王仁杰，蔡紅明，夏海波，高玨曉*，梁增文，梁友忠，楊朝霞，李美芹

（1.全國蔬菜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中心，山東壽光 262700；2.壽光市文家街道農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心，山東壽光 262700；3.山東永盛農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，山東壽光 262700；4.濰坊科技學(xué)院，山東壽光 262700）

隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強，蔬菜品質(zhì)問題越來越受到人們的關(guān)注，尤其是營養(yǎng)和感官品質(zhì)。高品質(zhì)蔬菜要求有良好的風(fēng)味、較好的商品性狀和較高的營養(yǎng)價值[1]。番茄是世界各國廣泛栽培的主要蔬菜，也是世界上消費量最大的十種蔬菜之一[2]。對于番茄而言，感官品質(zhì)中的果實大小、顏色、硬度等指標(biāo)，是消費者對蔬菜產(chǎn)品最初的感受。其次影響消費者喜愛度的是風(fēng)味品質(zhì)，近年來越來越多的消費者抱怨現(xiàn)在市場上的番茄失去了原有的風(fēng)味[2-3]。人們希望番茄營養(yǎng)豐富、無澀味、口感脆嫩、酸甜爽口、香味濃郁，商品性佳，并愿意以較高的價格購買風(fēng)味佳、品質(zhì)優(yōu)的番茄[4-5]?？梢?，消費者對番茄品質(zhì)的要求除了具有良好的風(fēng)味外，更加注重其營養(yǎng)品質(zhì)，王義國等[6]指出營養(yǎng)成分是蔬菜品質(zhì)問題的核心，受多種因素的影響，除了溫度、土肥和栽培方式等外部因素外，最主要的是受內(nèi)部遺傳機制的影響。

前人關(guān)于番茄風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)的研究已有諸多報道。如Tieman 等[7]通過對100 多種番茄種質(zhì)資源的研究結(jié)果表明，有33 種主要風(fēng)味物質(zhì)影響消費者的喜好，包括葡萄糖、果糖、檸檬酸、蘋果酸和29 種揮發(fā)性物質(zhì)，揭示了番茄風(fēng)味的物質(zhì)基礎(chǔ)。程遠(yuǎn)等[8]的研究結(jié)果表明，番茄風(fēng)味品質(zhì)的主要指標(biāo)為可溶性固形物、總糖（果糖+葡萄糖）、有機酸（主要是檸檬酸）和VC。番茄品質(zhì)的好壞不僅影響食用價值，也影響其種植效益。因此，選育一批能夠適應(yīng)生產(chǎn)、滿足消費者需求的優(yōu)質(zhì)番茄品種，是番茄產(chǎn)業(yè)亟不可待的重要任務(wù)。雖然目前關(guān)于番茄風(fēng)味物質(zhì)決定因素和養(yǎng)分含量的研究已有諸多報道，并取得了一定的成果[8-12]，但在實際番茄育種和種植過程中，影響風(fēng)味及養(yǎng)分含量的因素較多，且各因素之間關(guān)系密切，而影響人們對番茄喜好程度的主要指標(biāo)及這些指標(biāo)之間的相互關(guān)系研究較少?；诖?，本研究對市場上常見的10個番茄品種的營養(yǎng)品質(zhì)和感官品質(zhì)進行了分析，探索了不同參數(shù)及其組合的變化對番茄風(fēng)味的影響，以期為番茄優(yōu)質(zhì)育種及番茄品質(zhì)的進一步改善提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗共選取了國內(nèi)常見的10 個番茄品種，其中‘釜山88’，由內(nèi)蒙古物澤生態(tài)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供；‘圣女紅果’，由山東燎原農(nóng)業(yè)科技股份有限公司提供；‘雪山玲瓏果’，由新疆高新植物工廠科技開發(fā)股份有限公司提供；‘惜春果’，由壽光市金投農(nóng)業(yè)科技發(fā)展集團有限公司提供；‘世紀(jì)小紅’，由壽光恒蔬無疆農(nóng)業(yè)發(fā)展集團有限公司提供；‘燎原美麗’，由山東燎原農(nóng)業(yè)科技股份有限公司提供；‘綠寶石’，由山東財金農(nóng)業(yè)科技有限公司提供；‘酸甜果’，由壽光恒蔬無疆農(nóng)業(yè)發(fā)展集團有限公司提供；‘福祿’，由壽光市魯盛農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供；‘夏日陽光’，由壽光市金投農(nóng)業(yè)科技發(fā)展集團有限公司提供。

全部番茄品種均為設(shè)施大棚內(nèi)種植，使用常規(guī)農(nóng)業(yè)管理措施。

1.2 方法

選取外形一致的10 個品種的番茄樣品，每個品種重復(fù)測定3 次，于采摘后3 日內(nèi)完成理化指標(biāo)的測定，并進行感官評價。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 感官評價方法

感官評價分為兩種：一種是由60 名無色盲和色弱、無味覺和嗅覺減退或喪失癥狀、經(jīng)?；蚺紶柹撤训闹驹刚哌M行品嘗，另一種是由12 名研究番茄領(lǐng)域的專家進行品嘗，志愿者和專家分別對供試番茄品種整體風(fēng)味按照喜好度進行打分[13-14]。每個品種取3 個樣品，并于3 min內(nèi)完成感官評價，2 min 的休息時間用以緩解感官疲勞，期間用水漱口消除相互之間的影響。兩種評價均以平均分作為番茄感官評價的結(jié)果。其中，非常不喜歡為1 分，很不喜歡為2 分，不喜歡為3 分，不太喜歡為4 分，一般為5 分，有點喜歡為6 分，喜歡為7 分，很喜歡為8 分，非常喜歡為9 分。

1.3.2 營養(yǎng)品質(zhì)評價

用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法綜合評價營養(yǎng)品質(zhì)[15-16]。按照公式（1）計算各品種每個營養(yǎng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值。

式中，Xu為該品種某一營養(yǎng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；X為該品種該營養(yǎng)指標(biāo)的測定值；Xmax為所有品種中測出的該營養(yǎng)指標(biāo)的最大值；Xmin為所有品種中測定的該營養(yǎng)指標(biāo)最小值，計算各品種的平均隸屬函數(shù)值。

1.3.3 果形指數(shù)

果形指數(shù)按照公式（2）計算。

其中，果形指數(shù)＞1.0 為高圓形果，0.85～1.0 為圓形果，0.71～0.85 為扁圓形果，≤0.70 為扁形果。

1.3.4 單果質(zhì)量

單果質(zhì)量用天平稱量，重復(fù)10 次，取平均值。單果質(zhì)量在150 g 以上為大果，50～150 g 為中果，50 g 以下為小果[17]。

1.3.5 色差

利用臺式色差儀對番茄顏色進行測定，重復(fù)10 次，取平均值。番茄果實色度值的L值表示顏色深淺，a值表示顏色紅或綠，b值表示顏色黃或藍。L值為正時表示偏白，為負(fù)時表示偏黑；a為正時表示偏紅，為負(fù)時表示偏綠；b為正時表示偏黃，為負(fù)時表示偏藍。

1.3.6 可溶性糖

通過銅還原碘量法測定[13]。

1.3.7 葡萄糖和果糖

測定方法參照標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.8—2016。

1.3.8 總酸度

用堿液滴定法測定[14]。

1.3.9 檸檬酸和蘋果酸

測定方法參照標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2277—2012。

1.3.10 VC

測定采用2,6-二氯靛酚滴定法進行測定[15]。

1.3.11 番茄紅素含量

采用GB/T 14215—2008《番茄紅素的測定方法》國標(biāo)法。

1.3.12 蛋白質(zhì)

用考馬斯亮藍G-250 法測定[16]。

1.3.13 氨基酸

利用氨基酸分析儀測定氨基酸含量[17]。

1.3.14 糖酸比

糖酸比為可溶性總糖含量和總酸含量的比值。

1.3.15 可溶性固形物含量

用手持折光儀測定可溶性固形物含量。

1.4 儀器與設(shè)備

手持折光儀，PLA-1，日本愛拓；色差儀，YS6060 型，深圳市三恩時科技有限公司；質(zhì)構(gòu)儀，CT3 型，美國博勒飛；紫外分光光度計，HAD-752N，日本島津；氨基酸分析儀，S-433D，日本日立。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

利用Excel 2013 進行數(shù)據(jù)處理，采用IBM SPSS Statistics25 進行相關(guān)性分析和主成分分析，Origin81 作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種番茄的商品品質(zhì)

表1 顯示了10 個品種番茄的商品品質(zhì)指標(biāo)。由表知，10 個品種番茄的硬度范圍為2.06～7.83 kg/cm2，其中硬度最低的品種為‘酸甜果’，最高的為‘圣女紅果’。所有番茄色度中L值均為正值，且L值最高的品種為‘夏日陽光’，最低的為‘福祿’；a值除‘綠寶石’外均為正值，表明只有該品種為綠色，其余均為紅色；b值同樣全為正值，但‘夏日陽光’的b值高于其余品種，因為其為黃色。番茄果實果形指數(shù)的變化范圍為0.73～1.16，包括高圓形果、圓形果和扁圓形果三類。表1 還顯示，‘燎原美麗’單果質(zhì)量超過200 g，屬于大型果，‘酸甜果’和‘福祿’的單果質(zhì)量分別為44.1 g 和69.7 g，為中型果，其余均為小型果。

表1 不同品種番茄果實的商品品質(zhì)Table 1 Commodity quality of different tomato varieties

2.2 不同品種番茄果實的營養(yǎng)品質(zhì)

表2（見下頁）為不同品種番茄果實的營養(yǎng)品質(zhì)，由表可知，番茄可溶性固形物含量在5.8%～11.4%之間，其中有5 個品種可溶性固形物含量超過9%，‘惜春果’含量最高，為11.4%，‘燎原美麗’含量最低，為5.8%。在所有測定項目中，除番茄紅素由于有些品種未檢出，變異系數(shù)最大外，其次是VC 含量，表明這兩個指標(biāo)在各個品種之間含量差異較大。不同番茄品種VC 含量最低的是‘福祿’（16.0 mg/100 g），最高的為‘釜山88’，含量為54.9 mg/100 g。所有營養(yǎng)指標(biāo)中變異指數(shù)最低的是蘋果酸含量，其變化范圍為573～673 mg/kg，變異系數(shù)僅為5.6%。另外，變異系數(shù)超過20%的營養(yǎng)指標(biāo)還有檸檬酸、氨基酸和總酸含量，三者的變化范圍分別為1 137～2 514 mg/kg、878～1 813 mg/kg 和0.353%～0.742%。由此可以看出，番茄果實中酸含量相比糖含量的品種變異更大，因此可以通過育種和種植管理措施來調(diào)整番茄果實酸含量，以達到改善風(fēng)味的目的。

表2 不同品種番茄果實的營養(yǎng)品質(zhì)Table 2 Nutritional quality of different tomato varieties

2.3 不同品種番茄平均隸屬函數(shù)值及感官評價

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對番茄營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)中的可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比、葡萄糖、果糖、蔗糖、VC、氨基酸、蛋白質(zhì)和番茄紅素含量進行計算，得出不同品種番茄的平均隸屬函數(shù)值，結(jié)果見表3（見第46頁）。由表可以看出，平均隸屬函數(shù)值排名前3 的番茄品種分別為‘釜山88’‘惜春果’和‘雪山玲瓏果’，排名最低的為‘燎原美麗’。這與消費者和專家感官評價結(jié)果一致，消費者感官評價得分采用滿分10 分制，專家者感官評價得分采用滿分100 分制，兩者評選出的口感排前3位的番茄品種同樣也是‘釜山88’‘雪山玲瓏果’和‘惜春果’；對三個品種的口感描述主要為風(fēng)味濃郁，口感偏甜。兩者對‘燎原美麗’的評價得分都相對較低，口感描述主要為風(fēng)味不濃郁，酸度欠缺。

表3 番茄不同品種的平均隸屬函數(shù)值及感官評價Table 3 Average membership function value and sensory evaluation of different tomato varieties

對不同番茄品種平均隸屬函數(shù)值和感官得分作相關(guān)性分析，結(jié)果見圖1。由圖1 可知，無論是與志愿者感官得分，還是與專家感官得分，都存在顯著的正相關(guān)線性關(guān)系，即平均隸屬函數(shù)值越大，感官評分越高。

圖1 不同品種番茄平均隸屬函數(shù)值與感官評價之間的關(guān)系Fig.1 Relationship between average membership function value and sensory evaluation of different tomato varieties

2.4 不同品種番茄品質(zhì)指標(biāo)與感官評價的關(guān)系

對感官得分和番茄營養(yǎng)指標(biāo)做相關(guān)性分析如表4所示，可以發(fā)現(xiàn)志愿者感官評分和專家感官評分結(jié)果之間有極顯著正相關(guān)關(guān)系，表明兩組人員的感官評價結(jié)果相對一致。另外，與志愿者感官評分相關(guān)的因素還有可溶性固形物、可溶性糖、葡萄糖、果糖、氨基酸和蛋白質(zhì)含量，并且都表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系。與專家感官評分有正相關(guān)關(guān)系的有果糖和氨基酸含量，有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系的是蘋果酸含量。由表4 還可以看出，可溶性固形物與可溶性糖、果糖、維生素和蛋白質(zhì)含量有顯著的正相關(guān)關(guān)系。將不同番茄品種商品指標(biāo)與感官評分做相關(guān)性分析（見表5），可以發(fā)現(xiàn)只有志愿者感官評分與單果質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表4 不同品種番茄果實營養(yǎng)品質(zhì)與感官評價得分的相關(guān)性Table 4 Correlation between nutritional quality and sensory evaluation scores of different tomato varieties

表5 不同品種番茄果實商品指標(biāo)與感官評價的相關(guān)性Table 5 Correlation between commodity index and sensory evaluation of different tomato varieties

將不同品種番茄總酸含量和蘋果酸/總酸與感官評價得分之間做相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，無論是與志愿者還是專家感官評分都存在二次函數(shù)關(guān)系（見第48 頁圖2）。隨著總酸含量的增加，感官評價得分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，并且總酸含量分別為0.58%和0.56%時志愿者和專家感官評價得分最高。蘋果酸占總酸的12.88%和12.03%時，志愿者和專家感官評分最高。

圖2 不同品種番茄總酸含量、蘋果酸/總酸與感官評價之間的關(guān)系Fig.2 Relationship between total acid content,malic acid/total acid and sensory evaluation in different tomato varieties

2.5 不同品種番茄與感官評價相關(guān)指標(biāo)主成分分析

將與感官得分相關(guān)的指標(biāo)進行主成分分析（圖3），利用KMO 檢驗即從比較原始變量之間的簡單相關(guān)系數(shù)和偏相關(guān)系數(shù)的相對大小角度進行的檢驗，得到其KMO為0.603，大于0.5，顯著性為0.001，適合做主成分分析。得到如表6 所示的兩個主成分，特征值均大于1，綜合貢獻率達到80%，能夠代表番茄指標(biāo)的絕大部分信息，可以作為不同品種番茄品質(zhì)評價的綜合指標(biāo)。第一主成分主要包括志愿者感官評分、果糖、可溶性固形物、蛋白質(zhì)、可溶性糖、氨基酸含量、葡萄糖，主要是提高人們喜好度的相關(guān)信息；第二主成分包括單果質(zhì)量和總酸，主要反映減少人們喜好度的相關(guān)信息。X1～X9分別代表可溶性固形物、可溶性糖、總酸、葡萄糖、果糖、氨基酸、蛋白質(zhì)含量、單果質(zhì)量和志愿者感官得分。P1和P2分別代表兩個主成分。用兩個綜合指標(biāo)代替原來的9 個品質(zhì)指標(biāo)。P1=0.149X1+0.145X2-0.153X3+0.029X4+0.190X5+0.280X6+0.118X7-0.075X8+0.233X9，P2=0.052X1+0.015X2+0.547X3+0.277X4-0.047X5-0.439X6+0.112X7-0.210X8-0.140X9。

圖3 與感官得分相關(guān)指標(biāo)主成分分析Fig.3 Principal component analysis of indexes related to sensory scores

表6 與感官評價相關(guān)的指標(biāo)主成分分析Table 6 Principal component analysis of indexes related to sensory evaluation

各得分值與相應(yīng)特征值的方差貢獻率百分?jǐn)?shù)的乘積相加得到不同品種番茄的綜合評價指數(shù)P，即P=0.649P1+0.151P2，以此來評價不同品種番茄的綜合品質(zhì)。

通過計算綜合品質(zhì)得分可知，得分前3 位的分別為‘釜山88’‘雪山玲瓏果’和‘酸甜果’，排名最后的為‘燎原美麗’。與模糊數(shù)學(xué)及感官評價結(jié)果相似，可以用于評判番茄的綜合品質(zhì)。

3 討論

本研究中選取的10 個番茄品種，其中‘燎原美麗’為普通大果型番茄，其余均為小型或中型果，可以看出無論是可溶性固形物、可溶性糖、總酸、氨基酸、蛋白質(zhì)，還是葡萄糖、果糖，大果型中的含量都顯著低于中小果型的。這與冀勝鑫等[12]研究得出的不同番茄品種果實品質(zhì)差異分析的結(jié)果一致，他們也認(rèn)為櫻桃番茄中可溶性糖、果糖、葡萄糖和可滴定酸含量顯著高于大果型。趙建濤等[18]通過對品種特性差異較大的櫻桃與普通番茄的品質(zhì)對比研究，發(fā)現(xiàn)櫻桃番茄品種可溶性固形物和VC 含量較高。而番茄中的糖和酸含量是影響其口感的最重要因素[9,19]，這也是‘燎原美麗’感官評分最低的原因。另外，櫻桃番茄果實中營養(yǎng)成分含量高的一個原因是小果的濃縮效應(yīng)[20-21]，另一個原因是普通大果型番茄是經(jīng)過育種改良，只注重產(chǎn)量、抗病蟲、抗逆和耐貯運，對其口感和營養(yǎng)品質(zhì)關(guān)注較小，普通番茄是由櫻桃番茄馴化改良而成，相比普通大果型番茄，中小果型番茄更能保持其原有風(fēng)味[22]。

不同品種番茄各品質(zhì)指標(biāo)中變異系數(shù)較大的有檸檬酸、VC、總酸、番茄紅素和糖酸比等。劉建輝等[23]測定了10 個番茄新品種的商品品質(zhì)和營養(yǎng)成分，結(jié)果也表明，不同番茄品種可溶性固形物、總酸、番茄紅素和氨基酸含量差異明顯，蛋白質(zhì)含量差異較小，與本實驗結(jié)果一致。劉淑梅等[24]通過測定5 個品種番茄成熟果實的風(fēng)味、營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)同樣發(fā)現(xiàn)可溶性糖、番茄紅素含量、糖酸比在品種間差異極顯著。出現(xiàn)這一差異的原因除了受氣候、栽培管理、土肥條件等影響外，最主要是受內(nèi)部遺傳機制的影響[7,25-26]。因此，可以通過育種的方式增加相關(guān)優(yōu)良指標(biāo)的含量，培育出綜合營養(yǎng)品質(zhì)高的番茄品種。

本研究結(jié)果表明，與番茄感官品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)有可溶性固形物、可溶性糖、葡萄糖、果糖、氨基酸、蛋白質(zhì)含量、總酸含量及蘋果酸/總酸，并且都表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，專家感官評分與蘋果酸含量表現(xiàn)出顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。前人也有研究表明鮮食番茄果實的風(fēng)味品質(zhì)首先取決于甜度，受酸味影響也較大，果實可溶性固形物的含量和種類與風(fēng)味品質(zhì)關(guān)系密切[19-21]。番茄果實中糖的種類和含量是最重要的品質(zhì)指標(biāo)之一，糖類物質(zhì)的累積是一個重要過程，是決定番茄感官品質(zhì)的關(guān)鍵因子[27-28]。李好琢等[19]的結(jié)果也表明，果糖、葡萄糖、檸檬酸和蘋果酸是影響番茄風(fēng)味品質(zhì)最基本的指標(biāo)，其中，蘋果酸和葡萄糖對風(fēng)味品質(zhì)的影響更大，這與本研究的結(jié)果相似。程遠(yuǎn)等[8]對16 個櫻桃番茄品種進行相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)的比較分析，得出影響櫻桃番茄品質(zhì)的除了可溶性固形物、可溶性糖、有機酸外，還有VC 含量等。本研究中VC含量雖然與感官評分沒有顯著關(guān)系，但與氨基酸含量表現(xiàn)出了顯著正相關(guān)。Choi 等[29]研究發(fā)現(xiàn)游離氨基酸除作為食物中的主要氮源以外，在感官及風(fēng)味品質(zhì)中也起重要作用。氨基酸作為植物內(nèi)比較重要的營養(yǎng)及代謝組分之一，許多研究將其作為衡量果實營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。岳冬等[21]研究表明谷氨酸對番茄鮮味形成影響較大，同時脯氨酸作為甜味氨基酸對番茄甜味具有較大影響；另外也有研究表明，谷氨酸與感官品質(zhì)直接相關(guān)[30]。本研究還表明感官評價結(jié)果與蛋白質(zhì)含量存在顯著正相關(guān)關(guān)系，這可能是由于可溶性蛋白可以影響果實中揮發(fā)性物質(zhì)的積累[31]。Ma 等[32]研究表明，揮發(fā)性物質(zhì)的含量與VC、可溶性蛋白含量高度相關(guān)。本研究結(jié)果顯示，感官評價結(jié)果與番茄果實中的糖酸比沒有顯著關(guān)系，這與李好琢等[19]將糖酸比作為評價番茄口感的重要指標(biāo)有所不同[9]。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是番茄的果實風(fēng)味口感是多指標(biāo)綜合體現(xiàn)的結(jié)果，程遠(yuǎn)等[8]研究16 個櫻桃番茄品種果實風(fēng)味品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)比較分析的結(jié)果也表明，番茄風(fēng)味與糖酸比并無顯著相關(guān)性，他們認(rèn)為主要與各單項指標(biāo)的高低有關(guān)。

4 結(jié)論

本研究通過比較分析不同品種番茄品質(zhì)指標(biāo)和感官評價以及二者之間關(guān)系，發(fā)現(xiàn)大果型番茄相比中小型番茄風(fēng)味上不夠濃郁，口感相對較差；養(yǎng)分含量也相對較低，平均隸屬函數(shù)值最低。對于變異指數(shù)較大的指標(biāo)，如總酸和VC 等可以通過育種和后期種植管理等措施進行改善。與感官評價關(guān)系密切的指標(biāo)主要有可溶性固形物、可溶性糖、葡萄糖、果糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、總酸含量，是后期改善番茄風(fēng)味重點關(guān)注的指標(biāo)。無論是品質(zhì)綜合得分還是感官評價，排前3 位的都是‘釜山88’‘惜春果’和‘雪山玲瓏果’，表明這3 個品種不僅酸甜適中、口感好，而且營養(yǎng)豐富，是值得推薦的品種。另外，影響番茄感官評價的除了本研究中提到的糖、酸、氨基酸外，揮發(fā)性芳香物質(zhì)也是必不可少的因素，下一步應(yīng)結(jié)合番茄揮發(fā)性物質(zhì)進一步研究影響番茄風(fēng)味的因素。