紅美人柑橘果實大小與風味品質相關性研究*

徐 陽，洪丹丹，姜安澤，朱長青，孫崇德，曹錦萍,3

（1 象山縣農業經濟特產技術推廣中心，浙江寧波315700）（2 浙江大學果樹科學研究所）（3 浙江大學新農村發展研究院）

紅美人是近年來發展迅速的橘橙類雜交優質新品種，其果面濃橙色，有甜橙般香氣，果肉糖分含量高，而且柔軟多汁，囊瓣壁薄，其果凍樣的食用感覺是其最明顯的特征[1-2]，因此又被稱為“果凍橘”。紅美人質優價高、效益好，廣受生產者和消費者青睞，在優新柑橘市場中占據著越來越重要的地位。盡管紅美人在我國的栽培歷史較為短暫，但其發展速度非常快。如，浙江省紅美人2017 年的栽培面積為1 300 hm2，至2019年上升至4 500 hm2[3]。其中，寧波市象山縣是紅美人的主要優質產區，2020 年報道的生產面積達2 200 hm2[4]。隨著產量的不斷增加，紅美人柑橘的采后商品化處理技術、貯運技術欠缺等短板問題逐漸顯現，市場上柑橘大小不均、糖酸不一，缺乏分級技術等問題影響著紅美人品質的穩定性，制約了紅美人柑橘產業的優質化標準化發展。

果實大小不均，是柑橘生產中常見的問題。前人在溫州蜜柑、砂糖橘等柑橘的研究中發現，果實大小與品質之間存在相關性。橫徑較大的果實，可溶性固形物含量較低，浮皮果的發生率更高[5-7]。而且對于有籽柑橘品種，柑橘橫徑還與種子數量有關，橫徑較大的果實內部種子數量較多[7-8]。在實際生產中，在缺乏內部品質分選設備的情況下，根據果實大小和形狀來初步判斷其風味品質，已成為柑橘生產和銷售人員的普遍做法。李永杰等[9]的研究發現，紅美人果實的大小和可溶性固形物含量之間存在相關性。然而，目前關于紅美人柑橘果實采后處理和品質的研究較少，其果實大小與風味品質之間的關系是否具有普適性尚未有系統的研究。因此，本研究擬開展不同果園紅美人柑橘果實大小與風味品質之間的相關性研究，旨在為紅美人果實的分級標準制定提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用果于2021 年1 月4 日采自浙江省象山縣曉塘鄉。將9 個不同果園的果實按照大、中、小進行初步分類后，運送至浙江大學實驗室開展試驗。

1.2 試驗方法

1.2.1 果實品質測定

（1）果實外觀品質的測定。采用電子天平稱量單果重。采用游標卡尺對果實橫徑進行測量，果實橫徑取赤道面垂直方向的直徑，測量2 次，取平均值。果實色澤采用Hunter Lab Mini Scan XE Plus色差計（HunterLab 公司，美國）進行測定，測定標準為CIE（國際照明委員會）1976 L*a*b*色差體系，采用柑橘色澤指數（CCI）評估果面色澤的變化[10]，計算公式為：CCI＝1 000×a*/（L*×b*），每個果實測定赤道面垂直分布的2 個部位，并取平均值。

（2）果實內在品質的測定。取3 個果實，每個果實取對向的2 瓣果肉，混合后榨汁，將果汁滴至便攜式數顯糖度計PR-101α（ATAGO，日本）測定可溶性固形物含量，取平均值，以3 個果實為1次重復，共設置3 次重復。可滴定酸含量的測定參照本實驗室前期建立的方法[10]稍作修改。將果實用榨汁機勻漿后取1 g 勻漿，加入25 mL 蒸餾水進行稀釋，然后轉入100 mL 燒杯中，把已經調試完畢的pH 計電極放入液面下，啟動磁力攪拌器，打開酸度計讀數按鈕，用0.1 mol/L NaOH 標準溶液快速滴定至pH 值＝7，然后再緩緩滴入直到pH 值＝8.2±0.2 為終點。可滴定酸含量（以檸檬酸計）=（V×M×0.064）×100，其中V 為滴定樣品所用0.1 mol/L NaOH 標準溶液（mL），M 為NaOH 標準溶液濃度（0.1 mol/L），系數0.064 為中和1 mL 0.1 mol/L NaOH 所需檸檬酸的克數。每3 個果實為1 次重復，每處理設置3 次重復。

1.2.2 電子舌模糊感官評價

電子舌模糊感官評價參照陳棟杰等[11]的方法，稍作改進。將果實用榨汁機勻漿后過濾除去濾渣，取2 mL 濾液，用蒸餾水稀釋至20 mL 后，用Astree電子舌-味覺指紋分析儀（Alpha MOS，法國）進行風味模糊評價。傳感器陣列包括AHS（酸）、CTS（咸）、NMS（鮮）、ANS（甜）、SCS（苦）、PKS（通用）、CPS（通用）7 根交叉敏感電位液體傳感器陣列，以及Ag/AgCl 參比電極。通過Alpha Soft軟件進行數據采集和分析。每份樣品數據采集總時間為120 s，采集頻率為1 s，轉子攪拌速度為1 r/s。采用主成分分析（PCA）方法對電子舌傳感器響應值進行分析。每3 個果實為1 次重復，每處理設置3 次重復。

1.3 數據統計分析

試驗數據采用Excel 2020 軟件進行統計和處理，并作圖。數據以平均值±標準差表示，統計學分析采用SPSS 28.0 軟件（IBM 公司，美國），多組數據間的多重比較采用Tukey 顯著性檢驗方法進行分析。電子舌響應值的PCA 分析采用SIMCA 14.1軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同果園紅美人果實橫徑和單果重的分布情況

從9 個果園中采集的紅美人柑橘果實橫徑為52.58～107.98 mm，單果重為79.51～541.90 g。果實橫徑與單果重的相關性分析結果表明，不同果園采集的紅美人果實橫徑與單果重之間均存在明顯的正相關關系，相關系數均在0.9 以上。因此，果實橫徑和單果重均可以用于表征果實的大小。本研究選取了果實橫徑這一指標作為紅美人柑橘果實大小的劃分標準。根據果實橫徑分布情況（圖1），將橫徑為60～75 mm 的果實劃為小果，單果重在128.78～165.16 g 范圍內；橫徑為75～90 mm 的果實劃為中果，單果重在234.43～274.87 g 范圍內；橫徑為90～105 mm 的果實劃為大果，單果重在358.88～438.02 g 范圍內；橫徑小于60 mm 或者大于105 mm 的果實僅有少數幾個，分別歸入小果和大果。

圖1 不同果園紅美人果實的單果重和橫徑的分布情況

2.2 紅美人果實橫徑與果皮色澤的關系分析

不同果園的紅美人果皮色澤指數（CCI）存在一定的差異，CCI 范圍在6.85～16.30 之間，且不同果實個體之間差異較大，變異系數為15.8%。但9個果園的紅美人果皮CCI 均表現出大果＞中果＞小果的趨勢（圖2）。

圖2 紅美人果實大小與CCI 的關系

將不同果園的果實混合后進行分析，結果表明，單果重和CCI 之間存在顯著正相關，相關系數R2為0.515 2（圖3）。

圖3 混合紅美人果實大小與CCI 的關系

2.3 紅美人果實橫徑與可溶性固形物含量的關系分析

不同果園的果實可溶性固形物含量存在一定的差異，可溶性固形物含量范圍在10.54%～16.50%之間，且不同果實個體之間差異較大，變異系數為13.3%。9 個果園中，有8 個果園的可溶性固形物含量表現出小果高于中果和大果的趨勢（圖4-A～F，圖4-H～I）。但果園7 的小果、中果和大果的可溶性固形物含量無顯著差異，且該果園的可溶性固形物含量在9 個果園中最低（圖4-G）。

圖4 紅美人果實大小與可溶性固形物含量的關系

將不同果園的果實混合后進行分析，結果表明，單果重和可溶性固形物含量之間相關系數很低（R2為0.082 7）（圖5）。因此，依據果實大小來推測可溶性固形物含量水平的高低，對于同一個果園生產的果實具有一定的合理性，但對于不同果園的混合果樣，無法進行準確判斷。

圖5 混合紅美人果實大小與可溶性固形物含量的關系

2.4 紅美人果實橫徑與可滴定酸含量的關系分析

本試驗所用的紅美人柑橘果實可滴定酸含量均在1%以下，均達到了完熟果實的要求。不同果園的紅美人柑橘果實可滴定酸含量存在一定的差異，可滴定酸含量為0.30%～0.90%，且不同果實個體之間差異較大，變異系數為26.6%。紅美人果實大小與可滴定酸含量之間的關系無明顯規律，因果園而異，果園4 和果園7 的可滴定酸含量為小果＞中果＞大果（圖6-D 和圖6-G），而果園5 的可滴定酸含量為大果＞中果＞小果（圖6-E）。

圖6 紅美人果實大小與可滴定酸含量的關系

將不同果園的果實混合后進行分析，結果表明，單果重和可滴定酸含量之間的相關系數很低（R2＝0.076 4）（圖7）。因此，無法依據果實大小來推測可滴定酸含量的高低。

圖7 混合紅美人果實大小與可滴定酸含量的關系

2.5 各園區紅美人大、中、小果的電子舌分析

采用電子舌模糊感官評估的方法對紅美人果實的風味感官進行分析。以7 根傳感器的響應值為變量，采用PCA 分析的方法分析電子舌響應值。結果如圖8 所示，9 個果園中，果園2、3、4、5、8的2個主成分PC1和PC2 之和在80%以上（圖8-B～E，圖8-H），其余也接近80%（圖8-A，圖8-F～G，圖8-I）。其中果園4 和果園8 的3 類果實在PC1 維度被較好地區分開來，這與2 個果園3 類果實的可溶性固形物含量和可滴定酸含量以及固酸比差異較大這一結果相符合。果園7 和果園9 的3類果實區分度最差，這與2 個果園3 類果實的可溶性固形物含量和可滴定酸含量差異不顯著這一結果相符合。

圖8 各園區紅美人果實的電子舌響應信號的PCA 分析

將9 個果園的紅美人果實電子舌響應信號匯總之后再進行分析，由圖9 可以看出，PC1 和PC2 之和僅為62.7%，紅美人3 類果實在PC1 維度無法進行區分。

圖9 混合紅美人果實的電子舌響應信號的PCA 分析

3 討論與結論

在同一個果園甚至同一株樹體上出現大小不一的果實，是柑橘栽培中常見的現象。已有的研究表明，柑橘果實的大小與其風味品質之間有著較為密切的關系[5-8]。大眾普遍認為，小果質地細膩、風味更為濃郁，大果質地較為粗糙、風味相對寡淡。在實際生產中，根據果實大小和形狀來初步判斷其風味品質，已成為柑橘生產和銷售人員的普遍經驗性做法。因此在柑橘類果實的分級標準中，往往也包含了根據果實橫徑大小或者重量所制定的分級標準。

李永杰等[9]采用單果重為劃分指標，對比了浙江省臨海市同一園區生產的不同大小紅美人果實可溶性固形物含量和可滴定酸含量的差異，發現單果重＜140 g 和180～200 g 的果實可溶性固形物含量較高，其次是單果重140～180 g 的果實和200～240 g 的果實，而單果重在240 g 以上的果實可溶性固形物含量和可滴定酸含量均明顯低于其他等級的果實。本研究產地為象山縣，采樣點覆蓋9 個果園，中果單果重普遍都在240 g 以上，表明不同產區的紅美人果實品質差異較大。我們發現，同一果園的大、中、小果的風味確實存在一定的差異。同一管理水平的果園中，紅美人果實可溶性固形物含量高低的普遍規律為：小果＞中果＞大果，但可滴定酸含量無明顯的規律。但該規律并非對所有果園適用，如本研究中的果園7，其總體果實的可溶性固形物含量在9 個果園中最低，該果園生產的小果、中果和大果的可溶性固形物含量和可滴定酸含量均無顯著差異。此外，如果將不同果園的果實進行混合之后再比較分析，則會發現可溶性固形物含量和可滴定酸含量的高低與果實大小相關性極低，相關系數接近于0。此外，混合大、中、小果的電子舌風味感官評估結果差異不顯著，表明了不同果園的紅美人果實品質差異較大。這可能與不同果園的管理水平和微環境因子差異有關[12]。因此，對于紅美人柑橘而言，果實大小并不一定關乎品質的優劣，具體情況可能因果實大小的成因而異。

造成柑橘果實大小不一的因素很多，包括品種特性、砧木[13]、果實著生位置[14]、葉果比[15]、修剪[16]、水肥管理、植物生長調節劑的使用[17]、病害等[18-19]。如，方毅敏等[18]發現，柑橘潰瘍病會使果實明顯變小，可溶性固形物含量也顯著下降；楊斌華等[19]研究發現，衰退病樹的臍橙果形指數小于健康樹的果實；張云貴等[20]研究發現，結果枝的粗度與該枝條上的果實大小呈正相關；董雪潔等[15]報道，興津早生溫州蜜柑葉果比高的單重果也較高，而且合適的葉果比能生產出單果重較高且含糖量也較高的果實；楊榮曦等[14]曾提到，紅美人著生于樹體外圍的果實較大，而小果處于內膛，這也很可能是本研究中大果色澤普遍著色較深的原因。前人對于不同大小柑橘果實品質的比較，樣本來源多為同一果園和樹齡的果實，其果實大小的成因可能主要在于著生部位、葉果比等因素。而不同果園之間，可能主要存在樹齡、修剪、光照和肥水管理水平、病害等方面的差異，這些因素影響樹勢，從而對柑橘果實的風味造成的影響可能更大。

綜上所述，對于樹齡相同且處于同一管理水平的果園的紅美人果實，采用果實大小來初步判斷其風味品質的優劣，具有一定的合理性；但對于混合來源的紅美人果實，單一依據果實大小無法準確判斷風味品質的優劣，需借助于內部品質無損檢測設備。