Flavor Quality of New Citrus Cultivars in Florida · Flavor Quality of New Citrus Cultivars in Florida Anne Plotto1, Liz Baldwin1, Jinhe Bai1 Greg 1McCollum , Fred Gmitter2, Ed Stover1

Flavor Quality of New Citrus Cultivars in 

FloridaAnne Plotto1, Liz Baldwin1, Jinhe Bai1

Greg McCollum1, Fred Gmitter2, Ed Stover11U.S. Horticultural Research Laboratory, Fort Pierce, FL

2University of Florida, CREC, Lake Alfred, FL

Flavor Quality of New Citrus Cultivars in Florida

1. Flavor in a population of tangerine hybrids Dr. Fred Gmitter, UF

2. Consumer perception of US Early Pride versus Fallglo Dr. Greg McCollum, USDA‐ARS

3. Flavor of Citrus x Poncirus hybrids Dr. Greg McCollum, USDA‐ARS

Tangerine Hybrids

Anne Plotto1, Liz Baldwin1, Jinhe Bai1

Fred Gmitter2, Filomena Valim3

1U.S. Horticultural Research Laboratory, Fort Pierce, FL2University of Florida, CREC, Lake Alfred, FL

3 Florida Department of Citrus, Lake Alfred, FL 

Tangerine (C. reticulata Blanco)

Sweet Orange Mandarin Grapefruit

TangeloTangor

Tangerine

• Murcott (Honey) = Tangor• Fallglo = Bower (Clementine×Orlando) × Temple Tangor

• Fairchild = Clementine × Orlando Tangelo

Example of Tangerines

The most phenotypically diverse group in Citrus!

• To identify quality attributes in a population of tangerine hybrids.

• To describe these attributes by sensory evaluation.

• To correlate tangerine sensory attributes with chemical data.

• In the long term, to understand characteristics of “good” tangerine fruit and to find quality markers for use in Marker Assisted Breeding. 

Objectives

Tangerine material1. Identify flavor profile from hybrid population

3. Consumer studies

2. Maturity of advanced selections

• Samples chosen because of their parentage and a preliminary flavor screening:

2006‐0742 hybrids and 13 named commercial cultivars, multiple 

harvests

2007‐0816 samples (4 Commercial) from the previous year9 new samples

2008‐0921 samples (7 Commercial) from the previous years

Which hybrid to evaluate?

• 10‐15 panelists• Trained each year    (~ 20 hours)

• Ballot development• Reference standards

Sensory descriptive analysis

low high0 ∙ 1 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 4 ∙ 5 ∙ 6 ∙ 7 ∙ 8 ∙ 9 ∙ 10 ∙ 11 ∙ 12 ∙ 13 ∙ 14 ∙ 15

medium

Sensory descriptive analysis

SweetSourBitterTangerineOrangeGrapefruitFloralFruity non citrusFreshCookedPumpkin / FattySulfury

SweetSourBitterTangerineOrangeGrapefruitFloralFruityGreenOtherAftertaste

11 12

2006‐07 2007‐08 & 2008‐09

Flavor descriptors

2006‐07 (F1 and F2: 64.97 %)

Ortanique

8‐9xVal4

8‐9xVal4

LS Murcott

Ortanique8‐9xVal4Ortanique

LS MurcottLS Murcott

LB 8‐9

LB 8‐10

Ortanique

LS Murcott

LB 8‐10LB 8‐9 LB 8‐9

RxFC55

LB 8‐10

Tangerine

Orange

Grapefruit

Fruity

Floral

GreenOther

SWEETSOUR

BITTER

Aftertaste

-4

-2

0

2

4

6

-6 -4 -2 0 2 4 6

F1 (48.00 %)

F2 (1

6.98

 %)

8‐9xM81 8‐9xM81

8‐9xM81

RxFC688‐9xM51

8‐9xM86

8‐9xM86

Unk parent

Unk parentTemple

TempleTemple Temple

Tangerine Flavor Map 2006‐07

Flavor all data 2008 ( F1 and F2: 65.16 %)

-10

-5

0

5

10

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

F1 (52.36 %)

F2 (1

2.80

%)

Bitter

SourSweet

Woody/spicy

Grapefruit

Fresh

Tangerine

Orange

Floral

Fruity non citrus

Cooked

Pumpkin/fatty

Sulfury

RxFC

Unknown

UnknownTEMPLE

SANG

ORT

MURCOTT

FGxFC

8-9

8-10

8-9xO

8-9xM8-9xM

8-9xM

8-9xVal4

Tangerine Flavor Map 2007‐08

Clementine x Minneola 8‐9 and 8‐10: typical tangerine flavor if harvested at the correct maturity.  

8‐9 x Murcott hybrids: sweet, fruity, some orange and floral flavor if harvested ripe.  Otherwise, can be sour with grapefruit and sulfurynotes.

LS Murcott: bitter, fatty, sulfury.  These characteristics are brought upon by juicing and freezing, and are enhanced in unripe fruit.

Robinson x Fairchild 68: sweet, balanced in fruity and citrus flavors.

Unknown parents: typical pumpkin flavor, very sweet, fruity‐non‐citrus flavor.

Sanguinelli, Temple, Ortanique, 8‐9 x Val4X: orange and floral flavor, may be sour with some grapefruit note. 

Suggested sample description

• Wide distribution in aroma and taste attributes of tangerine hybrids.

• Sensory descriptive analysis provides the breeder with specific qualifiers about the hybrids. 

• Harvesting at the optimum maturity is a challenge.• Correlate sensory with instrument.• Need to complement descriptive panels with consumer acceptance surveys before releasing cultivars.

Conclusion 3 seasons 2006‐2008

Alice Biotteau & Clotilde LeclairAnne Plotto & Greg McCollum

U.S. Horticultural Research Laboratory, Fort Pierce, FL

Comparison of ‘Fallglo’ and its seedless 

mutation ‘US Early Pride’

‘US EARLY PRIDE’

Irradiation induced mutation of Fallglo with very low seed count

‘Fallglo’ and ‘US Early Pride’

‘FALLGLO’

‘Bower’ [Citrus reticulata Blanco  (C.paradisiMacf.  Citrus reticulata)‘Temple’]

Released in 1987

Sensory evaluation

55 to 62 consumers staff of the USDA and UF

2. Select the reason of your choice• Sweeter• Less sweet• More flavor• Less flavor• …• More seeds• Less seeds

1. Which sample do you prefer?

H1 = Oct 26H2 = Nov 3H3 = Nov 17H4 = Dec 1

Preference ‘Fallglo’ vs ‘Early Pride’

Harvest Prefer Fallglo

Prefer  Early Pride

Total panelists

Minimum for 5% sign.

H1H2H3H4

25332830

36293225

61626055

39403936

0

10

20

30

40

H1 H2 H3 H4

Nb. Pan

elists

Fallglo

Early Pride

Not Significant!!!

H1 = Oct 26H2 = Nov 3H3 = Nov 17H4 = Dec 1

Reasons for preference

0 20 40 60 80 100

Less seeds

Juicier

More tangerine

Less sour

Sweeter

Percent responses

EP H4EP H3EP H2EP H1FG H4FG H3FG H2FG H1

SSC and TA over time

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

H1 H2 H3 H4

TA (%

 Citric Acid)

Fallglo

Early PrideSSC = 12.6 +/‐ 0.6

SSC = 10.9 +/‐ 0.5

Percent responses “less sour”

18

27.4

15

25.5

34.4

21

30

21.8

0

10

20

30

40

H1 H2 H3 H4

%

Less sourFallgloEarly Pride

H1 H2 H3 H4Fallglo 10.01 A 11.05 A 12.98 A 13.95 A

Early Pride 9.65 A 9.87 B 12.21 A 12.84 A

H1 H2 H3 H4Fallglo 6.54 A 6.59 A 7.42 A 8.39 A

Early Pride 5.01 B 5.15 B 6.75 A 6.82 B

SSC/TA & BrimASSC/TA

BrimA= SSC‐5TA

H1 H2 H3 H4Fallglo 6.54 A 6.59 A 7.42 A 8.39 A

Early Pride 5.01 B 5.15 B 6.75 A 6.82 B

Sweetness perception vs SSC & TA

BrimA= SSC‐5TA

31.1

43.5

31.7

40.039.3

21.0

35.0

21.8

0

10

20

30

40

50

H1 H2 H3 H4

% 

SweeterFallgloEarly Pride

Summary

• TA was higher in ‘Fallglo’ on the first harvest (Oct. 26)

• SSC tended to be higher for ‘Fallglo’, but not significant except H1

• BrimA was a better predictor than SSC/TA for the perception of sweetness 

Summary

• Untrained panelists could perceive differences between ‘Fallglo’ and its seedless mutation ‘US Early Pride’

• However, results showed NO PREFERENCE for either strain

• Panelists who preferred ‘Fallglo’ indicated it was for its sweetness and tangerine flavor

• Panelists who preferred ‘US Early Pride’ indicated it was for its  juiciness and seedlessness

Sophie Deterre, Greg McCollum, Jinhe Bai, John Manthey, Liz Baldwin, Anne Plotto

U.S. Horticultural Research Laboratory, Fort Pierce, FL

Sensory & chemical evaluation of Citrus x Poncirus trifoliata

hybrids

Poncirus trifoliata x Citrus hybrids

• Poncirus trifoliata is cold hardy and resistant to diseases

• Hybrids with P. in their background appear to be tolerant of Huanglongbing disease

• Fruit of P. trifoliata are inedible• What about the hybrids? How many generations does it take to be acceptable???

80‐9

‘Duncan’P. trifoliata

(‘Gotha Road’)

‘Succari’

US 1191/4 Poncirus

‘Temple’ tangor

64‐76 6‐1‐672610

1‐7‐38

Sweet Orange

‘Ambersweet’

1‐76‐100*1‐77‐105*

‘Robinson’

1/16 or 1/8 Poncirus

‘Clementine’

5‐100‐47

‘Robinson’

0 Poncirus

5‐100‐47 H1

1‐76‐100 H1

1‐77‐105 H1

US 119 H1

5‐100‐47 H2

1‐76‐100 H2

1‐77‐105 H2

US 119 H2

Tangerine

Orange

Fruity‐non‐citrusFloralCooked

Green

Poncirus flavor

Sweet

Sour

BitterAftertaste…

‐15

‐10

‐5

0

5

10

15

‐25 ‐20 ‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15 20 25 30

F2 (3

0.99

 %)

F1 (64.64 %)

Biplot (axes F1 and F2: 95.63 %)

Sensory Profiles (PCA)

Volatiles (relative peak area)

Hybrid Monoterpene Sesquiterpene

Aldehydes Total alcohols Esters Ketoneshydrocarbons hydrocarbons

5‐100‐47  2.595 0.001 0.026 0.151 0.001 0.013

1‐76‐100  13.550 1.127 0.247 0.081 0.009 0.025

1‐77‐105  7.915 0.518 0.290 0.518 0.027 0.013

US 119  6.885 6.040 0.277 0.258 0.048 0.075

Esters:• Ethyl acetate & octyl acetate in hybrids• 24 different esters in Poncirus!!!

Sesquiterpenes much more abundant in Poncirus

Bitter Bitter

Sample limonin nomilin

deactylnomilinacid 

glucoside

limoninglucoside

nomilinacid 

glucosidenaringin poncirin narirutin

isosakuranetin

rutinosidehesperidin

5‐100‐47 0.8 1.0 2.0 14.8 29.6 18.5 6.1 302.2

1‐76‐100 2.8 1.4 1.7 66.6 267.1 10.3 9.6 231.9

1‐77‐105 0.9 1.0 2.0 19.5 98.4 10.0 23.1 195.3

US‐119 0.8 1.2 9.9 50.2 112.5 173.7 243.0 10.4

Poncirus  10.8 1.3 16.1 17.4 1.4 115.9 50.2 22.4 38.8 17.0

Limonoids & Flavonoids (µg/g of juice)

Poncirus trifoliata x Citrus hybrids

• Correlate sensory descriptors with instrumental data

• Different inheritance mechanism between flavonoids/limonoids and volatiles

• Commercial potential of these hybrids

Overall Summary

• Sensory evaluation helped characterize new tangerine hybrids.

• Consumer panels with US and ARS employees did not reveal preference for ‘Fallglo’ or ‘US Early Pride’, but could distinguish among preference types. 

• More research is needed to evaluate Citrus x Poncirus hybrids prior to commercialization.

Questions?