 Edanli 1桂圆1号Guiyuan 1海垦10号Haiken 10红绣球Hongxiuqiu侯仙Houxian 336294 34 63 64 95 35 36 65 66 96 97 37 67 98 38 99 39 40 68 69黄皮荔2 Huangpili 2鸡脆肉Jicuirou吉公1号Jigong 1佳圆蜜荔Jiayuanmili将军荔Jiangjunli椒攀荔Jiaopanli井兴Jingxing巨分1号Jufen 1林青小丁香Linqingxiaodingxiang岭腰1号Lingyao 1马贵荔Maguili目牌1号Mupai 1庆园Qingyuan琼山26号Qiongshan 26琼山29号Qiongshan29仁山荔Renshanli仁深2号Renshen 2仁深荔Renshenli任公3号Rengong 3三山尖叶荔Sanshanjianyeli水晶球Shuijingqiu五叉荔Wuchali新兴香荔Xinxingxiangli胭脂红Yanzhihong义桥蜜荔Yiqiaomili鱼膦荔Yulinli玉潭蜜荔Yutanmili圆端荔Yuanduanli壮园1号Zhuangyuan 1 70 100 101 41 102 103 11 42 104 12 71 72 73 74 75 105 13 43 44 45 46 76 77 14 106 47 78 15 107 48 79 16 17 18 19 20 21 108 49 109 50 80 81 82 110 51 111 22 23 24 52 83 84 112 53 85 86 113 25 54 55 114 87 26 27 56 88 115 57 28 29 89 90 116 117 58 59 91 118 30 60 119 92 31 61 93 120 32壮园2号Zhuangyuan 2 2-5-6琼山23号Qiongshan 23 9-4-5紫荔(海南)Zili(Hainan)屯昌青皮Tunchangqingpi G阿娘鞋Aniangxie安多鸡蛋Anduojidan安福3号Anfu 3宾荔Binli陈紫Chenzi秤砣Chengtuo垂利黄荔Chuilihuangli春藤Chunteng东莞罗2号Dongguanluo 2蜂糖罂Fengtangying凤山红灯笼Fengshanhongdenglong勾背Goubei挂绿Gualü光圆1号Guangyuan 1桂Gui海果4号Haiguo 4黑枝Heizhi红荔红果Honglihongguo红荔青果Hongliqingguo红珍珠Hongzhenzhu怀枝Huaizhi吉公2号Jigong 2岭丰糯Lingfengnuo六月雪Liuyuexue马达加斯加2号Madagascar 2南岛无核荔(大)Nandaowuheli(Da)南岛无核荔(小)Nandaowuheli(Xiao)牛心荔Niuxinli糯米糍Nuomici乒乓球Pingpangqiu七月熟Qiyueshu清风Qingfeng琼山5号Qiongshan 5琼山15号Qiongshan 15仁深3号Renshen 3上书怀Shangshuhuai双肩玉荷包Shuangjianyuhebao四川桂味Sichuanguiwei宋香Songxiang吴俊2号Wujun 2仙进奉Xianjinfeng香山鸡嘴荔Xiangshanjizuili校荣小蜜Xiaorongxiaomi新球蜜荔Xinqiumili雪怀子Xuehuaizi野生荔九号Yeshengli 9裕荣香荔Yurongxiangli圆球Yuanqiu至规1号Zhigui 1志民荔Zhiminli猪血荔Zhuxueli紫娘喜Ziniangxi
续表Continued Table
年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names 20211 2021 2021 2021至善黄蛋Zhishanhuangdan圆核Yuanhe宏俊1号Hongjun 1脆香荔Cuixiangli东龙蜜荔1 Donglongmili 1黄皮荔1 Huangpili 1安多蜜荔Anduomili琼公1号Qionggong 1宾宝荔Binbaoli鹅蛋荔2号Edanli 2竹山4号Zhushan 4草莓荔Caomeili九湖24号Jiuhu 24山鸡爬Shanjipa花东假米枝Huadongjiamizhi矮荔Aili安良Anliang白皮荔Baipili百盛Baisheng布袋Budai昌洪Changhong昌文Changwen翠叶Cuiye大井1号Dajing 1大井2号Dajing 2大造Dazao东龙蜜荔2 Donglongmili 2鹅蛋荔1 Edanli 1桂圆1号Guiyuan 1海垦10号Haiken 10红绣球Hongxiuqiu侯仙Houxian黄皮荔2 Huangpili 2鸡脆肉Jicuirou吉公1号Jigong 1佳圆蜜荔Jiayuanmili将军荔Jiangjunli椒攀荔Jiaopanli井兴Jingxing巨分1号Jufen 1林青小丁香Linqingxiaodingxiang岭腰1号Lingyao 1马贵荔Maguili目牌1号Mupai 1 45 46 84 85 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 47 48 49 50 51 52 86 87 88 89 90 91 92 11 12 13 14 15 53 54 55 93 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 94 95 96 97 98 99 100 101 67 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 68 69 70 102 103 104 105 106 107 108 109 110 71 72 73 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158庆园Qingyuan琼山26号Qiongshan 26琼山29号Qiongshan29仁山荔Renshanli仁深2号Renshen 2仁深荔Renshenli任公3号Rengong 3三山尖叶荔Sanshanjianyeli水晶球Shuijingqiu五叉荔Wuchali新兴香荔Xinxingxiangli胭脂红Yanzhihong义桥蜜荔Yiqiaomili鱼膦荔Yulinli玉潭蜜荔Yutanmili圆端荔Yuanduanli壮园1号Zhuangyuan 1壮园2号Zhuangyuan 2 1-100 1-407禾虾串Hexiachuan沙坑种Shakengzhong增城进奉ZengchengJinfeng Pink Kway May红荔Hongli钦州红荔Qinzhouhongli圃2-4-2 Pu 2-4-2甜岩Tianyan黑面登Heimiandeng广西勾背Guangxigoubei麻雀青Maqueqing 37383 37415 2-7-8米怀枝Mihuaizhi 2-087及第2 Jidi 2野生荔枝9号Yeshenglizhi 9紫娘鞋Ziniangxie 111 159 160 74 161 162 163 164 42 43 44 75 76 77 78 79 80 81 82 165 166 167 168 83 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124甜眼Tianyan实生70号Shisheng 70 2-216 2-254岭腰2号Lingyao 2早蜜4 Zaomi 4南岛无核荔Nandaowuheli雷岭小丁香Leilingxiaodingxiang榆林大丁香1 Yulindadingxiang 1永发圃1-1 Yongfapu 1-1早蜜3 Zaomi 3甜水荔Tianshuili早蜜1 Zaomi 1扁荔Bianli早蜜2 Zaomi 2柳荔1号Liuli 1小叶Xiaoye榆林大丁香2 Yulindadingxiang 2柳荔2号Liuli 2裕荣2号Rongyu 2树芳荔Shufangli安福1号Anfu 1吴俊3号Wujun 3安福2号Anfu 2校荣1号Xiaorong 1赤糖荔Chitangli旺公荔1 Wanggongli 1旺公荔2 Wanggongli 2安福3号Anfu 3海垦7号Haiken 7 6-019巨海1号Juhai 1裕荣1号Yurong 1昌盈荔Changyingli实生1 Shisheng 1实生2 Shisheng 2实生3 Shisheng 3 6-227 2009-733海果3号Haiguo 3九湖10号Jiuhu 10 169琼山6号Qiongshan 6琼山7号Qiongshan 7鸭姆笼Yamulong大东荔Dadongli琼山8号Qiongshan 8 7-160 7-169 7-170 2009-713 7-181 7-190 7-191 7-200 7-201 7-204 7-206 7-207 7-208 7-215 7-218 7-222 7-231 7-236 0779青皮甜Qingpitian 8-7-4 8-10-2 9-1-5沙荔Shali 9-030 9-031海垦2号Haiken 2清甜Qingtian同沙迟怀枝Tongshachihuaizhi青糖荔Qingtangli广西范焦7-7 Guangxifanjiao 7-7实生4 Shisheng 4实生5 Shisheng 5 9-271电白糯米糍Dianbainuomici无刺禾荔Wuciheli九湖17号Jiuhu 17九湖22号Jiuhu 22大红袍早熟Dahongpaozaoshu水荔Shuili
续表Continued Table
年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names年份Year序号No.资源名称Resource names 2021170 2021 2021 2021191濛江酸荔枝Mengjiangsuanlizhi桂平五月五Guipingwuyuewu广西041-009 Guangxi 041-009英山糯米糍Yingshannuomici葡萄荔Putaoli泸州荔枝Luzhoulizhi 176183 171 177 172 178 179 192 193 194 173 184 185 186 187 195 180 174 175 181 182九湖10号Jiuhu 10霞浦浒屿元红Xiapuhuyuyuanhong紫荔Zili黄肉糯米糍Huangrounuomici琼山31号Qiongshan 31乌面Wumian 10-11-3-3 188 189 190老挝荔枝Laowolizhi 10-303八宝香Babaoxiang冰茘Bingli蔡坑肉丸Caikengrouwan赤叶Chiye妃子笑Feizixiao黑叶Heiye 196市郊香荔Shijiaoxiangli水东Shuidong糖驳Tangbo野生荔12号Yeshengli 12增城脆肉Zengchengcuirou中山状元红Zhongshanzhuang yuanhong
1.2.1 试验仪器 试验仪器使用产自美国Food Technology Corporation 公司的TMS-PRO 型食品物性分析仪(质构仪)。
1.2.2 试验参数和方法 测试模式采用全质构分析(TPA)模式,质构仪探头采用圆盘挤压探头(TMS-75 mm),力量感应元的量程250 N,探头回升到样品表面上方的高度18 mm,形变百分量50%,检测速度30 mm·min-1,起始力0.2 N,把去皮大小一致的果肉置于质构仪托盘上进行相关测定,相关试验参数和方法参考Chen 等[26]和Cejudo-Bastante 等[27]的报道,探头回升高度根据荔枝特性略有变化。力量感应元连接探头,探头上下运动2 次循环挤压样品时所受到的峰值力,以及其和所做的功、运动距离、时间等的换算结果即是最终的测试指标参数。
测定的荔枝果肉TPA 质地特征曲线如图1 所示,图中硬度1为仪器第1次挤压循环的最大力量峰值;硬度2 为仪器第2 次挤压循环的最大力量峰值;破裂力为仪器压循环中的显著破裂的压力下降超过5%的峰值;起始模量为试样破裂前的20%到80%之间的曲线的倾斜度;起始做功为出现破裂时所输入的能量;回程功为解压缩过程中样品反馈释放出来的能量。
图1 荔枝果肉TPA 质地特征曲线
Fig.1 The TPA curve of texture character of litchi flesh
1.2.3 数据处理 实验数据采用Excel 和SPSS21.0进行作图和数据分析,采用SPSS21.0软件进行方差分析、相关性分析以及聚类分析。
由TPA 测定结果可知,荔枝果肉质地指标参数主要有硬度、最大黏附力、黏附性、内聚性、弹性、胶黏性以及咀嚼性。2020 年测试研究结果表明(表2):硬度与胶黏性、咀嚼性、弹性、内聚性均呈极显著相关(p<0.01),其中与内聚性呈负相关,与其余指标均呈正相关,其中相关性最显著的是胶黏性,相关系数0.80;最大黏附力与黏附性呈极显著负相关(p<0.01),相关系数-0.965,与弹性呈显著正相关;弹性与咀嚼性、胶黏性、最大黏附力和硬度均呈极显著正相关(p<0.01);胶黏性和硬度、内聚性、弹性、咀嚼性呈极显著正相关(p<0.01);咀嚼性与硬度、内聚性、弹性以及胶黏性呈极显著正相关(p<0.01)。
表2 2020 年荔枝果肉TPA 质地参数相关性
Table 2 Correlation matrix of texture parameters of litchi flesh derived from TPA test in 2020
注:**.在0.01 水平上极显著相关,*.在0.05 水平上显著相关。下同。
Note:**represented the extremely significant correlation at level 0.01,*represented the significant correlation at level 0.05.The same below.
最大黏附力Adhesive force黏附性Adhesiveness内聚性Cohesiveness弹性Springiness胶黏性Gumminess咀嚼性Chewiness性状Character硬度Hardness最大黏附力Adhesive force黏附性Adhesiveness内聚性Cohesiveness弹性Springiness胶黏性Gumminess咀嚼性Chewiness硬度Hardness 1-0.038 0.061-0.348**0.392**0.800**0.704**1-0.965**-0.012 0.257**-0.022 0.095 1-0.024-0.158 0.027-0.054 1 0.105 0.181*0.203*1 0.500**0.782**1 0.914**1
对2021 年196 份荔枝资源进行TPA 测定,结果表明(表3):硬度与弹性、胶黏性和咀嚼性呈极显著正相关(p<0.01);最大黏附力与黏附性呈极显著负相关(p<0.01),相关系数-0.905;弹性与硬度、胶黏性和咀嚼性呈极显著正相关(p<0.01),胶黏性与硬度、弹性、咀嚼性呈极显著正相关(p<0.01);咀嚼性与硬度、内聚性、弹性以及胶黏性呈极显著正相关(p<0.01)。综上所述,2021 年测试结果与2020 年测试结果极度一致,充分表明荔枝的硬度、最大黏附力、黏附性、内聚性、弹性、胶黏性以及咀嚼性等质地指标间呈极显著相关。
表3 2021 年荔枝果肉TPA 质地参数相关性
Table 3 Correlation matrix of texture parameters of litchi flesh derived from TPA test in 2021
最大黏附力Adhesive force黏附性Adhesiveness内聚性Cohesiveness弹性Springiness胶黏性Gumminess咀嚼性Chewiness性状Character硬度Hardness最大黏附力Adhesive force黏附性Adhesiveness内聚性Cohesiveness弹性Springiness胶黏性Gumminess咀嚼性Chewiness硬度Hardness 1-0.0901 0.141*-0.167*0.480**0.846**0.757**-0.905**0.014 0.056-0.081-0.012 1-0.096-0.108 0.079-0.013 1 0.143*0.245**0.241**1 0.565**0.804**1 0.917**1
利用SPSS 21.0 对2020 年的120 份资源的相关质地参数指标进行主成分分析。根据分析结果可知(表4),主要分为3 个主成分,第1 主成分、第2 主成分和第3 主成分的特征值分别为3.094、2.014 和1.228,方差贡献率分别为44.216%、28.777%、17.543% ,累计方差贡献率分别为44.216% 、72.992%、90.535%。由此可知,这3个主成分累计方差贡献率达90.535%,基本反映了荔枝质地品质的绝大部分信息,具备很高的质地品质信息代表性。第1 主成分的咀嚼性、胶黏性、硬度、弹性权重值较大,即这4 个指标在2020 年的120 份资源中值较其他2个成分中最大;这4个质地参数均为质构仪下压过程中所呈现出或换算出的指标参数,果实的咀嚼性越大其胶黏性、硬度以及弹性越大;此成分对荔枝果肉质地选择具有极大的科学指导意义。第2主成分的黏附性负向权重最大和最大黏附力正向权重值较大,即在2020 年的120 份资源中黏附性值较其他2个成分中最小,最大黏附力值最大,黏附性越大其果肉的最大黏附力将越小,这2 个质地参数均为质构仪探头向上运动期间产生的最大负力和阻力。第3 主成分的内聚性所占权重最大,硬度最小,这2 个指标在2020年的120份资源中值较其他2个成分中内聚性最大、硬度最小,内聚性为第2次压力循环正力与第1次循环正力的比率,而硬度取于第1次压力的正力,由此可见内聚性越大硬度反而越小,这与所测参数完全相符。
表4 2020 年荔枝果实质地主成分分析
Table 4 Principal component analysis of texture parameters of litchi fruit in 2020
性状Character硬度Hardness最大黏附力Adhesive force黏附性Adhesiveness内聚性Cohesiveness弹性Springiness胶黏性Gumminess咀嚼性Chewiness特征值Characteristic value贡献率Contribution rate/%累计贡献率Cumulative contribution rate/%特征向量Feature vector第1主成分First principal component 0.260 0.056-0.041 0.026 0.249 0.297 0.316 3.094 44.216 44.216第2主成分Second principal component 0.121 0.482-0.481-0.033-0.085 0.096 0.028 2.014 28.777 72.992第3主成分Third principal component-0.381-0.085 0.068 0.790 0.119 0.060 0.123 1.228 17.543 90.535
表5为2021年荔枝196份资源的TPA质地参数的主成分分析,此表所呈现的测试结果和2020 年120 份资源的测试结果较为一致,也分为3 个主成分,第1主成分、第2主成分、第3主成分的特征值分别为3.235、1.948 和1.090,方差贡献率分别为46.216%、27.829%、15.575%,累计方差贡献率分别为46.216%、74.045%以及86.619%。第1 主成分中亦是硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性所占权重最高,第2主成分中的最大黏附力正向权重和黏附性负向权重最大,第3 主成分中硬度和内聚性所占权重亦是最大。结合2020 年和2021 的316 多份资源的主成分分析结果可知,第1 主成分的咀嚼性、胶黏性、硬度、弹性这4个参数的值较大,且反映了果肉在嘴里基本的适口性感觉,即可称之为适口性因子;第2主成分的黏附性值较其他2 个成分中的值最小,最大黏附力值较其他2 个成分中的值大,反映了果肉在嘴里破碎时所克服的吸引力所需要的能量和力,表现在嘴中的黏附性口感,所以可以称之为口感黏附性因子;第3主成分中内聚性较其他2个成分中值较大,且硬度较其他成分最小,内聚性为果肉内部的收缩力或凝聚力,根据测试原理可知内聚性越大硬度反而越小,由此可称第3主成分为凝聚性因子。
表5 2021 年荔枝果实质地主成分分析
Table 5 Principal component analysis of texture parameters of litchi fruit in 2021
性状Character硬度Hardness最大粘附力Adhesive force粘附性Adhesiveness内聚性Cohesiveness弹性Springiness胶黏性Gumminess咀嚼性Chewiness特征值Characteristic value贡献率Contribution rate/%累计贡献率Cumulative contribution rate/%特征向量Feature vector第1主成分First principal component 0.263-0.025 0.021 0.060 0.241 0.293 0.302 3.235 46.216 46.216第2主成分Second principal componen-0.062 0.490-0.499 0.092 0.098-0.013 0.045 1.948 27.829 74.045第3主成分Third principal component-0.355-0.156 0.062 0.870 0.037 0.035 0.056 1.090 15.575 89.619
基于主成分分析结果,利用SPSS 21.0 对2021年的196 份(其中2020 年和2021 年相同的62 份资源取2 年的均值)资源的质地品质参数进行聚类分析,遗传距离为17.5 时,196 份资源可被分为3 类(图2),第Ⅰ类包含80 份资源,其硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性均值分别为16.57 N、2.64 mm、4.75 N以及12.94 mj,均高于其他2 个品种类群,由此可见第Ⅰ类的荔枝为适口性最好的荔枝;第Ⅱ类包含24份资源,其最大黏附力均值为-0.08 N,相较于其他2个类群最大,而其黏附性亦比其他2个类群较小,均值为0.12 N·mm-1,所以第Ⅱ类资源属于口感黏附类品种;第Ⅲ类包含92 份资源,这一类资源所占比例最多,其内聚性均值为0.34 Ratio,较其他2 个类群均值最大,而硬度最小,为11.04 N,由内聚性测试原理可知,内聚性越大硬度就会越小,所以这一类群荔枝资源属于凝聚性品种(表6)。
图2 不同荔枝品种聚类分析
Fig.2 Cluster analysis of different litchi varieties
表6 2020 年与2021 年不同类群荔枝品种的质地品质参数
Table 6 Texture parameters of litchi cultivars from different groups in 2020 and 2021
注:表中的指标参数为各类群品种质地品质参数的平均数。
Note: The Indicators parameters which are the average of the texture quality.
指标参数Indicators parameters 16.57±3.09-0.09±0.05 0.15±0.07 0.29±0.04 2.64±0.43 4.75±1.14 12.94±4.77 11.47±1.31-0.08±0.06 0.12±0.05 0.30±0.06 2.61±0.27 4.14±0.43 10.95±1.73 11.04±2.24-0.11±0.01 0.18±0.03 0.34±0.03 1.97±0.35 3.29±0.72 6.64±1.95分类ClassificationⅠ类群品种个数Quantity 80Ⅱ24Ⅲ测定指标Indicators硬度Hardness/N最大黏附力Adhesive force/N黏附性Adhesiveness/(N·mm-1)内聚性Cohesiveness/Ratio弹性Springiness/mm胶黏性Gumminess/N咀嚼性Chewiness/mj硬度Hardness/N最大黏附力Adhesive force/N黏附性Adhesiveness/(N·mm-1)内聚性Cohesiveness/Ratio弹性Springiness/mm胶黏性Gumminess/N咀嚼性Chewiness/mj硬度Hardness/N最大黏附力Adhesive force/N黏附性Adhesiveness/(N·mm-1)内聚性Cohesiveness/Ratio弹性Springiness/mm胶黏性Gumminess/N咀嚼性Chewiness/mj 92
综上所述,2021 年的196 份资源,被分为3 类,这3 类分别为适口性类群、凝聚性类群和口感黏附性类群。
质构仪TPA 测试,完全模拟人口腔的咀嚼咬合过程,对试样进行往复2 次挤压,计算分析出硬度、弹性、咀嚼性等质地参数,这些指标参数能够较为客观全面地反映果肉的质地品质特点[28-30]。分别根据2020 年和2021 年的TPA 测试结果可知,2 个年度的荔枝资源均是:硬度与胶黏性、咀嚼性、弹性均呈极显著相关(p<0.01),2020年相关系数分别为0.800、0704、0.392,2021 年的分别为0.846、0.754、0.480,趋势一致;王彬彬等[28]在桑葚上测试结果亦是硬度与弹性、咀嚼性的相关性亦极显著(p<0.01),相关系数分别为0.530、0.929;许玲等[31]研究表明,鲜枣硬度与恢复性、黏着性呈极显著负相关(p<0.01),相关系数分别为-0.518、-0.836,与本研究结果截然相反,这可能是测试果实质地不同造成的,荔枝果肉偏软弹,而鲜枣偏硬脆;水蜜桃[32]的硬度与弹性、内聚性、咀嚼性的相关性极显著(p<0.01),相关系数分别为0.720、0.769、0.994,这与本实验结果极为一致;李志文等[33]和任朝晖等[18]的研究结果表明,葡萄的硬度与弹性、内聚性、咀嚼性显著相关,相关系数分别为0.734、0.326、0.755,与本实验结果趋势一致。弹性与硬度、胶黏性和咀嚼性呈极显著正相关(p<0.01),杨玲等[16]和潘秀娟等[34]在苹果上的研究结果显示弹性与其他指标相关性不显著,这极有可能是果肉质地不同所引起的;沈颖越等[35]在香菇上的研究结果表明,弹性与硬度、胶黏性、咀嚼性呈著正相关,与本研究结果趋势较为一致。胶黏性与硬度、弹性、咀嚼性呈极显著正相关(p<0.01),这与许玲等[31]在鲜枣上结果趋势一致。咀嚼性与硬度、内聚性、弹性以及胶黏性呈极显著正相关(p<0.01),这与何全光等[36]在杧果上、潘秀娟等[34]在苹果上研究结果一致。综上所述,荔枝果肉的硬度、内聚性、弹性、胶黏性以及咀嚼性等各质地参数间呈极显著相关,其中的一项或多项均可以反映荔枝果肉的质地状况。
通过对300多份资源的质地品质进行主成分分析,皆主要分为3 个主成分。由2020 年测试结果可知,第1 主成分主要包括咀嚼性、胶黏性、硬度、弹性,累计贡献率和特征值分别为44.216%、3.094。杨植等[12]在鲜枣上第1主成分主要包括硬度、弹性、咀嚼性,累计贡献率和特征值分别为35.31%、3.531;吴硕等[37]在鲜枣上的第1 主成分主要包含咀嚼性、胶黏性、硬度、弹性,累计贡献率和特征值分别为35.020%、6.654,与本研究结果基本一致。本研究结果第2 主成分主要包含黏附性和最大黏附力,累计贡献率和特征值分别为72.992%、2.014,而杨植等[12]的研究结果显示黏附性和综合口感属于第3主成分累计贡献率和特征值分别为65.79%、1.281;第2 主成分和本研究结果的第3 主成分较为一致。第1 主成分的4个参数反映了果肉在嘴里基本的适口性感觉,即可称之为适口性因子;第2 主成分的2 个参数反映了果肉在嘴里破碎时所克服的吸引力所需要的能量和力,表现在嘴中的黏附性口感,所以可以称之为口感黏附性因子;第3 主成分的内聚性为果肉内部的收缩力或凝聚力,且根据测试原理可知内聚性越大硬度反而越小,由此可称第3 主成分为凝聚性因子,这与杨植等[12]、吴硕等[37]在鲜枣上的研究结果一致。综上所述,荔枝果肉的质地品质由适口性因子、口感黏附性因子以及凝聚性因子构成,这将对以后荔枝果肉质地品质的评价提供一定的参考价值。
根据荔枝质地品质对其各品种进行分类的相关研究鲜见报道,且荔枝口感的相关分析常见的皆是通过感官打分对其进行分析,主要分析其果肉硬度以及粗细程度,而且涉及样本较小,误差较大,不能够客观、精准地对其进行分类。笔者在本研究中根据荔枝质地指标对其进行的聚类分析,在遗传距离17.5时,2021年的196份荔枝资源,被分为3类:适口性类群、口感黏附性类群和凝聚性类群。吴淑贤[38]表示鸭姆笼、增城脆肉、妃子笑等荔枝资源果肉口感均属于肉质爽脆类型,而鹅蛋荔、胭脂红、水荔、布袋等荔枝资源属于肉质软滑类型,这与本研究结果极为契合,鸭姆笼等属于适口性类群,即硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性等值均较高,胭脂红等内聚性较高或者最大黏附力较大,而硬度较小。
2020 年与2021 年所选取的材料中有62 份材料是相同的荔枝资源。根据试验结果显示,这62份材料有36 份资源属于适口性类群,3 份资源属于口感黏附性类群,23份资源属于凝聚性类群。
对2020 年和2021 年荔枝资源进行质构仪TPA测试,对实验结果的各指标进行相关性分析,发现其相关性较强;进而对各个指标进行主成分分析,主要分为3 个主成分,3 个主成分分别代表适口性因子、口感黏附性因子和凝聚性因子,基本能反映荔枝质地品质的绝大部分信息;对各个品种进行聚类分析,荔枝品种均被分为3 大类群,基于主成分分析结果可知,此3大类群分别为适口性类群、口感黏附性类群和凝聚性类群。综上所述,通过质地品质分析,无论是2020年的120份荔枝资源还是2021年的196份荔枝资源(2 个年份中有62 份资源相同),均被分为适口性、口感黏附性和凝聚性3大类群。
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Analysis of texture quality of the fruits in litchi based on the texture profile analysis(TPA)