農業綜合

馬慶華，李永紅，梁麗松，等

冬棗優良單株果實品質的因子分析與綜合評價

馬慶華，李永紅，梁麗松，等

目的：冬棗是中國特有的優良鮮食、晚熟棗樹品種，單株變異的選擇和利用是冬棗遺傳改良的主要方向。本研究者在建立優良單株選優園的基礎上，測定了22個冬棗優良單株的20項果實品質指標，旨在運用因子分析法對冬棗優良單株的果實品質進行綜合評價，探討數據分析中的關鍵問題，建立一套適合冬棗的果實品質評價方法為選擇品質優良的冬棗單株提供依據。方法：對優良單株及對照樹的果實進行了連續2年的品質測定，包括：單果重（g），果重整齊度，果形指數，果形整齊度，果皮色度，皮色整齊度，果皮強度（g），破裂深度（mm），果皮脆性（g·s－1），果皮韌性（g*s），果肉最大硬度（g），果肉平均硬度（g），果肉色度，肉色整齊度，可溶性糖（%）、可溶性固形物（%）、Vc（mg/100 gFW），可滴定酸（%），可食率（%），含水量（%），共20項指標。采用隸屬函數法對各項指標數據進行轉化，采用SPSS13.0軟件進行因子分析，采用四次方最大旋轉法獲得因子載荷矩陣，以公因子貢獻率為權重，計算樣品前6個公因子分值與相應權重之積的累加和，得到綜合分值，結合公因子的二維排序圖進行優良單株的選擇。結果：果實品質的測定結果顯示，若以某單一品質指標進行排序，優良單株的排列順序不盡相同，對上述優良單株進行選優，必須依據樣品在20項品質指標中的綜合表現。轉化后的數據經因子分析，提取出6個特征根＞1的公因子，累計方差貢獻率為80.571%，第1公因子中可溶性糖、可溶性固形物、果皮脆性和果肉的最大和平均硬度的載荷值較大，為果實甜脆因子，方差貢獻率為26.257%，第2公因子中VC、含水量、果肉色度、肉色整齊度和單果重的載荷值較大，為果重及其它內質因子，方差貢獻率為16.734%，第3公因子中果皮強度、破裂深度和果皮韌性的載荷值較大，為果皮質地因子，方差貢獻率為14.503%，第4公因子中果重和果形整齊度及果皮色度的載荷值較大，為果實外觀因子，方差貢獻率為9.091%，第5公因子和第6公因子統稱為其他因子；20份冬棗優良單株及對照的綜合排序為：16、22、14、15、18、5、12、17、4、21、1、19、8、10、13、6、2、7、3、CK和20號；二維排序圖揭示了不同優良單株前3個公因子的分布情況，可以為冬棗選優提供參照，最終得到16、22、15和18號綜合品質性狀較優，14號的第3公因子最高不宜選擇，其余單株在各方面的性狀劣于上述優良單株，也不宜選擇。結論：隸屬函數法同時考慮到果實品質指標對評價體系的正、負影響，采用該法轉化的據適于進行因子分析；影響冬棗優良單株果實品質綜合評價的關鍵因子依次是果實甜脆因子、果重及其他內質因子、果皮質地因子、果實外觀因子和其他因子，與業內專家對冬棗的品質要求基本相符；20份優良單株及對照冬棗的綜合評價結果為：16、22、15和18號綜合品質性狀較優，可作為候選單株，結合其他性狀進行下一步篩選，其他單株不宜選擇。

來源出版物：中國農業科學, 2010, 43(12): 2491-2499

入選年份：2015

甜糯玉米軟罐頭主要揮發性物質主成分分析和聚類分析

宋江峰，李大婧，劉春泉，等

摘要：目的：甜糯玉米軟罐頭特有的風味成分是構成及產品特性的主要因子。近年來，甜糯玉米軟罐頭加工技術的研究重點主要集中在加工關鍵技術和產品營養品質分析方面，對甜糯玉米軟罐頭揮發性風味物質的研究甚少。本文旨在分析不同品種甜糯玉米軟罐頭的主要揮發性風味物質，通過探討利用揮發性成分指標對不同甜糯玉米品種軟罐頭進行表征和區分的可能性，也為罐頭原料目標品種的篩選提供理論依據。方法：供試6個乳熟期甜糯玉米品種分別為京甜紫花糯1號、龍粘2號、江南花糯、改良花糯、紫糯和黑糯，將其通過蒸汽鈍酶、高溫高壓殺菌、真空軟包裝等工藝技術加工成甜糯玉米穗軟包裝成品。采用頂空固相微萃取和氣-質聯用技術，對不同原料品種的甜糯玉米軟罐頭中主要風味成分的相對含量進行測定，運用主成分分析法和聚類分析法對甜糯玉米軟罐頭中的揮發性風味物質進行分析評價。結果：據GC/MS分析，從6個不同品種甜糯玉米制成的軟罐頭中鑒定出的主要揮發性風味物質有：京甜紫花糯1號玉米軟罐頭44種、龍粘2號玉米軟罐頭38種、江南花糯玉米軟罐頭38種、改良花糯玉米軟罐頭40種、紫糯玉米軟罐頭37種、黑糯玉米軟罐頭40種。選取其中36種化合物作為主成分分析的變量，進行統計分析。前4個成分的累計貢獻率達到90.518%，可見前4個成分足以說明該數據的變化趨勢，完全符合主成分分析的要求。第1主成分和己醛、戊醇、1-甲基-2-(2-丙烯基)苯高度負相關，和4-乙炔基-4-甲基-1,5-己二烯-3-醇、2-呋喃甲醇、2,3-二氫化苯并呋喃高度正相關。第2主成分表現出和3-甲基-2-噻吩甲醛、1,2,3,4-四甲基苯、2-戊基呋喃、甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪高度正相關。而總方差50%以上的貢獻來自第1和第2主成分，所以可以認為己醛、戊醇、1-甲基-2-（2-丙烯基）苯、4-乙炔基-4-甲基-1,5-己二烯-3-醇、2-呋喃甲醇、2,3-二氫化苯并呋喃、3-甲基-2-噻吩甲醛、1,2,3,4-四甲基苯、2-戊基呋喃、甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪是甜糯玉米軟罐頭的主要風味物質。此外，第1主成分基本代表的是2,3-二氫化苯并呋喃、2-呋喃甲醇、呋喃甲醛、3-甲基丁酸和4-乙烯基-2-甲氧基-苯酚。第2主成分代表了以2,5-二甲基吡嗪、3-甲基-2-噻吩甲醛、2,6-二甲基吡嗪、甲基吡嗪為組合的風味化合物。對第3主成分貢獻最大的（Z）-2-庚烯醛、乙酸、3-羥基-2-丁酮、吡嗪，其負荷量分別為0.803、0.741、0.727、0.694，對第4主成分貢獻最大的是β-芹子烯、異戊醛、2-乙酰基噻唑，其負荷量分別0.757、0.736、0.628。通過得分圖分析知，第1至第4主成分分別代表了龍粘2號玉米軟罐頭、京甜紫花糯1號玉米軟罐頭、江南花糯玉米軟罐頭、龍粘2號玉米軟罐頭。感官分析表明，6種甜糯玉米軟罐頭產品具有明顯的風格特征，其風味的感官評價與甜糯玉米軟罐頭主成分分析中主要風味物質成分含量的變化趨勢基本一致，說明甜糯玉米軟罐頭的主要風味物質含量是其風味特征的基礎。風味成分的聚類分析結果也基本反映了不同品種甜糯玉米軟罐頭的風格特征。結論：不同原料品種甜糯玉米軟罐頭均有其特有的揮發性風味物質組合。龍粘2號玉米軟罐頭主要揮發性風味成分是2,3-二氫化苯并呋喃、2-呋喃甲醇、呋喃甲醛、3-甲基丁酸和4-乙烯基-2-甲氧基-苯酚；京甜紫花糯1號玉米軟罐頭主要揮發性風味成分為2,5-二甲基吡嗪、3-甲基-2-噻吩甲醛、2,6-二甲基吡嗪、甲基吡嗪；江南花糯玉米軟罐頭的主要揮發性風味物質是（Z）-2-庚烯醛、乙酸、3-羥基-2-丁酮、吡嗪。這些揮發性風味成分的差異一定程度上反映了其風味型的差異。

來源出版物：中國農業科學, 2010, 43(10): 2122-2131

入選年份：2015

土壤團聚體中有機碳研究進展

劉中良，宇萬太

摘要：隨人類農業活動范圍拓展和強度加劇，大量土壤有機碳以氣態形式釋放到大氣，增加了溫室氣體排放，嚴重威脅生態環境。因此提高土壤固碳能力不僅有利于農業可持續發展，也可緩解因溫室氣體增加造成的全球氣候變暖等生態問題。土壤團聚體的物理保護是土壤有機碳截獲與穩定的重要機制，同時，土壤有機碳又為團聚體的形成提供了物質基礎。因此開展土壤團聚體內有機碳的研究對揭示土壤有機碳物理保護機制和闡明團聚體形成過程與機理具有重要意義。土壤團聚體的形成依賴于有機膠結物質的黏合作用，形成不同大小的團聚體。研究者通常將團聚體分為大團聚體（＜250 μm）和微團聚體（＜250 μm），其中前者又可分為＜2000 μm團聚體（粗大團聚體）和2000～250 μm團聚體（細大團聚體），后者也可分為250～53 μm微團聚體和＜53 μm微團聚體（粉-黏團聚體）。土壤團聚體研究中干篩法和濕篩法是目前常用的兩種方法，但由于干篩法所得結果重復性差，濕篩結果相對穩定，故濕篩法最為常用。對于團聚體的形成過程存在兩種不同的認識，一種觀點認為大團聚體可直接形成，而微團聚體形成于大團聚體中心，且碳由大團聚體向微團聚體轉移；另一種觀點認為土壤團聚體是由微團聚體向大團聚體逐級層次性形成，有機碳先與微團聚體絆纏，成為形成大團聚體的核。但不論哪種機制，有機質輸入均有利于土壤團聚體的形成。土壤團聚過程是土壤固碳重要的途徑之一，大團聚體可促使更多的土壤有機碳儲存，但這種儲存是暫時的，而微團聚體對于土壤有機碳的長期保存貢獻更大，充分體現出對有機碳的物理保護作用。有機碳被團聚體包裹后或以顆粒形式存在于孔隙中、或直接與組成微團聚體的礦物顆粒緊密結合，實現不同程度的物理保護，因此，根據有機碳在土壤結構中的分布和功能又可將其細分為不同的碳庫：可溶性有機物、游離態顆粒有機物、閉蓄態顆粒有機物和礦物結合態有機物。團聚體對有機碳的物理保護機制主要為：團聚體形成后內部孔隙降低，減少了有機碳分解所需空氣和水；同時更小的孔隙降低了微生物接觸有機碳的幾率，增大了有機碳降解能耗；而在黏砂粒和微團聚體級別，有機碳與金屬氧化物和黏土礦物的相互作用可能是有機碳長期保存的原因，上述物理保護機制減緩了有機碳分解進程。團聚體的物理保護作用對于土壤固碳具有重要意義，因此土壤有機碳和團聚體之間相互關系及影響因素也愈發引起關注。但因團聚體對有機碳物理保護機制復雜，受土壤類型、耕作方式、施肥制度及種植模式等諸多因素影響，故尚缺乏普遍適用的模型來闡釋有機碳的物理保護機制，同時現有的分離測定方法可能也阻礙了研究上的突破。因此，對于有機碳的物理保護機制仍需要開展綜合多種因素的系統研究。

來源出版物：中國生態農業學報, 2011, 19(2): 447-455

入選年份：2015