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2022 , Vol. 43 >Issue 2: 271 - 276

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2022.02.006

种质资源与遗传育种

5个新品系香蕉的果实品质分析及模糊综合评判

  • 王天果 ,
  • 胡会刚 ,
  • 孙德权 ,
  • 梁楠松 ,
  • 胡玉林 , *
展开
  • 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/海南省热带园艺采后处理与保鲜重点实验室/农业农村部热带果树生物学重点实验室,广东湛江 524091
* 胡玉林,E-mail： 。

王天果（1995—）,男,学士,研究实习员,研究方向：果树遗传育种。

收稿日期: 2021-08-09

  要求修回日期: 2021-10-28

  网络出版日期: 2022-02-22

基金资助

国家重点研发计划课题(2019YFD1000903)

中央级公益性科研院所基本科研业务费(1630062017037)

中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金(1630062021019)

版权

版权所有,未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
收起

Fruit Quality Analysis and Fuzzy Comprehensive Evaluation of Five New Banana Strains

  • WANG Tianguo ,
  • HU Huigang ,
  • SUN Dequan ,
  • LIANG Nansong ,
  • HU Yulin , *
Expand
  • South Subtropical Crop Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Hainan Province for Postharvest Physiology and Technology of Tropical Horticultural Products / Key Laboratory of Tropical Fruit Biology, Ministry of Agriculture & Rural Affairs, Zhanjiang, Guangdong 524091, China
* HU Yulin,E-mail： .

Received date: 2021-08-09

  Request revised date: 2021-10-28

  Online published: 2022-02-22

Copyright

Copyright reserved © 2022.
Fold

摘要

为了能够客观地筛选出综合品质优良的香蕉新品系,对新育成的5个香蕉新品系XF1、XF2、XF3、XF4和XF5的果实品质进行了果实品质分析及模糊综合评判。对5个香蕉新品系果实的主要感官品质指标（包括色泽、香味、口感、伤病虫害以及脱柄情况）和内在品质指标（包括可溶性固形、维生素C、可溶性总糖、总可滴定酸、单宁以及糖酸比）进行了测定、评分以及比较,同时建立了感官品质指标与内在品质指标间的相关性,并结合模糊综合评判中的综合隶属函数法,对这5个香蕉新品系按综合隶属函数值大小进行优劣排名,排名越高,说明其综合品质越好,反之越差。研究结果表明：XF2在综合隶属函数值的排名中位次最高,说明其综合品质最好,可作为主推品系,因为其具有糖酸比高、可滴定酸含量低以及果肉软糯无酸味等特点,也可以作为独特风味品种推广;XF1在综合隶属函数值排名中,仅次于XF2,排名第2位,说明其综合品质相对于XF2较劣,但其外观品质是5个香蕉新品系中表现最好（果皮表现为金黄色,与其他品系相差一个评级）,可以选择外观这一特性作为特色品种推广;XF4和XF5在综合隶属函数值中排名分别为第3名和第4名,它们的各项指标相差不大,在5个香蕉新品系中,其综合品质表现较劣,但是它们的各个品质指标（评分）相对平稳,因此也可以考虑作为一般品种推广;XF3在综合隶属函数值中排名第5名,说明其综合品质最劣,因其具有较高的总可滴定酸含量,也为香蕉提供了独特风味的选择。

关键词： 香蕉; 新品系; 感官评价; 相关性分析; 模糊综合评判

本文引用格式

王天果 , 胡会刚 , 孙德权 , 梁楠松 , 胡玉林 . 5个新品系香蕉的果实品质分析及模糊综合评判[J]. 热带作物学报, 2022 , 43(2) : 271 -276 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.02.006

Abstract

In order to objectively analyze the difference of the comprehensive fruit quality among five newly bred banana lines XF1, XF2, XF3, XF4 and XF5, and select banana lines with excellent comprehensive quality, the fruit quality analysis and fuzzy comprehensive evaluation were carried out. The main indexes of sensory quality (including fruit color, flavor, taste, fruit damage and disease, and abscission) and internal quality (including soluble solids, vitamin C, total soluble sugar, total titratable acidity, tannin and solids/acid ratio) of the five banana strains were measured, scored and compared, and the correlation between indexes of sensory quality and internal quality was established. Combined with the fuzzy comprehensive evaluation method, the five strains were comprehensively ranked according to the numeric value obtained by using the value of comprehensive membership function. Higher ranking represented higher comprehensive quality and vice versa. Therefore, the strains with excellent comprehensive quality could be screened. The results showed that XF2 ranked the highest in the fuzzy comprehensive evaluation, which indicated it possessed the best fruit quality. The strain XF2 owned the particular characters such as high ratio of sugar and acid, low content of titratable acidity and tender flesh without sour taste. So, it could be used as the main line and also be popularized as a new variety with unique flavor. The strain XF1 ranked the second in the fuzzy comprehensive evaluation, which meant that the comprehensive quality of XF1 was relatively poor compared with that of XF2. However, the strain XF2 owned the best appearance quality (golden fruit peel with one evaluation grade difference from the others) among the five strains, and it could be popularized as a new variety with this unique character. The strains XF4 and XF5 ranked the third and the fourth respectively in fuzzy comprehensive evaluation. There was no huge difference among all the indexes and the quality indexes (scores) were relatively stable. The strains XF4 and XF5 could be popularized as general varieties although they did not show satisfactory comprehensive quality. The strain XF3 ranked the fifth in the fuzzy comprehensive evaluation, which indicated that its comprehensive quality was very poor. However, the strain XF3 possessed high content of total titratable acidity and that also provided unique flavour for the fruit.

Key words： banana; new strains; sensory evaluation; correlation analysis; comprehensive fuzzy evaluation

香蕉（Musa nana L.）是国际四大宗水果之一,我国主要分布在广东、广西、海南、云南和福建等省（区）[1],其产量高,种植面积大,果肉细腻香甜,含有多种氨基酸,较齐全的维生素和丰富矿质元素（如钾、钙）等[2,3]。研究表明,香蕉具有很多功效,如减肥、促进睡眠、抗氧化等,同时,可以治疗忧郁症、防治胃溃疡、降低胆固醇以及治疗皮肤痕痒症等[4,5,6,7,8]。
目前人们生活水平日益提高,对香蕉的外在感官及内在品质的要求也在不断提高,这对于香蕉育种工作者来说,就需要注重并提高香蕉的综合品质。因此,急需建立健全香蕉的综合品质评价方法。目前果实品质的综合评价方法中,很多都是运用简单数学的评价方法,其具有简便易操作等特点,但是,这种评价方法很难对多指标因素的对象进行综合评价。而近年来,有学者运用模糊数学中的模糊综合评判法对水果的果实品质进行综合评判,并且取得较好的效果。李小婷等[9]通过对7个柚子品种进行品质分析以及模糊综合评判,选出适合在福建栽培高产的‘玉环1号'品种,以及高维生素C的‘顺昌红心柚'品种;付春等[10]通过对育成的不同品系花生的营养品质进行解析,选出适合鲜食花生品种和即适合鲜食,又适合作为加工原料的品种。这种模糊综合评判的评价方法不仅可以对多指标因素进行综合评价,而且它相比于简单数学的评价方法更具客观性。通过果实的品质分析和运用模糊综合评判法来辅助选育方面的应用已有不少的报道,但应用于香蕉方面的报道较少。目前仅有何勤勤等[11]利用模糊数学隶属函数值对4个香蕉枯萎病抗性品种的抗枯萎病病能力及果实品质进行综合评判,筛选出高抗枯萎病、产量高、综合评价好的‘中蕉9号'品种。
目前市场上销售的香蕉种类较少、品种单一,各个地区生产的香蕉品质差异较大。本研究团队,前期经过多年选育,获得5个新品系香蕉XF1、XF2、XF3、XF4和XF5。本研究通过对育成的5个香蕉新品系果实的内在品质和感官品质进行分析,并结合模糊综合评判,能够客观地筛选出综合品质优良的香蕉品系,为香蕉的品质评价及育种工作奠定了基础,同时,能够为香蕉的栽培及销售提供新的香蕉品系。

1 材料与方法

1.1 材料

供试的5份香蕉新品系XF1、XF2、XF3、XF4和XF5果实均取自于中国热带农业科学院南亚热带作物研究所香蕉杂交育种研究中心,其中后4份材料是XF1通过化学诱变选育所得。通过栽培蕉分类记分系统[12]进行初步鉴定,供试的5份香蕉新品系均属龙芽蕉（AAB）。在香蕉果实发育至七八成熟时进行采果,每个品系随机选取5棵无病虫害的香蕉果穗,并在实验室内21℃ 400倍乙烯利（有效成分为40%）催熟。待成熟后,每个果穗取中间一梳果内层果指,后采用四分法混合取样。

1.2 方法

1.2.1 不同品系香蕉果实内在品质测定 用折射仪法测定（NY/T 2637—2014）香蕉中可溶性固形物含量;用紫外分光光度法（NYT1600—2008）测定香蕉中单宁含量;用蒽酮比色法（GB9827—88）测定香蕉中可溶性总糖含量;用指示剂滴定法（GB/T 12293—1990）测定香蕉中总可滴定酸含量;用2,6-二氯靛酚滴定法（GB 5009.86—2016）测定香蕉中维生素C含量,糖酸比=可溶性总糖含量/可滴定酸含量。
1.2.2 不同品系香蕉果实感官品质评价 采用陈丽花等[13]对香蕉感官品质评价的方法并稍加改进,由11名专家组成评定小组,对不同品系香蕉果实的色泽、香味、口感、伤病虫害以及脱柄情况按表1的评价指标进行打分。
表1 不同品系香蕉果实感官品质评价指标

Tab. 1 Sensory quality evaluation indexes of different banana strains

品系
Strain		 评分Score
1~5 6~10 11~15 16~20
色泽 果皮黄绿 果皮淡黄 果皮黄色 果皮金黄色
香味 无香味 淡香味 香味一般 浓香味
口感 果肉较硬,偏酸味 果肉适中,酸味和甜味相等 果肉适中,偏甜味 果肉软糯,味甜,几乎无酸味
伤病虫害 有明显霉、虫斑 有霉斑、虫斑 稍有霉、虫斑 无霉、虫斑
脱柄情况 很容易 容易脱柄 较易脱柄 不易脱柄
1.2.3 模糊综合评判 基于香蕉果实内在品质的测定指标和感官品质的评分指标,按王阳等[14]的模糊综合评判方法,对5个不同品系香蕉果实品质的综合隶属函数值大小进行排序,排名越高,说明果实综合品质较优,反之较劣。权重采用信息量权数法[15]求得,模糊综合评判法的综合隶属函数值计算公式如下：
综合隶属函数值Xi(u)=[∑Xij(u)]/n;
正向指标隶属函数值Xij(u)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax- Xjmin);
负向指标隶属函数值Xij(u)=1-(Xij-Xjmin)/ (Xjmax-Xjmin)。

1.3 数据处理

采用Excel 2003和SPSS 22软件对数据进行处理及分析,结果均值间比较采用Duncan's法计算,相关性分析采用Pearson相关系数表示。

2 结果与分析

2.1 不同品系香蕉果实内在品质分析

由表2可知,5个不同品系（XF1、XF2、XF3、XF4和XF5）香蕉果实可溶性固形物含量为16.74%~23.13%,其中XF2最高,XF3最低,除XF3和XF5之间无显著差异外,其他品系间均差异显著;糖酸比为24.86~70.89,XF2最高,XF3最低,其中除XF5与XF1以及XF4之间无显著差异外,其他品系间都具有显著的差异;可溶性总糖含量为12.13%~15.85%,XF2最高,XF3最低,其中XF2与其他品系间均差异显著;总可滴定酸含量为0.22~0.49 g/100 g,XF3最高,XF2最低,XF3为XF2的2倍左右,除XF4与XF5之间无显著差异外,其他品系间均差异显著;维生素C含量为2.27~3.36 mg/100 g,XF3最高,XF5最低,其中XF3与XF1、XF2无显著差异,而与XF4、XF5有显著的差异;单宁含量为0.39~1.00 mg/g,XF2最高,XF5最低,5个不同品系之间均差异显著。
表2 不同品系香蕉果实内在品质指标测定

Tab. 2 Determination of internal quality indexes of different banana strains

品系
Strain		 指标 Index
可溶性固形物
Soluble
solids/%		 维生素C
Vitamin C
/[mg·(100 g) -1]		 可溶性总糖
Total soluble sugar/%		 总可滴定酸
Totaltitratable Acid
/[g·(100 g) -1]		 单宁
Tannin
/(mg·g-1)		 糖酸比
Acid-sugar
ratio
XF1 21.06±0.55b 3.20±0.22a 13.45±0.76b 0.37±0.04b 0.74±0.05c 36.97±5.57c
XF2 23.13±0.49a 3.22±0.33a 15.85±0.37a 0.22±0.03d 1.00±0.03a 70.89±9.10a
XF3 16.74±0.42d 3.36±0.12a 12.13±0.55c 0.49±0.03a 0.84±0.03b 24.86±2.16d
XF4 18.55±0.26c 2.64±0.21b 14.04±0.21b 0.29±0.02c 0.47±0.07d 47.87±1.11b
XF5 16.97±0.15d 2.27±0.20b 12.92±0.31bc 0.31±0.04c 0.39±0.02e 43.08±5.48bc

注: 同列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (P<0.05).

2.2 不同品系香蕉果实感官品质评价

由表1评分指标以及表3评价得分情况可知,5个不同品系（XF1、XF2、XF3、XF4和XF5）香蕉果实感官品质总评分中XF2>XF4>XF5> XF1>XF3。其中,XF2综合表现最好,XF3综合表现最差。XF1总评分为65.99,综合表现为果皮金黄色,有淡香味,果肉果肉适中,偏甜味,无霉斑、虫斑,较易脱柄;XF2总评分为78.89,综合表现为果皮黄色,香味一般,果肉软糯,味甜,几乎无酸味,无霉、虫斑,难脱柄;XF3总评分为60.81,综合表现为果皮黄色,有淡香味,果肉适中,酸味和甜味相等,稍有霉、虫斑,较易脱柄;XF4和XF5总评分分别为72.09和71.79,综合表现一致,均为果皮黄色,香味一般,果肉果肉适中,偏甜味,无霉斑、虫斑,较易脱柄。
表3 不同品系香蕉果实感官品质指标评分

Tab. 3 Sensory quality index scores of different banana strains

品系
Stain		 指标 Index
色泽
Color and lustre		 香味
Aroma		 口感
Taste		 伤病虫害
Diseases and insect pests		 脱柄情况
Handle off		 总评分
Total score
XF1 16.62 9.21 12.95 16.00 11.21 65.99
XF2 15.40 14.63 17.81 14.78 16.27 78.89
XF3 12.53 11.31 10.65 14.21 12.11 60.81
XF4 14.34 14.20 14.52 15.61 13.42 72.09
XF5 14.59 13.05 14.09 16.45 13.61 71.79

2.3 不同品系香蕉果实品质间的相关性分析

由表4可知,可溶性固形物与可溶性总糖、糖酸比呈极显著正相关,与单宁、感官评价呈显著正相关,与总可滴定酸呈显著负相关;维生素C与单宁呈极显著正相关;可溶性总糖与糖酸比、感官评价呈极显著正相关,与总可滴定酸呈极显著负相关;总可滴定酸与糖酸比、感官评价呈极显著负相关;糖酸比与感官评价呈极显著正相关,相关系数最大。综合上述分析,香蕉果实品质的各指标间表现出不同程度的相关性,说明7项指标间存在信息的部分重叠。
表4 不同品系香蕉果实品质间的相关性分析

Tab. 4 Correlation analysis of fruit quality of different strains of banana

指标
Index		 可溶性固形物
Soluble solids		 维生素C
Vitamin C		 可溶性总糖
Total soluble sugar		 总可滴定酸
Totaltitratable acid		 单宁
Tannin		 糖酸比
Acid-sugar ratio		 总评分
Total score
可溶性固形物 1
维生素C 0.403 1
可溶性总糖 0.805** 0.091 1
总可滴定酸 -0.550* 0.340 -0.821** 1
单宁 0.620* 0.815** 0.400 0.096 1
糖酸比 0.686** -0.036 0.936** -0.921** 0.255 1
感官评价总评分 0.589* -0.307 0.842** -0.945** 0.029 0.929** 1

注：*表示显著相关（P<0.05）,**表示极显著相关（P<0.01）。

Note: * indicates significant correlation (P<0.05), ** indicates extremely significant correlation (P<0.01).

2.4 模糊综合评判

由表5可知,5种不同品系香蕉果实品质的模糊综合评判结果为XF2>XF1>XF4>XF5> XF3,其中XF2的位次最高,说明XF2在5种不同品系香蕉果实的综合品质中表现最优;XF3的位次最低,说明XF3在5种不同品系香蕉果实综合品质中表现最劣。通过等权和加权2种赋权方法得到的评判结果一致。
表5 模糊综合评判结果与排序

Tab. 5 Results and ranking of fuzzy comprehensive evaluation

品系
Stain		 等权Equal rights 加权Weighting
综合隶属函数值
Value of comprehensive membership function		 位次
Ranking		 综合隶属函数值
Value of comprehensive membership function		 位次
Ranking
XF1 0.48 2 0.44 2
XF2 0.89 1 0.96 1
XF3 0.21 5 0.25 5
XF4 0.45 3 0.41 3
XF5 0.41 4 0.37 4

3 讨论

3.1 不同品系香蕉果实内在品质分析

果实的内在品质是衡量果实营养价值的重要因素,也是育种工作者衡量一个品种优劣的重要依据。本研究发现,除糖酸比、总可滴定酸和单宁含量上有相对较大的差异外,其他指标均与陈丽花等[12]的香蕉（AAA）果实品质测定结果相近。其糖酸比和总可滴定酸含量的差异主要体现在XF2上,XF2具有较低的总可滴定酸含量（0.22 g/100 g）,其含量相比于香蕉[13]（AAA）以及‘中蕉9号'[16]（AAA）测定的总可滴定酸含量小2倍左右,与‘桂蕉1号'[16]（AAA）以及‘金粉1号'[17]（ABB）相近,这导致XF2具有较高的糖酸比。糖酸比反映总糖与总酸的比值,可作甜酸味的表示尺度,比值越大其味道越甜,反之越酸,糖酸比很大程度上决定香蕉风味的优劣。因此,XF2相对其他品种（品系）在风味上更加偏甜味,可作为独特风味品种推广。

3.2 不同品系香蕉果实感官品质评价

果实感官品质评价作为果实品质评价的重要组成部分,在一定程度上可以体现果实品质的优劣,可能直接影响水果的经济效益。本研究发现,XF2在感官品质评价中表现最好,其主要体现在口感指标和脱柄情况指标上,表现为果肉软糯,味甜,几乎无酸味,难脱柄;而在色泽指标上,XF2（果皮色泽表现为黄色）虽然比XF1（果皮表现为金黄色）差了一个评级,但在总评分上要高于XF1。XF4和XF5各个感官指标评分比较平稳,均略低于XF2。XF1仅在外观方面有较好的表现,在其他指标评分的表现均不理想。

3.3 不同品系香蕉果实品质间的相关性分析

可溶性总糖、可溶性固形物、总可滴定酸、以及糖酸比等指标是影响口感等感官品质的重要指标,与感官评价呈显著的相关关系;单宁也是影响口感的重要指标,但可能因为其含量比较低,和感官评价无显著相关关系,与口感指标评价相符合。

3.4 模糊综合评判

模糊综合评判作为对多因素对象进行较为客观评判的方法,其特点是通过加权法赋予每个指标一个权重,权重是指评价因素的地位和重要程度,在整个评价体系中有着重要影响[15]。权重计算方法很多,由于本研究评价指标体系中各项指标的量纲不同,不宜直接比较其差别程度,为了消除各项评价指标量纲不同的影响,本研究采取信息量权数法（等权法只作为对比,不作为最终评判结果）。信息量权数法认为,评价指标体系中,取值差异越大的指标,也就是越难以实现的指标[18],其权重也越大,但其信息量权数法在于对指标的具体经济意义重视不够,也会存在一定的误差。因此,本研究赋予的权重还有一定局限性,还有待进一步完善。

4 结论

本研究通过对5个香蕉新品系果实的可溶性固形物、维生素C、可溶性总糖、总可滴定酸、单宁等多个指标进行测定及分析,同时结合色泽、香味、口感、伤病虫害以及脱柄情况等特征,应用模糊综合评判中的综合隶属函数法对这些新育成的香蕉新品系果实的综合品质进行了优劣排名,排名越高,说明其综合品质越好,反之越差。结果表明：XF2在综合隶属函数值的排名中位次最高,说明其综合品质最好,可选作为主推品系,因为其具有糖酸比高、可滴定酸含量低以及果肉软糯无酸味等特点,也可以作为独特风味品种推广;XF1在综合隶属函数值排名中仅次于XF2,排名第2位,说明其综合品质相对于XF2较劣,但其外观品质是5个香蕉新品系中表现最好（果皮表现为金黄色,与其他品系相差一个评级）,可以选择外观这一特性作为特色品种推广;XF4和XF5在综合隶属函数值中排名分别为第3和第4,各项指标相差不大,在5个香蕉新品系中,其综合品质表现较劣,但它们各个品质指标（评分）相对平稳,因此也可以考虑作为一般品种推广;XF3在综合隶属函数值中排名第5,说明其综合品质最劣,因其具有较高的总可滴定酸含量,也为香蕉提供了独特风味的选择。本研究较客观地筛选出综合品质优良的香蕉品系,为香蕉的栽培及销售提供新的香蕉品系,也为香蕉的评价及育种工作奠定了基础。

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