南山荔枝特色因子分析

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本文作者：罗美中1郑彦婕1黎永乐1孟海鸥1郑燕燕1彭建清2李楚彬2作者单位：1.深圳市计量质量检测研究院2.深圳市南山区农业技术推广站

荔枝(Litchi)别名大荔、丹荔、荔支、丽支、勒荔，属于无患子科，亚热带常绿乔木。荔枝的品系非常多，已知全国有早熟、中熟、迟熟的荔枝品种、品系和有特殊性状的单株200多种，主要种植的品系有元红、妃子笑、糯米糍、桂味、挂绿、黑叶等。深圳“南山荔枝”地理标志保护的品种有糯米糍、桂味和妃子笑，其中糯米糍产量最多，是“南山荔枝”“果子硕大、汁多且甜”的典型代表，声誉早已广为人知，每年出口到美国、欧洲、加拿大、菲律宾等国达千吨，取得了显著的经济效益，在国际市场具有一定的影响力。从外观上看同一品系的荔枝并无明显的差异，因此很多非地理标志产品冒充地理标志产品出售，严重损害了地理标志保护产品的品牌声誉，令果农蒙受巨大的损失，如何鉴别地理标志保护产品是目前急需解决的一个问题。现有的地理标志产品判别方法有基因判别[1]、同位素判别[1]、特征指纹图谱[2]等，但这些方法需要用很多大型仪器，一般实验室较难实现。主成分分析法(PCA)将原来变量重新组合成一组新的互相无关的几个综合变量，同时根据实际需要从中可以取出几个较少的总和变量尽可能多地反映原来变量的信息，目前已较好的应用于中草药产地分析[3]、气味分析[4]领域。黎永乐等[5]用PCA法对广东清新冰糖桔与郁南无核砂糖桔的14个常规理化指标进行分析，2个地方的样本能明显的分类。本文选取南山荔枝产量最多的糯米糍品种中的红皮大糯品系，对比了深圳南山、惠州惠阳、广州增城3个邻近产地红皮大糯的外观、甜味、酸味等各项指标，结合主成分分析法比较出不同地区同一品系荔枝的外观及味感指标的差异，从中提取出“南山荔枝”糯米糍的外观及味感的特色因子。

1材料与方法

1.1样品采集

荔枝样品的品系都为糯米糍(红皮大糯)。选取20年以上树龄的果树，分别在深圳南山、惠阳、增城3个地方，各选3个管理水平较好、有以上品种的大型果园或农场，于6月中旬~6月下旬，每个果园选生长正常、结果量适中的树6株，分3组，每组为1个重复(2株树)。每株采树冠外围中部的果实2.5kg，作分析测定用。本次采样深圳市南山和惠阳的样品分别有9个，而增城的样品有7个，共25个样品，采样清单如表1所示。

1.2仪器与设备

e2695高效液相色谱仪：配备PDA蒸发光散射检测器，美国Waters公司；ZWA阿贝折射仪：上海光学仪器厂；游标卡尺；电子分析天平。

1.3分析方法

1.3.1有机酸色谱条件：色谱柱PrevailOrganicacid(250mm×4.6mm×5μm)；流动相20mmol/LKH2PO4，pH=2.0；流速1.0mL/min；检测波长210nm、246nm。样品前处理方法：取20个荔枝样品去皮去核，榨取果汁。取10g果汁定容至50mL，经过0.45μm滤膜过滤后待测。

1.3.2果糖、葡萄糖、蔗糖[6]色谱条件：色谱柱ZorbaxCarbodydrateAnalysis(150mm×4.6mm×5μm)；流动相为乙腈:水=80:20(v:v)；流速1.0mL/min；蒸发光散射检测器。样品前处理方法：取20个荔枝样品去皮去核，榨取果汁。取10g果汁定容至50mL，经过0.45μm滤膜过滤后待测。

1.3.3总糖、还原糖、可滴定酸、可溶性固形物还原糖根据GB/T5009.7—2008第一法进行前处理和测定，总糖根据GB/T5009.8—2008第二法进行前处理和测定；可滴定酸(以柠檬酸计)时，根据GB/T12456—2008进行测定；可溶性固形物用阿贝折射仪进行测定。样品前处理方法：取20个荔枝样品去皮去核，榨取果汁，取果汁直接检测。

1.3.4其他外观指标检测项目包括果肩高、果肩低、果肩高差、果实横径、果皮厚度、单果质量、果皮质量、果肉质量、果核质量、可食率、果汁质量、果肉出汁率。以上指标的测定结果为20个果实的平均值，果肩高、果肩低、果肩高差、果实横径、果皮厚度用游标卡尺进行测量；单果质量、果皮质量、果肉质量、果核质量、果汁质量用电子分析天平进行测量；可食率为荔枝可食用部分质量与单果质量的比值；果肉出汁率为果汁质量与果肉质量的比值。

1.4标准品与试剂

果糖、葡萄糖、蔗糖：纯度≥99%，美国Sigma公司；草酸、酒石酸：纯度≥99.1%，美国ChemService公司；丙酮酸、苹果酸：纯度≥99.5%，美国ChemService公司；柠檬酸：纯度≥99.0%，美国ChemService公司；琥珀酸：纯度≥99.5%，美国Fluca公司；乳酸：纯度≥85%，美国AcrosOrganics公司；其他试剂：分析纯。

2结果与分析

2.1数据分析

影响荔枝味感的2种重要感官指标分别是酸味和甜味，表征酸味的指标有可滴定酸、有机酸，表征甜味的指标有总糖、还原糖、蔗糖、葡萄糖和果糖，测试结果见表2。从测试结果看，荔枝果肉中的有机酸主要为酒石酸和苹果酸，草酸、丙酮酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸均未检出。此外，可滴定酸含量在0.13%~0.24%之间，比有机酸含量总和低，但其变化趋势趋于一致，这有可能与酒石酸和苹果酸的存在形式有关，即有机酸可能以有机酸盐的形式存在于荔枝果肉。荔枝中甜味的来源主要是果糖、葡萄糖和蔗糖[1]，从以上数据看蔗糖含量约占总糖50%，这说明荔枝的总糖很大一部分来源于蔗糖。有文献报道，在荔枝果实的成熟过程中，糖的含量随着其不断成熟而增加，其中果糖、葡萄糖在其成熟初期占的比例较多，糯米糍的果实完全成熟后其蔗糖的含量会远远高于果糖和葡萄糖[7]。从样品的产地上看，深圳荔枝样品中可滴定酸平均含量(0.18%)、有机酸平均含量(0.57%)、总糖平均含量(16.6%)明显低于惠阳荔枝样品的平均含量(可滴定酸0.22%、有机酸0.70%、总糖18.7%)，与增城荔枝的平均含量(可滴定酸0.19%、有机酸0.57%、17.0%)相近。这可能是深圳“南山荔枝”感官上酸甜协调，“甜”味更为突出的重要原因；此外，深圳荔枝样品的单果平均质量(28.4g)、果肉(23.4g)平均质量明显比其他2个地方的样品大(单果质量平均23.4g，果肉质量平均19.2g)，而果皮平均厚度(0.64mm)则明显小于其他2个地方的样品(果皮平均厚度0.99mm)。

2.2特征因子提取

对样品的理化项目用SPSS进行主成分分析，提取出3个主成分因子，如表3所示前3个主成分的累计贡献率达73%，基本可代表所有样品信息，得到的主成分因子载荷矩阵如表4所示，根据各样品在前3个主成分得分矩阵作图如图1所示。由图1可看出，3个地区的样品被分成3类。深圳荔枝样品与其他地区的样品差异，主要体现在第1主成分和第3主成分上。从因子载荷上看，第1主成分中单果质量、果肉质量、果实横径、果汁质量等变量具有较大的正载荷，而果皮厚度具有较大的负载荷，以上变量均属于构成为外观特点的主要变量，因此该主成分可称为“外观因子”。从测试数据上看深圳荔枝样品单果重、果肉重、果汁重明显较大而果皮厚度明显小于其他2个地方的样品，因此第1主成分的得分比较高。第3主成分上，还原糖、总糖、酒石酸等变量具有较大的正载荷，而蔗糖等变量具有较大的负载荷，因此该主成分可称为“味感因子”。从测试数据上看惠阳地区与另外2个地区的样品比较，其还原糖、总糖、酒石酸明显较大，因此在第3主成分的得分比较高。由此可见，单果质量、果肉质量、果汁质量、还原糖、总糖、酒石酸等指标是深圳“南山荔枝”糯米糍区别其他产地荔枝的重要因子。

3结论与展望

从3个产地糯米糍荔枝样品的糖类与有机酸含量分析结果可以看出：糯米糍荔枝中糖的主要构成为蔗糖，其含量占总糖的50%以上，而有机酸主要为酒石酸和苹果酸。采用主成分分析法对深圳南山、惠州惠阳、广州增城3个邻近产地样品22个指标的分析结果表明：3个产地的样品可以分成3类，其中“南山荔枝”糯米糍在单果质量、果肉质量、果汁质量、果皮厚度等“外观因子”与还原糖、总糖、酒石酸等“味感因子”等不同于其他2个产地，以上7个变量可以作为“南山荔枝”地理标志保护产品的特色因子。在随后的研究工作中将增加样品的产地与样品的数量，并选取更多有代表性的指标进行测试，将指标测定值与感官评判指标相联系以定量的数据对传统的感官分类法进行描述。