柚子原產(chǎn)地溯源鑒定技術(shù)

顏 靜，唐 成，梁亞雄，郭銳峰，熊亞波，葉富饒，劉 繼，秦 文,*

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川 雅安 625014；2.四川省廣安市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)中心，四川 廣安 638000）

柚子原產(chǎn)地溯源鑒定技術(shù)

顏 靜1，唐 成2，梁亞雄2，郭銳峰2，熊亞波1，葉富饒1，劉 繼1，秦 文1,*

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川 雅安 625014；2.四川省廣安市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)中心，四川 廣安 638000）

運(yùn)用感官分析、化學(xué)成分分析和元素指紋分析作為評(píng)價(jià)手段，研究不同品種柚子的一般品質(zhì)特性差異并對(duì)柚子原產(chǎn)地溯源技術(shù)的探究。結(jié)果表明，在方差分析中不同品種柚子的可食率、果實(shí)橫徑、VC含量、酸度、還原糖含量、黃酮含量、元素含量差異顯著（P＜0.05），其中可食率和VC含量能大致區(qū)分柚子產(chǎn)地，再進(jìn)一步對(duì)元素進(jìn)行主成分分析，其中鈣、鐵、鈉、鉻、鎂、鋅、錳元素能直觀、顯著地區(qū)分不同產(chǎn)地的柚子。此評(píng)價(jià)手段可作為柚子原產(chǎn)地溯源的基本方法，具有很高的可靠性和良好的應(yīng)用前景。

柚子；原產(chǎn)地；溯源

柚子是蕓香科柑橘屬水果，在我國(guó)具有豐富的資源，我國(guó)福建、江西、廣東、廣西、湖南、湖北、四川等地均有種植。營(yíng)養(yǎng)豐富、藥用價(jià)值高，富含胡蘿卜素、B族維生素、VC、礦物質(zhì)、糖類(lèi)、有機(jī)酸等，具有較高的研究?jī)r(jià)值。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)食物的原產(chǎn)地溯源技術(shù)進(jìn)行了探索和嘗試。針對(duì)不同的食品原產(chǎn)地溯源技術(shù)提出了多種技術(shù)方法，包括穩(wěn)定性同位素指紋分析、DNA指紋分析、元素指紋分析、化學(xué)成分分析[1-12]。有關(guān)動(dòng)物性食物的溯源研究情況，國(guó)內(nèi)外研究都較多[13-18]。針對(duì)植物性食物的研究相對(duì)較少。Longobardi等[19]運(yùn)用化學(xué)成分分析法對(duì)4個(gè)不同地區(qū)的橄欖油進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)來(lái)自不同地區(qū)之間的化學(xué)成分存在極顯著差異（P＜0.01），分類(lèi)和預(yù)測(cè)能力等于97.7%和95.3%，該方法能區(qū)分橄欖油的產(chǎn)地。Rastija等[20]測(cè)定了3個(gè)地區(qū)的葡萄酒品種中的總酚和多酚含量，最終將不同產(chǎn)地的葡萄酒區(qū)分開(kāi)。Yücel等[21]利用元素指紋分析對(duì)45個(gè)蜂蜜樣本進(jìn)行分析，運(yùn)用主成分分析和聚類(lèi)分析最終能將樣品準(zhǔn)確分類(lèi)。Irina等[22]對(duì)來(lái)自?xún)蓚€(gè)主要產(chǎn)區(qū)的葡萄酒進(jìn)行元素分析，最終根據(jù)元素的差異變化將不同產(chǎn)地的葡萄酒區(qū)分開(kāi)。Rodrigues等[23]測(cè)定不同產(chǎn)地葡萄酒中17種元素含量，溯源判別識(shí)別率達(dá)到98.2%。

食品原產(chǎn)地溯源技術(shù)可以保護(hù)地方特色產(chǎn)品，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。任何單獨(dú)的鑒定技術(shù)都有其局限性，因此可將多個(gè)分析鑒定方法結(jié)合起來(lái)對(duì)食品進(jìn)行原產(chǎn)地溯源。到目前為止，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有一套完整的分析鑒定技術(shù)可以對(duì)食品的原產(chǎn)地進(jìn)行分析。國(guó)外利用同位素指紋分析原產(chǎn)地溯源進(jìn)行的研究較多，但是由于此方法運(yùn)用的儀器設(shè)備昂貴，因此一般都是對(duì)其進(jìn)行化學(xué)成分分析和元素指紋分析。同時(shí)可根據(jù)不同的食品特征性差異，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的外部感官分析。因此本實(shí)驗(yàn)利用食品感官指標(biāo)分析、化學(xué)成分分析和元素指紋分析對(duì)柚子進(jìn)行原產(chǎn)地溯源，為柚子這一類(lèi)食品的原產(chǎn)地溯源提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

實(shí)驗(yàn)原材料柚子分別采自柚子主產(chǎn)地重慶（五布紅柚、白市柚、鄰水紅柚、三元紅柚）、四川（墊江紅柚、強(qiáng)德勒紅柚、廣安龍安柚）、福建（琯溪蜜柚）。于2012年10月下旬，避開(kāi)雨露水未干的早上，選擇9成熟（由于實(shí)驗(yàn)測(cè)定的感官和理化指標(biāo)與成熟度密切相關(guān)，因此選擇成熟度相同的材料）、接受光照較多的柚子進(jìn)行采摘，采摘后盡量在較短時(shí)間內(nèi)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，立即用清水清洗外皮，剔除病蟲(chóng)果、落地果、受傷果，選擇沒(méi)有機(jī)械傷的樣品，每個(gè)品種取樣10個(gè)，避免擠壓，平鋪放置于室溫條件下，待用。

1.1.2 試劑

鐵、銅、錳、鋅、鈉、鉀、鈣、鎂、鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心；高氯酸（優(yōu)級(jí)純）、硝酸（優(yōu)級(jí)純） 四川西隴化工有限公司；鹽酸、硫酸銅等試劑（均為分析純） 成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

Z-2000型原子吸收分光光度計(jì)（配有火焰、石墨爐原子化器） 日本日立公司；Milli-Q Reference純水儀美國(guó)Millipore公司；SB-5200DTN超聲波清洗機(jī) 寧波新芝生物科技股份有限公司；RE-5203旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；DT306-HG-5A型火焰光度計(jì)（K、Na測(cè)定儀） 北京百萬(wàn)電子科技中心；高速冷凍離心機(jī)賽默飛世爾科技公司；KDN-04B凱氏定氮儀 浙江托普儀器有限公司；UV-3200紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司；手持阿貝折光儀 成都光學(xué)廠；BSA-124S-CW型電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；可調(diào)式電熱板 北京中興偉業(yè)儀器有限公司；DHG-9245A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；果蔬榨汁機(jī)、200A-1搖擺式高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 永康市云達(dá)冷風(fēng)機(jī)廠；SHB-III循環(huán)水式多用真空泵 上海比朗儀器有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋常州奧華儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 感官指標(biāo)的測(cè)定

單果質(zhì)量：稱(chēng)量法；可食率/%=（單果汁胞（砂囊）質(zhì)量/單果質(zhì)量）×100；果實(shí)橫徑：游標(biāo)卡尺測(cè)定法。

1.3.2 理化指標(biāo)

可溶性固形物含量：采用折光法；VC含量：采用2,6-二氯靛酚滴定法；總糖含量：采用HCl轉(zhuǎn)化銅還原-直接滴定法；酸度：參考GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》；黃酮含量：參考張儀等[24]方法；還原糖含量：參考 GB/T 5009.7—2008《食品中還原糖的測(cè)定》。

1.3.3 元素分析

1.3.3.1 測(cè)定依據(jù)

GB/T 5009.92—2003《食品中鈣的測(cè)定》；GB/T 5009.90—2003《食品中鐵、鎂、錳的測(cè)定》；GB/T 5009.14—2003 《食品中鋅的測(cè)定》；GB/T 5009.13—2003《食品中銅的測(cè)定》；GB/T 5009.91—2003《食品中鉀、鈉的測(cè)定》；GB/T 5009.123—2003《食品中鉻的測(cè)定》。

1.3.3.2 樣品消化

精確稱(chēng)取均勻經(jīng)過(guò)干燥粉碎過(guò)80目塞的干樣0.5 g，加入混合酸（高氯酸∶硝酸=1∶4）消化液20 mL，上蓋小漏斗。置于電熱板上加熱消化。如未消化好而酸液過(guò)少時(shí)，再補(bǔ)加10 mL硝酸，繼續(xù)加熱消化，直至無(wú)色透明為止。再加10 mL水，加熱除去多余的硝酸。待小錐形瓶中的液體接近2～3 mL時(shí)，取下冷卻。用去離子水洗并轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中，加水定容至刻度。

1.3.3.3 柚子中礦質(zhì)元素的含量計(jì)算

式中：A為柚子中礦質(zhì)元素的含量/（mg/kg）；C0為原子吸收分光光度儀測(cè)得柚子中元素的質(zhì)量濃度/（μg/mL）；V為稀釋體積，50 mL；m為柚子樣品質(zhì)量/g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，Duncan’s多重比較及相關(guān)分析，分析不同柚子品種感官指標(biāo)及其理化指標(biāo)差異及變化；對(duì)礦質(zhì)元素?cái)?shù)據(jù)采用方差分析、主成分分析直觀了解礦質(zhì)元素對(duì)地域的分類(lèi)結(jié)果。主成分分析是在保留盡可能多的原始數(shù)據(jù)的信息的基礎(chǔ)上將測(cè)量變量轉(zhuǎn)換成新的、較少的變量的方法，是一種投影和降維的方法[25]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地柚子的感官指標(biāo)分析

對(duì)不同產(chǎn)地柚子品種的單果質(zhì)量、可食率、果實(shí)橫徑3性狀按單因素完全隨機(jī)的分析方法進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同產(chǎn)地柚子品種形態(tài)性狀的方差分析Table 1 Analysis of variance for morphological traits of differentgrapefruit varieties from different geographic origins

由表1可見(jiàn)，不同品種間的可食率和果實(shí)橫徑有顯著差異（P＜0.05），而單果質(zhì)量在不同品種間差異不顯著。對(duì)可食率和果實(shí)橫徑兩性狀在不同品種下的平均數(shù)作進(jìn)一步的多重比較（Duncan’s多重比較分析），結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同產(chǎn)地柚子品種形態(tài)性狀的差異顯著性比較Table 2 Significant differences in morphological traits of differentgrapefruit varieties from differentgeographic origins

表3 不同產(chǎn)地柚子品種理化性狀的方差分析TTaabbllee 33 AAnnaallyyssiiss ooff vvaarriiaannccee ffoorr pphhyyssiiccaall aanndd cchheemmiiccaall pprrooppeerrttiieess ooff ddiiffffeerreennttggrraappeeffrruuiitt vvaarriieettiieess ffrroomm ddiiffffeerreennttggeeooggrraapphhiicc oorriiggiinnss

由表2進(jìn)一步分析可知，可食率以琯溪蜜柚和鄰水紅柚最大，三元紅柚和廣安龍安柚可食率顯著小于其他品種；不同品種果實(shí)橫徑間差異顯著，其中橫徑最大的是五布紅柚（16.94 cm），橫徑最小的是墊江紅柚（12.07 cm）；單果質(zhì)量性狀各品種間差異不顯著。由以上結(jié)果可知，在柚子果實(shí)外形特征上，可食率和果實(shí)橫徑在不同品種之間的差異顯著性較大，但這兩個(gè)特征性狀之間沒(méi)有顯著聯(lián)系。從不同產(chǎn)地進(jìn)行比較，結(jié)果表明可食率能夠較好地區(qū)分產(chǎn)地。

2.2 不同產(chǎn)地柚子的理化指標(biāo)分析

對(duì)柚子果實(shí)的可溶性固形物、VC含量、總糖含量、還原糖含量、黃酮含量、酸度6種性狀進(jìn)行單因素完全隨機(jī)的方差分析方法進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3的F檢驗(yàn)可知，可溶性固形物及總糖含量?jī)尚誀钤诓煌贩N柚子果實(shí)中沒(méi)有顯著差異，而VC、還原糖、黃酮含量和酸度有較顯著差異。因此，對(duì)VC、還原糖、黃酮含量和酸度4種性狀進(jìn)行進(jìn)一步多重比較分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同產(chǎn)地柚子品種理化性狀的差異顯著性比較Table 4 Significant difference in physical and chemical properties of different grapefruit varieties from differentgeographic origins

由表4可見(jiàn)，不同品種柚子果實(shí)的VC含量具有顯著性差異，且廣安龍安柚的VC含量最高，琯溪蜜柚含量最低。酸度含量以五布紅柚為最高，白市柚為最低，且變化范圍在0.15%～0.92%。黃酮含量差異顯著，其中廣安龍安柚含量最高，為500 μg/g。還原糖含量?jī)蓛砷g的差異較小，其中廣安龍安柚的還原糖含量最高，鄰水紅柚含量最低。可溶性固形物含量變化幅度9.5%～11.7%，其中龍安柚含量最高。總糖含量的變化幅度7.29%～9.18%，也以廣安龍安柚含量最高。由多重比較分析可看出，8個(gè)柚子品種理化指標(biāo)含量有其各自的特征。同時(shí)從品種顯著性較大的4種性狀中可發(fā)現(xiàn)，VC含量能夠有效區(qū)分不同產(chǎn)地的柚子。

2.3 不同產(chǎn)地柚子果皮的元素指紋分析

2.3.1 柚子果皮中元素含量差異分析

對(duì)3個(gè)產(chǎn)地的8個(gè)品種的柚子中的9種元素進(jìn)行單因素方差分析。結(jié)果表明，9種元素中除Cu、K元素外，其他7種元素在不同品種中存在顯著差異（P＜0.05），再對(duì)其進(jìn)行多重比較分析，結(jié)果表明不同品種的柚子樣品的元素含量具有各自的特征。

2.3.2 柚子果皮中元素含量的主成分分析

對(duì)品種之間存在顯著差異的7種元素進(jìn)行主成分分析，結(jié)果如表5所示，前3個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到86.38%。從主成分的特征向量中可以看出，第1主成分主要綜合了柚子果皮樣品的Ca、Fe、Na和Cr 4種元素含量信息，第2主成分主要綜合了樣品中Mg和Zn元素的含量信息，第3主成分主要綜合了樣品中Mn元素的含量信息。

表5 前3個(gè)主成分中各變量的特征向量及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率Table 5 Eigenvectors and cumulative variance contribution ratio of the first three principal components

圖1 第1和第2主成分得分散點(diǎn)圖Fig.1 Scatter plot of PC1 and PC2

利用第1主成分和第2主成分的標(biāo)準(zhǔn)化得分作散點(diǎn)圖（圖1），結(jié)果表明，通過(guò)第1和第2主成分得分可大致區(qū)分不同柚子品種。五布紅柚、墊江紅柚的第1主成分得分均為正值，琯溪蜜柚、鄰水紅柚、廣安龍安柚3個(gè)品種的第1主成分得分均為負(fù)值，白市柚、鄰水紅柚、三元紅柚的第2主成分得分均為正值，琯溪蜜柚、強(qiáng)德勒紅柚、墊江紅柚的第2主成分得分均為負(fù)值，五布紅柚、廣安龍安柚的第2主成分得分既有正值，又有負(fù)值。這與元素含量差異分析的規(guī)律大致相同。第1主成分主要綜合了柚子果皮樣品中Ca、Fe、Na和Cr含量信息，而五布紅柚、墊江紅柚2個(gè)品種在這幾種元素的含量在所有樣品中均表現(xiàn)最高；第2主成分主要綜合了柚子果皮中Mg和Zn的含量信息，而白市柚、鄰水紅柚、三元紅柚中這2個(gè)元素在所有品種中的含量最高。并可明顯觀察到，3個(gè)產(chǎn)地的柚子品種被第2主成分分為了上、中、下3個(gè)區(qū)域，分別為重慶、四川、福建。

3 討論與結(jié)論

從感官分析和理化指標(biāo)分析可知，了解了不同品種柚子的一般品質(zhì)差異，不同品種間存在顯著差異（P＜0.05）的有可食率、果實(shí)橫徑、VC含量、酸度、還原糖含量、黃酮含量6個(gè)指標(biāo)。再?gòu)倪@些指標(biāo)中篩選出能代表產(chǎn)地特征的指標(biāo)，包括可食率和VC含量。可食率大致范圍分別是四川0.40%～0.50%、重慶0.52%～0.61%、福建0.63%左右。VC含量分別是四川43～49 mg/100 g、重慶35～41 mg/100 g、福建26 mg/100 g左右。

主成分分析能將3個(gè)產(chǎn)地的柚子品種明顯的區(qū)分開(kāi)。重慶產(chǎn)地的4種柚子品種的第2主成分得分均為正值，四川產(chǎn)地的3種柚子的第2主成分得分在－0.4～0.0之間，而福建產(chǎn)地的柚子第2主成分得分主要在－0.8～－0.4之間。因此可見(jiàn)，主成分分析把樣品中多種元素的信息運(yùn)用較直觀的方式綜合性地表現(xiàn)出來(lái)。可以根據(jù)元素成分明顯地區(qū)分不同產(chǎn)地的柚子品種。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)柚子的感官指標(biāo)分析和化學(xué)成分分析能了解其基本成分差異并大致判別其地域差異，同時(shí)結(jié)合多元素指紋分析能夠提高柚子原產(chǎn)地的判別效果。這種綜合的方法同樣適用于多種水果、蔬菜的原產(chǎn)地溯源工作。

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Tracing the Geographical Origin of Grapefruit

YAN Jing1, TANG Cheng2, LIANG Ya-xiong2, GUO Rui-feng2, XIONG Ya-bo1, YE Fu-rao1, LIU Ji1, QIN Wen1,*
(1. College of Food Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China; 2. Sichuan Guang’an City Quality and Technical Supervision and Testing Center, Guang’an 638000, China)

The aims of this study were to develop a method to study the general quality characteristics of different varieties of grapefruit and to identify the geographical origin of grapefruit using sensory analysis, chemical analysis and elemental fingerprint analysis. The results indicated that there were significant differences in percent edibility, fruit diameter, acidity and the contents of vitamin C, reducing sugar and flavonoids among different varieties of grapefruit (P ＜ 0.05). The ratio of edible portion and vitamin C could be used to approximately predict the geographical origin of grapefruit. Element concentrations were determined and statistically analyzed using principal component analysis (PCA). As a result, Ca, Fe, Na, Cr, Mg, Zn and Mn were able to be used to distinguish different origins of grapefruit. It can be concluded that analyses of the basic indicators in combination with elemental fingerprint analysis method can be used to successfully determine the geographical origin of grapefruit with high reliability and good prospect.

grapefruit; origin; traceable

TS201.2；TS201.6

A

1002-6630（2014）04-0248-05

10.7506/spkx1002-6630-201404050

2013-05-23

顏靜（1989—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程。E-mail：yanjingbz@163.com

*通信作者：秦文（1967—），女，教授，博士，研究方向?yàn)槭称芳庸ぜ捌焚|(zhì)控制。E-mail：qinwen1967@yahoo.com.cn