基于多种方法的菠萝果实质地及食味品质综合评价

付山，梁邺，徐玖亮，阮云泽，罗剑，李婷玉

基于多种方法的菠萝果实质地及食味品质综合评价

付山1,2，梁邺1,2，徐玖亮3，阮云泽1,2，罗剑4，李婷玉1,2

1海南大学三亚南繁研究院，海南三亚 572000；2海南大学热带作物学院，海口 570208；3中国农业大学资源与环境学院，北京 100083；4海南天地人生态农业股份有限公司，海口 570100

【目的】本研究基于多种研究方法，阐明影响菠萝感官品质的关键质构和理化指标，建立菠萝果实质地及食味品质的综合评价方法，为优良菠萝品种的筛选提供科学支撑。【方法】以7个不同品种的菠萝果实为研究对象，采用感官评价、质构测试和理化分析等方法，结合方差分析和不同维度指标间的相关性分析，明确影响菠萝感官总分的关键质构、理化指标，并进一步采用主成分回归分析法，以筛选出的关键质构特性、理化指标为自变量，感官评价总分为因变量进行回归分析，得到具有统计学意义的预测模型，用于菠萝质地及食味品质综合评价。【结果】不同品种菠萝部分质构属性及理化指标存在较大的差异，如硬度、咀嚼性、最大剪切力、糖酸比、可溶性蛋白、维生素C及可溶性果胶等在品种间的变异系数均大于25%，而弹性、凝聚性等在品种间的变异较小。不同品种菠萝感官总分从高到低依次为‘台农17号’＞‘台农16号’＞‘台农4号’＞‘金菠萝’＞‘台农11号’＞‘无刺卡因’＞‘巴厘’，‘台农17号’的果实质地和食味品质最佳，其固形物含量为16.23%，糖酸比为31.82，可溶性果胶含量为23.72 mg∙g-1，咀嚼性为789.77 mJ，硬度和最大剪切力分别为1 826.55 N、3 491.37 N。相关性分析表明，影响感官总分的关键指标包括质构属性中的硬度、咀嚼性、最大剪切力和理化指标中的可溶性固形物、糖酸比及可溶性果胶。利用主成分回归分析方法建立的菠萝感官预测模型决定系数2为0.916，标准偏差为0.11。【结论】菠萝品种间质地与食味品质差异大，采用单一评价方法不能准确评价各品种菠萝质地与食味品质。本研究明确了影响整体感官满意度的6个关键分析指标，并建立了基于关键质构和理化指标的菠萝感官预测模型，可以较准确地预测菠萝的质地与食味品质，以弥补人工感官分析中客观性不足的缺陷。

菠萝；感官评价；质构属性；理化成分；相关性分析

0 引言

【研究意义】水果的口感决定性地影响了其在消费者心中的欢迎程度，而质地和食味品质是影响口感的关键。质地特性指食品从被接触、咀嚼、吞咽时通过机械、触觉、视觉等感受到的一种综合性质，主要用于描述园艺产品硬度、脆度、致密、细嫩程度等特点，是继风味品质后用于农产品特别是园艺作物品质评价的重要内容[1-5]。食味品质是指水果在被消费者食用过程中所表现出来的理化特性和感官特性，主要包括甜度、酸度、易嚼性等。基于多种方法的菠萝果实质地及食味品质综合评价能够更全面地反映各菠萝品种的品质特性差异，为优良菠萝品种资源的筛选提供科学支撑。【前人研究进展】目前对食品质地及食味品质评价的主要方法有感官评价和仪器测量两种。感官评价是指具有一定经验的评价员对评价术语进行分类、定义，使之成为可以进行交流的客观信息[6-7]，然后通过视觉、嗅觉、触觉、味觉对食品的特性进行感知和评价[8-9]。感官评价可最直接反映样品的质地和食味品质，但也存在不够客观、不能很好地量化样品间品质差异等缺点[7,10]。质构仪质构剖面分析（texture profile analysis，TPA）通过对试验样品进行压缩、拉伸、剪切等测试，模拟人齿咀嚼食物的过程，能够一定程度上反映样品的物性特点，并能够对样品的质地特性进行量化分析和表达，具有客观、快捷的优点[11]，但质构仪测出的质构特性指标中哪些更能准确表达消费者感官上的真实体验还有待进一步研究。此外，果实的质地及食味品质还与构成初生细胞壁的薄壁细胞中粗纤维和果胶的成分及结构有关[12]，粗纤维和果胶含量少，则果肉肉质更细嫩，化渣性好，清香爽口，口感佳；粗纤维和果胶含量多，化渣程度低，则入口粗糙生硬，甚至嚼不烂、难下咽。国内外学者针对苹果、葡萄、蜜橘、猕猴桃、芒果等水果的感官、质构、理化等指标已经开展了相关研究[13-19]。但对菠萝的相关研究甚为缺乏，而菠萝品种众多，不同品种间的质地和食味品质差异较大[20]。目前对于菠萝品质的研究主要集中在糖、酸、维C等营养品质上[21-24]，对菠萝感官品质的研究很少，其中针对质地品质评价的研究仅通过品尝后进行简单描述[20]，如严程明等[23]对5个品种菠萝果实品质比较和分析中，对果实质地的评价仅用“爽脆”“粘滑”等描述词进行定性评价，容易存在描述不准确、无法定量等问题，并且缺乏对于菠萝质构特性及相关理化指标的分析。【本研究切入点】本研究在前人的基础上，进一步完善菠萝感官评价的指标，增加了质构特性、理化成分指标的分析；并运用相关性分析、主成分回归分析等统计方法，建立菠萝质地与食味品质评价体系，以弥补感官评价客观性不足、评价指标不系统的缺陷。【拟解决的关键问题】阐明目前主要菠萝品种的质地和食味品质差异，明确影响菠萝感官满意度的关键质构和理化指标，运用合理的统计方法构建菠萝质地与食味品质的预测模型，为菠萝品质评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

受试菠萝品种包括‘巴厘’‘无刺卡因’‘台农4号’‘台农11号’‘台农16号’‘台农17号’及‘金菠萝’，均为目前市面主要流通的菠萝品种。各品种均来自海南天地人生态农业股份有限公司菠萝种质资源圃，于2022年4月果实成熟期采摘，果实采摘标准参考NY/T 450—2001[25]中菠萝采收技术要求中成熟度2的标准：果实均自然成熟至果眼饱满、果底部开始出现桔黄色时统一采摘。果实样品选取大小一致、外形良好的中大果，采摘后及时运回实验室处理。用于人工感官评价、质构和理化分析的样品每个品种各7个，一共147个果，重复3次。

1.2 仪器与设备

TA.XT plus质构仪，英国Stable Micro Systems公司；UVmini-1285紫外可见光光度计，日本津岛公司；TD-45数字手持折光仪，中国金科利达公司；台式微量高速冷冻离心机，德国Eppendorf公司。

1.3 人工感官评价

1.3.1 评价员的组成 根据参与人的时间、兴趣及感官灵敏度等最终挑选出26位优选评价员进行感官评价，评价员年龄在20—60岁，每10岁作为一个梯度。各年龄段的评价人数分布如下：20—30岁：8人、30—40岁：8人；40—50岁：6人；50—60岁：4人。各年龄段男女比例均为1﹕1。

1.3.2 描述词及定义 在评价小组组长的组织下，评价小组人员参照GB/T 16861—1997[26]进行讨论并确定评价描述词和定义（表1）。

表1 感官评价建立的描述词及其定义汇总

1.3.3 评分标准 将果肉统一切成约边长为2 cm、体积为8 cm3的正方体块放至托盘中，对不同品种菠萝进行随机编码，并以随机顺序呈送给每位评价员。评价员利用上述感官描述词及定义对所有样品进行定量描述和评分，对于正向描述词（香气、细腻感、易嚼性、甜味），与参比越接近，得分越高；对于负向描述词（残渣量、纤维感），与参比越不接近，得分越高[27]，具体评分标准见表2。评价结束后，由小组组长统计各指标得分及总分。感官评定总分是对菠萝感官品质的综合评价，其值等于果实香气、嫩度、脆度、易嚼性等11个感官评价指标得分的总和，包含了菠萝果肉香气、质地、残渣、易嚼性和甜度等方面的信息，能够客观反映菠萝的感官品质，作为衡量各品种菠萝感官品质好坏的标准[28]，总分的分值在11—44。

表2 感官评价打分标准

1.4 质构属性分析

果实质构分析样品制备参照吴旻丹等[18]的方法，具体步骤如下：统一选取菠萝果实中间三目沿赤道部位切取果肉及果中柱，去皮后将果肉及果中柱统一切取边长为2 cm、体积为8 cm3的正方体样品各4块待测。质构剖面分析及剪切试验中每个品种测定5个果实，每个果实设置4次重复。质构属性分析指标包括硬度、弹性、凝聚性、胶着性、咀嚼性、回复性和最大剪切力。硬度反映的是咀嚼时果实的坚实度[10]。质构仪TPA测试采用P/36R探头，具体参数设定如下：触发点负载20 g，测前速率1 mm∙s-1，测中和测后速率均为5 mm∙s-1、目标形变量10%，两次下压间隔时间为5 s；剪切力测试采用的探头为HDP/BS，测前速率1 mm∙s-1，测中和测后速率均为5 mm∙s-1，距离为40 mm。

1.5 理化成分分析

理化分析指标包括：可溶性固形物、可滴定酸、还原性维生素C、可溶性蛋白、纤维素、原果胶及可溶性果胶。其中菠萝可溶性固形物含量采用手持折光仪测定，可滴定酸含量采用酸碱中和滴定法（以柠檬酸计）测定，还原性维生素C含量采用2,6-二氯靛酚法，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250染色法，具体试验步骤参照鲍士旦的《土壤农化分析》[29]。纤维素、原果胶等理化成分含量测定采用相应的分析试剂盒（苏州科铭生物技术有限公司）测定，所有试验步骤均按照标准和试剂盒说明书所示进行。

1.6 数据标准化

使用SPSSAU数据处理软件对影响感官品质感官总分的质构、理化等关键指标的数据进行区间化的标准化，数据区间化的方法参考Xiong等[30]和刘竞研等[31]，进而开展综合评价。数据标准化的公式如下所示：

式中：X为试验测得数据；(X)为标准化后的数据；min及max为样品相应测定指标的最小值及最大值；=1，=4。

将数据标准化后进行打分，打分规则如下：与感官评价中感官总分显著性正相关的指标定义为正向描述词，打分方法与标准化的方法一致，与感官总分呈显著性负相关的指标定义为负向描述词，打分方法为Y=a+b-Std(X)，即评分区间在[1,4]。对于正向描述词，标准化后的数据结果越大，评分越高；对于负向描述词，标准化后的数据结果越小，评分越高。

1.7 分析方法

利用SPSS软件分别对试验测得感官评定数据、质构参数及理化指标数据进行方差分析，计算不同品种菠萝各指标的平均值、标准差以及变异系数。通过SPSS 23统计软件分析感官评价和质构参数及理化指标之间的相关性，并采用主成分回归法进行回归分析，建立菠萝感官品质的预测方程。

2 结果

2.1 果实感官评价

菠萝品种间的感官评价各指标得分均存在显著性差异（表3，＜0.05）。果肉的感官评价指标中，残渣量和香气在不同品种间的差异最大，其次是果肉甜度、易嚼性及果肉嫩度，果肉纤维感在品种间的差异较小。菠萝果中柱的品质变异大于果肉，其中果中柱的易嚼性为高度变异，变异系数达到37%，其次是脆度、残渣量及纤维感，变异系数分别为35%、32%及32%，果中柱甜度的变异系数最小。

感官评价总分从高到低依次为：‘台农17号’＞‘台农16号’＞‘台农4号’＞‘金菠萝’＞‘台农11号’＞‘无刺卡因’＞‘巴厘’。‘台农17号’的感官评价总分最高，为32.24，‘台农17号’菠萝果肉的甜度最高且肉质细嫩，果中柱最脆嫩，果实整体易咀嚼、纤维感弱而化渣性好；其次为‘台农16号’和‘台农4号’。‘台农16号’果肉质地最细嫩，果中柱脆嫩，果实整体易咀嚼，纤维感最弱、残渣量最少、化渣性最好，果肉甜度较高，感官评价总分仅次于‘台农17号’菠萝；‘台农4号’的果肉较甜，果中柱较脆嫩，果实整体较易咀嚼、纤维感较弱、化渣性较好，整体得分较高；其次是‘金菠萝’及‘台农11号’，其中‘金菠萝’的甜度较高，果实香气浓郁，但肉质细嫩度一般，且果实整体不易咀嚼，尤其是果中柱几乎不可食用，同时纤维感强、化渣性差；‘台农11号’的感官总分得分中等偏下，果肉细嫩，果中柱较脆嫩，但果实整体易嚼性较差，纤维感较强、化渣性偏低，且果肉偏酸、香气较弱；‘巴厘’和‘无刺卡因’的总分最低，果肉质地不细嫩，果实整体咀嚼性差、纤维感强、化渣性差，果中柱较硬且可食性差。

表3 不同菠萝品种果实感官评价得分及变异

显著性分析采用Tukey检验。同行不同小写字母表示0.05水平上差异显著。下同

Tukey test was used for significance analysis. Different lowercase letters in the same column show significant difference at 0.05 level. The same as below

2.2 质构属性

在质构属性指标中，硬度反映的是咀嚼时果实的坚实度[12]，弹性反映的是被测样品经历挤压发生形变后恢复原形的能力，回复性和弹性相似，表征的是食物在受到压力、咀嚼后回弹的能力。凝聚性又称内聚性，反映的是菠萝果实内部粘合力的大小，体现的是果实的致密程度和咀嚼过程中保持果肉完整的性质，凝聚性越高则果实口感越紧实[2]。胶着性表现为咀嚼吞咽一个无弹性的样品所需的能量，为硬度和凝聚性的乘积。咀嚼性体现了样品在被咀嚼过程中的持续抵抗性，样品的硬度值越大、组织越致密，纤维感和凝聚性越强，咀嚼性越强，咀嚼起来越费力。最大剪切力表示样品在被剪切过程中需要的最大的力。

不同菠萝品种新鲜果肉的力学特性存在显著差异（表4），其中硬度、咀嚼性和最大剪切力是影响品种间质构属性差异的重要指标。7个供试菠萝品种中，‘巴厘’菠萝果肉的硬度、咀嚼性、最大剪切力显著高于其他品种，其次是‘无刺卡因’和‘金菠萝’；‘台农16号’及‘台农17号’菠萝果肉的硬度、咀嚼性、最大剪切力显著低于其他品种；其他指标如弹性、凝聚性、胶着性及回复性等品种间变异较小。

影响菠萝果中柱质构特性的关键指标与果肉一致，但不同品种的果中柱质构表现与果肉略有不同（表5）。所有品种中，‘金菠萝’果中柱的硬度、咀嚼性和最大剪切力显著高于其他品种。其次是‘无刺卡因’和‘巴厘’，‘台农16号’及‘台农17号’的果中柱的硬度、咀嚼性、最大剪切力显著低于其他品种。同一品种菠萝其果中柱的硬度、胶着性、咀嚼性及纤维性明显比果肉的强，果中柱的硬度平均为8 582.62 N，是果肉的3—5倍。菠萝果中柱的胶着性平均为果肉的4—7倍，咀嚼性为3—6倍。大部分受测菠萝品种果肉和果中柱的质构特性在品种间的排名基本一致，但‘金菠萝’果肉和果中柱的质构特性差异较大，其果肉的硬度、咀嚼性在受测的7个菠萝品种中属于中等，但果中柱的硬度、咀嚼性、最大剪切力都显著高于其他品种。

表4 不同菠萝品种果肉质构差异

表5 不同菠萝品种果中柱质构差异

2.3 果实理化成分

所有理化成分指标在不同菠萝品种间均存在显著差异（表6，＜0.05），其中可溶性蛋白和维生素C的差异最大，变异系数分别为64%、50%，均为高度变异；其次是糖酸比、可溶性果胶含量、可滴定酸，变异系数在16%—30%，为中等变异；可溶性固形物和纤维素的变异系数小于15%。

7个受测品种中，‘台农17号’的可溶性蛋白最高（1.95 mg∙g-1），其次是‘金菠萝’和‘巴厘’，其他品种的可溶性蛋白均低于1.0 mg∙g-1，‘无刺卡因’的可溶性蛋白含量最低。‘金菠萝’的维生素C含量显著高于其他品种（540 mg∙kg-1），其次是‘台农11号’和‘台农16号’，其余品种维生素C含量均低于250 mg∙g-1，其中‘无刺卡因’的维生素C含量最低。糖酸比为可溶性固形物和可滴定酸的比值，可当作甜酸味的表示尺度[15]。‘台农17号’和‘金菠萝’的糖酸比明显高于其他品种，分别为31.82和27.86，其次是‘台农4号’和‘台农11号’，其他品种糖酸比低于20，其中‘巴厘’的糖酸比最低（14.9）。果胶作为菠萝中重要的膳食纤维成分，能预防心脑血管疾病和控制血糖[32]，并且对于口感也有一定的影响。本研究发现，果肉硬度更低、肉质更软嫩的品种可溶性果胶含量更高，在受测品种中，果肉质地较软的‘台农16号’‘台农4号’及‘台农17号’可溶性果胶含量均在23 mg∙g-1以上，显著高于其他品种，‘巴厘’果肉中的可溶性果胶含量最少。不同品种间可滴定酸质量分数在0.49%—0.83%，品种间变异系数较小，‘台农16号’和‘无刺卡因’的可滴定酸质量分数显著高于其他品种，分别为0.83%和0.74%，‘金菠萝’和‘台农17号’的可滴定酸质量分数最低，分别为0.49%和0.51%。‘台农17号’的可溶性固形物含量显著高于其他品种，而‘巴厘’显著低于其他品种。‘金菠萝’纤维素含量显著高于其他品种，‘台农17号’的纤维素含量最低。

表6 不同品种菠萝果肉理化指标

2.4 影响感官特征的质构及理化指标

研究发现，菠萝果肉质地剖面分析指标与感官评价中质地相关的部分指标存在显著相关。质构指标中的硬度、咀嚼性、最大剪切力与感官评价指标的易嚼性呈显著负相关，与残渣量和纤维感呈显著正相关，相关系数均在0.89以上（表7）。同时，这3个指标与感官总分之间也表现出很强的相关性，是影响菠萝感官特征的关键质构指标。回复性、胶着性、弹性和凝聚性与感官评价中的质地指标相关性不显著。

菠萝果中柱质构指标和感官评价结果进行相关性分析，得到的结论与果肉一致。因此，本研究选择硬度、咀嚼性、最大剪切力3个质构指标用于菠萝果实质地和食味品质的综合评价。果肉的理化成分对于感官品质具有较大的影响[33-35]。对菠萝果肉的8个理化组分与感官评价指标的相关性分析发现（表8），受测的8个理化指标中，影响感官评价及感官总分的指标包括可溶性固形物、糖酸比及可溶性果胶。其中，可溶性固形物与感官评价指标果肉嫩度、果肉甜度及果肉易嚼性呈显著性正相关，与果肉残渣量及纤维感呈显著负相关；糖酸比与果肉甜度显著相关；可溶性果胶与果肉嫩度、易嚼性呈显著性正相关，与果肉残渣量及纤维感呈显著负相关。纤维素含量与果肉纤维感显著正相关，但和感官总分相关性不明显。而可溶性固形物、糖酸比及可溶性果胶与感官总分则存在显著相关性，因此，筛选以上3个理化指标用于菠萝果实质地和食味品质的综合评价。

表7 菠萝果肉质构属性和感官评价指标的相关性分析

*：在0.05级别（双尾）相关性显著；**：在0.01级别（双尾）相关性显著。下同

*: At 0.05 level (two-tailed), the correlation is significant; **: At 0.01 level (two-tailed), the correlation is significant. The same as below

表8 菠萝果肉理化指标和感官评价指标的相关性分析

2.5 基于质地及理化指标的品质综合评价

感官评价能够直接反映样品的食味品质，但其不能很好地量化样品之间的品质差异，通过质地属性和理化组分等指标的补充，筛选出影响感官品质的关键指标，将多维指标融合，可有效补充感官评价中客观性不足的缺陷。根据以上结果得知，显著影响感官评价的质构和理化指标包括：硬度、咀嚼性、最大剪切力、可溶性固形物、糖酸比及可溶性果胶。在综合评价前，根据分析数据的特点，使用SPSSAU软件将数据进行区间化的标准化[30-31]，数据标准化方法见1.6。

基于关键质构及理化指标的综合评价结果见图1，综合排名为：‘台农17号’＞‘台农16号’＞‘台农4号’＞‘金菠萝’＞‘台农11号’＞‘无刺卡因’＞‘巴厘’，排名结果与单独感官评价的结果基本一致，说明选取的质构、理化指标具有代表性。其中‘台农17号’果肉软嫩、易咀嚼、可溶性果胶含量较高，且可溶性固形物和糖酸比最高，果实整体质地和食味品质最好。其次是‘台农16号’，果肉的可溶性果胶含量最高、果肉软嫩、易咀嚼，可溶性固形物含量仅次于‘台农17号’，但可滴定酸含量较高、糖酸比较低，属于高酸高甜品种。‘台农4号’可溶性果胶含量较高、硬度适中、较易咀嚼，糖酸比适中、果肉较甜。‘台农11号’果肉质地和甜度一般，可溶性固形物含量偏低。卡因和‘巴厘’菠萝果肉质地和口感较差，果肉偏酸。

图1 集合感官、质构及理化分析指标的菠萝果肉品质综合评价

2.6 主成分回归分析

进一步建立基于菠萝质构测试及理化分析的菠萝感官品质预测模型，将筛选出的6个显著影响感官评价的质构和理化指标作为自变量，感官评分作为因变量，在回归分析之前先检验各个参数变量的方差膨胀因子（variance inflation factor，VIF），判断各指标是否存在共线性问题。可得硬度、咀嚼性、最大剪切力，可溶性固形物、糖酸比及可溶性果胶的VIF分别为9.521、44.472、8.453、9.237、6.603和12.645。诊断结果表明这6个关键指标间存在一定的共线性问题，需要先进行主成分分析，才能进行回归分析。

对筛选出的6个关键指标进行主成分分析，得到各主成分（F1—F6）的特征根、方差贡献率（表9）。因前两个主成分的特征值较大，且累计贡献率达到93.87%，故提取2个主成分，即将F1、F2用作后期进行回归分析。将各主成分因子得分作为自变量，标准化后的感官总分作为因变量，进行回归分析建立多元线性回归方程。将各主成分因子得分作为自变量，标准化后的感官总分作为因变量，进行回归分析建立多元线性回归方程。感官总分的回归模型2=0.916，意味着筛选的6个关键质地、理化指标可以解释感官评价总分91.6%的变化原因，模型通过F检验（F=21.681，=0.007＜0.05）。另外，针对模型的多重共线性进行检验发现，模型中VIF值均小于5，意味着不存在共线性问题；并且D-W值在2附近，说明模型不存在自相关性，样本数据之间并没有关联关系，模型较好。

表9 前6个主成分特征根与方差贡献率

用原始变量替换模型中的主成分变量，从而得到质构特性和理化指标对菠萝感官评价的多元回归方程：=-0.1811-0.1852-0.1823+0.1824+0.1485+0.1696。

式中：1为硬度；2为咀嚼性；3为最大剪切力；4为可溶性固形物；5为糖酸比；6为可溶性果胶。

为了检验模型的预测精度，用20个样品的试验数据对模型进行外部检验，感官评价预测模型预测的决定系数为0.916，标准偏差为0.11，说明预测模型验证的精度较高，通过理化成分指标和质构特性指标建立的感官综合评价预测模型对不同品种菠萝口感的判别具有较好的指示意义。

3 讨论

3.1 不同菠萝品种品质比较

菠萝品质主要包括外观、理化、质地、营养、感官等多方面指标，且存在很大的品种间差异，这些品质差异直接影响菠萝的口感和风味[36-42]。因此，不同菠萝品种果实品质特性分析是筛选优良菠萝品种的重要依据。本研究测定了我国主栽的7个菠萝品种果实的感官、质地与理化指标。研究结果表明，果肉感官指标中，果肉残渣量和果实香气在品种间的差异较大，变异系数为22%，果肉嫩度在品种间的差异最小；质地及理化指标中，可溶性蛋白和维生素C在品种间变异最大，变异系数为50%—64%，其次为硬度、咀嚼性及最大剪切力，变异系数在20%—30%，其他指标变异均在20%以下，品种间差异较小。

3.2 感官与质地、理化特性指标的关系

刘聪等[43]在蜜瓜上的研究发现，感官品质与质地指标间有很强的相关性，本研究通过相关性分析得到质构属性中的果肉硬度、咀嚼性与感官评价中果肉质地显著正相关。菠萝果肉质构属性中的硬度、咀嚼性、最大剪切力越大，果肉结构越致密、粗纤维含量越多，切断果肉所需的剪切力越大，人咀嚼时耗费的能量越多，越不易咀嚼[28]，整体感官总分较低。菠萝品种间质构属性的差异是造成果实质地差异进而影响感官总体评价的要素之一。

理化指标中的可溶性果胶含量与果肉软嫩度密切相关，同样是形成品种间果实质地差异的关键因素。潘好斌等[2]在薄皮甜瓜上的研究表明，可溶性果胶含量较高品种口感更细软，尹玲等[44]也发现果胶含量与南瓜果实硬度呈负相关。白牡丹等[45]对‘香露香梨’及其亲本果实发育过程中质地产生差异的原因进行探究，也发现水溶性果胶的差异是导致‘香露香梨’与亲本果实质地差异的关键因素，在成熟果实中，硬度低、脆性较好的‘玉露香梨’和‘库尔勒香梨’果实中水溶性果胶含量较高。本研究发现，可溶性果胶含量高、纤维含量低的菠萝品种果肉更细嫩、纤维感和残渣量更少，与前人的报道相似。

可溶性固形物和糖酸比则与果实的食味品质密切相关。可溶性固形物主要以可溶性糖为主，糖酸比为可溶性固形物与可滴定酸的比值，二者均为果实甜味的主要来源[46]，是影响感官评价中果肉甜度及感官总分的重要指标。李丽梅[34]对北方23个梨品种的理化特性分析和感官评价发现，可溶性固形物的含量能够体现果实甜度，糖酸比则可以更明确地说明果实的风味，糖酸比高，果实甜度较大或酸度较小，整体风味较好。本研究发现可溶固形物及糖酸比越高的菠萝品种，果肉甜度及感官评价总分更高。

3.3 菠萝质地与食味品质综合评价

菠萝的食用品质是一个复杂的综合性状，包含口感、食味、营养等，前人对菠萝品质的研究主要集中在外观品质、理化及营养品质[36-42]，如张玉梅等[42]对‘金菠萝’‘台农17号’‘巴厘’等5个菠萝品种果实品质进行比较，发现受测的5个菠萝品种中‘金菠萝’和‘台农17号’的品质较好，其中‘金菠萝’的品质综合排名最高，其次是‘台农17号’，这与本研究的结论有所不同，主要原因是其进行不同品种菠萝品质评价时研究的品质因子重点关注外观品质（果形指数、色度等）及营养品质（糖度、可滴定酸等），缺少关于菠萝质地和感官的评价，本研究发现‘金菠萝’果实的糖酸比较高，但果肉的化渣性差、不易咀嚼，果中柱几乎不可食用；‘台农17号’果肉细嫩、好咀嚼且可溶性固形物、果胶和糖酸比更高，综合品质表现比‘金菠萝’更好。水果的质地及食味品质是水果品质评价中不可或缺的部分，然而目前针对菠萝质地品质评价的研究仅通过品尝进行简单定性描述[20,42,47-50]，缺乏定量的指标和数据进行支撑，带有很强的主观性。刘亚男等[20]对不同菠萝品种产量及品质差异进行探究，其研究对于菠萝口感、风味的试验结果仅进行“爽脆”“粗糙”及“甜酸”“清甜”等定性描述，难以进行差异显著性统计分析。

目前对于菠萝的质地及食味品质的综合评价比较缺乏，而这两者又是影响消费者欢迎度最重要的指标。本研究将感官评价、质构属性和理化组分多维方法结合，通过相关性分析得到菠萝果实质构属性中的硬度、咀嚼性、最大剪切力及理化指标中的可溶性固形物、糖酸比、可溶性果胶与感官评价中质地有关的指标相关性显著，这与前人在猕猴桃、夏橙、柑橘、芒果等水果上的研究一致[13-18,51-52]。另外，本研究运用合理的统计方法构建菠萝感官评价的预测模型，形成了有效评价菠萝感官品质特征的综合指标体系，并对现有主流菠萝品种的感官、质构和理化指标进行了系统分析，结果更加全面客观。

4 结论

15个质构、理化指标在菠萝品种间存在较大差异，其中，可溶性蛋白及维生素C在品种间差异最大，其次是糖酸比、咀嚼性、最大剪切力、可溶性果胶及硬度。利用相关性分析的方法筛选出影响感官评价的关键质构、理化指标6项，分别为硬度、咀嚼性、最大剪切力、可溶性固形物、糖酸比及可溶性果胶。对6个关键性质构和理化指标的综合评价结果与感官评价结果一致，进一步利用主成分回归分析方法对筛选的关键指标构建菠萝感官评价的预测模型，Y（感官评价总分的预测值）=-0.181硬度-0.185咀嚼性-0.182最大剪切力+0.182固形物+0.148糖酸比+0.169可溶性果胶，模型精度较高。因此，根据感官评价、质构属性和理化组分等多种方法的有效融合和关键指标的筛选及模型的建立，可以更加有效地评价菠萝的质地和食味品质，此方法也可为其他作物优良品种资源的筛选提供参考。

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Comprehensive Evaluation of Fruit Texture and Taste Quality of Pineapple Based on Multiple Methods

1College of Sanya Nanfan Research Institute, Hainan University, Sanya 572000, Hainan;2College of Tropical Crops, Hainan University, Haikou 570208;3College of Resources and Environmental Science, China Agricultural University, Beijing 100083;4Hainan Tiandiren Ecological Agriculture Co., LTD, Haikou 570100

【Objective】This study adopted different methodologies to identify the key texture characteristics and physicochemical indexes affecting the total sensory quality of pineapple (), and to establish a new comprehensive evaluation method for the precise testing of fruit texture and taste quality.【Method】In this study, seven different varieties of pineapple were selected for the measurement of sensory attributes, texture characteristics, and physicochemical compositions. Based on the variance and correlation analysis, the key texture properties and physicochemical indexes that affect sensory quality were identified. Further, the principal component regression analysis was performed, with key texture characteristics and physicochemical indexes as independent variables, and the total score of sensory evaluation as dependent variables, to obtain a statistically significant prediction model for the comprehensive evaluation of pineapple quality.【Result】There were significant differences in some texture properties and physicochemical indexes among different varieties of pineapple, such as hardness, chewiness, maximum shear force, sugar-acid ratio, soluble protein, vitamin C and soluble pectin; the coefficient of variation among varieties was greater than 25%, while the difference in elasticity and cohesiveness was not significant among varieties. The overall satisfaction score of different pineapple varieties from the highest to lowest was Tainong 17＞Tainong 16＞Tainong 4＞MD-2＞Tainong 11＞Smooth Cayenne＞Comte de Paris. Tainong 17 showed the best quality of fruit texture and taste, its total soluble solid content was 16.23%, sugar to acid ratio was 31.82, soluble pectin content was 23.72 mg∙g-1, hardness was 1 826.55 N, Chewiness was 789.77 mJ, and the maximum shear force was 3 491.37 N. Correlation analysis showed that there were six key indexes affecting the overall satisfaction of sensory significantly, including hardness, chewiness, maximum shear force and physicochemical index of soluble solids, sugar-acid ratio and soluble pectin. The determination coefficientRof the sensory quality prediction model based on the principal component regression analysis was 0.916, and the standard deviation was 0.11. 【Conclusion】 The texture and taste quality of pineapple vary greatly among different varieties, and a single evaluation method could not accurately evaluate its comprehensive quality. A prediction model was established for pineapple sensory evaluation based on the key texture properties and physicochemical indexes, which could accurately predict the texture and taste quality of pineapple, and made up for the lack of objectivity in artificial sensory analysis.

pineapple; sensory evaluation; texture properties; physiochemical composition; correlation analysis

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.15.014

2022-10-27；

2022-12-28

海南省院士工作站（SQ2019ysgzz0037）、海南省重点研发计划-菠萝种质资源收集、鉴定及优良品种绿色栽培技术研究（ZDYF2021XDNY117）、共建绿色凤梨品牌及创新型人才培育合作协议（RH2100006535）、海南高附加值作物专用肥开发及示范（RH2200004932）

付山，E-mail：18271660293@163.com。通信作者李婷玉，E-mail：lity@hainanu.edu.cn

（责任编辑 赵伶俐）