戎瑜　王明月　呂岱竹　宋佳　馬晨

摘 ?要：通過主成分分析和聚類分析2種方法對(duì)采自5個(gè)產(chǎn)地的香牙蕉（廣西、云南、福建、海南和廣東）功能性營養(yǎng)成分與品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行比較和分析，首先對(duì)5個(gè)產(chǎn)地香牙蕉樣品的各營養(yǎng)和感官指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)系數(shù)矩陣分析，得到5個(gè)產(chǎn)地香牙蕉樣品分別在F1風(fēng)味和礦物質(zhì)元素指標(biāo)（甜度、可溶性固形物、總酸、水分、鉀、磷、鎂、銅）、F2維生素類指標(biāo)（維生素B₆、煙酸、β-胡蘿卜素和多糖）、F3外觀指標(biāo)（長度和圍徑）、F4感官指標(biāo)（香味、可食率）、F5功能性指標(biāo)（槲皮素、總抗性淀粉）五大主成分上的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)78.89%，因此這5個(gè)因子能夠用作分析香牙蕉品質(zhì)的主要指標(biāo)。通過三維散點(diǎn)圖和計(jì)算綜合得分，云南、廣東、海南省3地香牙蕉樣品總體得分居高，結(jié)果表明香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)較高，而福建省香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)較低。進(jìn)一步結(jié)合聚類分析的層次聚類和K-均值聚類2種分析方法，與主成分分析的結(jié)果一致，云南省香牙蕉品質(zhì)最高，其余產(chǎn)地品質(zhì)分屬一類與二類。這可能與各指標(biāo)差異性分析中的云南省香牙蕉樣品在β-胡蘿卜素、香蕉多糖和礦物質(zhì)元素等指標(biāo)上顯著高于其他4個(gè)產(chǎn)區(qū)（P<0.05）相關(guān)。通過以上不同方法綜合分析，可以得出來自五大產(chǎn)區(qū)的香牙蕉樣品綜合營養(yǎng)品質(zhì)水平，研究結(jié)果為我國香牙蕉的品種培育、產(chǎn)地選擇提供理論依據(jù)及參考。

關(guān)鍵詞：香牙蕉;營養(yǎng)品質(zhì);主成分分析;聚類分析中圖分類號(hào)：S668.1??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Evaluation of Nutrition and Quality of Banana from Different Producing Areas Based on Principal Component Analysis

Abstract： In this study， principal component and cluster analysis methods were used to compare and analyze the functional nutritional components and quality indexes of banana samples collected from Guangxi， Yunnan， Fujian， Hainan and Guangdong?in China. Firstly， five principal components?were obtained according to the correlation coefficient matrix analysis?conducted on nutritional and sensory indexes of banana samples. The five main component factors were detailed as follows： F1 as the index of flavor and mineral elements （sweetness， soluble solids， total acid， water， potassium， phosphorus， magnesium， copper）， F2 as the vitamin index （vitamin B₆， niacin， β-carotene， polysaccharides）， F3 as the appearance index （length and diameter）， F4 as the sensory index （flavor， edible rate）， and F5 as the functional index （quercetin and total resistant starch）， the cumulative variance contribution of the above five principal component factors reached 78.89%. Therefore， they could be used as the main indexes to analyze banana quality.?Through the three-dimensional scatter plot and the calculation of the comprehensive score， the overall scores of Yunnan， Guangdong and Hainan were higher than that of Guangxi and Fujian，?indicating that the?nutrition quality of bananas in the three places was of superior grade， while the nutrition?quality of bananas in Fujian was lower.?The results of hierarchical clustering andK-means clustering were consistent with the results of principal component analysis. The quality of banana in Yunnan was the highest， and the quality of other producing areas belonged to class I and class?II. This might?be related to the fact that the contents of β-carotene， banana polysaccharide and mineral elements in banana?samples of?Yunnan were significantly higher than those in other four producing areas （P<0.05）. Through the comprehensive analysis of the above different methods， the nutrition?quality level of banana samples from the five major producing areas could?be obtained， which would provide?a?theoretical basis and reference significance for the species cultivation and the selection of the production area of the banana in China.E85B7C94-6317-4903-BD2E-2EAFB6888C19

Keywords： banana; nutrition quality; principal?component analysis; clustering analysis

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.05.019

香牙蕉（MusaAAA Group Cavendish），又名華蕉，是一類由中國矮腳蕉變種而來的品種，香牙蕉種植面積約占86%，為我國栽培面積最大的香蕉主栽品種^[1]。香蕉是世界上的重要水果，主要栽種于熱帶、亞熱帶地區(qū)。我國是世界香蕉生產(chǎn)和消費(fèi)大國，香蕉產(chǎn)業(yè)是我國熱帶、亞熱帶地區(qū)的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年五大產(chǎn)區(qū)（廣東、廣西、云南、海南、福建）的香蕉總產(chǎn)量可達(dá)1100萬t，位居世界第二，產(chǎn)值超過300億元^[2]。其中廣東產(chǎn)量占38.53%，位居第一;其次是廣西和云南，分別占26.54%和19.17%;海南、福建分別位居第四、第五，產(chǎn)量分別占12.33%和3.46%。我國生產(chǎn)的香蕉主要以鮮食蕉為主^[3]。

香蕉果肉含豐富的營養(yǎng)能量物質(zhì)，其中碳水化合物20%，蛋白質(zhì)1.2%，脂肪0.6%，還含有鈣、鐵、磷等礦物質(zhì)、微量元素及維生素^[4]?；诓煌a(chǎn)地的香蕉樣本，研究其內(nèi)在營養(yǎng)品質(zhì)與感官等方面的差異十分必要。本文針對(duì)五大產(chǎn)區(qū)采集的香牙蕉樣品，對(duì)各樣品營養(yǎng)功能物質(zhì)（可溶性固形物、總酸、鉀、磷、鎂、銅、煙酸、維生素B₆、β-胡蘿卜素、原花青素、香蕉多糖等）進(jìn)行測定，并結(jié)合單果長、單果圍徑、果肉質(zhì)地、香味等品質(zhì)指標(biāo)的感官分析結(jié)果，進(jìn)一步通過主成分分析和聚類分析方法^[5]對(duì)不同產(chǎn)區(qū)香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)差異進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。目前已有采用不同分析方法研究香蕉品質(zhì)的相關(guān)報(bào)道，及采用主成分分析方法對(duì)其他果品的營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行解析的相關(guān)研究，然而目前尚無采用主成分分析方法對(duì)香蕉果品進(jìn)行分析比較的研究。如趙明等^[6]采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）對(duì)7個(gè)不同品種香蕉果實(shí)的香氣品質(zhì)特征進(jìn)行了分析，篩選出48種揮發(fā)性香氣物質(zhì)，研究結(jié)果顯示香牙蕉品種的香氣物質(zhì)種類和含量均高于粉蕉。徐勝濤等^[7]研究了不同海拔高度對(duì)香蕉營養(yǎng)品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)隨海拔高度的增加香蕉果實(shí)中總糖、總酸、可溶性固形物、蛋白質(zhì)及維生素C的含量均顯著提升，而海拔高度對(duì)香蕉感官品質(zhì)的影響尚無相關(guān)研究。張江周等^[8]研究夏季不同采收時(shí)間對(duì)香蕉果實(shí)品質(zhì)的影響，分別對(duì)斷蕾50、60、70、80 d后果實(shí)可溶性固形物等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)采收時(shí)間的延遲能夠提高果實(shí)重量和可食率，但會(huì)降低果實(shí)的可溶性固形物含量、多酚含量和褐變速率等品質(zhì)指標(biāo)，為香蕉的采收及品質(zhì)提升提供了理論依據(jù)。鄧英毅等^[9]通過比較6個(gè)不同香蕉品種采收后的果實(shí)性狀和產(chǎn)量等，發(fā)現(xiàn)種植于廣西的6種香蕉品種中果實(shí)綜合性狀較好的是‘中蕉4號(hào)‘桂蕉6號(hào)‘中蕉3號(hào)和‘中蕉6號(hào)，而‘南天黃和‘巴西蕉較差。陰芳冉等^[10]基于主成分分析法對(duì)產(chǎn)自河北3個(gè)不同地區(qū)的紅樹莓的營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了分析，由各營養(yǎng)成分的變異系數(shù)及成分載荷散點(diǎn)圖可知，不同產(chǎn)地的營養(yǎng)成分具有顯著差異，根據(jù)各產(chǎn)地綜合評(píng)價(jià)得分可以得到3個(gè)地區(qū)的紅樹莓樣品營養(yǎng)品質(zhì)排序，為紅樹莓的品質(zhì)分析及不同產(chǎn)地栽培控制提供參考數(shù)據(jù)。目前，采用主成分分析法對(duì)不同產(chǎn)地香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)及感官品質(zhì)的評(píng)價(jià)分析研究鮮見報(bào)道。本研究擬通過結(jié)合主成分分析和聚類分析方法評(píng)價(jià)五大產(chǎn)區(qū)香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)及外在感官品質(zhì)的差異性，以期為不同產(chǎn)地香牙蕉品種選育與栽培提供參考。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

分別從廣東湛江、云南景洪、云南勐海、云南紅河、云南金平、云南勐臘、廣西南寧、廣西扶綏、海南昌江、海南樂東、海南儋州、海南澄邁、福建漳州不同產(chǎn)地共采集香牙蕉樣品32份，所采集香牙蕉樣品均為產(chǎn)地基地的種植樣本，采收香牙蕉果實(shí)后使用乙烯利催熟后再對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測^[11]。香牙蕉樣品來源見表1。

維生素C（抗壞血酸）、維生素B₆、β-胡蘿卜素及槲皮素等標(biāo)準(zhǔn)樣品均購于Sigma-Aldrich公司。

1.2方法

1.2.1??單果重、長度、圍徑、果肉質(zhì)地、香味和甜度等感官指標(biāo)測定??設(shè)置參加感官評(píng)價(jià)的人員共26人，分為2組，各組人數(shù)13人，依次通過視覺、嗅覺、味覺感覺器官^[12]評(píng)定不同產(chǎn)地的香牙蕉樣品品質(zhì)。對(duì)圍徑大小進(jìn)行測定，以及對(duì)果實(shí)形狀、果肉顏色、果肉風(fēng)味和質(zhì)地等進(jìn)行感官分析評(píng)價(jià)。

1.2.2 ?可溶性固形物、水分、總酸含量測定??香蕉樣品用攪拌機(jī)研磨成勻漿狀，取少量勻漿液經(jīng)過濾后利用手持式折光儀測定并記錄Brix值，參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 ?折射儀法》測定;水分測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》方法測定;總酸測定參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》方法測定。

1.2.3 ?維生素和礦物質(zhì)元素含量測定??維生素B₆的測定參照GB 5009.154—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B₆的測定》中的HPLC法進(jìn)行測定;煙酸含量測定參照GB 5009.89—2016《食品中煙酸和煙酰胺的測定》方法測定;葉酸含量測定參照GB 5009.211—014《食品中葉酸的測定》方法測定，β-胡蘿卜素含量參照GB 5009.83—2016《食品中胡蘿卜素的測定》方法測定，礦物質(zhì)元素銅參照GB 5009.13—2017進(jìn)行測定;鉀元素參照GB 5009.91—2017進(jìn)行測定;磷元素參照GB 5009.87—2016進(jìn)行測定;鎂元素參照GB 5009.241—2017進(jìn)行測定;錳元素參照GB/T 5009.12—2003進(jìn)行測定。E85B7C94-6317-4903-BD2E-2EAFB6888C19

1.2.4 ?香蕉多糖、總膳食纖維、槲皮素、總抗性淀粉含量測定 ?香蕉多糖含量測定參照王瓊瑤等^[13]的方法，總膳食纖維含量測定參照AOAC認(rèn)定的磷酸緩沖液酶-重量法測定總膳食纖維的含量，槲皮素的測定參照孫悅等^[14]的方法，香蕉中總抗性淀粉含量的測定參照程燕鋒等^[15]的Goni方法進(jìn)行測定。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用?Excel 2010軟件建立不同產(chǎn)地香牙蕉樣品的各類營養(yǎng)成分含量的原始數(shù)據(jù)文檔，用SPSS 19.0軟件中的最小顯著差異法（least-significant difference， LSD）多重比較對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、作圖，并進(jìn)行顯著性分析（P=0.05）。采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行主成分分析，并采用SPSS 19.0軟件中的K-均值聚類和復(fù)式集群條形圖對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析。

公式（1）：

其中，在以上的線性組合中選取的F₁、F₂……F_m依次按X₁、X₂……X_P的所有線性組合中方差順序由大到小排列的，因此依次設(shè)為第1、2……m主成分。F_m表示各因子得分系數(shù)矩陣，X_p表示指標(biāo)變量p，a_mp表示與變量X_p在同一行的因子載荷。

公式（2）：主成分載荷矩陣

其中A_i表示因子載荷矩陣，λ_i表示特征值。

公式（3）：

其中，Y_m表示各主成分值，Z_p表示各變量的標(biāo)準(zhǔn)值，U_mp表示主成分載荷矩陣。

公式（4）：綜合主成分值

以上，以m個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重，計(jì)算主成分綜合模型;根據(jù)主成分綜合模型即可算得綜合主成分值，進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地香牙蕉感官品質(zhì)分析

由不同產(chǎn)地香牙蕉的感官品質(zhì)分析結(jié)果可知（表2），五大產(chǎn)區(qū)香牙蕉樣品在長度、圍徑、甜度和可溶性固形物均無顯著差異，香味和可食率差異顯著（P<0.05）。其中，廣東省和海南省的香味與其他產(chǎn)區(qū)相比，具有顯著性差異（P<0.05）;將香味指標(biāo)按有無香味設(shè)定評(píng)分，廣東省香牙蕉平均香味水平最高，為1.50±0.58，高于平均值29.31%±?5.74%;海南省香牙蕉平均香味水平最低，比平均值低13.79%±1.46%。表明海南省香牙蕉風(fēng)味品質(zhì)比其他產(chǎn)區(qū)弱，而廣東省香牙蕉風(fēng)味品質(zhì)最優(yōu)。廣東省香牙蕉可食率高于其他產(chǎn)區(qū)，為66.30%±?0.54%，高于平均值4.46%±0.54%（P<0.05），而云南省香牙蕉可食率最低，為61.68%±3.43%，低于平均值2.82%±3.43%（P<0.05）。結(jié)果顯示，廣東省香牙蕉的可食率與香味水平在五大產(chǎn)區(qū)中最高，表明其風(fēng)味水平可能與可食率存在相關(guān)性。

2.2不同產(chǎn)地香牙蕉的營養(yǎng)品質(zhì)分析

5個(gè)產(chǎn)地香牙蕉的鎂、銅、錳等礦物質(zhì)元素，β-胡蘿卜素、槲皮素、維生素和總膳食纖維、香蕉多糖等功能性成分的含量具有顯著性差異（P<0.05），結(jié)果見表3。云南省香牙蕉中礦物質(zhì)元素鉀、鎂、銅、錳的含量在5個(gè)產(chǎn)地中均屬最高，其中，鉀元素高于平均值22.22%±3.92%，鎂元素高于平均值44.92%±36.78%，銅元素高于平均值47.30%±37.37%，錳元素高于平均值59.55%±7.59%。除維生素C外，云南省香牙蕉的其他維生素類物質(zhì)和β-胡蘿卜素含量在5個(gè)產(chǎn)地中也最高，其中維生素B₆高于平均值10.82%±0.49%;煙酸含量高于平均值40.19%±?0.37%;葉酸含量高于平均值30.61%±1.92%，β-胡蘿卜素高于平均值28.00%±0.25%。除以上營養(yǎng)元素外，云南省香牙蕉中多糖含量高于平均值34.38%±9.72%，含量遠(yuǎn)高于其他4個(gè)產(chǎn)地。而在其余4個(gè)產(chǎn)地樣品中，福建省香牙蕉的槲皮素和總抗性淀粉含量最高，海南省香牙蕉的總膳食纖維含量最高，廣東省香牙蕉的原花青素含量最高。結(jié)果顯示，五大產(chǎn)區(qū)中云南省的香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)的各項(xiàng)指標(biāo)處于領(lǐng)先地位的占比較大，因而基于以上營養(yǎng)成分分析，可以綜合評(píng)價(jià)得出云南省香牙蕉果實(shí)營養(yǎng)價(jià)值較優(yōu)于其他四大產(chǎn)區(qū)。

2.3香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)與感官品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)與感官品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣（表4）所示，礦物質(zhì)元素鉀、磷、鎂、銅與外在感官指標(biāo)水分、甜度和可溶性固形物之間呈顯著或極顯著正相關(guān)。其中，鉀元素與水分、甜度、可溶性固形物之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.610^**、0.621^**和0.738^**，磷元素與水分、甜度、可溶性固形物之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.561^*、0.647^**和0.825^**，鎂元素與水分、甜度、可溶性固形物之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.583^*、0.646^**和0.747^**，銅元素與水分、甜度、可溶性固形物之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.502^*、0.655^**和0.606^**，表明香牙蕉中礦物質(zhì)元素含量與外在感官品質(zhì)之間存在顯著相關(guān)性。功能性成分中維生素類物質(zhì)的含量與礦物質(zhì)元素含量之間呈顯著正相關(guān)，維生素B₆與鉀、磷、鎂元素之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.685^**、0.531^*和0.648^**，葉酸與鉀、磷、鎂、銅元素之E85B7C94-6317-4903-BD2E-2EAFB6888C19

間的相關(guān)系數(shù)分別為0.631^**、0.679^**、0.657^**和0.581^*，結(jié)果表明維生素類物質(zhì)的含量與礦物質(zhì)類元素含量之間呈顯著正相關(guān)。總膳食纖維含量與維生素類物質(zhì)、β-胡蘿卜素含量呈極顯著正相關(guān);香蕉多糖含量與礦物質(zhì)元素鉀、鎂、維生素B₆、β-胡蘿卜素、總膳食纖維含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.605^**、0.624^**、0.717^**、0.753^**和0.804^**，表明香牙蕉中香蕉多糖含量與礦物質(zhì)元素、維生素和膳食纖維含量顯著相關(guān)。

2.4 不同產(chǎn)區(qū)香牙蕉品質(zhì)的主成分分析

采用主成分分析法對(duì)采自不同產(chǎn)區(qū)香牙蕉的營養(yǎng)品質(zhì)與感官品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，得到香牙蕉品質(zhì)主成分相關(guān)矩陣的特征值、方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率（表5），其中前5個(gè)主成分的特征值較大，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)78.89%，能綜合香牙蕉品質(zhì)的大部分信息，因此選取這5個(gè)主成分作為香牙蕉品質(zhì)的主成分進(jìn)行分析。由表6可知，第1主成分F1貢獻(xiàn)率達(dá)39.053%，表現(xiàn)為其在風(fēng)味（甜度、可溶性固形物、總酸、水分）和礦物質(zhì)元素（鉀、磷、鎂、銅）等指標(biāo)上有較高的正載荷，表明對(duì)第1主成分影響最大的特征向量為風(fēng)味和礦物質(zhì)元素，說明F1主成分是由風(fēng)味和礦物質(zhì)元素指標(biāo)組成的綜合指標(biāo)。第2主成分F2的貢獻(xiàn)率為15.54%，表現(xiàn)在維生素B₆、煙酸、β-胡蘿卜素及香蕉多糖有較高的正載荷，說明此主成分主要由維生素成分決定的。第3主成分F3的貢獻(xiàn)率為12.14%，表現(xiàn)為在長度和圍徑2個(gè)外觀品質(zhì)指標(biāo)上有較高的正載荷。第4主成分F4的貢獻(xiàn)率為6.76%，表現(xiàn)為在香味和可食率2個(gè)指標(biāo)上有較高的正載荷，表明感官指標(biāo)是決定F4的主要因子。第5主成分F5的貢獻(xiàn)率為5.40%，表現(xiàn)為槲皮素和總抗性淀粉具有較高的正載荷，說明功能性指標(biāo)是決定F5的主要因子。由于總方差78.89%的貢獻(xiàn)率來自于前5個(gè)主成分，因此綜合以上5個(gè)主成分的特點(diǎn)，可以認(rèn)為不同產(chǎn)區(qū)香牙蕉營養(yǎng)和感官品質(zhì)的主要差異為感官指標(biāo)（甜度、可溶性固形物、總酸、水分、長度和圍徑）和營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)（鉀、磷、鎂、銅、維生素B₆、煙酸、β-胡蘿卜素、香蕉多糖、槲皮素和總抗性淀粉）。圖1為由主成分因子1、2、3旋轉(zhuǎn)得到的旋轉(zhuǎn)元件圖，其中，X軸表示第1主成分F1，Y軸表示第3主成分F3，Z軸表示第2主成分F2。由圖1可知福建省香牙蕉樣品與其他4個(gè)產(chǎn)區(qū)樣品的分布距離較遠(yuǎn)，表明其按主成分旋轉(zhuǎn)得到的綜合品質(zhì)得分遠(yuǎn)低于其他4個(gè)產(chǎn)區(qū);云南省的香牙蕉的綜合品質(zhì)得分分布較集中，而廣東、海南和廣西的牙蕉樣品品質(zhì)較分散。

2.5 ?不同產(chǎn)地香牙蕉品質(zhì)的聚類分析

2.5.1??層次聚類??選取具有顯著差異的各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)對(duì)5個(gè)產(chǎn)區(qū)香牙蕉品質(zhì)進(jìn)行聚類分析，得到香牙蕉品質(zhì)的聚類分析圖（圖2）。由聚類分析結(jié)果可知，在類間距離為25時(shí)，5個(gè)產(chǎn)區(qū)香牙蕉品質(zhì)可分為2個(gè)類群。第一大類包括廣西、福建、海南和廣東4個(gè)產(chǎn)地的香牙蕉樣品，均為營養(yǎng)品質(zhì)及感官品質(zhì)較低的香牙蕉樣品，其中廣西、海南、福建分別各2個(gè)樣品，編號(hào)分別是19、20、26～29;廣東1個(gè)樣品，編號(hào)為4，此類樣品營養(yǎng)品質(zhì)較低。第二大類包括5個(gè)產(chǎn)區(qū)的香牙蕉樣品，均為營養(yǎng)品質(zhì)及感官品質(zhì)較高的香牙蕉樣品，其中，福建樣品3個(gè)（30～32），廣西樣品4個(gè)（15～17），廣東樣品3個(gè)（1～3），海南樣品5個(gè)（21～25），云南樣品10個(gè)（5～14）。可看出層次聚類分析結(jié)果與主成分旋轉(zhuǎn)元件圖所得結(jié)果一致。

2.5.2K-均值聚類??在分層聚類分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)5個(gè)產(chǎn)區(qū)香牙蕉樣品的品質(zhì)進(jìn)行了K-均值分析，由表7變異數(shù)分析結(jié)果可知，得出的類別在各個(gè)變量上均呈顯著差異（P<0.05），因而該聚類分析結(jié)果可以保留。將數(shù)據(jù)集經(jīng)過聚類得到2個(gè)分組，并作聚類分析復(fù)式條形圖，由圖3可知各產(chǎn)區(qū)中營養(yǎng)品質(zhì)較高屬于類別一的香牙蕉樣品共計(jì)25個(gè)，營養(yǎng)品質(zhì)較低屬于類別二的樣品有7個(gè)，可以看出五大產(chǎn)區(qū)香牙蕉樣品的品質(zhì)大多數(shù)屬于類別一，營養(yǎng)品質(zhì)較高，少量樣品屬于類別二，品質(zhì)較差，這與分層聚類圖2結(jié)果一致。其中，云

南省的香牙蕉品質(zhì)最高，采集的10個(gè)樣品均屬于分類一，與層次聚類和主成分分析結(jié)果一致。

3??討論

在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和順應(yīng)高品質(zhì)消費(fèi)趨勢的新形勢下，消費(fèi)者在選擇購買相同類型商品時(shí)會(huì)優(yōu)先選擇營養(yǎng)價(jià)值更高的品種，因而生產(chǎn)者與研究人員需要將關(guān)注度放到如何提升農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)在營養(yǎng)品質(zhì)上，這對(duì)于提升商品購買力與市場消費(fèi)者喜愛度是十分重要的。香蕉營養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)分為感觀品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)和營養(yǎng)功能品質(zhì)，香蕉作為我國重要的熱帶特色農(nóng)產(chǎn)品，清甜爽口，風(fēng)味怡人，深受消費(fèi)者的歡迎。香牙蕉作為其中數(shù)量最多，種植最廣的品種，研究香牙蕉的內(nèi)在和外在品質(zhì)性狀，發(fā)掘影響香牙蕉營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)的主成分因子不可或缺。

本研究中，β-胡蘿卜素在5個(gè)不同產(chǎn)區(qū)香牙蕉樣品中具有顯著性差異，5個(gè)產(chǎn)區(qū)中，云南省香牙蕉中的β-胡蘿卜素含量，磷、鉀、鎂、銅和錳元素含量均最高，這可能是云南省特殊的喀斯特地貌，同時(shí)其高原和山地地勢占全省面積94%，賦予了特殊的氣候環(huán)境，如晝夜溫差大，水氣凝集導(dǎo)致空氣相對(duì)濕度大，這些獨(dú)特的地理環(huán)境或許是賦予云南省香牙蕉風(fēng)味與營養(yǎng)品質(zhì)顯著高于其他產(chǎn)區(qū)的主要因素之一。香蕉中β-胡蘿卜素含量較高，β-胡蘿卜素作為體內(nèi)維生素A合成的前體（provitamin A carotenoids， pVACs），具有抗衰老、增強(qiáng)免疫、預(yù)防心血管疾病和抗癌等功能，維生素A缺乏可造成“夜盲癥”^[16-17]，因而云南省香牙蕉中β-胡蘿卜含量高利于體內(nèi)維生素A的生成。香蕉果肉顏色與β-胡蘿卜素含量具有相關(guān)性，因而β-胡蘿卜含量不僅與香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)，同時(shí)也與果實(shí)顏色、外觀品質(zhì)具有相關(guān)性。香蕉中富含磷元素，磷是人體必需的元素之一，也是骨骼和牙齒的重要組成部分，能夠保持體內(nèi)ATP代謝的平衡，調(diào)節(jié)能量代謝，參與體內(nèi)酸堿平衡的調(diào)節(jié)及參與體內(nèi)脂肪的代謝^[18]。云南省香牙蕉中磷元素含量最高，同時(shí)其他礦物質(zhì)元素、維生素B₆、葉酸含量均高于其他地區(qū)，維生素B₆、葉酸與礦物質(zhì)元素含量具有顯著相關(guān)性。這些高含量的營養(yǎng)成分共同賦予了云南省香牙蕉突出的營養(yǎng)品質(zhì)。營養(yǎng)與風(fēng)味歷來是人們用來評(píng)價(jià)和挑選農(nóng)產(chǎn)品的主要標(biāo)桿之一，本研究針對(duì)不同產(chǎn)地香牙蕉樣品的營養(yǎng)與感官風(fēng)味指標(biāo)，通過主成分分析和聚類分析方法挖掘影響香牙蕉品質(zhì)的主要指標(biāo)，通過將指標(biāo)得分標(biāo)準(zhǔn)化，分析得到不同產(chǎn)地香牙蕉的品質(zhì)分級(jí)水平。經(jīng)過分析和比較，云南香牙蕉鉀、磷、鎂等礦物質(zhì)元素、維生素B₆和葉酸等含量均顯著高于其他產(chǎn)地，是口感風(fēng)味、營養(yǎng)俱佳的優(yōu)質(zhì)品種。E85B7C94-6317-4903-BD2E-2EAFB6888C19

香蕉多糖在香蕉果肉中含量約占5%，多糖作為存在于天然植物體內(nèi)的大分子量物質(zhì)之一，具有多種功能活性，例如抗腫瘤活性^[19]、自由基清除活性^[20]、促進(jìn)腸道益生菌增殖^[21]及調(diào)節(jié)免疫活性^[22]等，香蕉多糖還可以有效緩解多種慢性疾病^[23]。本研究中不同產(chǎn)地香牙蕉樣品中均含有一定的香蕉多糖成分，其中云南省香牙蕉樣品中香蕉多糖含量最高，為（0.43±0.10）g/100g（以鮮重計(jì)），其抗性淀粉含量較低，為（1.43±0.83）g/100g，相反，福建省香牙蕉樣品中香蕉多糖含量最低，為（0.19±0.15）g/100g，而抗性淀粉含量最高為（3.25±3.44）g/100g，表明香牙蕉中多糖含量與抗性淀粉含量可能存在負(fù)相關(guān)性。

本研究著重比較不同產(chǎn)地香牙蕉的外在感官與內(nèi)在營養(yǎng)品質(zhì)，利用主成分分析法及聚類分析法對(duì)采自5個(gè)產(chǎn)地的香牙蕉樣品進(jìn)行歸類，主成分分析結(jié)果表明，5個(gè)產(chǎn)地的香牙蕉樣品大部分感官及營養(yǎng)品質(zhì)差異性可由選定的營養(yǎng)、活性、感官、功能、品質(zhì)5個(gè)主成分反映。5個(gè)主成分分別是風(fēng)味因子（可溶性固形物、甜度、總酸、水分、鉀、磷、鎂和銅）、營養(yǎng)因子（維生素B₆、煙酸、β-胡蘿卜素和香蕉多糖）、外觀因子（長度、圍徑）、感官因子（可食率香味和）和功能因子（槲皮素、總抗性淀粉）。通過三維散點(diǎn)圖和綜合得分計(jì)算，得出在不同產(chǎn)地的香牙蕉品質(zhì)差異中，福建省香牙蕉總體營養(yǎng)品質(zhì)較低，云南、廣東、海南省香牙蕉營養(yǎng)品質(zhì)較高。根據(jù)聚類分析可以得出，云南省香牙蕉在外在感官品質(zhì)與內(nèi)在營養(yǎng)品質(zhì)2個(gè)方面的品質(zhì)得分顯著高于其他產(chǎn)區(qū)，體現(xiàn)在β-胡蘿卜素、香蕉多糖和礦物質(zhì)元素等指標(biāo)顯著高于其他產(chǎn)區(qū)，因而云南省香牙蕉具有能在消費(fèi)市場進(jìn)行推廣的優(yōu)良品質(zhì)特性。本研究主成分分析法及聚類分析法分類結(jié)果基本一致，為今后香蕉新品種選育和香蕉深加工利用的進(jìn)一步研究提供理論支持。

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