黎永樂(lè)，吳潔婷，鄭彥婕，賈艷玲

（深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，廣東深圳518000）

廣東清新冰糖桔與郁南無(wú)核沙糖桔特性差異研究

黎永樂(lè)，吳潔婷，鄭彥婕*，賈艷玲

（深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，廣東深圳518000）

采集了具有地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)標(biāo)志的廣東清新冰糖桔與郁南無(wú)核砂糖桔共2700個(gè)果實(shí)，通過(guò)感官、理化分析和高效液相色譜法對(duì)14個(gè)常見(jiàn)理化指標(biāo)進(jìn)行分析。采用了變異系數(shù)分析、相關(guān)分析法對(duì)14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行研究，結(jié)果表明所選的各項(xiàng)指標(biāo)具有較好的代表性。通過(guò)主成分分析法與聚類分析法進(jìn)行分類，兩個(gè)產(chǎn)地的樣品得到合理分類。砂糖桔果實(shí)的單果重、橫徑、總糖含量是決定產(chǎn)地分類的關(guān)鍵因素，主成分分析法是對(duì)砂糖桔產(chǎn)地分類的有效方法。

沙糖桔，相關(guān)分析，主成分分析，聚類分析

沙糖桔也稱冰糖桔，作為一種嶺南佳果，以其無(wú)核、清甜多汁等特點(diǎn)，一直以來(lái)都廣受大眾歡迎，而且還出口至歐美、日本等國(guó)家。南方地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始廣泛種植沙糖桔，其中廣東清新冰糖桔和郁南無(wú)核沙糖桔品種均屬于十月桔，且均在2008年被列入我國(guó)的地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品。從外觀上看，兩地區(qū)的沙糖桔并無(wú)明顯的差異，即使從風(fēng)味上一般人也很難分辨出差異。而且由于種植沙糖桔的地方越來(lái)越多，很多非地理標(biāo)志產(chǎn)品也會(huì)冒充地理標(biāo)志產(chǎn)品出售，令清新和郁南兩地的果農(nóng)蒙受巨大的損失。主成分分析法（PCA）是化學(xué)計(jì)量學(xué)的基礎(chǔ)方法，其主要思想是將原來(lái)變量重新組合成一組新的互相無(wú)關(guān)的幾個(gè)綜合變量，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要從中可以取出幾個(gè)較少的總和變量，盡可能多地反映原來(lái)變量的信息，目前已較好地應(yīng)用于中草藥產(chǎn)地分析［1］、氣味分析［2］等領(lǐng)域。聚類分析［3-7］是指將物理或抽象對(duì)象的集合分組成為由類似的對(duì)象組成的多個(gè)類的分析過(guò)程。提取特征因子是地理標(biāo)志產(chǎn)品的檢測(cè)與鑒定技術(shù)研究的關(guān)鍵，本文通過(guò)對(duì)砂糖桔感官理化指標(biāo)的分析，通過(guò)合理的數(shù)據(jù)分析，以期尋找不同砂糖桔產(chǎn)地分類的特征因子。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

樣品 采樣時(shí)間：2008年12月至2009年1月，均為廣東清新冰糖桔與郁南無(wú)核沙糖桔成熟期采摘時(shí)間；采樣方法：樹(shù)齡要求10年左右。分別在廣東清新與郁南各選3個(gè)管理水平較好的果園，以每3株樹(shù)為一組，每株采樹(shù)冠外圍中部的果實(shí)50個(gè)，每個(gè)果園各采集3組，共2700個(gè)砂糖桔果實(shí)。

1.2 檢測(cè)方法

單果重：重量法；果皮及海棉層厚度：顯微鏡法；果肉可溶性固形物：折光率法［8］；果肉可滴定酸：電位滴定法［8］；果肉含水量：干燥箱法；果肉出汁率：榨汁器法［8］；果實(shí)橫徑：游標(biāo)卡尺測(cè)量［8］；果實(shí)縱徑：游標(biāo)卡尺測(cè)量［8］；果肉中總糖含量：菲林試劑滴定法［8］；果肉中Vc含量［10-12］、果肉中葡萄糖含量［9］、果肉中果糖含量［9］、果肉中蔗糖含量［9］：高效液相色譜法；果肉中還原糖含量：斐林試劑滴定法［6］。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

利用spss13.0進(jìn)行變異系數(shù)分析、相關(guān)分析、主成分分析和聚類分析等。

表1 郁南地區(qū)沙糖桔數(shù)據(jù)

表2 清新地區(qū)沙糖桔數(shù)據(jù)

2 結(jié)果與分析

2.1 理化指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

本文對(duì)沙糖桔的研究主要是針對(duì)其常見(jiàn)的理化指標(biāo)，其中單果重、果皮及海棉層厚度、果肉出汁率、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑這5個(gè)指標(biāo)主要反映桔子的外觀差異，而果肉可溶性固形物、果肉可滴定酸、果肉含水量、果肉中總糖含量、果肉中VC含量、果肉中葡萄糖含量、果肉中果糖含量、果肉中蔗糖含量、果肉中還原糖含量這9個(gè)指標(biāo)則從甜、酸兩個(gè)方面反映了桔子的風(fēng)味。

對(duì)采集的全部樣品進(jìn)行了14個(gè)指標(biāo)的測(cè)定，其每組樣品的平均測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1、表2。從測(cè)定結(jié)果看，沙糖桔中蔗糖含量均占總糖的50%以上，這說(shuō)明沙糖桔的甜味主要來(lái)源于蔗糖。對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可見(jiàn)，各項(xiàng)的變異系數(shù)均小于50%，說(shuō)明所選的各項(xiàng)為沙糖桔比較穩(wěn)定的項(xiàng)目，具有比較好的代表性。

表3 沙糖桔各項(xiàng)目變異系數(shù)

2.2 相關(guān)性分析

相關(guān)系數(shù)反映的是數(shù)據(jù)間的相關(guān)程度，相關(guān)度越高，表示兩組數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)的程度越高。對(duì)測(cè)定的14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，沙糖桔中VC含量與可滴定酸含量相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.89，這表明VC是構(gòu)成沙糖桔可滴定酸的主要成分之一。VC與還原糖和總糖含量也存在一定的相關(guān)性，這與VC在生物體中由糖類合成有關(guān)。

表4 沙糖桔各項(xiàng)目的相關(guān)系數(shù)

2.3 主成分分析

14個(gè)理化指標(biāo)經(jīng)主成分分析，前3個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率見(jiàn)表5，累計(jì)貢獻(xiàn)率＞80%，即前3個(gè)主成分可以代表所有變量的信息。各個(gè)指標(biāo)的因子負(fù)荷矩陣如表6所示，因子負(fù)荷能反映各指標(biāo)對(duì)主成分貢獻(xiàn)的大小，因子負(fù)荷的符號(hào)表示各指標(biāo)對(duì)改變主成分值的增減效果。由表7可見(jiàn)，第一主成分中可溶性固形物、總糖和還原糖含量等變量有明顯的正負(fù)荷，表明它們?cè)龃?，第一主成分增大，而果肉含水量、果?shí)橫徑和單果重有較大的逆負(fù)荷，表明它們?cè)龃螅谝恢鞒煞譁p小。當(dāng)某樣品第一主成分值大時(shí)，必有可溶性固形物、總糖和還原糖含量含量較高，而肉含水量、果實(shí)橫徑和單果重較低等特點(diǎn)；第二主成分中果肉出汁率、VC含量有較大正負(fù)荷，因而第二主成分可以稱為“酸度因子”；而第三主成分中果皮厚度有較大的正負(fù)荷。

表5 構(gòu)成各主成分的各個(gè)指標(biāo)

表6 各指標(biāo)在各成分中的載荷矩陣

經(jīng)計(jì)算后各樣品的主成分值如表7所示，根據(jù)得到的各樣品的主成分值，以第一主成分為Z軸，第二主成分為X軸，第三主成分為Y軸，得到各樣品在坐標(biāo)系中的分布圖，如圖1所示，兩個(gè)產(chǎn)地的樣品可以明顯地分類。由表7可見(jiàn)，JZ111號(hào)～JZ133號(hào)郁南樣品的第一主成分得分較低，而JZ21號(hào)1～JZ233號(hào)樣品的第一主成分得分較高。郁南沙糖桔的共同特點(diǎn)是果肉含水量高、單果重和果實(shí)橫徑較大等，清新冰糖桔則具有總糖、果糖含量高、可溶性固型物含量較高等特點(diǎn)。因此從感官上看，郁南桔具有果實(shí)較大、量重等特色，而清新冰糖桔具有含糖量較高、果肉清甜等特點(diǎn)。

表7 各樣品的主成分得分

2.4 聚類分析

聚類分析是常用的多元統(tǒng)計(jì)手段，其主要作用是把相似的個(gè)體歸到一類。圖2為各沙糖桔樣品的聚類分析圖，由圖可知最終所有樣品基本分為兩大類，樣品的分類與實(shí)際樣品的分類基本相符，只有郁南地區(qū)的1組樣品被歸為清新的樣品中，從測(cè)試值來(lái)看，這組樣品的VC的含量明顯比同一產(chǎn)區(qū)其他果園的樣品高。

圖1 各樣品按3個(gè)主成分的分類圖

圖2 各沙糖桔樣品的聚類分析圖

3 討論

對(duì)郁南和清新縣兩地沙糖桔的一些理化指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明：所選擇的指標(biāo)在沙糖桔中均為穩(wěn)定的指標(biāo)，具有較好的代表性，經(jīng)主成分分析，從數(shù)據(jù)中提取出三個(gè)主成分，達(dá)到了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的目的。通過(guò)聚類分析將所有樣品分成兩類，這與實(shí)際情況符合。本文所選取分析的數(shù)據(jù)均是常見(jiàn)的理化指標(biāo)，其中包括了影響沙糖桔外觀、風(fēng)味的指標(biāo)，這些數(shù)據(jù)都比較有代表性并且在日常檢測(cè)中很容易獲得。在往后的工作中將增加樣品的數(shù)量和選取更多有代表性的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)定值與感官評(píng)判指標(biāo)相聯(lián)系，以定量的數(shù)據(jù)對(duì)傳統(tǒng)的感官分類法進(jìn)行描述。本文為地理標(biāo)志產(chǎn)品的分類提供了一種示例，在今后的工作中應(yīng)該收集更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以完善整個(gè)分類模型，并最終確立一種針對(duì)沙糖桔地理標(biāo)志產(chǎn)品的判別模型。

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Study on the characteristics different between the sugar orange from Qingxin and Yunan of Guangdong

LI Yong-le，WU Jie-ting，ZHENG Yan-jie*，JIA Yan-ling
（Shenzhen Academy of Metrology and Quality Inspection，Shenzhen 518000，China）

2700 sugar oranges were collected from two places，Qingxin and Yunan of Guangdong.14 common physical and chemical indices in sugar orange were tested by general physical，chemical methods and HPLC.The data gathered from the test were analyzed by variation and relativity analysis.The results showed the indices were representative.Through principal component analysis and cluster analysis，the samples from two places were classified reasonably to two types.The weight per fruit，diameter of fruit and total sugar content were the key factors to classification.The principal component analysis was useful in classification of sugar orange.

sugar orange；relativity analysis；principal component analysis；luster analysis

TS255.1

A

1002-0306（2011）02-0069-04

2010-03-26 *通訊聯(lián)系人

黎永樂(lè)（1984-），男，助理工程師，研究方向：食品安全檢測(cè)。

國(guó)家公益科研項(xiàng)目（2007GYJ049）。