郭 爽 李 斌 劉 璇 畢金峰* 張 彪 郭崇婷 曹 風(fēng)

（1 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院 沈陽110866 2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京100193）

蘋果是世界上消費(fèi)量最大的水果之一，也是中國農(nóng)業(yè)部確定的11 種優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品之一[1]。中國蘋果資源豐富，是中國第一大果品產(chǎn)業(yè)[2]，年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/2，居世界第1 位[3]。

我國蘋果主產(chǎn)區(qū)主要集中在環(huán)渤海灣、黃土高原、黃河故道和西南冷涼高地，包括遼寧、山東、山西、河北、河南、陜西、甘肅等地[4-5]。其中，山東省氣候濕潤，受海洋氣候影響，春來遲，冬去也遲，土壤類型適于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蘋果。生長期內(nèi)光熱充足，晝夜溫差為9.9～11.4 ℃，有利于晚熟品種著色和品質(zhì)的提高[6]。我國生產(chǎn)上的蘋果主栽品種主要為富士系，其次為元帥系、桔蘋系、喬納金，還有逐漸減少的秦冠、國光、金冠等品種[7]。種植品種以富士為主，占70%以上[8]。因其具有外型美觀、風(fēng)味濃甜、耐貯藏等優(yōu)點(diǎn)，深受消費(fèi)者喜愛[9]。不同品種、產(chǎn)區(qū)的蘋果，由于先天基因組成不同，以及后天光照強(qiáng)度、土壤條件、降水量等環(huán)境因素不同，造成蘋果原料中氨基酸組分含量各有差異，從而對蘋果加工制品的品質(zhì)存在較大影響。

蘋果加工制品主要包括果脯、果醬、罐頭、果干、脆片、果酒、果醋、果汁飲料等[10]。蘋果汁是世界上除橙汁以外的第2 大類果汁[11]，是蘋果加工的主要方向[12]。蘋果汁主要分為清汁與濁汁兩種產(chǎn)品，而蘋果濁汁營養(yǎng)成分更高，香氣更濃，口感更加天然純正[13]，預(yù)計其市場份額會日益增加。有學(xué)者將新鮮蘋果榨汁后直接進(jìn)行巴氏殺菌，在較低溫度的環(huán)境中加工而成的蘋果濁汁定義為NFC蘋果濁汁[14]。NFC 蘋果濁汁的風(fēng)味、口感和營養(yǎng)成分都更加接近新鮮蘋果，越來越受到消費(fèi)者的青睞[15]，成為蘋果加工的一個新的發(fā)展方向。

然而，我國雖具有豐富的蘋果種質(zhì)資源，但其制汁加工特性研究不全面，加工用原料仍以鮮食兼用的混雜品種為主。如何基于蘋果原料的基礎(chǔ)物質(zhì)特性，實(shí)現(xiàn)其加工品品質(zhì)的評價和差異分析，對于我國蘋果資源的高效利用，提升加工品品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及原料專用化水平具有重要意義。前人在其它果蔬原料基礎(chǔ)物質(zhì)方面的研究提供了相關(guān)的研究思路和方法。例如，Welke 等[16]對5 個品種的葡萄酒中的揮發(fā)性成分進(jìn)行多元分析（Fisher 比率、PCA、LDA）發(fā)現(xiàn)，不同品種葡萄酒中的揮發(fā)性成分差異較大。從大量原始變量中選出的2，3-丁二醇、4-戊烯、3-戊烯-2-酮、琥珀酸二乙酯、b-檀香醇、丙二酸二乙酯、二氫-2（3H）-噻吩酮、四氫-2（2H）-吡喃酮、C9 醇、3-甲基-2 （5H）-呋喃酮、9-癸烯酸乙酯、橙花醇等12 種揮發(fā)性化合物，足以使這5 個葡萄酒品種顯著分離，說明不同葡萄酒品種所含揮發(fā)性成分差異較大。Galdón 等[17]測定了來自2 個地區(qū)，共10 個品種的馬鈴薯中的水分、淀粉、纖維、蛋白質(zhì)、抗壞血酸、總酚、酸度、pH、灰分、微量元素等指標(biāo)，結(jié)果表明，除了抗壞血酸以外，其余指標(biāo)的均值均存在較大差異，說明基因型對馬鈴薯中的化學(xué)成分構(gòu)成有重要影響。除此之外，土壤環(huán)境也很重要，尤其是礦物質(zhì)和微量元素。Kosma 等[18]對6 個品種橄欖油中的VC、脂肪酸含量進(jìn)行測定，應(yīng)用多變量方差及線性判別分析后發(fā)現(xiàn)，VC 與脂肪酸組合后的區(qū)分效果最好，各品種間顯示出較大的差異性。其中Adramitiani 品種的脂肪酸含量組成與其它品種之間差異較大，其在圖中分布與其它品種顯著分離。Kokot等[19]對Hangju、Taiju、Gongju 和Boju 等4 個菊花品種中所含活性成分進(jìn)行測定，應(yīng)用主成分分析對樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)現(xiàn)，4 個品種可很好地分離，說明菊花中所含的活性成分對其品質(zhì)有較大影響。在前人的研究中，有關(guān)于氨基酸這一類的指標(biāo)研究較少，而氨基酸這類物質(zhì)與其種質(zhì)資源的遺傳物質(zhì)有密切的關(guān)系，值得從這方面對原料品種和產(chǎn)地差異性開展研究。

本文擬從我國蘋果主產(chǎn)區(qū)選擇具有代表性的品種，對蘋果濁汁的氨基酸組分及含量進(jìn)行測定。運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法分析基于蘋果濁汁的氨基酸含量是否體現(xiàn)不同品種以及產(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產(chǎn)地表現(xiàn)出的差異性。同時，針對我國最大的主栽品種富士系，觀察其在不同產(chǎn)地間表現(xiàn)出的差異性，為加工專用品種的標(biāo)準(zhǔn)化及選育提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

參試蘋果共18 個主栽品種，分別采自我國7個主產(chǎn)區(qū)。蘋果原料品種和產(chǎn)地信息見表1。

遵循在可采成熟期采摘蘋果果實(shí)，從樹冠外圍中部隨機(jī)取樣，以每個品種采集3 株果樹的原則采收、取樣并及時冷卻，0～4 ℃儲藏運(yùn)輸。

1.2 主要試劑

氨基酸混合標(biāo)樣，日本和光純藥工業(yè)株式會社；氯化鈉、三水合檸檬酸三鈉、一水合檸檬酸、正辛酸、丙二醇甲醚、苯駢戊三酮、冰醋酸、苯甲醇，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉、乙酸鈉，美國阿拉丁工業(yè)公司；乙醇，北京邁瑞達(dá)科技有限公司；硼氫化鈉，北京百靈威科技有限公司。

1.3 主要儀器與設(shè)備

L-8900日立全自動氨基酸分析儀，日本株式會社日立制作所；DGG-9203A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司；N-EVAP 氮吹儀，美國Organomation 公司。

1.4 蘋果濁汁的制備

對每個品種的蘋果取30 kg 果實(shí)，用去離子水清洗干凈，然后使用紗布擦干。按照四分法將果實(shí)切塊，去除果柄、萼片后榨汁，添加0.2 g/kg 的抗壞血酸對蘋果汁進(jìn)行護(hù)色，立即加熱至90 ℃并維持30 s，經(jīng)200 目尼龍布過 濾，最后 均質(zhì)（30 MPa）。

1.5 蘋果濁汁中氨基酸的測定方法

1.5.1 樣品前處理（酸水解） 稱取1 g 樣品于水解管中，加入10 mL 6 mol/L 鹽酸，充氮1 min 排出管內(nèi)空氣，蓋緊蓋子，于110 ℃烘箱內(nèi)水解24 h。取出樣品，冷卻至室溫，混勻過濾，定容到50 mL 容量瓶內(nèi) （過濾時用娃哈哈水清洗3 次水解管）。定容，混勻后，取1 mL 氮吹，直至吹干。用0.02 mol/L 鹽酸復(fù)溶1 mL?；靹蚝筮^0.02 μm 濾膜，進(jìn)液相小瓶，待用。

1.5.2 試驗(yàn)方法[20]參照GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》。

1.5.3 儀器條件 分析柱：樹脂2619，4.6 mm×60 mm；除氨柱：樹脂2650，4 mm×50 mm；流速：A 泵0.400 mL/min；B 泵0.350 mL/min；柱溫：57 ℃；反應(yīng)柱溫度：135 ℃。

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

1.6 數(shù)據(jù)分析方法

1.6.1 描述性分析 描述性分析就是對一組數(shù)據(jù)的各種特征進(jìn)行分析，以便描述測量樣本的各種特征及其所代表的總體特征。

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)，這些分析項(xiàng)目是復(fù)雜統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)。

1.6.2 逐步線性判別分析 （stepwise linear discriminant analysis，SLDA） 判別分析，又稱“分辨法”，屬于分類方法的一種。分類的對象要求事先要有明確的類別空間，這一點(diǎn)與聚類分析迥然不同。它是在分類確定的條件下，根據(jù)某一研究對象的各種特征值判別其類型歸屬問題的一種多變量統(tǒng)計分析方法。其基本原理是按照一定的判別準(zhǔn)則，建立一個或多個判別函數(shù)，用研究對象的大量資料確定判別函數(shù)中的待定系數(shù)，并計算判別指標(biāo)。據(jù)此即可確定某一樣本屬于何類。

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，從而對樣品進(jìn)行分類。該方法采用SPSS 21 軟件進(jìn)行分析。采用步進(jìn)式方法，并使用Wilks' lambda 作為標(biāo)準(zhǔn)，選擇對樣品分類最重要的變量。當(dāng)評估每個新變量的影響時，F(xiàn) 統(tǒng)計量是用來確定lambda 變化的重要性。在選擇新變量前，系統(tǒng)將檢查以前所選擇的所有變量是否仍然保持顯著。如果先前所選擇的變量不再保持顯著，則會被刪除。當(dāng)沒有其它變量滿足條件或者當(dāng)下一個所選擇的變量是剛被刪除的變量時，這個過程將終止。交叉驗(yàn)證用來評估模型的識別能力和預(yù)測能力[21]。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果濁汁中氨基酸的描述性分析

參試蘋果濁汁中氨基酸的極差、最小值、最大值、平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)列于表2。丙氨酸、亮氨酸的變異系數(shù)非常大，分別為191.38%，96.91%。丙氨酸的變化范圍在0～10.5 mg/100 g 之間，遼寧華金的丙氨酸含量最高，為10.5 mg/100 g。遼寧華月的丙氨酸含量居中，為4.5 mg/100 g。遼寧喬納金、遼寧秋瑾、遼寧國光等品種的丙氨酸含量最低，均低于檢出限。同一產(chǎn)地，不同品種的丙氨酸含量差異較大，說明品種對蘋果濁汁中的氨基酸含量有較大影響。山東金冠的亮氨酸含量最高，為3.7 mg/100 g。遼寧金冠的亮氨酸含量最低，低于檢出限。同一品種，不同產(chǎn)地的亮氨酸含量差異較為明顯，說明產(chǎn)地對蘋果濁汁中的氨基酸含量也有較大影響。

絲氨酸、纈氨酸、異亮氨酸的變異系數(shù)較大，分別為67.82%，53.60%，57.97%。絲氨酸的變化范圍在12.6～0.9 mg/100 g 之間，遼寧華金的絲氨酸含量最高，為12.6 mg/100 g。山西半坡富士的絲氨酸含量最低，為0.9 mg/100 g；纈氨酸的變化范圍在0.4～3.1 mg/100 g 之間，山東新紅星的纈氨酸含量最高，為3.1 mg/100 g。遼寧華富的纈氨酸含量最低，為0.4 mg/100 g。異亮氨酸的變化范圍在0～4.5 mg/100 g 之間，遼寧秋瑾的異亮氨酸含量最高，為4.5 mg/100 g。遼寧金冠的異亮氨酸含量最低，低于檢出限。上述結(jié)果說明不同品種、產(chǎn)地的蘋果濁汁的氨基酸含量差異較大。

天門冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、甘氨酸、賴氨酸及氨基酸總量的變異系數(shù)相對較小，分別為43.92%，45.70%，28.37%，35.16%，47.47%，39.40%。天門冬氨酸相比于其它種類的氨基酸，含量相對較高，變化范圍在21.8～235.6 mg/100 g 之間，是總氨基酸含量的主要貢獻(xiàn)者。遼寧華金的天門冬氨酸含量最高，為235.6 mg/100 g。甘肅金冠的天門冬氨酸含量最低，為21.8 mg/100 g；蘇氨酸的變化范圍在0.3～2.4 mg/100 g 之間。山西國光的蘇氨酸含量最高，為2.4 mg/100 g。遼寧長富二號的蘇氨酸含量最低，為0.3 mg/100 g；谷氨酸的變化范圍在4.6～15.7 mg/100 g 之間。山東金冠的谷氨酸含量最高，為15.7 mg/100 g。山西半坡富士的谷氨酸含量最低，為4.6 mg/100 g。甘氨酸含量的變化范圍在0.8～3.6 mg/100 g 之間，陜西國光的甘氨酸含量最高，為3.6 mg/100 g。山東紅將軍的甘氨酸含量最低，為0.8 mg/100 g；賴氨酸含量的變化范圍在0.4～2.9 mg/100 g 之間。山東金冠的賴氨酸含量最高，為2.9 mg/100 g。遼寧長富二號的賴氨酸含量最低，為0.4 mg/100 g。氨基酸總和的變化范圍在38.2～289.4 mg/100 g 之間，遼寧華金的氨基酸總和最高，為289.4 mg/100 g。甘肅金冠的氨基酸總和最低，為38.2 mg/100 g。不同樣品間的氨基酸含量差別較大，受品種和產(chǎn)地影響較為明顯。

表2 蘋果濁汁中氨基酸的品質(zhì)性狀及分布Table 2 Traits and distributions of amino acid in cloudy apple juices with different cultivars

2.2 基于氨基酸含量對蘋果濁汁品種的差異性分析

基于氨基酸含量對蘋果濁汁品種間的差異性進(jìn)行分析，其分布如圖1所示。18 個主栽品種中，秋瑾、長蜜歐、紅將軍、瑞洋、秦冠、華紅、新紅星、王林、花牛、華金品種間的分布較為分散，分離效果較好，具有較大差異。而富士、昌紅、澳洲青蘋、華月、喬納金、秦紅、金冠、國光品種間存在不同程度的交叉重疊現(xiàn)象，未能較好地分離。其中，富士品種的樣品最多，在圖中的分布也較為集中。

遼寧華金品種的天門冬氨酸含量最高，為235.6 mg/100 g；絲氨酸含量最高，為12.6 mg/100 g；丙氨酸含量最高，為10.5 mg/100 g，氨基酸總和含量最高，為289.4 mg/100 g。與其它品種相比，具有4 個“至高點(diǎn)”，這一品種分布在圖中的邊緣，與其它各品種之間無交叉重疊現(xiàn)象，具有較大差異。遼寧秋錦品種的異亮氨酸含量最低，為4.5 mg/100 g，其在圖中的分布同樣較為邊緣，與其它各品種之間較為不同。這一現(xiàn)象說明不同品種間氨基酸含量具有較大差異。

秦冠品種的絲氨酸含量范圍在2.0～4.9 mg/100 g 之間，纈氨酸含量范圍在0.9～2.8 mg/100 g之間，賴氨酸含量范圍在1.3～2.3 mg/100 g 之間，亮氨酸含量范圍在1.6～2.9 mg/100 g 之間。這4 種氨基酸含量均較低且非常接近，導(dǎo)致秦冠品種的4 個樣品在圖中的分布聚集在一起。國光品種的天門冬氨酸含量范圍在117.4～143.3 mg/100 g 之間，蘇氨酸含量范圍在0.8～2.4 mg/100 g 之間，谷氨酸含量范圍在11.2～14.7 mg/100 g 之間。這3 種氨基酸含量均較高且較為接近，導(dǎo)致國光品種的3 個樣品在圖中的分布也較為接近。這一現(xiàn)象表明相同品種的氨基酸含量接近，蘋果濁汁具有相似性。

金冠品種的天門冬氨酸含量范圍在21.8～145 mg/100 g 之間，蘇氨酸含量范圍在0.8～2.3 mg/100g 之間，絲氨酸含量范圍在1.7～3.6 mg/100 g 之間。喬納金品種的天門冬氨酸含量為84.3 mg/100 g，蘇氨酸含量為1.6 mg/100 g，絲氨酸含量為2.4 mg/100 g，均在金冠品種的含量范圍內(nèi)，并且“喬納金” 這一品種在圖中的分布與金冠品種存在交叉重疊現(xiàn)象。其原因可能是“喬納金”是以“金冠”和“紅玉”為親本雜交育成的三倍體蘋果品種[22]，喬納金與金冠品種的某些基因是相同的，而氨基酸的生物合成受到相應(yīng)基因的嚴(yán)格控制，這兩個品種的氨基酸含量相近，在圖中的分布存在交叉重疊現(xiàn)象。

富士品種的甘氨酸含量范圍在0.9～2.7 mg/100 g 之間，纈氨酸含量范圍在0.4～1.7 mg/100 g之間，賴氨酸含量范圍在0.4～1.7 mg/100 g 之間。昌紅品種的甘氨酸為1.9 mg/100 g，纈氨酸為1 mg/100 g，賴氨酸為1 mg/100 g，均在富士品種的含量范圍內(nèi)，導(dǎo)致昌紅品種與富士品種在圖中交叉。這可能是因“昌紅”是“紅富士”的早熟芽變[23]，這兩個品種的氨基酸含量相近，故其在圖中的分布也較為接近。

2.3 基于氨基酸含量對蘋果濁汁產(chǎn)地的差異性分析

基于氨基酸含量對蘋果濁汁樣品的所有產(chǎn)地進(jìn)行差異性分析，結(jié)果如圖2所示。新疆及山西的樣品與其它各產(chǎn)地之間完全分離，差異明顯。新疆的甘氨酸含量為1.5 mg/100 g，纈氨酸含量為1 mg/100 g。山西的甘氨酸含量范圍在1～1.9 mg/100 g 之間。纈氨酸含量范圍在0.4～1.2 mg/100 g 之間，含量相對于其它品種均較低，導(dǎo)致其樣品在圖中分布與其它各產(chǎn)地顯著分離。此外，山東與河北兩地的樣品差異也較大。山東產(chǎn)地的亮氨酸含量范圍在1.5～3.7 mg/100 g 之間，賴氨酸含量范圍在0.8～2.9 mg/100 g 之間。河北產(chǎn)地的亮氨酸含量范圍在0.1～2.6 mg/100 g 之間，賴氨酸含量范圍在1～1.6 mg/100 g 之間，普遍低于山東產(chǎn)地。這可能是由于河北省的位置處于北緯38°03′，而山東省的位置處于北緯36°65′，相對于河北省其緯度值較低，光照強(qiáng)度也更低。蘋果中蛋白質(zhì)的合成需要能量，而一切能量都來源于光合作用。強(qiáng)光照更有利于光合作用的發(fā)生，提供蛋白質(zhì)合成時的能量，因此造成河北省出產(chǎn)的蘋果的部分氨基酸含量顯著高于山東省，在圖中顯示分離狀態(tài)。以上結(jié)果說明，蘋果濁汁中的氨基酸含量不僅受到品種的影響，還受到產(chǎn)區(qū)的較大影響。來自不同產(chǎn)區(qū)的蘋果濁汁，其氨基酸含量差異較大。

來自相同產(chǎn)區(qū)的樣品，其氨基酸含量具有一定的相似性。例如，山西省蘋果濁汁中蘇氨酸含量范圍在0.4～1.1 mg/100 g 之間，絲氨酸含量范圍在0.9～2.4 mg/100 g 之間，谷氨酸含量范圍在4.6～7.2 mg/100 g 之間，甘氨酸含量范圍在1～1.9 mg/100 g之間，纈氨酸含量范圍在0.4～1.2 mg/100 g 之間。可以看出，同一產(chǎn)地樣品之間氨基酸含量較為接近，其樣品在圖中的分布也呈現(xiàn)聚集狀態(tài)。這可能是由于同一產(chǎn)區(qū)的光照強(qiáng)度較為接近，蘋果光合作用強(qiáng)度相似，蛋白質(zhì)的合成處于同一水平。這一現(xiàn)象說明來自相同產(chǎn)地的蘋果濁汁的氨基酸含量具有相似性。

不同產(chǎn)地在圖中的分布存在交叉重疊現(xiàn)象，例如山東省與甘肅省。山東省的蘇氨酸含量范圍在0.4～2.3 mg/100 g 之間，絲氨酸含量范圍在1.5～9 mg/100 g 之間，甘氨酸含量范圍在0.8～3.2 mg/100 g 之間，纈氨酸含量范圍在0.4～3.1 mg/100 g之間。甘肅省的蘇氨酸含量范圍在1.1～1.6 mg/100 g 之間，絲氨酸含量范圍在1.7～4.9 mg/100 g之間，甘氨酸含量范圍在1.5～2.7 mg/100 g 之間，纈氨酸含量范圍在1.1～2 mg/100 g 之間，均在山東省產(chǎn)地蘋果的氨基酸含量范圍，造成兩地數(shù)據(jù)在圖中交匯。

圖1 蘋果濁汁品種的差異性分析Fig.1 Cultivar differentiation of cloudy apple juices based on amino acid content

圖2 蘋果濁汁產(chǎn)地的差異性分析Fig.2 Origin differentiation of cloudy apple juices based on amino acid content

2.4 基于氨基酸含量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 分析技術(shù)應(yīng)用于由9 個果汁樣品和11 個變量組成的自動量化數(shù)據(jù)矩陣中。設(shè)定蘋果品種為分組變量。通過逐步判別程序最終保留3 個變量（F進(jìn)入=1；F除去=0），這3 個變量作為LDA 分類中的輸入端。通過使用leave-one-out的方法來評估SLDA 模型的預(yù)測能力，最終獲得100%的識別能力和77.8%的預(yù)測能力。利用判別分析所得3 個判別函數(shù)計算樣品得分，其結(jié)果見圖3。該圖顯示山東省3 個主栽品種新紅星、富士、紅將軍顯著分離，3-D 分布圖相互之間不存在交叉與重疊現(xiàn)象。新紅星、富士、紅將軍之間的天門冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、纈氨酸及總氨基酸含量差別較為明顯，具有顯著性差異。這可能是因?yàn)椴煌贩N具有不同的基因組成，其氨基酸含量受到相應(yīng)基因的嚴(yán)格控制，使分布離散。而來自山東淄博的國光與金冠品種在圖中幾乎完全重合，這可能是因?yàn)樯綎|淄博國光與山東淄博金冠的蘇氨酸含量均為1.4 mg/100 g，甘氨酸含量均為2 mg/100 g，懶氨酸含量均為1.3 mg/100 g，而其它類氨基酸含量又極為相近，因此這兩個品種在圖中的分布近乎完全重合?？傮w來看，來自同一產(chǎn)地不同品種的蘋果濁汁也具有較大差異，說明品種對蘋果濁汁中氨基酸含量有較大影響。

2.5 基于氨基酸含量對富士品種產(chǎn)地的差異性分析

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 分析技術(shù)應(yīng)用于由11 個果汁樣品和11 個變量組成的自動量化數(shù)據(jù)矩陣中。設(shè)定蘋果產(chǎn)地為分組變量。通過逐步判別程序最終保留3個變量（F進(jìn)入=3，F(xiàn)除去=2），這3 個變量作為LDA分類中的輸入端。通過使用leave-one-out 的方法來評估SLDA 模型的預(yù)測能力，分析結(jié)果最終獲得100%的識別能力和81.8%的預(yù)測能力。圖3是由3 個判別函數(shù)得分繪制出的三維圖形。遼寧、山西、河北、新疆、甘肅、陜西、山東省的果汁不存在交叉重疊現(xiàn)象，達(dá)到完全分離的效果，說明樣品間有較大差異。同一品種不同產(chǎn)地的樣品受光照、降水、晝夜溫差等環(huán)境因素影響較大，各具特點(diǎn)，在圖中顯著分離。

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

圖4 富士蘋果濁汁產(chǎn)地的差異性分析Fig.4 Origin differentiation of cloudy apple juices of Fuji

表3 對于品種分類的SLDA 模型的預(yù)測結(jié)果Table 3 Prediction results of SLDA model for variety-based classification

表4 對于產(chǎn)地分類的SLDA 模型的預(yù)測結(jié)果Table 4 Prediction results of SLDA model for origin-based classification

3 討論

基于氨基酸含量對蘋果濁汁的品種與產(chǎn)地進(jìn)行差異分析發(fā)現(xiàn)，不同品種或產(chǎn)地的蘋果濁汁的氨基酸組成含量差異較大，在3D 圖中呈分散狀態(tài)。這一方面是由于遺傳物質(zhì)影響品種性狀，而氨基酸的含量受到基因的嚴(yán)格控制；另一方面是由于產(chǎn)區(qū)決定環(huán)境因素，光合作用提供蛋白質(zhì)合成時的能量。氨基酸作為蛋白質(zhì)構(gòu)成的基本單位，自然與環(huán)境因素有著密不可分的關(guān)系。此外，本文針對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)山東省的蘋果品種進(jìn)行分類后發(fā)現(xiàn)，同一產(chǎn)區(qū)不同品種的樣品在圖中顯示離散狀態(tài)，說明品種對氨基酸有較大影響。針對優(yōu)質(zhì)品種富士蘋果產(chǎn)地進(jìn)行差異性分析發(fā)現(xiàn)，同一品種不同產(chǎn)區(qū)的樣品在圖中顯示離散狀態(tài)，說明產(chǎn)地對氨基酸同樣有較大影響。這一結(jié)果與前期基于品質(zhì)指標(biāo)的蘋果濁汁品種與產(chǎn)地的差異性研究結(jié)果一致，并且分離效果更好，差異性更加顯著。此外，兩部分研究對于蘋果濁汁所有品種與產(chǎn)地的差異性分析均體現(xiàn)出富士與金冠、金冠與國光具有相似性，遼寧與陜西、山東與甘肅具有相似性。不同的是相比基本品質(zhì)指標(biāo)分析得出的差異性結(jié)果，氨基酸含量更具代表性。因?yàn)榘被岷繉儆诠返?特征性"指標(biāo)，所以能更好地體現(xiàn)不同品種及產(chǎn)地間的差異性。其分析結(jié)果對品種與產(chǎn)地的辨別率也更高，且可以簡化多個品質(zhì)指標(biāo)的檢測工作，用氨基酸含量這一指標(biāo)替代。

除本文中所關(guān)注的品種和產(chǎn)地對蘋果濁汁的品質(zhì)有較大影響外，產(chǎn)地的氣候、土壤等也是不可忽視的重要因素。在未來研究中，可關(guān)注蘋果生長降雨、積溫、土壤條件等變量，以更全面地揭示蘋果濁汁品質(zhì)差異的機(jī)理。本文所提出的分類方法的實(shí)用性、準(zhǔn)確性和驗(yàn)證效果可通過擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步完善。