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.全國蔬菜質量標準中心，山東壽光 262700；2.壽光市文家街道農業(yè)農村服務中心，山東壽光 262700；3.山東永盛農業(yè)發(fā)展有限公司，山東壽光 262700；4.濰坊科技學院，山東壽光 262700）

隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強，蔬菜品質問題越來越受到人們的關注，尤其是營養(yǎng)和感官品質。高品質蔬菜要求有良好的風味、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，感官品質中的果實大小、顏色、硬度等指標，是消費者對蔬菜產品最初的感受。其次影響消費者喜愛度的是風味品質，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味佳、品質優(yōu)的番茄[4-5]?？梢姡M者對番茄品質的要求除了具有良好的風味外，更加注重其營養(yǎng)品質，王義國等[6]指出營養(yǎng)成分是蔬菜品質問題的核心，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，最主要的是受內部遺傳機制的影響。

前人關于番茄風味和營養(yǎng)品質的研究已有諸多報道。如Tieman 等[7]通過對100 多種番茄種質資源的研究結果表明，有33 種主要風味物質影響消費者的喜好，包括葡萄糖、果糖、檸檬酸、蘋果酸和29 種揮發(fā)性物質，揭示了番茄風味的物質基礎。程遠等[8]的研究結果表明，番茄風味品質的主要指標為可溶性固形物、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，選育一批能夠適應生產、滿足消費者需求的優(yōu)質番茄品種，是番茄產業(yè)亟不可待的重要任務。雖然目前關于番茄風味物質決定因素和養(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，影響風味及養(yǎng)分含量的因素較多，且各因素之間關系密切，而影響人們對番茄喜好程度的主要指標及這些指標之間的相互關系研究較少?；诖耍狙芯繉κ袌錾铣Ｒ姷?0個番茄品種的營養(yǎng)品質和感官品質進行了分析，探索了不同參數(shù)及其組合的變化對番茄風味的影響，以期為番茄優(yōu)質育種及番茄品質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常見的10 個番茄品種，其中‘釜山88’，由內蒙古物澤生態(tài)農業(yè)科技發(fā)展有限公司提供；‘圣女紅果’，由山東燎原農業(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’，由壽光市金投農業(yè)科技發(fā)展集團有限公司提供；‘世紀小紅’，由壽光恒蔬無疆農業(yè)發(fā)展集團有限公司提供；‘燎原美麗’，由山東燎原農業(yè)科技股份有限公司提供；‘綠寶石’，由山東財金農業(yè)科技有限公司提供；‘酸甜果’，由壽光恒蔬無疆農業(yè)發(fā)展集團有限公司提供；‘福祿’，由壽光市魯盛農業(yè)科技發(fā)展有限公司提供；‘夏日陽光’，由壽光市金投農業(yè)科技發(fā)展集團有限公司提供。

全部番茄品種均為設施大棚內種植，使用常規(guī)農業(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，每個品種重復測定3 次，于采摘后3 日內完成理化指標的測定，并進行感官評價。

1.3 測定指標與方法

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?；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)品質評價

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

式中，Xu為該品種某一營養(yǎng)指標的隸屬函數(shù)值；X為該品種該營養(yǎng)指標的測定值；Xmax為所有品種中測出的該營養(yǎng)指標的最大值；Xmin為所有品種中測定的該營養(yǎng)指標最小值，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 單果質量

單果質量用天平稱量，重復10 次，取平均值。單果質量在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，為負時表示偏黑；a為正時表示偏紅，為負時表示偏綠；b為正時表示偏黃，為負時表示偏藍。

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

測定方法參照標準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

測定方法參照標準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》國標法。

1.3.12 蛋白質

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；質構儀，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 進行相關性分析和主成分分析，Origin81 作圖。

2 結果與分析

2.1 不同品種番茄的商品品質

表1 顯示了10 個品種番茄的商品品質指標。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’單果質量超過200 g，屬于大型果，‘酸甜果’和‘福祿’的單果質量分別為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Table 1 Commodity quality of different tomato varieties

2.2 不同品種番茄果實的營養(yǎng)品質

表2（見下頁）為不同品種番茄果實的營養(yǎng)品質，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整番茄果實酸含量，以達到改善風味的目的。

表2 不同品種番茄果實的營養(yǎng)品質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)學隸屬函數(shù)法對番茄營養(yǎng)品質指標中的可溶性固形物、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性分析，結果見圖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線性關系，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 不同品種番茄品質指標與感官評價的關系

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

表4 不同品種番茄果實營養(yǎng)品質與感官評價得分的相關性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與感官評價的相關性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指標主成分分析

將與感官得分相關的指標進行主成分分析（圖3），利用KMO 檢驗即從比較原始變量之間的簡單相關系數(shù)和偏相關系數(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%，能夠代表番茄指標的絕大部分信息，可以作為不同品種番茄品質評價的綜合指標。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、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信息；第二主成分包括單果質量和總酸，主要反映減少人們喜好度的相關信息。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、蛋白質含量、單果質量和志愿者感官得分。P1和P2分別代表兩個主成分。用兩個綜合指標代替原來的9 個品質指標。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 與感官得分相關指標主成分分析Fig.3 Principal component analysis of indexes related to sensory scores

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

各得分值與相應特征值的方差貢獻率百分數(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。

通過計算綜合品質得分可知，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)學及感官評價結果相似，可以用于評判番茄的綜合品質。

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，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差異分析的結果一致，他們也認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[20-21]，另一個原因是普通大果型番茄是經過育種改良，只注重產量、抗病蟲、抗逆和耐貯運，對其口感和營養(yǎng)品質關注較小，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味[22]。

不同品種番茄各品質指標中變異系數(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和營養(yǎng)成分，結果也表明，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，蛋白質含量差異較小，與本實驗結果一致。劉淑梅等[24]通過測定5 個品種番茄成熟果實的風味、營養(yǎng)品質指標同樣發(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優(yōu)良指標的含量，培育出綜合營養(yǎng)品質高的番茄品種。

本研究結果表明，與番茄感官品質相關的指標有可溶性固形物、可溶性糖、葡萄糖、果糖、氨基酸、蛋白質含量、總酸含量及蘋果酸/總酸，并且都表現(xiàn)出顯著的正相關關系，專家感官評分與蘋果酸含量表現(xiàn)出顯著負相關關系。前人也有研究表明鮮食番茄果實的風味品質首先取決于甜度，受酸味影響也較大，果實可溶性固形物的含量和種類與風味品質關系密切[19-21]。番茄果實中糖的種類和含量是最重要的品質指標之一，糖類物質的累積是一個重要過程，是決定番茄感官品質的關鍵因子[27-28]。李好琢等[19]的結果也表明，果糖、葡萄糖、檸檬酸和蘋果酸是影響番茄風味品質最基本的指標，其中，蘋果酸和葡萄糖對風味品質的影響更大，這與本研究的結果相似。程遠等[8]對16 個櫻桃番茄品種進行相關品質指標的比較分析，得出影響櫻桃番茄品質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系，但與氨基酸含量表現(xiàn)出了顯著正相關。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，在感官及風味品質中也起重要作用。氨基酸作為植物內比較重要的營養(yǎng)及代謝組分之一，許多研究將其作為衡量果實營養(yǎng)品質的關鍵指標。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，谷氨酸與感官品質直接相關[30]。本研究還表明感官評價結果與蛋白質含量存在顯著正相關關系，這可能是由于可溶性蛋白可以影響果實中揮發(fā)性物質的積累[31]。Ma 等[32]研究表明，揮發(fā)性物質的含量與VC、可溶性蛋白含量高度相關。本研究結果顯示，感官評價結果與番茄果實中的糖酸比沒有顯著關系，這與李好琢等[19]將糖酸比作為評價番茄口感的重要指標有所不同[9]。產生這一現(xiàn)象的原因可能是番茄的果實風味口感是多指標綜合體現(xiàn)的結果，程遠等[8]研究16 個櫻桃番茄品種果實風味品質相關指標比較分析的結果也表明，番茄風味與糖酸比并無顯著相關性，他們認為主要與各單項指標的高低有關。

4 結論

本研究通過比較分析不同品種番茄品質指標和感官評價以及二者之間關系，發(fā)現(xiàn)大果型番茄相比中小型番茄風味上不夠濃郁，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，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。與感官評價關系密切的指標主要有可溶性固形物、可溶性糖、葡萄糖、果糖、氨基酸、蛋白質、總酸含量，是后期改善番茄風味重點關注的指標。無論是品質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)性芳香物質也是必不可少的因素，下一步應結合番茄揮發(fā)性物質進一步研究影響番茄風味的因素。