海南省芒果主产区主栽品种果实品质特性分析

谢若男 马晨 张群 刘春华 阳辛凤

摘要：【目的】明确海南省四大芒果产区（三亚、乐东、东方、昌江）两大芒果品種（台农、贵妃）果实的品质特性，为芒果果实品质评价及品种选育提供参考依据。【方法】采用2，6-二氯靛酚滴定、酸碱滴定、HPLC等方法测定76份芒果样品的单果重、果形指数、可食率、可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖、甜度值、可溶性固形物（TSS）、维生素C（Vc）、总酸、糖酸比、固酸比等13个品质指标，并进行相关性和主成分分析。【结果】台农果实的TSS、可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖、总酸含量及甜度值、糖酸比、固酸比平均值均高于贵妃，贵妃果实的单果重、果形指数、可食率和Vc含量平均值均高于台农。不同产区同一品种芒果果实的TSS、可溶性糖、蔗糖、葡萄糖、果糖和Vc含量及甜度值差异显著（P<0.05）;单果重、果形指数、可食率、总酸含量及糖酸比、固酸比差异不显著（P>0.05）。13个品质指标的部分指标间存在正相关或负相关，同时主成分分析将13个品质指标综合为4个主成分（PC1、PC2、PC3、PC4），累积方差贡献率达85.078%，能够代表原品质性状的绝大部分信息，其中乐东台农PC1、昌江贵妃PC2、三亚贵妃PC3和PC4因子得分最高。【结论】台农和贵妃果实均具有鲜明的品质特征，贵妃口感酸甜，台农口感更甜;乐东的台农、三亚和昌江的贵妃果实品质特性更佳。

关键字： 芒果;果实品质;相关性分析;主成分分析;海南省

中图分类号： S667.7                               文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2018）12-2511-07

Characteristic analysis on fruit quality of major varieties in main mango producing regions of Hainan

XIE Ruo-nan1，2，3， MA Chen2，3， ZHANG Qun2，3， LIU Chun-hua2，3， YANG Xin-feng2，3*

（1College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan  430000， China; 2 Analysis and Testing Center， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，Haikou  571101， China; 3 Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Tropical Products（Haikou）， Ministry of Agriculture and Rural Affairs，

Haikou  571101， China）

Abstract：【Objective】The fruit quality characteristics of two major mango varieties（Tainong and Guifei） from four main mango producing regions（Sanya，Ledong，Dongfang，Changjiang）of Hainan  were explored，in order to provide the referential basis for quality evaluation and cultivar selection of mango fruit. 【Method】Seventy-six mango samples were collected. And 13 quality indicators of mango samples， including single fruit mass， fruit shape index， edible rate， soluble sugar content（SSC）， sucrose（Suc）， fructose（Fru）， glucose（Glu）， sweetness value， soluble solids（TSS）， vitamin C（Vc）， total acid（TA）， sugar acid ratio（RST）， TSS-acid ratio（RTT）were determined by  2，6-dichlorindophenol titration， acid-base titration， HPLC and other methods. The data were analyzed by correlation analysis and principal component analysis （PCA）. 【Result】Averages of TSS， SSC， sucrose， fructose， glucose， TA content， sweetness value， RST and RTT of Tainong fruit were higher than those of Guifei. The averages of single fruit mass， fruit shape index， edible rate and Vc content of Guifei fruit were higher than those of Tainong. Mango fruit of the same variety from different producing regions exhibited significant differences in TSS， SSC， sucrose， glucose， fructose，Vc content and sweetness value（P<0.05），while the difference in single fruit mass， fruit shape index， edible rate， TA content， RST and RTT was not significant（P>0.05）. There were positive and negative correlations among some of the 13 quality indicators. And the total of 13 quality indicators were integrated into 4 principal components（PC1， PC2， PC3 and PC4） through PCA，and the cumulative variance contribution rate reached 85.078%，which could represent the most information of the original quality traits. Besides， the factor scores of Tainong PC1 in Ledong，Guifei PC2 in Changjiang，Guifei PC3 and PC4 in Sanya were the highest. 【Conclusion】The fruits of Tainong and Guifei possess unique quality characteristic. The fruit of Guifei tastes sour and less sweet than Tainong. The fruit quality characteristics of Ledong Tainong， Sanya Guifei and Changjiang Guifei are better.

Key words： mango; fruit quality; correlation analysis; principal component analysis; Hainan Prouince

0 引言

【研究意義】芒果素有热带果王之称，我国芒果种植历史悠久，早在唐代开始从印度引种，距今已有1300多年栽培历史（胡祎等，2015）。芒果因其肉质细腻，气味香甜，富含糖、维生素、可溶性固形物（TSS）等营养成分而广受消费者喜爱。分析海南省四大芒果产区（三亚、乐东、东方、昌江）两大芒果品种（台农、贵妃）果实的品质特性，以明确果实品质和成分差异，对引导消费和指导生产，以及芒果品种选育和资源综合利用具有重要意义。【前人研究进展】国内外学者对芒果果实品质已有较多研究。赵家桔（2010）以金煌、贵妃、红玉和白象牙为试验材料，研究了果实发育及后熟过程中可溶性糖、有机酸含量和相关代谢酶活性的动态变化规律;张娥珍等（2014）对不同品种芒果中的有机酸进行了分析测定;Nambi等（2016）研究了芒果成熟度对果实质地和流变学的影响，并用逻辑模型很好地描述了芒果质地特性的变化;Lopez-Cobo等（2017）测定了芒果副产品（种子、果皮和种皮）中的酚类物质，证实芒果副产品是生物活性化合物的丰富来源;柳觐等（2018）、解德宏等（2018）分别研究了云南和澜沧江地区芒果栽培种质果实品质性状，为当地芒果栽培和品种选育提供了理论基础;Rumainum等（2018）分析了6种泰国芒果品种的果实品质特征，并对果实的抗氧化能力进行了研究。【本研究切入点】已有的芒果品质研究其样品多来源于种质资源圃（张振文和姚庆群，2005;Anderson et al.，2017;Barreca et al.，2017），而对产业化生产模式中的商业性芒果样品研究少有报道，且针对海南地区芒果品质较全面的分析报道也较少。为全面掌握海南芒果主要产区的芒果品种品质特性，正确评价海南省芒果品质现状，本研究选择来自海南四大芒果主产区种植园的两大芒果品种为研究对象，进行品质测定与分析。【拟解决的关键问题】测定海南四大芒果产区两大芒果品种（贵妃、台农）的品质特性，并进行相关性和主成分分析，以确定海南地区芒果品种的品质差异，为芒果果实品质评价及品种选育提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

样品为采自海南四大芒果产区（三亚市、乐东县、东方市、昌江县）种植园的台农和贵妃品种共76份（表1）。采摘时芒果需达七八成熟以上。主要试剂：2，6-二氯靛酚、邻苯二甲酸氢钾（上海信裕生物科技有限公司），标准抗坏血酸（上海禾午生物科技有限公司），酚酞（上海试一化学试剂有限公司），三乙胺（天津市福晨化学试剂厂），已腈（色谱纯，美国天地公司），果糖、葡萄糖和蔗糖标准品（中国药品生物制品鉴定所）。主要仪器设备：超纯水器（美国MILLIPORE公司）、低速大容量多管离心机（上海安亭科学仪器厂）、PAL-1数显折射仪（广州爱宕科学仪器有限公司）、超声清洗器（上海杰理科技有限公司）、Waters e2695液相色谱仪（配置Waters 2414 RID示差折光检测器，美国Waters公司）、Waters X Bridge BEH Amide色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）（美国Waters公司）。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 芒果样品制备 芒果样品于26 ℃下放置3～5 d，待其自然后熟后，每份样品随机选择成熟度良好的10～20个果实，将其去皮、去核，可食部分打浆，  -18 ℃保存备用。

1. 2. 2 测定项目及方法

1. 2. 2. 1 芒果果实单果重、果形指数和可食率 单果重：称量芒果果实质量，以平均值作单果重;横径、纵径及果形指数：用尺子分别测量每份样品果实的纵径和横径，计算纵径与横径的比值，即为果形指数;可食率：称量每份样品果实总重、果皮和果核重，计算可食率，可食率（%）=（单果重-果皮重-果核重）/单果重×100。

1. 2. 2. 2 可溶性糖含量 参考GB 5009.8—2016的食品中可溶性糖测定，用高效液相色谱柱分离，示差折光检测器检测，外标法进行定量。色谱条件：柱温40 ℃;流动相为预混好的已腈/水（v/v=75/25），其中加入0.2%三乙胺;检测器温度45 ℃，进样体积10 μL，运行时间15 min。标准曲线：以超纯水为溶剂，配置果糖（100 mg/mL）、葡萄糖（50 mg/mL）和蔗糖（100 mg/mL）单标储备液，再以超纯水稀释配置5个水平的混标工作液，果糖和蔗糖的质量浓度为1、2、5、10和20 mg/mL，葡萄糖的质量浓度为0.5、1.0、2.5、5.0和10.0 mg/mL。

1. 2. 2. 3 TSS、维生素C（Vc）和总酸含量 TSS：折光计法，参照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定》，利用PAL-1数显折射仪测量。Vc：参照GB/T 6195—1986《水果、蔬菜维生素C含量测定法》，采用2，6-二氯靛酚滴定法测定。总酸：参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》，采用酸碱滴定法测定。

1. 2. 2. 4 固酸比、糖酸比和甜度值 固酸比用TSS含量与总酸含量的比值表示。糖酸比用可溶性糖含量与总酸含量的比值表示（姚改芳，2011）。参照徐强等（2016）的方法计算甜度值，以蔗糖的甜度值为1.00，果糖为1.75，葡萄糖为0.70，芒果甜度值=蔗糖含量×1.00+果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.70。

1. 3 统计分析

先用Excel 2017和SPSS 20.0进行数据处理，再用SPSS 20.0进行差异显著性、相关性及主成分分析。

2 结果与分析

2. 1 果实品质指标测定结果

采用HPLC对76份芒果样品的13个品质指标进行测定，结果见表2，其中HPLC分析可溶性糖的结果显示各组分得到有效分离（图1）。

2. 1. 1 果实单果重、果形指数和可食率分析 台农的单果重变化范围55.00～245.00 g，变异系数为25.44%;贵妃的单果重变化范围87.00～484.00 g，变异系数为39.89%;品种单果重均值表现为贵妃（221.78 g）>台农（172.50 g）;不同品种间差异显著（P<0.05，下同）。不同产区的台农单果重表现为三亚>乐东>昌江>东方，贵妃单果重表现为昌江>东方>三亚>乐东。来源于昌江县的贵妃样品单果重均值（260.75 g）最大，来源于东方市的台农单果重均值（140.63 g）最小。

台农的果形指数变化范围1.33～1.78，变异系数为6.26%;贵妃的果形指数变化范围1.52～1.83，变異系数为4.96%。不同品种间的果形指数存在明显差异，果形指数均值表现为贵妃（1.69）>台农（1.45），不同产区同一品种间果实果形指数差异不显著（P>0.05，下同）。

台农的可食率变化范围71.24%～83.08%，变异系数为3.82%;贵妃的可食率变化范围75.00%～87.64%，变异系数为3.20%。果实可食率均值表现为贵妃（81.61%）>台农（76.83%），不同品种间差异显著;不同产区同一品种间可食率差异不显著。

2. 1. 2 果实Vc含量分析 台农的Vc含量变化范围3.71～28.41 mg/100 g，变异系数为36.74%;贵妃的Vc含量变化范围8.28～30.22 mg/100 g，变异系数为28.53%。果实Vc含量均值表现为贵妃（19.75 mg/100 g）>台农（16.74 mg/100 g），不同品种间差异不显著;不同产区同一品种间果实Vc含量差异显著。台农Vc含量在不同产区表现为三亚>昌江>乐东>东方，贵妃表现为三亚>东方>昌江>乐东，其中三亚市的台农和贵妃Vc含量明显高于其他3个产区。

2. 1. 3 果实果糖、葡萄糖和蔗糖含量分析 台农的果糖含量变化范围26.04～53.64 mg/g，变异系数为17.48%;葡萄糖含量变化范围6.05～23.91 mg/g，变异系数为33.54%;蔗糖含量变化范围50.85～143.45 mg/g，变异系数为27.27%。贵妃的果糖含量变化范围22.67～46.99 mg/g，变异系数为18.55%;葡萄糖含量变化范围3.21～21.86 mg/g，变异系数为34.84%;蔗糖含量变化范围28.49～81.84 mg/g，变异系数为28.34%。不同品种间葡萄糖含量差异不显著，果糖和蔗糖含量差异显著，台农的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均值均高于贵妃。不同产区同一品种间葡萄糖、果糖和蔗糖含量差异显著，台农的果糖和葡萄糖含量均表现为乐东>东方>三亚>昌江，蔗糖含量表现为乐东>三亚>东方>昌江;贵妃的葡萄糖含量表现为东方>三亚>乐东>昌江，蔗糖和果糖含量均表现为三亚>乐东>东方>昌江。

2. 1. 4 果实可溶性糖含量和甜度值分析 台农的可溶性糖含量变化范围84.18～207.73 mg/g，变异系数为20.82%;甜度值变化范围101.52～241.85，变异系数为19.59%。贵妃的可溶性糖含量变化范围64.70～141.86 mg/g，变异系数为19.48%;甜度值的变化范围78.73～173.19，变异系数为19.66%。不同品种间甜度值的变化趋势与可溶性糖含量一致，品种间差异显著，台农的可溶性糖含量（140.35 mg/g）和甜度值（164.19）高于贵妃（可溶性糖含量101.36 mg/g、甜度值122.48）。不同产区同一品种间的可溶性糖含量和甜度值差异显著，台农的可溶性糖含量和甜度值表现为乐东>东方>三亚>昌江;贵妃的可溶性糖含量和甜度值表现为三亚>乐东>东方>昌江。

2. 1. 5 果实TSS、总酸、糖酸比和固酸比分析 台农的TSS含量变化范围14.13%～25.00%，变异系数为15.55%;总酸含量变化范围1.18～9.48 g/kg，变异系数为39.93%;糖酸比变化范围11.55～110.33，变异系数为64.73%;固酸比变化范围1.58～15.41，变异系数为63.54%。贵妃的TSS含量变化范围9.90%～16.53%，变异系数为12.76%;总酸含量变化范围1.09～10.79 g/kg，变异系数为57.19%;糖酸比变化范围6.94～102.39，变异系数为70.29%;固酸比变化范围0.93～13.36，变异系数为69.37%;不同品种间的TSS含量存在显著差异，总酸、糖酸比和固酸比差异不显著。台农的TSS和总酸含量、糖酸比、固酸比均值均高于贵妃。不同产区同一品种的TSS含量显著差异，总酸、糖酸比和固酸比差异不显著。台农的TSS含量和固酸比均表现为乐东>三亚>东方>昌江，总酸含量表现为三亚>东方>昌江>乐东，糖酸比表现为乐东>东方>三亚>昌江;贵妃的TSS含量表现为三亚>东方>乐东>昌江，总酸含量表现为东方>乐东>三亚>昌江，糖酸比表现为三亚>昌江>乐东>东方，固酸比表现为昌江>三亚>乐东>东方。

2. 2 果实品质指标的相关性分析结果

对芒果果实13个品质指标进行相关性分析，结果（表3）表明，果实品质指标间存在相关性，单果重与果形指数和可食率呈正相关，但相关性弱;TSS与蔗糖、可溶性糖和甜度值呈正相关，相关性强;总酸与糖酸比和固酸比呈负相关，且相关性强;果糖、蔗糖与可溶性糖、甜度值和糖酸比均呈正相关，且相关性强，与固酸比呈弱相关性;糖酸比与固酸比呈正相关，相关性强。

2. 3 果实品质指标的主成分分析结果

对各指标进行主成分分析，结果见表4，其中特征值大于1.000的前4个主成分累积方差贡献率达85.078%（代表原品质性状的绝大部分信息），把原13个品质指标综合为4个相互独立的因子（PC1、PC2、PC3、PC4），PC1、PC2、PC3和PC4的方差贡献率分别为44.136%、22.229%、10.492%和8.221%。

品质变量因子负荷量见表5，主成分载荷系数的绝对值越大，主成分对该变量代表性越大。PC1代表TSS、果糖、蔗糖、可溶性糖和甜度值的相关信息，且这5个品质指标与PC1均呈正相关。PC2代表单果重、果形指数、总酸、糖酸比和固酸比的相关信息，其中单果重、果形指数、糖酸比和固酸比与PC2呈正相关，总酸与PC2呈负相关。PC3代表可食率和葡萄糖的相关信息，二者均与PC3呈正相关。PC4代表Vc的相关信息，Vc与PC4呈正相关。

不同品种、产区的芒果主成分得分见表6。PC1較高的正值表明芒果的TSS、果糖、蔗糖、可溶性糖含量及甜度值较高，乐东和东方的台农属于此类;PC1较低的负值表明果形指数较高，乐东、东方和昌江的贵妃均属于此类。PC2 较高的正值表明芒果的单果重、果形指数、糖酸比和固酸比较大，三亚和昌江的贵妃属于此类;PC2 较低的负值表明总酸含量较高，东方的台农属于此类。PC3较高的正值表明芒果的可食率和葡萄糖含量较高，三亚的贵妃属于此类;PC3较低的负值表明芒果的TSS和Vc含量较高，昌江的台农和贵妃属于此类。PC4 较高的正值表明果实Vc含量较高，三亚的贵妃属于此类。

3 讨论

果实品质包括外观和内在品质两个方面，其中，外观品质包括果实形状、大小等，内在品质包括可食率、糖、酸、固形物含量等（钟彩虹等，2012）。主成分分析法是一种多元分析方法，能够在不损失或很少损失原有信息的前提下，从多个因子间的相互关系入手，利用降维的思想，将原来个数较多且彼此相关的指标转化为新的个数较少且彼此独立或相关性较小的综合指标（公丽艳等，2014;Finnegan and OBeirne，2015;Granato et al.，2018）。目前，主成分分析法被广泛应用于芒果果实品质评价因子的筛选和品质的综合评价。石胜友等（2014）对不同品种芒果果实的品质性状进行评价，将果实13个品质性状综合为6个主成分;辛明等（2014）对芒果果实的评价因子进行选择，将果实19个品质指标综合为7个主成分;但上述研究的样品均来自芒果种质圃。本研究中的芒果样品均采自海南四大芒果产区（三亚、乐东、东方、昌江）产业化管理模式的芒果园，样品体现了实际生产中不同产区、不同栽培管理措施和自然环境对果实品质的影响。本研究对芒果样品进行主成分分析，得到特征值大于1.000的前4个主成分累积方差贡献率达85.078%，能够代表原品质性状的绝大部分信息，将13个品质指标综合为4个相互独立的因子，其中乐东台农PC1、昌江贵妃PC2、三亚贵妃PC3和PC4因子得分最高。

果实风味与甜度和酸度、可溶性糖和有机酸的组分、含量相关（Liu et al.，2013）。本研究结果表明，基于品种，台农果实的可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖、总酸含量及甜度值、糖酸比、固酸比均高于贵妃;基于产区，不同产区同一品种芒果果实可溶性糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、Vc和甜度值差异显著，总酸、固酸比和糖酸比差异不显著，这对选择具有合适糖酸度比例的高品质芒果品种具有指导意义。果实商品品质及价值最直接的标尺取决于单果重和果形指数（Jahurul et al.，2015;Wongmetha et al.，2015）。本研究结果表明，基于品种，贵妃果实的单果重、果形指数和可食率均高于台农;基于产区，单果重、可食率和果形指数差异不显著，这为果实等级划分提供了重要理论依据。相关性分析结果表明，芒果品质性状间存在相关性，如TSS与蔗糖、可溶性糖、甜度值呈正相关，且相关性强，说明糖是TSS的主要成分;总酸与糖酸比和固酸比呈负相关，且相关性强，说明固酸比和糖酸比均随总酸含量的升高而降低。综上所述，本研究综合分析芒果果实13个品质指标，涉及范围更广，全面客观地评价了海南芒果果实品质特性。

4 结论

综合分析芒果果实品质各项指标，基于品种，台农和贵妃果实均具有鲜明的品质特征，台农糖酸比等指标高于贵妃而口感更甜，贵妃单果重等指标高于台农且口感酸甜;基于产区和主成分分析，乐东的台农、三亚和昌江的贵妃果实品质特性高于其他产区。这对海南地区芒果品种选育和资源综合利用具有一定的指导意义。

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