王仁杰，蔡红明，夏海波，高珏晓*，梁增文，梁友忠，杨朝霞，李美芹

（1.全国蔬菜质量标准中心，山东寿光 262700；2.寿光市文家街道农业农村服务中心，山东寿光 262700；3.山东永盛农业发展有限公司，山东寿光 262700；4.潍坊科技学院，山东寿光 262700）

随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，蔬菜品质问题越来越受到人们的关注，尤其是营养和感官品质。高品质蔬菜要求有良好的风味、较好的商品性状和较高的营养价值[1]。番茄是世界各国广泛栽培的主要蔬菜，也是世界上消费量最大的十种蔬菜之一[2]。对于番茄而言，感官品质中的果实大小、颜色、硬度等指标，是消费者对蔬菜产品最初的感受。其次影响消费者喜爱度的是风味品质，近年来越来越多的消费者抱怨现在市场上的番茄失去了原有的风味[2-3]。人们希望番茄营养丰富、无涩味、口感脆嫩、酸甜爽口、香味浓郁，商品性佳，并愿意以较高的价格购买风味佳、品质优的番茄[4-5]。可见，消费者对番茄品质的要求除了具有良好的风味外，更加注重其营养品质，王义国等[6]指出营养成分是蔬菜品质问题的核心，受多种因素的影响，除了温度、土肥和栽培方式等外部因素外，最主要的是受内部遗传机制的影响。

前人关于番茄风味和营养品质的研究已有诸多报道。如Tieman 等[7]通过对100 多种番茄种质资源的研究结果表明，有33 种主要风味物质影响消费者的喜好，包括葡萄糖、果糖、柠檬酸、苹果酸和29 种挥发性物质，揭示了番茄风味的物质基础。程远等[8]的研究结果表明，番茄风味品质的主要指标为可溶性固形物、总糖（果糖+葡萄糖）、有机酸（主要是柠檬酸）和VC。番茄品质的好坏不仅影响食用价值，也影响其种植效益。因此，选育一批能够适应生产、满足消费者需求的优质番茄品种，是番茄产业亟不可待的重要任务。虽然目前关于番茄风味物质决定因素和养分含量的研究已有诸多报道，并取得了一定的成果[8-12]，但在实际番茄育种和种植过程中，影响风味及养分含量的因素较多，且各因素之间关系密切，而影响人们对番茄喜好程度的主要指标及这些指标之间的相互关系研究较少。基于此，本研究对市场上常见的10个番茄品种的营养品质和感官品质进行了分析，探索了不同参数及其组合的变化对番茄风味的影响，以期为番茄优质育种及番茄品质的进一步改善提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验共选取了国内常见的10 个番茄品种，其中‘釜山88’，由内蒙古物泽生态农业科技发展有限公司提供；‘圣女红果’，由山东燎原农业科技股份有限公司提供；‘雪山玲珑果’，由新疆高新植物工厂科技开发股份有限公司提供；‘惜春果’，由寿光市金投农业科技发展集团有限公司提供；‘世纪小红’，由寿光恒蔬无疆农业发展集团有限公司提供；‘燎原美丽’，由山东燎原农业科技股份有限公司提供；‘绿宝石’，由山东财金农业科技有限公司提供；‘酸甜果’，由寿光恒蔬无疆农业发展集团有限公司提供；‘福禄’，由寿光市鲁盛农业科技发展有限公司提供；‘夏日阳光’，由寿光市金投农业科技发展集团有限公司提供。

全部番茄品种均为设施大棚内种植，使用常规农业管理措施。

1.2 方法

选取外形一致的10 个品种的番茄样品，每个品种重复测定3 次，于采摘后3 日内完成理化指标的测定，并进行感官评价。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 感官评价方法

感官评价分为两种：一种是由60 名无色盲和色弱、无味觉和嗅觉减退或丧失症状、经常或偶尔生食番茄的志愿者进行品尝，另一种是由12 名研究番茄领域的专家进行品尝，志愿者和专家分别对供试番茄品种整体风味按照喜好度进行打分[13-14]。每个品种取3 个样品，并于3 min内完成感官评价，2 min 的休息时间用以缓解感官疲劳，期间用水漱口消除相互之间的影响。两种评价均以平均分作为番茄感官评价的结果。其中，非常不喜欢为1 分，很不喜欢为2 分，不喜欢为3 分，不太喜欢为4 分，一般为5 分，有点喜欢为6 分，喜欢为7 分，很喜欢为8 分，非常喜欢为9 分。

1.3.2 营养品质评价

用模糊数学隶属函数法综合评价营养品质[15-16]。按照公式（1）计算各品种每个营养指标的隶属函数值。

式中，Xu为该品种某一营养指标的隶属函数值；X为该品种该营养指标的测定值；Xmax为所有品种中测出的该营养指标的最大值；Xmin为所有品种中测定的该营养指标最小值，计算各品种的平均隶属函数值。

1.3.3 果形指数

果形指数按照公式（2）计算。

其中，果形指数＞1.0 为高圆形果，0.85～1.0 为圆形果，0.71～0.85 为扁圆形果，≤0.70 为扁形果。

1.3.4 单果质量

单果质量用天平称量，重复10 次，取平均值。单果质量在150 g 以上为大果，50～150 g 为中果，50 g 以下为小果[17]。

1.3.5 色差

利用台式色差仪对番茄颜色进行测定，重复10 次，取平均值。番茄果实色度值的L值表示颜色深浅，a值表示颜色红或绿，b值表示颜色黄或蓝。L值为正时表示偏白，为负时表示偏黑；a为正时表示偏红，为负时表示偏绿；b为正时表示偏黄，为负时表示偏蓝。

1.3.6 可溶性糖

通过铜还原碘量法测定[13]。

1.3.7 葡萄糖和果糖

测定方法参照标准GB 5009.8—2016。

1.3.8 总酸度

用碱液滴定法测定[14]。

1.3.9 柠檬酸和苹果酸

测定方法参照标准NY/T 2277—2012。

1.3.10 VC

测定采用2,6-二氯靛酚滴定法进行测定[15]。

1.3.11 番茄红素含量

采用GB/T 14215—2008《番茄红素的测定方法》国标法。

1.3.12 蛋白质

用考马斯亮蓝G-250 法测定[16]。

1.3.13 氨基酸

利用氨基酸分析仪测定氨基酸含量[17]。

1.3.14 糖酸比

糖酸比为可溶性总糖含量和总酸含量的比值。

1.3.15 可溶性固形物含量

用手持折光仪测定可溶性固形物含量。

1.4 仪器与设备

手持折光仪，PLA-1，日本爱拓；色差仪，YS6060 型，深圳市三恩时科技有限公司；质构仪，CT3 型，美国博勒飞；紫外分光光度计，HAD-752N，日本岛津；氨基酸分析仪，S-433D，日本日立。

1.5 数据处理方法

利用Excel 2013 进行数据处理，采用IBM SPSS Statistics25 进行相关性分析和主成分分析，Origin81 作图。

2 结果与分析

2.1 不同品种番茄的商品品质

表1 显示了10 个品种番茄的商品品质指标。由表知，10 个品种番茄的硬度范围为2.06～7.83 kg/cm2，其中硬度最低的品种为‘酸甜果’，最高的为‘圣女红果’。所有番茄色度中L值均为正值，且L值最高的品种为‘夏日阳光’，最低的为‘福禄’；a值除‘绿宝石’外均为正值，表明只有该品种为绿色，其余均为红色；b值同样全为正值，但‘夏日阳光’的b值高于其余品种，因为其为黄色。番茄果实果形指数的变化范围为0.73～1.16，包括高圆形果、圆形果和扁圆形果三类。表1 还显示，‘燎原美丽’单果质量超过200 g，属于大型果，‘酸甜果’和‘福禄’的单果质量分别为44.1 g 和69.7 g，为中型果，其余均为小型果。

表1 不同品种番茄果实的商品品质Table 1 Commodity quality of different tomato varieties

2.2 不同品种番茄果实的营养品质

表2（见下页）为不同品种番茄果实的营养品质，由表可知，番茄可溶性固形物含量在5.8%～11.4%之间，其中有5 个品种可溶性固形物含量超过9%，‘惜春果’含量最高，为11.4%，‘燎原美丽’含量最低，为5.8%。在所有测定项目中，除番茄红素由于有些品种未检出，变异系数最大外，其次是VC 含量，表明这两个指标在各个品种之间含量差异较大。不同番茄品种VC 含量最低的是‘福禄’（16.0 mg/100 g），最高的为‘釜山88’，含量为54.9 mg/100 g。所有营养指标中变异指数最低的是苹果酸含量，其变化范围为573～673 mg/kg，变异系数仅为5.6%。另外，变异系数超过20%的营养指标还有柠檬酸、氨基酸和总酸含量，三者的变化范围分别为1 137～2 514 mg/kg、878～1 813 mg/kg 和0.353%～0.742%。由此可以看出，番茄果实中酸含量相比糖含量的品种变异更大，因此可以通过育种和种植管理措施来调整番茄果实酸含量，以达到改善风味的目的。

表2 不同品种番茄果实的营养品质Table 2 Nutritional quality of different tomato varieties

2.3 不同品种番茄平均隶属函数值及感官评价

采用模糊数学隶属函数法对番茄营养品质指标中的可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比、葡萄糖、果糖、蔗糖、VC、氨基酸、蛋白质和番茄红素含量进行计算，得出不同品种番茄的平均隶属函数值，结果见表3（见第46页）。由表可以看出，平均隶属函数值排名前3 的番茄品种分别为‘釜山88’‘惜春果’和‘雪山玲珑果’，排名最低的为‘燎原美丽’。这与消费者和专家感官评价结果一致，消费者感官评价得分采用满分10 分制，专家者感官评价得分采用满分100 分制，两者评选出的口感排前3位的番茄品种同样也是‘釜山88’‘雪山玲珑果’和‘惜春果’；对三个品种的口感描述主要为风味浓郁，口感偏甜。两者对‘燎原美丽’的评价得分都相对较低，口感描述主要为风味不浓郁，酸度欠缺。

表3 番茄不同品种的平均隶属函数值及感官评价Table 3 Average membership function value and sensory evaluation of different tomato varieties

对不同番茄品种平均隶属函数值和感官得分作相关性分析，结果见图1。由图1 可知，无论是与志愿者感官得分，还是与专家感官得分，都存在显著的正相关线性关系，即平均隶属函数值越大，感官评分越高。

图1 不同品种番茄平均隶属函数值与感官评价之间的关系Fig.1 Relationship between average membership function value and sensory evaluation of different tomato varieties

2.4 不同品种番茄品质指标与感官评价的关系

对感官得分和番茄营养指标做相关性分析如表4所示，可以发现志愿者感官评分和专家感官评分结果之间有极显著正相关关系，表明两组人员的感官评价结果相对一致。另外，与志愿者感官评分相关的因素还有可溶性固形物、可溶性糖、葡萄糖、果糖、氨基酸和蛋白质含量，并且都表现为正相关关系。与专家感官评分有正相关关系的有果糖和氨基酸含量，有显著负相关关系的是苹果酸含量。由表4 还可以看出，可溶性固形物与可溶性糖、果糖、维生素和蛋白质含量有显著的正相关关系。将不同番茄品种商品指标与感官评分做相关性分析（见表5），可以发现只有志愿者感官评分与单果质量呈显著负相关关系。

表4 不同品种番茄果实营养品质与感官评价得分的相关性Table 4 Correlation between nutritional quality and sensory evaluation scores of different tomato varieties

表5 不同品种番茄果实商品指标与感官评价的相关性Table 5 Correlation between commodity index and sensory evaluation of different tomato varieties

将不同品种番茄总酸含量和苹果酸/总酸与感官评价得分之间做相关性分析发现，无论是与志愿者还是专家感官评分都存在二次函数关系（见第48 页图2）。随着总酸含量的增加，感官评价得分呈现先增加后降低的趋势，并且总酸含量分别为0.58%和0.56%时志愿者和专家感官评价得分最高。苹果酸占总酸的12.88%和12.03%时，志愿者和专家感官评分最高。

图2 不同品种番茄总酸含量、苹果酸/总酸与感官评价之间的关系Fig.2 Relationship between total acid content,malic acid/total acid and sensory evaluation in different tomato varieties

2.5 不同品种番茄与感官评价相关指标主成分分析

将与感官得分相关的指标进行主成分分析（图3），利用KMO 检验即从比较原始变量之间的简单相关系数和偏相关系数的相对大小角度进行的检验，得到其KMO为0.603，大于0.5，显著性为0.001，适合做主成分分析。得到如表6 所示的两个主成分，特征值均大于1，综合贡献率达到80%，能够代表番茄指标的绝大部分信息，可以作为不同品种番茄品质评价的综合指标。第一主成分主要包括志愿者感官评分、果糖、可溶性固形物、蛋白质、可溶性糖、氨基酸含量、葡萄糖，主要是提高人们喜好度的相关信息；第二主成分包括单果质量和总酸，主要反映减少人们喜好度的相关信息。X1～X9分别代表可溶性固形物、可溶性糖、总酸、葡萄糖、果糖、氨基酸、蛋白质含量、单果质量和志愿者感官得分。P1和P2分别代表两个主成分。用两个综合指标代替原来的9 个品质指标。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。

图3 与感官得分相关指标主成分分析Fig.3 Principal component analysis of indexes related to sensory scores

表6 与感官评价相关的指标主成分分析Table 6 Principal component analysis of indexes related to sensory evaluation

各得分值与相应特征值的方差贡献率百分数的乘积相加得到不同品种番茄的综合评价指数P，即P=0.649P1+0.151P2，以此来评价不同品种番茄的综合品质。

通过计算综合品质得分可知，得分前3 位的分别为‘釜山88’‘雪山玲珑果’和‘酸甜果’，排名最后的为‘燎原美丽’。与模糊数学及感官评价结果相似，可以用于评判番茄的综合品质。

3 讨论

本研究中选取的10 个番茄品种，其中‘燎原美丽’为普通大果型番茄，其余均为小型或中型果，可以看出无论是可溶性固形物、可溶性糖、总酸、氨基酸、蛋白质，还是葡萄糖、果糖，大果型中的含量都显著低于中小果型的。这与冀胜鑫等[12]研究得出的不同番茄品种果实品质差异分析的结果一致，他们也认为樱桃番茄中可溶性糖、果糖、葡萄糖和可滴定酸含量显著高于大果型。赵建涛等[18]通过对品种特性差异较大的樱桃与普通番茄的品质对比研究，发现樱桃番茄品种可溶性固形物和VC 含量较高。而番茄中的糖和酸含量是影响其口感的最重要因素[9,19]，这也是‘燎原美丽’感官评分最低的原因。另外，樱桃番茄果实中营养成分含量高的一个原因是小果的浓缩效应[20-21]，另一个原因是普通大果型番茄是经过育种改良，只注重产量、抗病虫、抗逆和耐贮运，对其口感和营养品质关注较小，普通番茄是由樱桃番茄驯化改良而成，相比普通大果型番茄，中小果型番茄更能保持其原有风味[22]。

不同品种番茄各品质指标中变异系数较大的有柠檬酸、VC、总酸、番茄红素和糖酸比等。刘建辉等[23]测定了10 个番茄新品种的商品品质和营养成分，结果也表明，不同番茄品种可溶性固形物、总酸、番茄红素和氨基酸含量差异明显，蛋白质含量差异较小，与本实验结果一致。刘淑梅等[24]通过测定5 个品种番茄成熟果实的风味、营养品质指标同样发现可溶性糖、番茄红素含量、糖酸比在品种间差异极显著。出现这一差异的原因除了受气候、栽培管理、土肥条件等影响外，最主要是受内部遗传机制的影响[7,25-26]。因此，可以通过育种的方式增加相关优良指标的含量，培育出综合营养品质高的番茄品种。

本研究结果表明，与番茄感官品质相关的指标有可溶性固形物、可溶性糖、葡萄糖、果糖、氨基酸、蛋白质含量、总酸含量及苹果酸/总酸，并且都表现出显著的正相关关系，专家感官评分与苹果酸含量表现出显著负相关关系。前人也有研究表明鲜食番茄果实的风味品质首先取决于甜度，受酸味影响也较大，果实可溶性固形物的含量和种类与风味品质关系密切[19-21]。番茄果实中糖的种类和含量是最重要的品质指标之一，糖类物质的累积是一个重要过程，是决定番茄感官品质的关键因子[27-28]。李好琢等[19]的结果也表明，果糖、葡萄糖、柠檬酸和苹果酸是影响番茄风味品质最基本的指标，其中，苹果酸和葡萄糖对风味品质的影响更大，这与本研究的结果相似。程远等[8]对16 个樱桃番茄品种进行相关品质指标的比较分析，得出影响樱桃番茄品质的除了可溶性固形物、可溶性糖、有机酸外，还有VC 含量等。本研究中VC含量虽然与感官评分没有显著关系，但与氨基酸含量表现出了显著正相关。Choi 等[29]研究发现游离氨基酸除作为食物中的主要氮源以外，在感官及风味品质中也起重要作用。氨基酸作为植物内比较重要的营养及代谢组分之一，许多研究将其作为衡量果实营养品质的关键指标。岳冬等[21]研究表明谷氨酸对番茄鲜味形成影响较大，同时脯氨酸作为甜味氨基酸对番茄甜味具有较大影响；另外也有研究表明，谷氨酸与感官品质直接相关[30]。本研究还表明感官评价结果与蛋白质含量存在显著正相关关系，这可能是由于可溶性蛋白可以影响果实中挥发性物质的积累[31]。Ma 等[32]研究表明，挥发性物质的含量与VC、可溶性蛋白含量高度相关。本研究结果显示，感官评价结果与番茄果实中的糖酸比没有显著关系，这与李好琢等[19]将糖酸比作为评价番茄口感的重要指标有所不同[9]。产生这一现象的原因可能是番茄的果实风味口感是多指标综合体现的结果，程远等[8]研究16 个樱桃番茄品种果实风味品质相关指标比较分析的结果也表明，番茄风味与糖酸比并无显著相关性，他们认为主要与各单项指标的高低有关。

4 结论

本研究通过比较分析不同品种番茄品质指标和感官评价以及二者之间关系，发现大果型番茄相比中小型番茄风味上不够浓郁，口感相对较差；养分含量也相对较低，平均隶属函数值最低。对于变异指数较大的指标，如总酸和VC 等可以通过育种和后期种植管理等措施进行改善。与感官评价关系密切的指标主要有可溶性固形物、可溶性糖、葡萄糖、果糖、氨基酸、蛋白质、总酸含量，是后期改善番茄风味重点关注的指标。无论是品质综合得分还是感官评价，排前3 位的都是‘釜山88’‘惜春果’和‘雪山玲珑果’，表明这3 个品种不仅酸甜适中、口感好，而且营养丰富，是值得推荐的品种。另外，影响番茄感官评价的除了本研究中提到的糖、酸、氨基酸外，挥发性芳香物质也是必不可少的因素，下一步应结合番茄挥发性物质进一步研究影响番茄风味的因素。