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(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,園藝研究所,湖南長(zhǎng)沙 410125; 2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,湖南長(zhǎng)沙 410125； 3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410125)

湖南野生酸橙株系的品質(zhì)分析及評(píng)價(jià)

楊水芝1,周長(zhǎng)富1,龔碧涯1,李高陽(yáng)2,李綺麗2,*,單楊3,余應(yīng)弘3

(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,園藝研究所,湖南長(zhǎng)沙 410125; 2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,湖南長(zhǎng)沙 410125； 3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410125)

搜集了湖南省14個(gè)野生酸橙株系,通過(guò)與3個(gè)果園實(shí)生繁殖栽培株系熟果的品質(zhì)指標(biāo)包括色度(L*值、a*值、b*值)、出汁率、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、黃酮類(lèi)物質(zhì)(蕓香柚皮苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷)、抗壞血酸進(jìn)行比較分析,并對(duì)上述12項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析和聚類(lèi)分析的綜合品質(zhì)評(píng)價(jià),結(jié)果表明:野生株系之間以及野生與實(shí)生株系之間在品質(zhì)上存在顯著性差異。主成分分析得出排名前5的株系包括野生株系‘宜章-Ⅰ’、‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’和‘衡東-Ⅰ’和實(shí)生株系‘湘陰-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅱ’。聚類(lèi)分析將14個(gè)酸橙株系聚為3類(lèi),其中主成分綜合得分在前2位的株系‘宜章-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅰ’聚為了一類(lèi),得分排名3～5位的株系‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’和 ‘湘陰-Ⅱ’聚為了一類(lèi),與主成分分析的結(jié)果一致。通過(guò)綜合得分評(píng)價(jià)篩選出了3個(gè)野生株系‘宜章-Ⅰ’、‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’綜合品質(zhì)較好,可作為較理想的加工型酸橙株系進(jìn)行推廣繁殖與馴化栽培。

酸橙,主成分分析,聚類(lèi)分析,品質(zhì)評(píng)價(jià)

酸橙(CitrusaurantiumL.)又名苦橙,為蕓香科柑橘屬植物。湖南省是酸橙的主產(chǎn)區(qū)之一[1],酸橙資源豐富。過(guò)去對(duì)酸橙的開(kāi)發(fā)利用多集中在幼果和青果果皮[1-3]的干燥加工及藥用方面,然而酸橙幼果和青果皮的加工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一,經(jīng)濟(jì)效益低下,且受中藥材市場(chǎng)的波動(dòng)較大,從而嚴(yán)重影響了酸橙產(chǎn)地農(nóng)民的生產(chǎn)收益和栽培積極性,同時(shí)也造成了酸橙主產(chǎn)地大量野生酸橙資源被人為的忽視和破壞,減少了酸橙資源的豐富性。有文獻(xiàn)顯示酸橙成熟果實(shí)的果汁出汁率,酸類(lèi)、糖類(lèi)和抗壞血酸等營(yíng)養(yǎng)成分的含量均顯著高于幼果和青果[4],而且成熟酸橙的果汁雖然口感酸苦,但含有豐富的黃酮類(lèi)物質(zhì)如橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷等[5-7],具有抗氧化、抗炎癥、抗腫瘤、治療心血管疾病等多種生物活性[8-10],對(duì)人體健康具有十分重要的作用。目前研究人員主要的研究還是圍繞枳實(shí)和枳殼中的黃酮物質(zhì)等有效成分的提取鑒定[11-12]與藥理活性評(píng)價(jià)方面,或者是酸橙不同部位的營(yíng)養(yǎng)成分和揮發(fā)性物質(zhì)的研究[13],對(duì)于酸橙不同地區(qū)不同品種的成熟果實(shí)在品質(zhì)方面系統(tǒng)化的評(píng)價(jià)與分析很少,若能通過(guò)對(duì)不同來(lái)源的酸橙成熟果實(shí)的品質(zhì)進(jìn)行全面的綜合分析,不僅能為開(kāi)發(fā)出酸橙熟果的加工型新產(chǎn)品開(kāi)辟一條新途徑,同時(shí)也能為野生酸橙資源的保護(hù)與馴化栽培提供理論參考。

表1 流動(dòng)相洗脫程序Table 1 Gradient elution program

本研究在湖南省各地區(qū)共搜集到了14個(gè)野生酸橙株系,這些野生株系都較為稀有,且栽培面積很少,同時(shí)篩選了3個(gè)在湖南省栽培面積較大的果園實(shí)生繁殖栽培株系,與野生株系進(jìn)行比較研究。本研究旨在通過(guò)對(duì)14個(gè)酸橙株系熟果的品質(zhì)分析包括色度(L*值、a*值、b*值)、出汁率、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、黃酮類(lèi)物質(zhì)(蕓香柚皮苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷)、抗壞血酸,尋找出不同酸橙株系間的品質(zhì)差異性,并幫助篩選出綜合品質(zhì)較好的酸橙株系,為酸橙的選育栽培與深加工利用提供了理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

酸橙 分別采自湖南8個(gè)主產(chǎn)縣市的14個(gè)酸橙株系,分別為:沅江-Ⅰ、湘陰-Ⅰ、湘陰-Ⅱ、宜章-Ⅰ、長(zhǎng)沙-Ⅰ、瀘溪-Ⅰ、瀘溪-Ⅱ、新邵-Ⅰ、衡東-Ⅰ、沅陵-Ⅰ、瀘溪-Ⅲ、瀘溪-Ⅳ、瀘溪-Ⅴ、瀘溪-Ⅵ,其中沅江、湘陰酸橙屬于果園實(shí)生繁殖栽培種,其他瀘溪、宜章、長(zhǎng)沙、新邵、衡東、沅陵的酸橙屬于野生栽培種;蕓香柚皮苷、新橙皮苷、柚皮苷、橙皮苷和抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品 成都曼思特生物科技有限公司;乙腈、甲酸、磷酸、甲醇 為色譜純(Merck公司);其他試劑 均為分析純。

JYL-C012型料理機(jī) 中國(guó)九陽(yáng)股份有限公司;WZ109型阿貝折光儀 北京陽(yáng)光億事達(dá)科技有限公司;0-150型電子游標(biāo)卡尺 上海工具廠;CT3質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)Brookfield公司;CR400色彩色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)公司;EL204-IC電子天平 瑞士梅特勒-托利多公司;UPLC超高效液相色譜儀(PDA檢測(cè)器及Empour工作站) 美國(guó)Waters 公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料處理 不同酸橙株系的成熟果實(shí)采摘后常溫保鮮袋分裝從各地運(yùn)回,收集并放于4 ℃的冰箱中冷藏。剔除傷果,選擇大小、色澤均勻的新鮮果實(shí),測(cè)量其品質(zhì)指標(biāo)。

1.2.2 果汁色度的測(cè)定 使用手持色度儀進(jìn)行測(cè)定[14]。每個(gè)株系的酸橙果汁色度測(cè)量五次,求平均值。色度的測(cè)定結(jié)果采用CIELAB表色系統(tǒng),即L*、a*、b*表色系。L*為明度指數(shù),L*=0時(shí)表示黑色,L*=100時(shí)表示白色。a*、b*為彩色指數(shù),-a*方向表示綠色增加,+a*方向表示紅色增加,-b*表示藍(lán)色增加,+b*表示黃色增加。

1.2.3 抗壞血酸的測(cè)定 采用高效液相色譜法測(cè)定抗壞血酸的含量[15-16]。樣品預(yù)處理:選取300目紗布過(guò)濾現(xiàn)榨酸橙果汁,準(zhǔn)確吸取過(guò)濾果汁樣品2.00 mL置于10 mL容量瓶中定容,過(guò)0.45 μm水相微孔濾膜后待測(cè)。

色譜條件:依利特 C18液相色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相A:0.01 mol/L磷酸二氫鉀緩沖溶液(用磷酸調(diào)節(jié)pH至2.55);流動(dòng)相B:100%甲醇;洗脫條件:97%流動(dòng)相A+3%流動(dòng)相B,采用等度洗脫;柱溫:30 ℃;流速:0.6 mL/min;定量波長(zhǎng)為210 nm;進(jìn)樣量為10 μL。

1.2.4 黃酮化合物組分測(cè)定 樣品預(yù)處理:準(zhǔn)確吸取果汁樣品2.00 mL置于50 mL離心管中,加入10.00 mL甲醇超聲提取30 min,以10000 r/min離心10 min,分離上清液,殘?jiān)?0 mL提取劑重復(fù)超聲提取一次,合并上清液定容至25 mL,過(guò)0.22 μm微孔濾膜后待測(cè)。

UPLC的測(cè)定方法參考Wei Huang[17]并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。色譜柱:ACQUITY UPLC BEH C18分析柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm);流動(dòng)相:乙腈(A)和0.2%甲酸水溶液(B),梯度洗脫、洗脫程序(見(jiàn)表1);流速:0.3 mL/min,柱溫:35 ℃;進(jìn)樣體積:3.0 μL;檢測(cè)波長(zhǎng)為283 nm。

1.2.5 果汁率的測(cè)定 參照GB/T 8210-2011《柑橘鮮果檢驗(yàn)方法》中的方法測(cè)定果汁率[18]。

1.2.6 可溶性固形物的測(cè)定 參照GB/T 8210-2011《柑橘鮮果檢驗(yàn)方法》中的方法Ⅰ阿貝折射儀法測(cè)定可溶性固形物[18]。

1.2.7 可滴定酸的測(cè)定 參照GB/T 8210-2011《柑橘鮮果檢驗(yàn)方法》中的指示劑法測(cè)定可滴定酸[18]。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析 采用Microsoft Excel 2013建立數(shù)據(jù)庫(kù),用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差,數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示;利用Duncan’s multiple range test進(jìn)行差異顯著性分析;采用Pearson分析方法進(jìn)行相關(guān)性分析;采用z-score標(biāo)準(zhǔn)化法和主成分分析方法進(jìn)行主成分分析;采用系統(tǒng)聚類(lèi)法進(jìn)行聚類(lèi)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1酸橙品質(zhì)的測(cè)定

表2 14個(gè)不同株系酸橙的品質(zhì)Table 2 Quality characteristics of Citrus aurantium L. from 14 strains

注:采用Duncan’s multiple range test方法分析,同一列不同字母表示顯著性差異(p<0.05,n=3)。

14個(gè)不同酸橙株系的品質(zhì)指標(biāo)L*值、a*值、b*值、出汁率、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、蕓香柚皮苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷、抗壞血酸的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知,不同株系的酸橙在品質(zhì)方面均存在不同程度的變異現(xiàn)象。果汁的色澤是評(píng)價(jià)果汁飲料品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。運(yùn)用色差儀測(cè)量的值中,L*表示果汁的亮度,L*值越大則果汁亮度越大。由表2可知,不同酸橙株系其亮度差別較大,變異系數(shù)為34.89%。亮度較大的株系為‘宜章-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅰ’,亮度較小的兩個(gè)株系為‘沅江-Ⅰ’和‘瀘溪-Ⅳ’。a*值表示果汁中呈色物質(zhì)的紅綠偏向,a*為正值表示果汁偏向紅色,相反a*為負(fù)值表示果汁偏向綠色。b*值表示果實(shí)中呈色物質(zhì)的黃藍(lán)偏向,b*為正值則果實(shí)偏向黃色,b*為負(fù)值則果實(shí)偏向藍(lán)色。由表2可知,酸橙株系的果汁顏色基本都偏向黃綠色,且a*值的變異系數(shù)-17.7%明顯小于b*值的變異系數(shù)70.89%,因此14個(gè)酸橙株系呈色的差異性主要取決于b*值。所測(cè)的14個(gè)株系的酸橙中,結(jié)合果汁亮度值L*值和呈色a*、b*值,‘宜章-Ⅰ’和‘沅陵-Ⅰ’兩個(gè)株系既有較佳亮度又有較佳的呈色。

表3 各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)值Table 3 Correlation coefficients of the indicators

注：*表示相關(guān)性顯著(p<0.05),**表示相關(guān)性極顯著(p<0.01)。

果實(shí)的出汁率是加工果汁果酒的重要衡量指標(biāo)[22],酸橙果實(shí)出汁率分布在26.7%～45.0%之間,變異系數(shù)為11.75%,出汁率較高的株系有‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅰ’,最低的為‘瀘溪-Ⅲ’。

可溶性固形物含量和可滴定酸的含量對(duì)果汁果酒的加工也具有重要的影響,一般可溶性固形物含量相對(duì)較高,可滴定酸含量相對(duì)較低即固酸比較高的株系更適合加工。所測(cè)14 個(gè)酸橙株系中,可溶性固形物含量的變幅分布在7.78～10.50 °Brix之間,可滴定酸含量變幅分布在1.95～3.13 g/100 mL之間,固酸比較高的株系為‘宜章-Ⅰ’,‘瀘溪-Ⅲ’和‘衡東-Ⅰ’。

柑橘中含有豐富的黃酮類(lèi)化合物,通過(guò)對(duì)酸橙果汁中黃酮類(lèi)的成分分析發(fā)現(xiàn)酸橙果汁中含量較高的黃酮成分分別為柚皮苷、新橙皮苷、橙皮苷和蕓香柚皮苷,其中柚皮苷的含量在14個(gè)株系中均最高,其含量測(cè)定結(jié)果如表2所示。14個(gè)株系中黃酮成分含量均較高的株系為‘宜章-Ⅰ’。

抗壞血酸也是酸橙重要的營(yíng)養(yǎng)成分,不同酸橙株系抗壞血酸含量差別也較大,變異系數(shù)為22.63%,含量較高的株系有‘瀘溪-Ⅳ’和‘瀘溪-Ⅵ’,較低的為‘湘陰-Ⅰ’。

2.2相關(guān)性分析

不同酸橙株系品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性如表3所示。從表3可以發(fā)現(xiàn),L*值與b*值、可溶性固形物、蕓香柚皮苷、柚皮苷、新橙皮苷呈極顯著相關(guān)。同時(shí)固酸比與b*值、可溶性固形物呈極顯著正相關(guān),與可滴定酸呈極顯著負(fù)相關(guān);抗壞血酸與b*值、出汁率呈顯著負(fù)相關(guān)。

指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果充分說(shuō)明,每個(gè)指標(biāo)都在不同程度上反映了酸橙品質(zhì)方面的某些信息,并且指標(biāo)之間彼此有一定的相關(guān)性,因而所得的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映的信息在一定程度上有重疊。因此有必要通過(guò)對(duì)12項(xiàng)指標(biāo)的分類(lèi)與簡(jiǎn)化來(lái)提高綜合評(píng)價(jià)的效率和準(zhǔn)確率。

2.3酸橙品質(zhì)的主成分分析

2.3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 對(duì)于酸橙品質(zhì)的評(píng)價(jià),不同評(píng)價(jià)指標(biāo)往往具有不同的量綱和量綱單位,這樣的情況會(huì)影響到數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。為了消除指標(biāo)之間的量綱影響,需要進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,以解決數(shù)據(jù)指標(biāo)之間的可比性。標(biāo)準(zhǔn)化后各變量的平均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為1(見(jiàn)表4)。

表4 酸橙品質(zhì)性狀的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化值Table 4 The standardized data of quality characteristics of Citrus aurantium L.

表5 酸橙品質(zhì)主成分的方差貢獻(xiàn)率Table 5 Variance contribution rates of principal components to the quality characteristics of Citrus aurantium L.

2.3.2 主成分分析 從表5中14個(gè)酸橙株系的12項(xiàng)指標(biāo)的主成分分析結(jié)果可得,前4個(gè)主成分的特征值大于1,第1主成分的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到41.479%,累計(jì)的方差貢獻(xiàn)率超過(guò)85%,說(shuō)明前4個(gè)主成分可反映原始變量的絕大部分信息。

2.3.3 酸橙品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià) 從表6可以看出,第1主成分與蕓香柚皮苷、L*值、b*值成很大的正相關(guān),這些主要是加工品質(zhì)方面的指標(biāo),與抗壞血酸成很大的負(fù)相關(guān)。第2主成分與可滴定酸、出汁率和a*值成很大的正相關(guān),與固酸比成很大的負(fù)相關(guān),這些主要也是加工品質(zhì)方面的指標(biāo)。第3主成分與抗壞血酸、新橙皮苷、柚皮苷成很大的正相關(guān),這些主要是功能活性方面的指標(biāo);第4主成分與可滴定酸、可溶性固形物成很大的正相關(guān),也是加工品質(zhì)方面的指標(biāo)。同時(shí),表6主成分得分系數(shù)矩陣還列出了四個(gè)特征根對(duì)應(yīng)的特征向量,即各主要成分解析表達(dá)式中的標(biāo)準(zhǔn)化變量的系數(shù)向量。故各主要成分解析表達(dá)式分別為:

F1=0.18ZL*值-0.017Za*值+0.171Zb*值+0.131Z可溶性固形物-0.03Z可滴定酸+0.098Z固酸比+0.08Z出汁率+0.192Z蕓香柚皮苷+0.15Z柚皮苷+0.121Z橙皮苷+0.156Z新橙皮苷-0.079Z抗壞血酸

F2=0.106ZL*值+0.214Za*值-0.128Zb*值-0.038Z可溶性固形物+0.325Z可滴定酸-0.301Z固酸比+0.233Z出汁率+0.01Z蕓香柚皮苷+0.141Z柚皮苷-0.096Z橙皮苷+0.073Z新橙皮苷-0.115Z抗壞血酸

F3=0.028ZL*值+0.020Za*值-0.168Zb*值+0.053Z可溶性固形物+0.007Z可滴定酸-0.002Z固酸比-0.313Z出汁率+0.051Z蕓香柚皮苷+0.318Z柚皮苷-0.285Z橙皮苷+0.382Z新橙皮苷+0.501Z抗壞血酸

F4=-0.240ZL*值-0.683Za*值+0.04Zb*值+0.245Z可溶性固形物+0.362Z可滴定酸-0.132Z固酸比+0.213Z出汁率-0.060Z蕓香柚皮苷+0.155Z柚皮苷+0.137Z橙皮苷-0.081Z新橙皮苷+0.203Z抗壞血酸

以每個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)重對(duì)主成分得分進(jìn)行加權(quán)平均,即:H=(41.479F1+22.357F2+11.701F3+9.53F4)/85.068,求得主成分綜合得分。根據(jù)主成分綜合得分可得綜合排名在前5位的酸橙株系依次是‘宜章-Ⅰ’、‘湘陰-Ⅰ’、‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅱ’。主成分1、2和4主要代表的酸橙加工品質(zhì)方面的指標(biāo),因此這3個(gè)主成分的綜合得分,排名在前5位的是‘宜章-Ⅰ’、‘湘陰-Ⅰ’、‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’和‘沅陵-Ⅰ’。而主成分3主要代表的是酸橙功能活性方面的指標(biāo),根據(jù)此項(xiàng)排名在前6位的是‘瀘溪-Ⅵ’、‘瀘溪-Ⅱ’、‘宜章-Ⅰ’、‘瀘溪-Ⅴ’、‘瀘溪-Ⅲ’、‘瀘溪-Ⅳ’。

表6 酸橙品質(zhì)指標(biāo)的主成分得分系數(shù)矩陣Table 6 The score coefficient matrix ofprincipal components of Citrus aurantium L.

2.4酸橙株系的聚類(lèi)分析

根據(jù)酸橙的12項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果,采用SPSS 18.0[20]對(duì)14個(gè)酸橙株系進(jìn)行了快速聚類(lèi)分析,結(jié)果如圖1所示。參照主成分分析和聚類(lèi)分析的結(jié)果,考慮以10為指標(biāo)類(lèi)別劃分距離,將14個(gè)株系聚為3類(lèi)。主成分綜合得分在前5位的株系‘宜章-Ⅰ’、‘湘陰-Ⅰ’、‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅱ’被聚類(lèi)分析分為了兩類(lèi),前2位的株系‘宜章-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅰ’被聚為一類(lèi),后3位的株系‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅱ’被聚為一類(lèi)。同時(shí),主成分3代表的酸橙功能活性成分方面的指標(biāo),其排名在前6位的是‘瀘溪-Ⅵ’、‘瀘溪-Ⅱ’、‘宜章-Ⅰ’、‘瀘溪-Ⅴ’、‘瀘溪-Ⅲ’、‘瀘溪-Ⅳ’,除了綜合排名最好的‘宜章-Ⅰ’,剩下的5個(gè)株系在聚類(lèi)分析中正好全部被聚為了一類(lèi),與主成分分析的結(jié)果一致。

圖1 不同株系酸橙聚類(lèi)分析樹(shù)狀圖Fig.1 Cluster analysis dendrogram of Citrus aurantium L. from different strains

3 討論

對(duì)于多樣品多指標(biāo)的品質(zhì)分析,無(wú)論是采用指標(biāo)相關(guān)性分析,還是現(xiàn)在越來(lái)越廣泛地應(yīng)用的主成分分析[21-22]和聚類(lèi)分析[23-24],都有助于研究者從不同角度對(duì)樣品進(jìn)行篩選和判斷。

3.1 從不同酸橙品種不同指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果來(lái)看,L*值、b*值與蕓香柚皮苷、柚皮苷、新橙皮苷成極顯著相關(guān),說(shuō)明黃酮類(lèi)物質(zhì)的含量與果汁的色澤有密切的聯(lián)系。由于蕓香柚皮苷、柚皮苷和新橙皮苷都是黃酮類(lèi)物質(zhì),本身具有淡黃的色澤,故確實(shí)會(huì)在一定程度上會(huì)影響到L*值和b*值的測(cè)定結(jié)果,因此證明了此相關(guān)性的準(zhǔn)確性。同時(shí),該結(jié)論也可以作為肉眼判斷酸橙果汁中黃酮物質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 主成分分析是一個(gè)運(yùn)用少量相關(guān)性較小的綜合指標(biāo)來(lái)代替原來(lái)多個(gè)具有相關(guān)性指標(biāo)信息的降維分析方法,它既能剔除不重要的部分,保留重要信息,也能避免重復(fù)信息的干擾。從酸橙株系主成分分析的結(jié)果來(lái)看,主成分3代表酸橙的生物活性成分含量的排名,而排名顯示生物活性物質(zhì)(黃酮類(lèi)成分與抗壞血酸)含量較高的株系多屬于野生栽培種,如‘宜章-Ⅰ’、‘瀘溪-Ⅱ’、‘瀘溪-Ⅲ’、‘瀘溪-Ⅳ’、‘瀘溪-Ⅴ’、‘瀘溪-Ⅵ’等,且除排名第1的‘宜章-Ⅰ’外,生物活性成分含量排名前6位的都來(lái)自于瀘溪縣,這可能與當(dāng)?shù)氐耐寥?、溫度、光照等生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān),有待進(jìn)一步研究。同時(shí)也說(shuō)明野生株系的篩選對(duì)功能營(yíng)養(yǎng)成分豐富的優(yōu)良品種的保存與改良具有一定的意義。另外,綜合排名在前面的有3個(gè)野生株系‘宜章-Ⅰ’、‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’綜合品質(zhì)較好,可以與實(shí)生株系‘湘陰-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅱ’相媲美,可作為較理想的加工型酸橙株系進(jìn)行推廣繁殖與馴化栽培。

3.3 聚類(lèi)分析是將多個(gè)不同的研究對(duì)象通過(guò)集合分組成為由類(lèi)似的對(duì)象組成的多個(gè)類(lèi)的分析過(guò)程。同一個(gè)類(lèi)中的對(duì)象有很大的相似性,而不同類(lèi)間的對(duì)象有很大的相異性。聚類(lèi)分析的目標(biāo)就是在相似的基礎(chǔ)上收集數(shù)據(jù)來(lái)分類(lèi)。從酸橙株系聚類(lèi)分析的結(jié)果來(lái)看,主成分分析綜合得分前2位的株系‘宜章-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅰ’被聚為一類(lèi),得分在3～5位的株系‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅱ’被聚為一類(lèi)。同時(shí),‘瀘溪-Ⅵ’、‘瀘溪-Ⅱ’、‘瀘溪-Ⅴ’、‘瀘溪-Ⅲ’、‘瀘溪-Ⅳ’,在生物活性成分方面表現(xiàn)突出,且在聚類(lèi)分析中正好被聚為一類(lèi),與主成分分析的結(jié)果一致,此結(jié)果可以為酸橙的選育提供直觀的依據(jù)。如綜合品質(zhì)優(yōu)良的一類(lèi)株系(‘宜章-Ⅰ’、‘湘陰-Ⅰ’、‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’和‘湘陰-Ⅱ’),可與生物活性成分含量較高的一類(lèi)株系(‘瀘溪-Ⅵ’、‘瀘溪-Ⅱ’、‘瀘溪-Ⅴ’、‘瀘溪-Ⅲ’、‘瀘溪-Ⅳ’)進(jìn)行雜交培育,進(jìn)一步提高酸橙的綜合品質(zhì)。

4 結(jié)論

對(duì)湖南省11個(gè)野生酸橙株系與3個(gè)果園實(shí)生繁殖栽培株系熟果的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定,并采用主成分分析法與聚類(lèi)分析法進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,結(jié)果表明野生株系之間以及野生與實(shí)生株系之間在品質(zhì)上存在顯著性差異。主成分綜合得分較高的5個(gè)株系為‘宜章-Ⅰ’、‘湘陰-Ⅰ’、‘長(zhǎng)沙-Ⅰ’、‘衡東-Ⅰ’和 ‘湘陰-Ⅱ’,聚類(lèi)分析將14個(gè)酸橙株系聚為3類(lèi),其中生物活性成分含量較高的一類(lèi)株系大部分來(lái)自于瀘溪,與主成分分析的結(jié)果一致。從本文的分析結(jié)果來(lái)看,通過(guò)對(duì)酸橙重要指標(biāo)的科學(xué)檢測(cè)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,使酸橙品質(zhì)的評(píng)價(jià)更為直觀,這對(duì)于優(yōu)良株系的選育與推廣具有重要意義。同時(shí)橘農(nóng)也可以根據(jù)企業(yè)不同的需求,以加工品質(zhì)或者功能活性成分含量作為衡量指標(biāo)進(jìn)行株系繁育與栽培,既能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,也能提升酸橙加工產(chǎn)品的品質(zhì)。

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QualityanalysisandevaluationofCitrusaurantiumL.wildstrainsfromHunanprovince

YANGShui-zhi1,ZHOUChang-fu1,GONGBi-ya1,LIGao-yang2,LIQi-li2,*,SHANYang3,YUYing-hong3

(1.The Institute of Horticulture,Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410125,China;2.Hunan Agricultural Product Processing Institute,Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410125,China;3.Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410125,China)

Quality indexes of 14CitrusaurantiumL.wild strains from Hunan province were analyzed in terms of 12 attributes,including CIEL*,a*andb*values,juice yield,total soluble solid(TSS),titratable acid,TSS-acid ratio,narirutin,naringin,hesperidin,neohesperidin,and ascorbic acid. Then principal component analysis(PCA)and cluster analysis were carried out according to above 12 attributes. Results indicated that the quality indexes of different wild strains ofCitrusaurantiumL.had significant differences. The PCA results indicated that ‘Yizhang-Ⅰ’,‘Xiangyin-Ⅰ’,‘Changsha-Ⅰ’,‘Hengdong-Ⅰ’and ‘Xiangyin-Ⅱ’ had better overall quality among the strains tested. Cluster analysis showed that 14 strains ofCitrusaurantiumL.could be divided into 3 classes:the first class was wild strain ‘Yizhang-Ⅰ’ and seedling strain ‘Xiangyin-Ⅰ’ with the highest score in PCA,the second class was wild strain‘Changsha-Ⅰ’,‘Hengdong-Ⅰ’and seedling strain ‘Xiangyin-Ⅱ’ ranked 3rd-5th in PCA. The result of cluster analysis was consistent with the result of PCA. The three wild strain ‘Yizhang-Ⅰ’,‘Changsha-Ⅰ’ and ‘Hengdong-Ⅰ’ screened with the highest comprehensive quality could be extended in large.

CitrusaurantiumL.;principal component analysis;cluster analysis;quality evaluation

2017-02-13

楊水芝(1967-)，女，碩士，副研究員，研究方向:柑橘資源與栽培技術(shù)研究，E-mail：532135217@qq.com。

*通訊作者:李綺麗(1986-)，女，博士，助理研究員，研究方向:果蔬加工及綜合利用，E-mail：358671780@qq.com。

第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集。

TS255

:A

:1002-0306(2017)16-0043-07

10.13386/j.issn1002-0306.2017.16.009