无损硬度与近红外振动光谱：一种预测芒果泥消费者感官可接受性特征的新方法

《Food Research International》：Non-destructive firmness and near-infrared vibrational spectroscopy: a novel tool to predict consumer-derived sensory acceptability profiles of mango purees

　　

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  芒果果泥由非破坏性硬度筛选的水果制成。
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  消费者接受度在中等成熟度阶段达到峰值。
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  甜度和酸度的平衡是整体喜好的关键驱动因素。
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  整果的可见-近红外光谱可以预测果泥的消费者感官接受度轮廓。
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  TabPFN在Kennard–Stone预测集上达到了88%的平衡准确率。

引言

芒果（Mangifera indica L.）是全球消费量和受欢迎度最高的热带水果之一，因其独特的营养品质及感官特性而备受青睐，主要表现为浓郁的香气、甘甜的风味以及光滑多汁的质地。尽管大部分芒果产量用于国际鲜果贸易，但在到达消费者之前仍会出现严重的采后损失（Okino-Delgado等，2020）。这些损失主要由采收时芒果品质的巨大异质性以及不当的采后处理（尤其是在储存环节）所致（Drouillard等，2023）。此外，芒果极易受到采后病害的侵袭，如炭疽病（Colletotrichum gloeosporioides）和蒂腐病（Lasiodiplodia theobromae），这些病害会严重损害芒果的外观品质和鲜食接受度（Sivakumar等，2011；Tavassoli-Kafrani等，2022）。

在此背景下，将芒果加工成果泥是一条重要的增值途径，尤其在食品工业中，果泥被作为多种产品（如果汁、蜜饯果汁和果酱）生产中的关键原料（Okino-Delgado等，2020）。然而，芒果果泥的感官质量强烈受原料果的成熟度和理化特性的影响，因此采后质量控制在加工过程中至关重要（Labaky等，2021）。在成熟过程中演化的主要理化、营养和感官特性不仅取决于品种和环境条件，还与采收时的成熟度阶段有关（Diop等，2021；Ellong等，2015）。此外，据报道芒果成熟度阶段是决定加工产品香气特征、甜度和最终质地的关键因素（Jha等，2006）。多项研究表明，通过非破坏性质地测试评估的果实硬度可以用来评估芒果的成熟度阶段，并且与加工果泥的生物物理品质指标相关（Labaky等，2020；Labaky等，2021；Ricci等，2026）。同样，采收时的果实密度与成熟阶段感知到的感官品质显著相关，尤其是甜度、香气和硬度（Hor等，2020）。因此，按照目标硬度和/或密度对芒果进行分选，可以监测果泥的流变学、粒径、理化特性和生化特性（Labaky等，2020；Labaky等，2021；Ricci等，2026）。此外，近期研究表明，利用近红外振动光谱技术通过原料果的光谱来预测水果果泥的生物物理特性是可行的，对象包括芒果和苹果等（Lan等，2020）。

如果这些仪器方法可以间接预测果泥的仪器质量指标，那么消费者对感官分析的评价对于评估消费者对各属性强度的感知以及消费者接受度仍然是必不可少的。例如，感官测试（如"恰到好处"量表）可以识别被认为过弱或过强的感官属性，并确定这些差异如何影响整体评价（Gere等，2017）。然而，据作者所知，目前尚无工具能够基于非破坏性仪器方法来预测消费者感官接受度轮廓。

基于上述知识，研究利用非破坏性近红外振动光谱（NIRS）对整果进行检测以预测芒果果泥消费者接受度的潜力，是掌握芒果果泥质量的一种有趣途径。解决这一挑战将扩大本领域目前极为有限的文献资源。因此，本研究旨在评估：（i）基于目标硬度筛选水果所生产的芒果果泥的消费者接受度；（ii）基于整果NIRS光谱预测消费者感官接受度轮廓以区分不同果泥接受度的可行性。

为此，本研究设计了一套实验策略，以创新的方式表征和预测不同成熟度阶段芒果果泥的消费者感官接受度轮廓。此外，一种原创的建模方法使本研究区别于先前的研究。本研究对"恰到好处"（JAR）响应应用了累积链接模型，以定量评估消费者判断的分布如何随果泥不同而变化，并量化感官属性对整体评价的影响。人工智能模型被应用于新鲜芒果的NIRS光谱，以预测所产果泥可能的消费者接受度类别。这种原创的建模方法提供了一个稳健且可解释的框架，将消费者感知与果实成熟度联系起来，将为工业规模上监测果泥质量开辟新的可能性。

章节摘要

芒果果实

芒果果实（Mangifera indica L., 品种Cogshall）在2023年至2025年连续三个季中，采收自位于法国留尼汪岛圣皮埃尔的CIRAD平面池实验果园。

用于感官分析和NIR光谱采集的果实分选实验策略

为开发预测性NIRS模型，在非剥皮的整果上采集了非破坏性硬度和NIR光谱数据。所评估的果实包括连续三个采收季（2023年、2024年和2025年）的共817个果实。这形成了一个包含817个果实的综合数据库。

果泥品质特性的仪器表征

芒果果泥的仪器表征显示出不同批次之间与果实成熟度阶段相关的明显差异（表1）。随着成熟度的推进，果泥的pH值升高（从2.93升至4.48），滴定酸度急剧下降（从170.46降至21.01柠檬酸当量 g L^?1）。与此同时，总可溶性固形物含量上升至19.6°Bx，干物质含量从17.42%适度增至22.19%。这些成分变化与典型的酸降解过程一致（Medlicott）

结论

本研究利用基于硬度的分选方法创建了受控的芒果成熟度梯度，从而生产出具有不同理化特性和感官特性的果泥。仪器表征证实，成熟度阶段决定了果泥的理化特性、流变学和粒径特性，进而驱动消费者的感官感知。来自中等成熟度阶段果实的果泥一直受到消费者偏好，这得益于其平衡的

资助与致谢

作者获得了欧盟和留尼汪区域委员会的奖学金资助。本工作得到了SADur研究计划（2023–2027年）的支持，该计划由欧洲区域发展基金资助（"《欧洲与留尼汪的FEDER合作》"，协议编号2024-1248-005756）和留尼汪区域委员会资助。作者衷心感谢所有参与感官评价的消费者，正是他们的参与使本研究得以实现。

CRediT作者贡献声明

Nathan Tanguy：撰写—审阅与编辑、可视化、验证、方法论、调查、数据管理、概念设计。Julien Ricci：撰写—审阅与编辑、监督、方法论、调查、概念设计。Chloé Peyrouset：方法论、调查。Isabelle Maraval：撰写—审阅与编辑。Mathilde Hoarau：方法论、调查。Sheyma Boughlem：方法论、调查。Lauriane Rouan：软件、方法论、调查。Gregory Beurier：软件，

伦理声明

本研究在CIRAD（国际农业研究合作中心）开展，根据法国机构准则和CIRAD关于涉及人类受试者的感官评价研究的规定，无需正式伦理委员会审批。然而，所有参与者在参与之前均提供了知情书面同意。所有参与者的隐私权得到了充分保护，所有个人数据均严格

知情同意和患者详情

已获得所有参与者或其法定代表人参与本研究和发表本论文的书面知情同意。参与者的隐私权得到了尊重。

人体研究

本研究按照研究开展地的相关法律、法规框架和指南进行。

根据相关法律和机构指南，本研究不需要伦理委员会审批。由于本研究属于

利益冲突声明

作者声明，他们不存在可能影响本论文所报道工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

Nathan Tanguy|Julien Ricci|Chloé Peyrouset|Isabelle Maraval|Mathilde Hoarau|Sheyma Boughlem|Lauriane Rouan|Gregory Beurier|Denis Cornet|Mathieu Léchaudel|Layal Dahdouh