基于品質(zhì)指標(biāo)的蘋果濁汁品種與產(chǎn)地差異性分析

郭 爽，劉 璇，畢金峰，李 斌*，張 彪，郭崇婷，曹 風(fēng)

中國是世界第一大蘋果生產(chǎn)國，種植廣泛，品種豐富[1]。目前，我國蘋果有七大主產(chǎn)省份，分別是陜西、山東、河南、山西、河北、遼寧和甘肅。各蘋果主產(chǎn)區(qū)主要栽培品種集中在富士系、嘎拉系和元帥系，其他品種如秦冠、金冠、青蘋、喬納金等也有較高產(chǎn)量[2-3]。山東省是最適蘋果生長的地區(qū)之一，生長季節(jié)氣溫較高，有利于中早熟品種提早成熟上市。沿海地區(qū)夏季冷涼、秋季長，光照充足，是我國中、晚熟品種的最大商品生產(chǎn)區(qū)。不同品種不同產(chǎn)區(qū)的蘋果，由于其先天遺傳基因不同，以及光照強(qiáng)度、降水量、土壤條件等栽培條件不同，蘋果原料的性狀各有差異，從而對蘋果加工制品的品質(zhì)有較大影響。

蘋果加工制品包括蘋果汁、醋、干、罐頭、醬、果脯、粉和果汁飲料等[4]。蘋果汁是世界上除橙汁以外的第2大果汁[5]，是蘋果加工的主要方向[6]。蘋果汁主要有清汁與濁汁兩類產(chǎn)品，其中濁汁既含有豐富的營養(yǎng)，又保持良好的天然風(fēng)味[7]，日益受到消費(fèi)者關(guān)注。非濃縮還原型（not from concentrate，NFC）果汁，是新鮮果蔬直接榨汁后，經(jīng)過過濾、均質(zhì)、殺菌處理，全程冷鏈保藏的果汁類型[8]。NFC蘋果濁汁口感、風(fēng)味和營養(yǎng)更接近新鮮蘋果，越來越受到消費(fèi)者青睞[9]，成為蘋果加工的一個(gè)新的發(fā)展方向。

Wu Xiaohong等[10]對5 個(gè)不同品種蘋果，共200 份樣品中的可溶性固形物含量、酸度等基礎(chǔ)理化指標(biāo)進(jìn)行模糊判別分析后發(fā)現(xiàn)，不同品種蘋果的可溶性固形物含量、酸度差異性較大，對蘋果原料的理化品質(zhì)有著較大影響。可溶性固形物含量或者酸度差異較大的品種之間，其在判別分析圖中分布較遠(yuǎn)。Guo Jing等[11]對50 份不同蘋果汁樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行主成分分析與判別分析后發(fā)現(xiàn)，不同品種蘋果汁的風(fēng)味品質(zhì)存在較大差異，在二維分布中可以非常好地分離。而旬邑、永壽2 個(gè)產(chǎn)地的揮發(fā)性物質(zhì)較為接近，故其蘋果汁品質(zhì)性狀相似。說明蘋果原料中所包含的揮發(fā)性物質(zhì)對蘋果汁的風(fēng)味品質(zhì)有較大影響。Alonso-Salces等[12]對31 種蘋果的果肉、果皮、果汁中所含多酚組分及含量進(jìn)行測定。通過聚類及主成分分析對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)現(xiàn)，多酚對蘋果的口味有較大影響。味苦的蘋果品種所含多酚組分及含量存在一定程度的一致性，聚集在一起。Belton等[13]對26 份蘋果汁樣品中的蘋果酸、蔗糖、果糖、葡萄糖含量進(jìn)行測定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從原始變量的相關(guān)矩陣出發(fā)進(jìn)行主成分分析與從原始變量的協(xié)方差矩陣出發(fā)進(jìn)行主成分析相比，得到的樣品分布圖更加美觀。經(jīng)判別分析后發(fā)現(xiàn)，不同品種間的糖酸含量差異較大，果汁品質(zhì)性狀有明顯差別。在前人的研究中，涉及的品質(zhì)指標(biāo)較為單一，并且較少關(guān)注產(chǎn)區(qū)間差異性。

本實(shí)驗(yàn)擬從我國蘋果主產(chǎn)區(qū)選擇具有代表性的品種，通過對蘋果濁汁的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的測定。運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，分析基于蘋果濁汁的品質(zhì)指標(biāo)能否體現(xiàn)出不同品種以及不同產(chǎn)地間的差異性。在此基礎(chǔ)上，針對優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)山東省，研究不同品種在這一地域表現(xiàn)出的差異性。同時(shí)，針對我國最大的主栽品種富士系，觀察其在不同地域間表現(xiàn)出的差異性，為加工專用品種的選育及標(biāo)準(zhǔn)化提供數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

參試蘋果共21 個(gè)主栽品種（新紅星、長富2號、華金、金冠、華紅、秋錦、寒富、華月、國光、喬納金、昌紅、華富、紅富士、紅將軍、澳洲青蘋、長蜜歐、秦冠、瑞洋、秦紅、王林、花牛），分別采自我國7 個(gè)不同主產(chǎn)區(qū)（遼寧、山東、陜西、山西、河北、新疆、甘肅）。原料來源見表1。

表1 蘋果品種與產(chǎn)地Table 1 Cultivars and geographical origins of apple samples

遵循在蘋果可采成熟期采摘套袋果實(shí)，從樹冠外圍中部隨機(jī)抽樣，每個(gè)品種采集3 株果樹，及時(shí)冷卻，0～4 ℃貯藏運(yùn)輸?shù)牟墒赵瓌t。

95%乙醇、氫氧化鈉（均為分析純） 北京化學(xué)試劑公司；福林-酚試劑、磷酸（均為分析純） 美國Sigma公司；蔗糖、葡萄糖、果糖、蘋果酸、檸檬酸（均為色譜純） 北京百靈威公司；甲醇、乙腈（均為色譜純） 美國Thermo Fisher公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HR1876飛利浦榨汁機(jī) 荷蘭皇家飛利浦集團(tuán)；2100 N哈希濁度儀 美國哈希公司；Color Quest XT色差計(jì) 美國Hunterlab公司；UV-1800紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；WZB 45數(shù)顯折光儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司；Testo 205 pH計(jì) 深圳德圖儀表有限公司；3K15高速冷凍離心機(jī) 德國Sigma公司。

1.3 方法

1.3.1 蘋果濁汁的制備

每個(gè)品種蘋果取30 kg果實(shí)，用去離子水清洗干凈后使用紗布擦干。將果實(shí)四分法切塊并去除萼片、果柄后進(jìn)行榨汁，添加0.2 g/kg的抗壞血酸對果汁進(jìn)行護(hù)色，并立即加熱至90 ℃維持30 s，經(jīng)200 目尼龍布過濾（擠壓至無果汁流出）后進(jìn)行均質(zhì)（30 MPa）。

1.3.2 蘋果濁汁品質(zhì)指標(biāo)測定

1.3.2.1 出汁率測定

基于每個(gè)品種單果質(zhì)量的大小，選取具有代表性鮮果3～5 個(gè)（單果質(zhì)量均在100 g以上），稱取質(zhì)量。并且參照1.3.1節(jié)方法進(jìn)行果汁制備，稱取所得果汁質(zhì)量。質(zhì)量結(jié)果均以g表示。出汁率按公式（1）計(jì)算：

1.3.2.2 濁度測定

原始濁度[14]：采用濁度儀測定。量取30 mL稀釋后的樣品置于樣品池中，于10 s內(nèi)輕輕上下翻滾6 次后測定濁度，結(jié)果以NTU表示。

離心濁度[14]：采用濁度儀測定。將40 mL果汁于4 200 r/min、20 ℃離心15 min后取上清液。量取30 mL上清液置于樣品池中，于10 s內(nèi)輕輕上下翻滾6 次后測定濁度，結(jié)果以NTU表示。

1.3.2.3 顏色、褐變度及透光率測定

果汁顏色[15]：采用色差儀（CIE測色系統(tǒng)）測定。結(jié)果以L*、a*、b*值表示。

褐變度[16]測定：將5 mL果汁與5 mL 95%乙醇溶液于7 800 r/min、4 ℃離心10 min，取上清液（以蒸餾水為空白），在波長420 nm處測定吸光度。

透光率[17]的測定：以蒸餾水為空白測定波長650 nm處果汁的吸光度表示，記作T650。

1.3.2.4 組分測定

可溶性固形物含量[18]的測定：參照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射儀法》；可滴定酸含量[19]的測定：參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》；還原糖含量[20]的測定：參照GB 5009.7—2016《食品中還原糖的測定》（第一法）；VC[21]含量的測定：參照GB 5009.86—2016《食品中抗壞血酸的測定》（第一法）；鉀[22]含量的測定：參照GB 5009.91—2017《食品中鉀、鈉的測定》（火焰原子吸收光譜法）；鈣[23]含量的測定：參照GB 5009.92—2016《食品中鈣的測定》（火焰原子吸收光譜法）；鎂[24]含量的測定：參照GB 5009.241—2017《食品中鎂的測定》（火焰原子吸收光譜法）；單體糖[25]組分及含量的測定：參照GB 5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》（第一法）；有機(jī)酸[26]含量的測定：參照GB 5009.157—2016《食品有機(jī)酸的測定》。

總酚含量[27]的測定：將5 mL果汁與10 mL 100%甲醇溶液一并加入到離心管中，超聲30 min后于4 ℃條件下避光靜置16～24 h，10 000 r/min離心10 min，取上清液置于4 ℃條件下24 h內(nèi)測定。取0.5 mL稀釋后的待測液，加入1 mL 10%福林-酚顯色劑，放置6 min，加入2 mL 7.5%碳酸鈉溶液，定容至10 mL，30 ℃放置60 min，并于波長765 nm處測定吸光度，樣品的總酚含量以每毫升含有的沒食子酸當(dāng)量（gallate acid equivalent，GAE）表示（μg GAE/mL）。

總糖含量[28]測定：參照菲林試劑容量法。稱取試樣5～10 g于250 mL容量瓶中。加水50 mL搖勻，于45 ℃水浴1 h。緩慢加入乙酸鋅溶液和亞鐵氰化鉀溶液各5 mL。加水混勻至刻度后靜置30 min，用干燥濾紙過濾。吸取2 份50 mL上述試樣處理液。分別置于100 mL容量瓶中，其中一份加5 mL鹽酸，68～70 ℃水浴中加熱15 min。冷卻后加兩滴甲基紅指示液，加水至刻度混勻。準(zhǔn)確吸取堿性酒石酸銅甲液、乙液各5 mL。置于錐形瓶中，加水10 mL。使用滴定管滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液約9 mL，加熱至沸騰，滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液直至溶液藍(lán)色剛好退去。重復(fù)操作3 次，記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，計(jì)算平均值。標(biāo)定計(jì)算公式：A=滴定消耗糖標(biāo)準(zhǔn)溶液體積×1.000。吸取堿性酒石酸銅甲液、乙液各5 mL置于錐形瓶中。加水10 mL，加熱至沸騰。繼續(xù)滴加樣品溶液，直至藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)。記錄樣品溶液消耗體積?？偺呛堪垂剑?）計(jì)算：

式中：X為試樣中總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以葡萄糖計(jì)）/%；A為堿性酒石酸銅溶液（甲、乙液各半）相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量/mg；m為試樣的質(zhì)量/g；V0為試樣經(jīng)前處理后定容的體積/mL；V1為測定時(shí)平均消耗試樣溶液體積/mL；2為試樣水解時(shí)稀釋倍數(shù)。

1.3.3 蘋果濁汁抗氧化活性測定

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）法：參考Abirami等[29]報(bào)道的方法，略有改動。將2 mL稀釋過的樣品提取液與4 mL濃度為100 μmol/L DPPH溶液（80%乙醇溶液溶解）混勻，暗處靜置30 min后，于波長517 nm處用紫外分光光度儀測定吸光度。以Trolox濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果以μmol Trolox/mL表示。

2,2’-聯(lián)氮-雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（2,2’-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)，ABTS）法：參考Huang Haizhi等[30]報(bào)道的方法，略有改動。將2.45 mmol/L過硫酸鉀與7 mmol/L ABTS溶液混勻（1∶1，V/V），暗處30 ℃放置16 h后，用80%乙醇溶液稀釋（將近50 倍）時(shí)其吸光度小于0.700±0.02，制成ABTS溶液。0.8 mL用80%乙醇溶液稀釋過的提取液與7.2 mL的ABTS溶液混合均勻，靜置6 min后于波長734 nm處測定吸光度。結(jié)果以μmol Trolox/mL表示。

三價(jià)鐵離子還原（ferric reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）法：參考Kim等[31]報(bào)道的方法，略有改動。將pH 3.6濃度為300 mmol/L的醋酸鹽緩沖液、10 mmol/L 2,4,6-三吡啶基-1,3,5-三嗪溶液（40 mmol/L HCl配制）、20 mmol/L FeCl3溶液按10∶1∶1（V/V）混合，37 ℃保溫30 min，制得FRAP試劑。將6 mL FRAP試劑與0.2 mL適當(dāng)稀釋后的樣品提取液加入試管中，37 ℃保溫30 min后，于波長593 nm處測定吸光度。結(jié)果以μmol Trolox/mL表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 描述性分析

描述性分析可以為若干變量顯示單變量的基本統(tǒng)計(jì)量。采用SPSS 21（SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）軟件進(jìn)行描述性分析，分析各品質(zhì)指標(biāo)的均值、極差、變幅、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。

1.4.2 逐步線性判別分析（stepwise linear discriminant analysis，SLDA）

逐步線性判別分析作為構(gòu)建分類模型的一種方法。其最大化類間方差的比率，最小化類內(nèi)方差的比率。該方法采用SPSS 21軟件進(jìn)行分析。在該方法中，采用逐步變量選取，并且使用Wilks’λ作為標(biāo)準(zhǔn)來選擇參與樣品分類的最重要變量，當(dāng)評估每個(gè)新變量的影響時(shí)，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量來確定λ變化的重要性。在選擇要包含的新變量之前，此過程將檢查以前選擇的所有變量是否保持顯著。如果先前選擇的變量可能不再有用，則會被刪除。當(dāng)沒有其他變量滿足條件，或者當(dāng)下一個(gè)包含的變量是剛被刪除的變量時(shí)，此過程將停止。交叉驗(yàn)證用來評估模型的識別能力和預(yù)測能力[32]。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果濁汁品質(zhì)指標(biāo)描述性分析

表2 蘋果濁汁品質(zhì)性狀及分布Table 2 Quality traits and distributions of cloudy apple juices from different cultivars

L*、a*、b*、褐變度、T650、總酚含量是體現(xiàn)蘋果濁汁色澤品質(zhì)的重要指標(biāo)。如表2所示，其中a*值、褐變度、T650的變異系數(shù)較大，分別為94.07%、42.86%、59.26%。a*值的變化范圍在－0.16～14.34之間，遼寧秋錦的a*值最高，為14.34。新疆富士的a*值最低，為－0.16；褐變度的變化范圍在0.05～0.31之間，遼寧秋錦的褐變度最高，為0.31。河北富士的褐變度最低，為0.05；T650的變化范圍在0.06～1.01之間，山東淄博金冠T650值最高，為1.01。新疆富士的T650值最低，為0.06。表明不同品種、不同產(chǎn)地間蘋果濁汁的色澤品質(zhì)差異較大。

原始濁度、離心濁度與蘋果濁汁的懸浮穩(wěn)定性密切相關(guān)。其變異系數(shù)均較大，分別為70.41%、65.64%。原始濁度的變化范圍在314～8 714 NTU之間，山東沂源金冠原始濁度值最高，為8 714 NTU，河北富士原始濁度值最低，為314 NTU；離心濁度的變化范圍在97～1 171 NTU之間，甘肅花牛離心濁度值最高，為1 171 NTU。河北富士離心濁度值最低，為97 NTU。以上結(jié)果證明品種與產(chǎn)地對蘋果濁汁的懸浮穩(wěn)定性影響較大。

可滴定酸、可溶性固形物、總糖、還原糖、單體糖、有機(jī)酸等指標(biāo)對蘋果濁汁的甜酸度起著重要作用。其中可滴定酸、葡萄糖、蔗糖、蘋果酸、檸檬酸含量的變異系數(shù)較大，分別為35.26%、42.02%、42.40%、37.69%、37.09%?？傻味ㄋ岬淖兓秶?.18%～0.8%之間，遼寧國光的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為0.8%。遼寧華月的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為0.18%；這一結(jié)果表明，相同產(chǎn)區(qū)，不同品種樣品間也具有較大差異。蘋果酸的變化范圍在0%～0.65%之間，陜西澳洲青蘋的蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為0.65%。河北王林的蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低。

VC、鉀、鈣、鎂等營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)中，VC與鈣含量的變異系數(shù)較大，分別為48.16%與58.39%。VC含量的變化范圍在4.7～49.6 mg/100 g之間，河北富士的VC含量最高，為49.6 mg/100 g；新疆富士的VC含量最低，為4.7 mg/100 g。表明相同品種不同產(chǎn)地間的樣品具有較大差異，產(chǎn)地對蘋果濁汁的營養(yǎng)品質(zhì)影響較大。

2.2 基于品質(zhì)指標(biāo)對蘋果濁汁的品種進(jìn)行差異性分析

如圖1所示，在12 個(gè)主栽品種當(dāng)中，新紅星、澳洲青蘋、秦紅、王林、秦冠、瑞洋、國光、花牛品種間的分布較為分散，分離效果較好，具有較大差異。而紅將軍、富士、金冠、長蜜歐品種之間存在不同程度的交叉重疊現(xiàn)象，未能較好地分離。其中，富士品種的樣品量最大，在圖1中的分布也較為集中。

圖1 蘋果濁汁品種的差異性分析Fig. 1 Cultivar discrimination of cloudy apple juices based on quality indexes

對于原始濁度這一重要的加工品質(zhì)指標(biāo)，富士品種的范圍在314～2 724 NTU之間，秦冠品種的范圍在3 840～7 117 NTU之間，可以看出秦冠的原始濁度遠(yuǎn)高于富士。這一現(xiàn)象有可能是富士與秦冠2 個(gè)品種在圖中的分布距離最遠(yuǎn)的原因。富士品種的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.27%～0.5%之間，國光品種的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.48%～0.70%之間，普遍高于富士，這一現(xiàn)象可能是這2 個(gè)品種在圖中的分布無交叉重疊的原因之一。說明不同品種樣品間的品質(zhì)性狀差異較大。

新紅星品種的褐變度變化范圍在0.124～0.134之間，總酚質(zhì)量濃度變化范圍在403.44～528.73 μg GAE/mL之間，DPPH自由基清除能力變化范圍在503.77～708.77 μmol Trolox/mL之間。色澤品質(zhì)指標(biāo)相似并且普遍較高，所以其樣品分布聚集在一起并且與其他品種顯著區(qū)分。秦冠4 個(gè)樣品的L*、b*值、總酚質(zhì)量濃度等色澤品質(zhì)指標(biāo)數(shù)值較為相似，在圖1中呈現(xiàn)聚集狀態(tài)。相同品種的樣品分布較為接近，具有較大的相似性。

除此之外，紅將軍與富士的分布也較為接近。富士中果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2.07%～5.11%之間，葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2.17%～2.89%之間，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.62%～3.39%之間，蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.05%～0.45%之間。紅將軍的果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.74%，葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.34%，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.1%，蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.40%，均在富士還原糖及有機(jī)酸的含量范圍內(nèi)。原因可能是紅將軍是早熟富士的濃紅型芽變[33]，由于受到基因調(diào)控，其糖、酸等營養(yǎng)品質(zhì)接近，所以紅將軍與紅富士相比只是在顏色上稍稍有些差異。在形狀、大小和質(zhì)量上沒有太大區(qū)別。此外，富士品種的糖、酸含量較高，具有較好的營養(yǎng)品質(zhì)。

富士與金冠的重疊率最高，具有相似性。富士中鉀的質(zhì)量濃度在900.7～1 723.12 mg/L之間，鎂的質(zhì)量濃度在18.7～39.8 mg/L之間。金冠中鉀的質(zhì)量濃度在936.6～2 124.62 mg/L之間，鎂的質(zhì)量濃度在24.5～28.8 mg/L之間。可以看出金冠與富士的礦物質(zhì)含量較為接近。主要原因可能是富士大部分品種來自山東省和遼寧省，而金冠品種也來源于山東與遼寧省，同一產(chǎn)區(qū)的蘋果由于其土壤環(huán)境、降水量、日照時(shí)間等因素相同，蘋果中礦物質(zhì)含量接近，所以其營養(yǎng)品質(zhì)性狀會存在不同程度的相似。

2.3 基于品質(zhì)指標(biāo)對蘋果濁汁產(chǎn)地進(jìn)行差異性分析

圖2 蘋果濁汁產(chǎn)地的差異性分析Fig. 2 Geographical rrigin discrimination of cloudy apple juices based on quality indexes

如圖2所示，同一產(chǎn)地的樣品具有一定程度的相似性，分布較為集中。山西省所有樣品的離心濁度、可溶性固形物、可滴定酸等加工品質(zhì)指標(biāo)非常接近，在圖2中分布呈現(xiàn)聚集狀態(tài)。山東金冠的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在11.4%～13.5%之間，可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.25%～0.28%之間。山西秦冠的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在11.0%～11.9%之間，可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.22%～0.28%之間，與山東金冠的含量非常接近，故其分布點(diǎn)也極為接近。其原因可能是秦冠是由金冠和雞冠作為親本雜交選育成功的[34]，其可溶性固形物、可滴定酸等品質(zhì)指標(biāo)存在相似現(xiàn)象。

山西與山東、陜西，甘肅與山東、陜西之間只存在單個(gè)品種交叉重疊現(xiàn)象。其原因可能是山東紅富士、遼寧華富、甘肅紅富士、山西半坡富士、遼寧寒富同屬富士系，其糖、酸等營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)接近。

在這7 個(gè)產(chǎn)地當(dāng)中，河北、新疆與其他任一產(chǎn)地之間均可以顯著分離，具有較大差異?？赡苁且?yàn)楹颖笔悠分械腣C這一營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)含量是最高的，新疆省樣品中的VC含量是最低的。除此之外，河北省樣品的出汁率范圍在64.77%～65.27%之間，原始濁度的變化范圍在314～3 383 NTU之間、可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.20%～0.37%之間，加工品質(zhì)指標(biāo)均較低，加工品質(zhì)較差，其樣品在圖2中的分布與其他產(chǎn)地相比差異最明顯。

甘肅省的DPPH自由基清除能力在441.37～615.48 μmol Trolox/mL之間，ABTS＋·清除能力在785.41～1 021.37 μmol Trolox/mL之間。山西省的DPPH自由基清除能力在389.68～501.39 μmol Trolox/mL之間，ABTS＋·清除能力在622.70～839.07 μmol Trolox/mL之間，普遍低于甘肅省，致使山西省的樣品與甘肅省樣品在圖2中分布無交叉重疊現(xiàn)象，具有較大差異。

2.4 基于品質(zhì)指標(biāo)對山東省蘋果濁汁的品種進(jìn)行差異性分析

針對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)山東省的所有蘋果品種進(jìn)行差異性分析。將SLDA技術(shù)應(yīng)用于由8 個(gè)果汁樣品和25 個(gè)變量組成的自動量化數(shù)據(jù)矩陣中。蘋果品種被設(shè)為分組變量。通過逐步程序保留3 個(gè)變量（F進(jìn)入=3.84，F(xiàn)除去=2.71），并用作LDA分類中的輸入。如表3所示，獲得了100%的識別能力和77.8%的預(yù)測能力。SLDA模型的預(yù)測能力通過使用leave-one-out方法進(jìn)行評估。利用所得3 個(gè)判別函數(shù)對樣品進(jìn)行得分計(jì)算，其結(jié)果見圖3。山東省5 個(gè)主栽品種新紅星、金冠、富士、國光、紅將軍顯著分離，其3-D分布圖相互之間并不存在交叉與重疊現(xiàn)象，具有較大差異。最主要的原因可能是山東省不同品種間的原始濁度、T650、L*值、總酚、果糖、葡萄糖、蘋果酸等品質(zhì)指標(biāo)差異較為明顯。其中紅將軍與煙富6號的三維分布最為接近，可能是因?yàn)槎叩目傻味ㄋ帷⒖扇苄怨绦挝锖枯^為相似。由圖3可以看出，同一產(chǎn)地不同品種蘋果濁汁的分布較為分散，品質(zhì)指標(biāo)間存在較大差異。

表3 對于品種分類的SLDA模型的預(yù)測結(jié)果Table 3 Prediction performance of SLDA model for apple cultivars

圖3 山東省蘋果濁汁品種的差異性分析Fig. 3 Cultivar discrimination of cloudy apple juices from Shandong province based on quality indexes

2.5 基于品質(zhì)指標(biāo)對富士品種的產(chǎn)地進(jìn)行差異性分析

針對優(yōu)質(zhì)品種富士的所有產(chǎn)區(qū)進(jìn)行差異性分析，將SLDA技術(shù)應(yīng)用于由13 個(gè)果汁樣品和25 個(gè)變量組成的自動量化數(shù)據(jù)矩陣中。蘋果產(chǎn)地被設(shè)為分組變量。如表4所示，最終獲得了100%的識別能力和72.7%的預(yù)測能力。由圖4可以看出，遼寧、山西、河北、新疆、甘肅果汁不存在交叉重疊現(xiàn)象，分離效果非常好，具有較大差異。同一品種不同產(chǎn)地樣品間的礦物質(zhì)含量、可溶性固形物含量等品質(zhì)指標(biāo)具有較大差異，數(shù)值有高有低，較為分散。而山東省與陜西省的果汁稍有接近，未能較好地分離。原因可能是山東省的3 個(gè)富士品種分別來源于淄博市、青島市與煙臺市，這3 個(gè)地區(qū)緯度跨幅1°18′，經(jīng)度跨幅3°06′，其土壤環(huán)境、降水量、日照時(shí)間等條件都不同，造成分布圖較為分散，從而與陜西省的分布交匯。由圖4可以看出，同一品種不同產(chǎn)地的蘋果濁汁分布較為分散，其品質(zhì)性狀存在較大差異。

表4 對于產(chǎn)地分類的SLDA模型的預(yù)測結(jié)果Table 4 Prediction performance of SLDA model for producing areas

圖4 富士蘋果濁汁產(chǎn)地的差異性分析Fig. 4 Geographical origin discrimination of cloudy Fuji apple juices based on quality indexes

3 討 論

基于品質(zhì)指標(biāo)對蘋果濁汁的品種與產(chǎn)地進(jìn)行差異分析后發(fā)現(xiàn)，不同品種或者不同產(chǎn)區(qū)間的樣品確實(shí)存在著差異性，其在圖中分布呈現(xiàn)分散狀態(tài)，基于品質(zhì)指標(biāo)和逐步線性判別分析構(gòu)建的品種與產(chǎn)地的區(qū)分模型具有良好的判別效果，即來自山東省不同品種蘋果濁汁的樣品以及來自不同產(chǎn)地富士蘋果濁汁的樣品間均具有較大差異，并且分別獲得了77.8%和72.7%的判別準(zhǔn)確率。而相同品種或者產(chǎn)地的樣品在某些方面也有著相似性，在圖中的分布呈現(xiàn)聚集狀態(tài)。這是因?yàn)樘O果的品種受到遺傳基因的影響，其多酚、有機(jī)酸、糖等重要指標(biāo)受到品種的影響較大，很大程度上反映了蘋果濁汁的色澤、甜酸度等品質(zhì)。除此之外，產(chǎn)地決定著蘋果的栽培環(huán)境，影響著礦物質(zhì)、可溶性固形物等指標(biāo)，反映了蘋果濁汁的營養(yǎng)品質(zhì)。同一產(chǎn)區(qū)不同品種的樣品之間也存在著差異，說明季節(jié)性、果實(shí)成熟度等對蘋果濁汁的品質(zhì)有較大影響。而相同品種不同產(chǎn)區(qū)間樣品的差異性則說明了栽培環(huán)境也會影響蘋果濁汁品質(zhì)。不同品種以及不同產(chǎn)地間樣品的差異性也不同，這是由于蘋果濁汁各品質(zhì)指標(biāo)間的差異大小不同，所以品質(zhì)指標(biāo)的遠(yuǎn)近程度很大程度上反映了樣品間的差異或者相似性。

除了本實(shí)驗(yàn)中所闡述的品種和產(chǎn)地對蘋果濁汁的品質(zhì)有較大影響外，氣候條件也是一個(gè)不可忽視的重要因素。在以后的研究中，可以考察不同氣候條件下生長的蘋果原料，討論其濁汁品質(zhì)的差異性。通過對不同產(chǎn)地不同品種制得的蘋果濁汁指標(biāo)分析，可以找尋其差異性，明確環(huán)境、品種對其品質(zhì)影響大小，為上游育種方向和種植產(chǎn)業(yè)品種結(jié)構(gòu)調(diào)整提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與理論依據(jù)；對蘋果濁汁進(jìn)行識別、分類，可以篩選出影響蘋果濁汁品質(zhì)的核心指標(biāo)，從而指導(dǎo)蘋果制汁企業(yè)對原料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、合理化應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)所提出的分類方法的實(shí)際適用性需要進(jìn)行進(jìn)一步研究，可考慮將研究樣品擴(kuò)展至更廣泛的研究對象中去。此外，必須對具有較大數(shù)據(jù)集的模型進(jìn)行外部驗(yàn)證。

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