楊 植，王振磊

(1. 南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術國家地方聯(lián)合工程實驗室/新疆生產(chǎn)建設兵團南疆特色果樹生產(chǎn)工程實驗室/塔里木大學植物科學學院，新疆阿拉爾 843300；2. 新疆生產(chǎn)建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室，新疆阿拉爾 843300)

0 引 言

【研究意義】棗(ZiziphusjujubaMill.)為鼠李科棗屬植物，原產(chǎn)我國，栽培歷史悠久，種質(zhì)資源豐富，是我國的特色經(jīng)濟果樹。據(jù)《中國果樹志·棗卷》統(tǒng)計，中國有棗樹品種700個[1]。質(zhì)地是果蔬重要的品質(zhì)特征之一，是影響消費者對其可接受性的最主要因子[2～3]，果實的許多感官指標，如硬度、脆性、糯性、咀嚼性、汁液多少等性狀與質(zhì)地密切相關[4]。果實質(zhì)地狀況的評價，主要包括感官評價和儀器測定兩個方面。長期以來，棗品種的質(zhì)地常以感官評價來衡量，使用致密、疏松、酥脆、軟、硬等詞匯形容[1]，常會因人而異，且缺乏科學的評判標準，測得數(shù)據(jù)變異較大。【前人研究進展】近年來，質(zhì)構儀等儀器的使用使得果肉質(zhì)地評價的內(nèi)容更為豐富，評價參數(shù)也更加客觀，質(zhì)構儀質(zhì)地多面分析(TPA)檢測是模擬人牙齒咀嚼食物，質(zhì)構儀質(zhì)地多面分析(TPA)檢測模擬人牙齒咀嚼食物的機械過程[5]，對試樣進行兩次壓縮的機械過程，該過程能夠測定探頭對試樣的壓力以及其它相關質(zhì)地參數(shù)[5]?！颈狙芯壳腥朦c】國外對食品質(zhì)地的研究，如奶酪[6]、果蔬(桃[7]蘋果[8]葡萄[9]辣椒[10]馬鈴薯[11]卷心菜[12])和肉類[13,14]等已經(jīng)比較深入，但是國內(nèi)這方面的研究鮮見報道，特別是對不同棗品種質(zhì)地進行比較的研究更少。研究基于TPA法評價棗果質(zhì)地及聚類分析?！緮M解決的關鍵問題】以56個棗品種為研究對象，采用TPA法，對果實質(zhì)地進行研究，比較不同品種的棗果肉特性，通過對質(zhì)構儀的數(shù)據(jù)進行分析，為建立標準化、統(tǒng)一化的鮮棗果實質(zhì)地評價方法提供一定的理論依據(jù)和技術手段。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗材料為塔里木大學園藝試驗站棗樹種質(zhì)資源圃的56個棗品種。果實全紅期，每品種隨機選取100個發(fā)育形態(tài)規(guī)則完整，大小形狀一致，無病蟲害的果實進行果實質(zhì)地測定。表1

表1 不同品種棗果質(zhì)地參數(shù)
Table 1 Fruit texture parameters of different jujube varieties

序號No.品種Variety硬度Hard-ness(N)粘附性Adhesi-veness(N?mm)凝聚性Cohes-ivenesRatio彈性Elastic(mm)咀嚼性Che-winess(mJ)序號No.品種Variety硬度Hard-ness(N)粘附性Adhesi-veness(N?mm)凝聚性Cohes-ivenessRatio彈性Elastic(mm)咀嚼性Che-winess(mJ)1224陳232.640.760.494.42501.4629寧陽鈴棗176.380.040.503.53311.892八陽棗185.70.040.523.80367.7630平陸尖棗137.270.040.543.72280.363八月炸160.160.020.493.42266.8531三變紅210.070.020.543.87436.784北京雞蛋棗156.30.020.434.45307.2532三變色148.750.090.553.73301.865扁核酸148.290.060.543.69297.3833陜西白棗171.660.020.464.02325.706檳榔棗171.330.020.493.44285.8234陜西木頭棗217.20.070.494.37468.297茶壺棗147.80.090.454.00267.3735胎里紅94.510.050.532.97149.108大果算盤189.50.050.513.90379.4736襄汾圓棗185.010.040.434.03317.459大荔鈴鈴棗96.540.030.493.47156.7437新鄭小圓棗185.730.030.534.22421.8410東陵無核166.710.020.533.39301.7138溆浦尖棗263.40.030.533.25452.2911阜帥225.530.100.554.24529.8239延川條棗208.010.070.553.37387.6412尜尜棗125.460.020.453.39190.9440閻家鉚圓棗207.420.030.533.72414.7313哈八棗271.090.130.475.81742.6941贊1249.260.030.494.36550.8414蛤蟆棗240.990.040.504.40538.2142贊2284.770.050.525.77882.0315黑疙瘩236.670.040.414.72457.1843贊皇大棗154.990.030.453.93274.7516灰棗175.750.010.533.46318.9044中棗1號143.810.020.533.46266.6317金鈴長棗201.510.070.533.91416.4445中棗3號281.670.060.474.08546.5618金絲1號144.181.410.503.42246.9546樂金1號199.310.050.543.81406.9319金絲新2號172.270.530.483.43283.2247樂金3號216.070.040.483.48360.9620晉矮1號184.150.060.414.50348.5748樂金4號181.630.030.493.60321.5221晉贊大棗251.680.070.495.14647.2449臨縣伢棗82.730.020.533.17137.4822京棗39208.180.050.415.33463.3550臨猗辣椒棗217.640.060.544.08490.5123舊莊窩棗153.360.050.483.06228.0851靈寶大棗192.930.050.484.85450.0124駿1256.560.050.524.63626.4152六月鮮139.930.050.484.19282.4925駿2249.180.050.494.44548.4853龍棗149.960.080.554.00334.6526辣椒棗162.670.030.553.89344.7154落地紅168.910.060.493.02251.9527藍田大棗217.050.030.434.79446.2055馬牙白119.060.030.473.00169.2028郎家圓145.40.070.503.22232.6356旻棗131.690.020.513.12209.53

1.2 方 法

1.2.1 質(zhì)構儀分析法

用美國FTC公司-TMS-PRO食品物性分析儀(質(zhì)構儀)進行測定，質(zhì)構儀調(diào)到最大限度500 N，力量感應元量程400 N，回升高度40 mm，形變量20，檢測速度30 mm/min，起始力0.5 N，然后把棗子放在質(zhì)構儀托盤上，進行檢測，并實時傳輸數(shù)據(jù)繪制檢測過程曲線。由質(zhì)地特征曲線得到表征果肉質(zhì)地狀況的評價參數(shù)：硬度1、硬度2、粘附性、彈性、凝聚性、咀嚼性。試驗采用完整的棗果作為試驗對象，每果取最大橫徑處陰陽面2個部位測定(取平均值)。

1.2.2 感官分析法

按照GB/T10220～1988感官分析方法總論中有關部分進行品嘗員的選擇、樣品的準備以及感官評價的誤差控制。參照GB/T12316～1990感官分析法，請10名品嘗員對每一份種質(zhì)的樣品進行品嘗。所測指標和指標分級如下。

果肉緊致度：疏松1、酥脆2、較致密3、致密4；

果肉粗細：粗1、中2、細3；

果肉汁液：少1、中2、多3；

用途：鮮食1、兼用2、制干3、觀賞4。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS軟件和R Project進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 棗果質(zhì)地參數(shù)

研究表明,棗品種不同果實質(zhì)地不同。56個品種果實硬度在284.77～82.73 N，均值為185.65 N。果實硬度大于250 N的有贊2、中棗3號、哈八、溆浦尖棗、駿1、晉贊大棗6個品種。果實硬度小于100 N的有大荔鈴鈴棗、胎里紅和臨縣伢棗3個品種。果實硬度最大品種(贊2)和果實硬度最小的品種(臨縣伢棗)間硬度相差202.04 N。

供試棗品種粘附性在0.01～1.41 N*mm，均值為0.09 N*mm。金絲1號、224陳和金絲新2號3個棗品種的果實粘附性分別為1.41、0.76和0.53 N*mm，顯著高于其他品種果實粘附性，灰棗的粘附性最低，僅為0.01 N*mm，果實粘附性在0.02～0.13 N*mm之間的有53個品種，占供試品種的93%。

不同品種間棗果實凝聚性差異不大，介于0.55～0.41。其中阜帥、辣椒棗、三變色、延川條棗和龍棗果實凝聚性最大，為0.55；黑疙瘩、晉矮1號和京棗39果實凝聚性最低，為0.41。

不同棗品種果實的彈性均值為3.94 mm。果實彈性大于5.00 mm的品種有哈八、贊2、京棗39和晉贊大棗，分別為5.81、5.77、5.33、5.14 mm。果實彈性在4.00 mm以上的有24個品種，占供試品種的43%。胎里紅果實彈性為2.97 mm，是供試品種中最低的。

棗果咀嚼性品種間差異較大，均值為374.03 mJ，極值高達744.55 mJ。其中贊2、哈八、晉贊大棗、駿1咀嚼性高，而馬牙白、大荔鈴鈴棗、胎里紅、臨縣伢棗咀嚼性較低，分別為169.2、156.74、149.1、137.48 mJ。表1

注：*P<0.05顯著相關，**P<0.01極顯著相關

Note:*P< 0.05 was significantly correlated and**P< 0.01 was extremely significantly correlated

圖1 棗果實質(zhì)地參數(shù)間的相關性
Fig.1 Correlation matrix of different texture parameters of jujube fruit derived from TPA test

2.2 棗果質(zhì)地參數(shù)相關性

研究表明,果實硬度與果實彈性和果實咀嚼性均呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.93**和0.66**，果實彈性與果實咀嚼性呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.83**，即果實的硬度越大，彈性、咀嚼性越高，果實彈性越大，越耐咀嚼。彈性與凝聚性呈顯著負相關，相關系數(shù)為-0.33*，果實的彈性越大，果實的凝聚性越低。果實粘附性與硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性不相關。圖1

2.3 棗果實質(zhì)地主成分

計算得10個特征值和10個特征向量。前5個主分量的特征值累計貢獻率達83.80%。前6個主分量的特征值累計貢獻率達90.30%，基本能反映56個棗果實的基本質(zhì)地特征。研究表明,第1主成分特征值為3.531貢獻率為35.31%。硬度、彈性和咀嚼性權重值較大，這3個變量中均為質(zhì)構儀所測的指標屬于描述下壓果實所表現(xiàn)出的性狀。即第1主成分可以作為棗果用途適口性因子，即果實咀嚼性越大彈性、硬度越高。果肉汁液的權重負值較大，棗果實中果肉汁液越大，其咀嚼性、彈性和硬度就越低，此成分對于棗果肉質(zhì)地選擇有指導意義。第2主成分特征值為1.767貢獻率為17.67%，凝聚性的權重大，屬于凝聚性因子。彈性權重負值較大，說明果肉凝聚性越大果實彈性越低。第3主成分有2指標綜合口感和粘附性。屬于口感粘附因子。第4主成分僅有1個指標果肉緊實度，屬于果肉緊實因子。第5主成分僅有1個指標果肉粗細。屬于果肉粗細因子。第6主成分包含2個指標果肉汁液與用途，第6個主成分稱為用途因子。表2

表2 棗果實質(zhì)地主成分
Table 2 Principal component analysis of jujube fruit texture

性狀Character特征向量FeaturevectorX(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)果肉緊實度Pulpcompactness0.0110.4880.0410.491-0.4880.373果肉粗細Pulpfineness-0.2640.017-0.0480.5950.684-0.019果肉汁液Pulpjuice-0.373-0.297-0.2270.2280.0080.290用途Purpose0.3450.270-0.039-0.1110.3350.589綜合口感Comprehensivetaste-0.241-0.1380.5710.314-0.271-0.133硬度Hardness0.471-0.0850.0670.285-0.0370.040粘附性Adhesiveness-0.0090.0110.781-0.2050.2810.215凝聚性Cohesiveness0.0220.6310.0210.0390.162-0.560彈性Elasticity0.390-0.4060.0190.1870.004-0.157咀嚼性Chewiness0.489-0.1090.0430.2870.047-0.162特征值Characteristicvalue3.5311.7671.2811.1030.6980.650百分率Percentage(%)35.3117.6712.8111.036.986.50累計百分率Cumulativepercentage(%)35.3152.9865.7976.8283.8090.30

2.4 棗果質(zhì)地聚類

在距離為186.1時56個品種被分為3類。第Ⅰ類群包含臨猗辣椒棗、黑疙瘩等20個品種。第Ⅱ類群包括八陽棗、大果算盤、延川條棗等34個品種，占測定品種總數(shù)的61%。第Ⅲ類群包括哈八棗和贊2個品種。圖2

圖2 不同棗品種果實質(zhì)地聚類
Fig.2 Clustering diagram of different jujube fruits
表3 不同類群棗果實質(zhì)地分布
Table 3 Group fruit texture distribution table

分類Classification測定指標Indicators個數(shù)Quantity均值Average區(qū)間SectionⅠ類中間類群Middlegroup硬度Hardness(N)粘附性Adhesiveness(N?mm)凝聚性Cohesiveness(Ratio)彈性Elastic(mm)咀嚼性Chewiness(mJ)20227.23185.73～281.670.080.02～0.760.500.41～0.554.333.25～5.33490.68406.93～647.24Ⅱ類低彈軟質(zhì)群Softgroup硬度Hardness(N)粘附性Adhesiveness(N?mm)凝聚性Cohesiveness(Ratio)彈性Elastic(mm)咀嚼性Chewiness(mJ)34155.7682.73～216.070.100.01～1.410.500.41～0.553.600.41～4.5279.63137.48～387.64Ⅲ類高彈硬質(zhì)群Hardgroup硬度Hardness(N)粘附性Adhesiveness(N?mm)凝聚性Cohesiveness(Ratio)彈性Elasticity(mm)咀嚼性Chewiness(mJ)2277.93271.09～284.770.090.05～0.130.500.47～0.525.795.77～5.81812.36742.69～882.03

研究表明,在三類中硬度、彈性和咀嚼性差異較大。第Ⅰ類群的特點是硬度、彈性和咀嚼性都居于其他兩類之間，硬度分布在281.67～185.73 N平均達到227.23 N，彈性分布在3.25～5.33 mm平均值為4.33 mm，咀嚼性的平均值為490.68，分布區(qū)間為406.93～647.24，為中間類群。第Ⅱ類群的特點是硬度低、彈性小和咀嚼性差，果實硬度在216.07～82.73 N，均值為155.76 N，彈性為3.60 mm，咀嚼性為279.63，為低彈軟質(zhì)群。第Ⅲ類群果實硬度、彈性和咀嚼性都是三類中最高的，硬度分別為271.09和284.77 N，彈性分別為5.81和5.77 N，咀嚼性分別為882.03和742.69 mJ，為高彈硬質(zhì)群。表3

2.5 不同類群棗果實口感分布

研究表明,在口感評價中三個類群也表現(xiàn)出不同特征，第Ⅰ類群以制干，兼用為主，果肉粗的品種占20%的，果肉中等粗細的占45%，果肉細的占35%，果實汁液少品種的占該類群的65%，汁液中的占該類群的35%，5%的品種綜合品質(zhì)中上，55%品種綜合品質(zhì)中下，40%品種綜合品質(zhì)中等。第Ⅱ類群質(zhì)地偏酥脆疏松，以鮮食，兼用為主，果肉粗、中、細所占比例分別為9∶50∶41，汁液多的品種占29%，汁液中等的占56%，汁液少的僅為15%，79%的品種綜合品質(zhì)中等以上。第Ⅲ類群果肉粗，汁液少，為制干品種。圖3

圖3 不同類群棗果實口感
Fig. 3 Taste analysis of jujube fruits from different groups

3 討 論

3.1 棗果質(zhì)地參數(shù)相關性

硬度、彈性和咀嚼性均可以體現(xiàn)出人體口腔對果肉的觸覺感受，能反映果實的致密度及堅實度。有研究認為，彈性和其他指標相關度不高[15]。研究結果表明，果實硬度和彈性、咀嚼性都呈極顯著性正相關，以上幾項參數(shù)共同反映果實的質(zhì)地特性，與任朝暉等[16]在葡萄上的研究結果一致。彈性與凝聚性呈顯著性負相關，說明棗果實內(nèi)部收縮力越強即果肉越緊實受壓變形后恢復的能力越弱，果肉相對疏松的果實在受到擠壓后更容易恢復。咀嚼性與彈性呈極顯著正相關，

粘附性是探頭脫離果品所做的功，克服果品表面同牙齒表面接觸之間吸引力所需要的能量，果肉汁液外滲容易造成果肉粘附性增大[17]，而棗果肉本身致密、緊實、糖分高，汁液少不易出汁，對探頭做功少，粘附性指標測定準確性高，相關性分析表明粘附性和其他指標不相關。

3.2 棗果實質(zhì)地主成分

采用主成分分析可將多個變量化為少數(shù)幾個指標，從而簡化分析過程，更好地描述果實品質(zhì)構成特征。研究將5個口感指標和5個質(zhì)構儀參數(shù)進行主成分分析，保留6個因子，累計貢獻率達到90.30%。由第1主成分指標貢獻率可以看出硬度、咀嚼性和彈性較重要，從相關性分析中也可以得出其緊密的聯(lián)系。由主成分分析可以看出各指標對不同棗質(zhì)地的影響排序為：咀嚼性>硬度>彈性>凝聚性>粘附性>綜合口感>果肉緊實度>果肉粗細>用途>果肉汁液。

3.3 棗果實聚類與果實質(zhì)地

棗品種間果實硬度、彈性、咀嚼性、粘附性、凝聚性指標差異較大，口感差異較大。質(zhì)構儀質(zhì)地多面分析法能實現(xiàn)棗果實的質(zhì)地指標定性描述到定量描述的快速轉(zhuǎn)變，更客觀，更精確的反映棗果實質(zhì)地。

目前，根據(jù)果肉質(zhì)地對棗進行分類的研究較少[18～22]，研究根據(jù)果實硬度、彈性、咀嚼性、粘附性、凝聚性，運用聚類法對棗品進行聚類分析，將供試品種分成中間類群、低彈軟質(zhì)群和高彈硬質(zhì)群3類，并結合傳統(tǒng)感官指標進行分析，結果表明低彈軟質(zhì)群的感官品質(zhì)普遍較高，中間類群和高彈硬質(zhì)群感官品質(zhì)普遍較差，這與前人[23]關于成年人咬合力過大會引起牙周膜疼痛的研究結果一致，在三個類群中，中間類群和高彈硬質(zhì)群硬度都過大，低彈軟質(zhì)群硬度適中，同時還有一定的咀嚼性和彈性，質(zhì)構儀質(zhì)地多面分析法測得的力學參數(shù)和傳統(tǒng)感官指標相關性高，這與孟慶君[12]的研究結果一致。

4 結 論

56個品種的棗果實硬度和彈性、咀嚼性都呈極顯著性正相關，咀嚼性與彈性呈極顯著性正相關，彈性與凝聚性呈顯著性負相關，粘附性和其他指標均無顯著性相關性。通過主成分分析將10個指標(質(zhì)構儀參數(shù)和果實口感指標)組合形成適口性、凝聚性、口感粘附、果肉緊實、果肉粗細和用途，6個主成分累計貢獻率達到90.30%。棗品種間果實硬度、彈性、咀嚼性、粘附性、凝聚性指標差異較大，口感差異較大。贊2果實硬度最高，東陵無核小棗果實凝聚性最高，京棗39最低，哈八、贊2、京棗39、晉贊大棗4個品種棗果彈性與咀嚼性較好。用聚類分析方法將供試品種分為中間類群、低彈軟質(zhì)群和高彈硬質(zhì)群3個類群，分類方法與傳統(tǒng)感官指標相關性高，低彈軟質(zhì)群品質(zhì)其他兩個類科。