廣西澳洲堅果果實品質分析與綜合評價

賀 鵬，張 濤，宋海云，譚秋錦，鄭樹芳，覃振師，黃錫云，湯秀華，王文林

（廣西南亞熱帶農業科學研究所，廣西 龍州 532415）

澳洲堅果（Macadamiaintegrifolia）又稱夏威夷果，山龍眼科澳洲堅果屬常綠喬木果樹，其果實由青皮（外）、果殼（中）、果仁（內）組成，其中由于其唯一可食用部分果仁香脆可口、營養價值高而受到廣泛關注。近年來世界各國都在積極發展這一種新興果樹，我國云南、廣西、貴州等省（區）均引種栽培，其中廣西從20世紀70年代開始商業化種植，已經遍布廣西13 個以上地級市，種植面積已超1.4萬 hm2，位居全國第2[1]。由于受到環境條件、種植品種以及相關比例、水肥病蟲害防控管理等因素影響，不同產區產品品質存在明顯差異[2-4]。Kaijser等[5]對新西蘭北島4 個產區澳洲堅果進行脂肪、生育酚、固醇含量測定，發現新西蘭不同產地澳洲堅果品質存在差異。由此，面對澳洲堅果果實品質差異，選用合適的方法客觀判斷其品質優劣是目前研究的關鍵所在。宋海云等[6]選用氨基酸比值系數法，從蛋白質營養價值角度出發，得出品種、采收期不同會導致限制性氨基酸不同，各個品種氨基酸比值系數分最高時期不一，僅局限于果仁中水解氨基酸，并不能全面反映澳洲堅果果實品質的優劣。宮麗丹等[7]選用主成分分析等多元統計學分析方法，對38 份不同來源澳洲堅果種質資源果實的22 項品質性狀指標進行多樣性分析，得出脂肪、總糖、蛋白、棕櫚酸、油酸、二十碳烯酸是構成品質性狀差異的主要因素；譚秋錦等[8]選用主成分分析等多元統計學分析方法，對45 份澳洲堅果優質種質資源果實12 項果實產量相關性狀指標進行多樣性分析，得出鮮果質量、帶殼果質量、帶殼果縱橫徑、出仁率等是構成品質性狀差異的主要因素；然而，上述研究主要針對種質之間的差異，而且均未深化得出一套合適的客觀判斷果實品質優劣的方法。因此，廣西各產區澳洲堅果果實品質是否存有差異，如何客觀判定其品質的優劣，是澳洲堅果研究熱點之一。

據此，為進一步研究廣西澳洲堅果果實的品質特征和評價標準，項目組遴選廣西14 個主要產區的澳洲堅果果實樣品，對其4 個青皮果的評價指標（出種率、出仁率、大果率、好果率），果仁3 個主要成分指標（脂肪、蛋白質、總糖含量），果仁脂肪酸、氨基酸、部分礦質元素指標進行測定，并在此基礎上結合因子分析、系統聚類分析及正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares-discrimination analysis，OPLS-DA）等多元統計分析技術展開綜合評價，以期明確其特征風味成分和客觀準確評價品質，為廣西澳洲堅果果實的品質判定、標準建立及后期加工原料的選擇提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

14 個供試澳洲堅果青皮果樣品均來自廣西主產區域中有代表性的果園（表1），采摘后快速運至廣西南亞熱帶農業科學研究所，及時脫青皮。每個果園脫皮后鮮帶殼果置于通風處自然晾干至果殼水分質量分數降到15%以下待用。

表1 廣西主要澳洲堅果果實樣品信息Table 1 Information on Guangxi grown macadamia nut samples

37種脂肪酸甲酯標準品（95%） 美國Supelco公司。

1.2 儀器與設備

FZ160高速萬能粉碎機 溫嶺市百樂粉碎設備廠；AR224NC型萬分之一電子分析天平 奧豪斯儀器有限公司；DKN612C鼓風干燥箱 日本Yamato公司；HH-W600恒溫水浴鍋 上海躍進電子有限公司；Votex-Genie2T渦旋振蕩器 美國SI公司；QP0110U1tra氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 優果判別指標測定

參考相關文獻[8]、標準[9-10]結合澳洲堅果果實市場等級區分標準，以出種率、出仁率、大果率和好果率4 個指標進行優果判別指標測定。對供試樣品測定出種率（鮮帶殼果質量與青皮果質量百分比）、出仁率（果仁質量和帶殼果質量百分比）、大果率（鮮帶殼果橫徑大于21 mm果個數和調查總個數百分比）和好果率（非缺陷果仁個數和調查果仁總個數百分比）。

1.3.2 果仁營養品質測定

澳洲堅果果仁中脂肪含量測定：參考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》；蛋白質含量測定：參考GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》；總糖（轉化糖，以葡萄糖計）含量測定：參考GB 5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》；氨基酸總量、氨基酸組成與含量測定：參考GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》；鈣、鎂、鐵、鋅、錳含量測定：分別參考GB 5009.92—2016《食品中鈣的測定》、GB 5009.241—2017《食品中鎂的測定》、GB 5009.90—2016《食品中鐵的測定》、GB 5009.14—2017《食品中鋅的測定》、GB 5009.241—2017《食品中錳的測定》；磷、鉀含量測定：參考文獻[11]的方法。

1.3.3 脂肪酸組成分析

參照孫志高等[12]的方法并略加改動，稱取澳洲堅果仁10 g，粉碎，稱取0.1 g，加入5 mL氫氧化鉀-甲醇溶液（80 g/L），旋渦混勻，40 ℃水浴20 min甲酯化，冷卻至室溫，10 mL正己烷進行萃取，旋渦30 s，靜置分層，取上層用微孔濾膜（0.45 μm）過濾，用氣相色譜-質譜聯用儀分析，脂肪酸的定性采用質譜庫相似度檢索，定量采用峰面積歸一法。

儀器條件：Kxi-5siMs色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 mm）；載氣為高純氦氣（99.999%），流速為1 mL/min；進樣1 μL；分流比30∶1；進樣口溫度280 ℃；程序升溫：起始溫度180 ℃，以3 ℃/min升至220 ℃，以5 ℃/min升至250 ℃，保持6 min。離子源溫度230 ℃；接口溫度250 ℃。

1.4 數據處理

通過Excel 2007進行實驗數據的匯總分析以及繪制雷達圖，采用SPSS 20.0軟件進行各指標之間的因子分析、聚類分析、逐步回歸分析，使用Simca 14.1軟件進行OPLS-DA，其余圖由GraphPad Prism 8.3.0進行繪制。

2 結果與分析

2.1 優果判別指標測定和果仁主要成分結果

由表2可知，廣西14 個產地澳洲堅果青皮果出種率、大果率、出仁率、好果率以及果仁中脂肪、蛋白質、總糖含量存在明顯差異，其中出種率為44.52%～53.38%，大果率為76.19%～100%，出仁率為32.04%～36.47%，好果率為85.32%～100%，脂肪質量分數為73.5%～79.10%，蛋白質質量分數為8.48%～10.40%，總糖質量分數為3.08%～5.07%。其中只有2、7號樣品出種率大于50%、大果率大于90%、出仁率大于33%、好果率大于97%、脂肪質量分數大于76%。1、8、9、10、13、14號樣品好果率低于97%，占總樣本數42.9%，可以預測42.9%的廣西澳洲堅果果園的管理不到位，需要加強果園管理。出種率、大果率、出仁率、好果率，果仁中脂肪和蛋白質、總糖含量變異系數在2.20%～14.56%之間。

表2 不同產地青皮果優果判別指標和果仁主要成分Table 2 Comparison of superior fruit indicators and kernel constituents of macadamia nut from different production areas%

2.2 澳洲堅果果仁脂肪酸組分分析

如圖1所示，14 個產地澳洲堅果果仁中檢測出18種脂肪酸。廣西14 個產地澳洲堅果果仁中月桂酸相對含量為0.08%～3.86%，十四烷酸相對含量為1.02%～4.68%，十五烷酸相對含量為未檢出～4.68%，棕櫚酸相對含量為4.63%～28.15%，十七烷酸相對含量為0.10%～5.04%，硬脂酸相對含量為4.89%～18.32%，花生酸相對含量為4.31%～13.36%，二十一烷酸相對含量為未檢出～4.12%，二十二烷酸相對含量為0.84%～3.67%，二十三烷酸相對含量為未檢出～3.80%，二十四烷酸相對含量為0.79%～6.82%，棕櫚油酸相對含量為6.33%～19.09%，十七碳一烯酸相對含量為0.03%～6.05%，油酸相對含量為18.07%～34.87%，二十二碳一烯酸相對含量為未檢出～6.59%，亞油酸相對含量為2.13%～7.02%，亞麻酸相對含量為0.38%～6.38%，二十碳三烯酸相對含量為未檢出～6.27%；其中月桂酸、十四烷酸、十五烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、二十一烷酸、二十二烷酸、二十三烷酸、二十四烷酸11種飽和脂肪酸總量為30.41%～63.69%，棕櫚油酸、十七碳一烯酸、油酸、二十二碳一烯酸4種單不飽和脂肪酸總量為30.88%～58.90%，亞油酸、亞麻酸、二十碳三烯酸3種多不飽和脂肪酸總量為2.51%～19.67%。14 個產地果仁中18種脂肪酸相對含量變異系數在18.91%～126.11%之間，其中二十三烷酸變異系數最大，油酸變異系數最小，單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸總量變異系數分別為15.96%、33.96%、22.26%，由此可見果仁中18種脂肪酸含量存在明顯差異。由圖1可知，廣西澳洲堅果果仁中油酸、棕櫚油酸相對含量相對其他脂肪酸高，廣西14 個產地澳洲堅果果仁油酸和棕櫚油酸相對含量在單不飽和脂肪酸中占70.76%～99.58%，在不飽和脂肪酸中占50.75%～93.8%，是單不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸主要成分。廣西14 個產地果仁中多不飽和脂肪酸主要有3種，其中亞油酸（2.13%～7.02%）、亞麻酸（0.38%～6.38%）是人體必需的脂肪酸。

圖1 不同產地果仁中脂肪酸組成與含量比較Fig.1 Comparison of composition and content of fatty acids in macadamia nut kernels from different production areas

2.3 澳洲堅果果仁水解氨基酸組分分析

如圖2所示，澳洲堅果果仁水解氨基酸種類齊全，測得16種氨基酸組分。廣西14 個產地果仁中天冬氨酸質量分數為0.78%～1.08%，蘇氨酸質量分數為0.26%～0.32%，絲氨酸質量分數為0.34%～0.42%，谷氨酸質量分數為1.80%～2.33%，脯氨酸質量分數為0.05%～11.27%，甘氨酸質量分數為0.03%～6.46%，丙氨酸質量分數為0.02%～6.29%，纈氨酸質量分數為0.02%～5.81%，蛋氨酸質量分數為0.01%～38.23%，異亮氨酸質量分數為0.02%～5.99%，亮氨酸質量分數為0.03%～5.80%，酪氨酸質量分數為0.03%～8.11%，苯丙氨酸質量分數為0.01%～4.91%，賴氨酸質量分數為0.02%～5.35%，組氨酸質量分數為0.02%～10.10%，精氨酸質量分數為0.09%～8.34%，14 個產地果仁中16種氨基酸含量變異系數在4.91%～38.23%之間，其中蛋氨酸變異系數最大，苯丙氨酸變異系數最小，由此可見果仁中16種氨基酸含量差異明顯。由圖2a可知，廣西澳洲堅果果仁中谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量相對其他氨基酸高。其中蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸7種氨基酸屬于必需氨基酸，藥效氨基酸是指能用于醫療和醫藥合成的氨基酸，天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸9種氨基酸屬于藥效氨基酸，蘇氨酸、絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、賴氨酸、脯氨酸6種氨基酸屬于甜味氨基酸，天冬氨酸、谷氨酸2種氨基酸屬于酸鮮味氨基酸，纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、精氨酸7種氨基酸屬于苦味氨基酸[13]。必需氨基酸總質量分數為1.93%～2.32%，藥效氨基酸總質量分數為5.33%～6.82%，甜味氨基酸總質量分數為1.98%～2.50%，酸鮮味氨基酸總質量分數為2.58%～3.41%，苦味氨基酸總質量分數為2.52%～3.11%，氨基酸總質量分數為7.46%～9.48%。14 個產地澳洲堅果果仁樣品藥效氨基酸含量與甜味氨基酸含量（r=0.894**）、酸鮮味氨基酸（r=0.994**）、苦味氨基酸（r=0.984**）均呈極顯著相關，呈現相同規律。由圖2b可知，14 個產地澳洲堅果果仁中含有9種藥效氨基酸含量與氨基酸總量之比均在70%以上。

圖2 不同產地果仁中氨基酸組成與含量比較Fig.2 Comparison of composition and content of amino acids in macadamia nut kernels from different production areas

2.4 澳洲堅果果仁礦質元素組分分析

如表3所示，廣西14 個產地果仁中含有磷、鈣、鎂、鉀、鐵、鋅、錳（按照14 個產地果仁中礦物質含量的平均值含量高低順序）7種礦物質元素。大量元素磷、鈣、鎂、鉀的含量遠大于鐵、鋅、錳3種微量元素。果實大量元素中以磷元素含量最高，微量元素中以鐵元素的含量最高。廣西果仁磷元素含量為799.52～2 342.92 mg/kg，鈣元素含量為1 265.23～1 593.55 mg/kg，鎂元素含量為1 083.09～1 240.78 mg/kg，鉀元素含量為395.21～856.20 mg/kg，鐵元素含量為33.00～43.03 mg/kg，鋅元素含量為14.81～23.86 mg/kg，錳元素含量7.56～14.15 mg/kg。不同產地果實內7種礦質元素含量的變異程度不同，磷元素含量的變異程度最大，變異系數為27.62%，其次為錳元素含量，變異系數為21.31%，鎂元素含量的變異程度最小，變異系數為4.56%，說明14 個產地果仁中7種礦物質元素含量存在明顯差異。1、3、7號樣品磷元素含量顯著高于其他產地（P＜0.05），6、7、14號樣品鉀元素含量顯著高于其他產地（P＜0.05）。

表3 不同產地果仁中礦物質元素含量比較Table 3 Comparison of composition and content of minerals in macadamia nut kernels from different production areas

2.5 澳洲堅果果實系統聚類分析及差異特征指標篩選

2.5.1 澳洲堅果果實系統聚類分析

對14 個產地的4 個果實優果判別指標、3 個果仁主要成分指標、15種脂肪酸（14 個產地果仁中相對含量極大值大于4%）、15種主要氨基酸組分（14 個產地果仁中質量分數極大值大于0.1%）、4種常量礦物質元素共41 個指標。依次序號為Var1～Var41，Var1（出種率）、Var2（大果率）、Var3為（出仁率）、Var4（好果率）、Var5（脂肪）、Var6（蛋白質）、Var7（總糖）、Var8（十四烷酸）、Var9（十五烷酸）、Var10（棕櫚酸）、Var11（十七烷酸）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var14（二十一烷酸）、Var15（二十四烷酸）、Var16（棕櫚油酸）、Var17（十七碳一烯酸）、Var18（油酸）、Var19（二十二碳一烯酸）、Var20（亞油酸）、Var21（亞麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）、Var24（蘇氨酸）、Var25（絲氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var27（脯氨酸）、Var28（甘氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（纈氨酸）、Var31（異亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（賴氨酸）、Var36（組氨酸）、Var37（精氨酸）、Var38（磷）、Var39（鈣）、Var40（鎂）、Var41（鉀）。為去除不同量綱、數量級帶來的影響，使用SPSS 20.0分析軟件，對41 個指標數據進行標準化，以聚類方法為組間聯接，度量標準為歐氏距離平方，進行個案系統聚類分析，結果如圖3所示。當類間距為16時，將14 個產地澳洲堅果果實分為3 類，第1類聚集了1、2、3、6、7、8、9、10、11、13號10 個產地樣品；第2類聚集4、5號2 個產地樣品；第3類聚集了12、14號2 個產地樣品。

圖3 不同產地青皮果的系統聚類分析譜系圖Fig.3 Dendrogram of HCA of macadamia nut samples from different production areas

2.5.2 基于OPLS-DA對不同產地澳洲堅果果實差異特征指標的篩選

系統聚類分析結果可明顯區分為3 類，為了進一步發現3 類產地果實的差異特征指標并對其進行篩選，引出一種有監督模式的識別方法OPLS-DA法。以選取的41 個指標為X變量，14 個產地為Y變量進行OPLS-DA。由圖4A可以看出，14 個產地澳洲堅果果實樣品，沒有離群樣本點，能被明顯區分，其中R2X=0.595，R2X越接近1，模型越穩定；R2Y=0.787，R2Y越大，模型的解釋能力越強，可以解釋78.7%的原始數據；Q2=0.623，Q2＞0.5，說明模型預測能力較強。對模型建立時定義的分類Y矩陣的變量隨機排列200 次，得到隨機的不同相應Q2值作為衡量模型是否過擬合的標準。如圖4B所示，R2=0.367，Q2=－0.52，Q2負值表明該OPLS-DA模型可靠，未存在過擬合現象，可以用于各自類別的判別分析。

圖4C反映了各變量對不同產地澳洲堅果果實在得分圖上分布的影響，離密集區越遠的變量對澳洲堅果果實分類的影響越大。如圖4D所示，通常認為變量重要性投影（variable importance for the projection，VIP）值大于1.0的變量在判別過程中具有重要作用，VIP值越大，變量在不同產地澳洲堅果果實間的差異越顯著。有24 個指標VIP值大于1，按照VIP值大小依次為Var1（出種率）、Var29（丙氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var35（賴氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var7（總糖）、Var31（異亮氨酸）、Var36（組氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var25（絲氨酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var27（脯氨酸）、Var10（棕櫚酸）、Var18（油酸）、Var38（磷）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var21（亞麻酸）、Var11（十七烷酸）、Var23（天冬氨酸）、Var30（纈氨酸）、Var16（棕櫚油酸）、Var24（蘇氨酸）。在圖4C中發現這些指標均屬于離密集區較遠的變量。在圖4C中，每一類別（Y）附近的變量（X）均在該類別的樣品中較高，由此可見，Var10（棕櫚酸）、Var12（硬脂酸）、Var16（棕櫚油酸）、Var18（油酸）、Var21（亞麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）7 個VIP值大于1的指標在第1類中較高，Var11（十七烷酸）、Var13（花生酸）2 個VIP值大于1的指標在第2類中較高。Var1（出種率）、Var7（總糖）、Var24（蘇氨酸）、Var25（絲氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var27（脯氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（纈氨酸）、Var31（異亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（賴氨酸）、Var36（組氨酸）、Var38（磷）15 個VIP值大于1的指標在第3類中較高。

圖4 澳洲堅果果實品質成分OPLS-DA得分圖（A）、擬合曲線（B）、載荷圖（C）及其VIP值（D）Fig.4 Score plots of OPLS-DA (A), fitted curves (B), loading plots (C)and VIP values (D) for quality components of macadamia nut

2.6 不同產地澳洲堅果樣品經濟性狀評價及模型構建

選取14 個產地澳洲堅果樣品的Var1（出種率）、Var7（總糖）、Var10（棕櫚酸）、Var11（十七烷酸）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var16（棕櫚油酸）、Var18（油酸）、Var21（亞麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）、Var24（蘇氨酸）、Var25（絲氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var27（脯氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（纈氨酸）、Var31（異亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（賴氨酸）、Var36（組氨酸）、Var38（磷）24 個VIP值大于1的指標，根據市場判別澳洲堅果等級習慣，補充Var2（大果率）、Var3（出仁率）、Var4（好果率）、Var5（脂肪）、Var6（蛋白質）5 個市場認可度較高的指標，共計29 個指標，構成14×29的矩陣，利用SPSS 20.0軟件對其進行因子分析。

由表4可知，前6 個公因子F1、F2、F3、F4、F5和F6方差貢獻率分別為38.65%、21.81%、9.42%、8.82%、7.76%和4.16%，累計貢獻率達到90.62%，基本解釋29 個變量中的大部分信息。各個公因子選取旋轉元件矩陣中載荷絕對值大于0.8的指標為解釋指標[14]，F1解釋指標為Var6（蛋白質）、Var23（天冬氨酸）、Var24（蘇氨酸）、Var25（絲氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（纈氨酸）、Var31（異亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（賴氨酸）12 個指標，稱為蛋白質因子；F2解釋指標為Var10（棕櫚酸）、Var11（十七烷酸）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var21（亞麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）6 個指標，稱為棕櫚酸因子；F3解釋指標為Var38（磷），稱為磷因子；F4解釋指標為Var18（油酸），稱為油酸因子；F5解釋指標為Var5（脂肪），稱為脂肪因子；F6解釋指標為Var4（好果率），稱為好果率因子。根據各因子方差貢獻率，建立模型Y=0.426 5F1＋0.240 6F2＋0.104 0F3＋0.097 3F4＋0.085 7F5＋0.045 9F6，分別計算出14 個產地樣品綜合評價得分（Y）（表5）。由表5可知，第3類（12、14號2 個產地樣品）得分較高，品質相對最優，第1類（1、2、3、6、7、8、9、10、11、13號10 個產地樣品）次于第3類，優于第2類（4、5號2 個產地樣品）。

表4 各因子的特征向量和方差貢獻率Table 4 Eigenvectors and variance contribution rates of principal components

表5 廣西澳洲堅果果實經濟性狀評價模型Table 5 Model-based evaluation of the quality of macadamia nut from different production areas

為檢驗上述評價模型的可靠性，以各產地的Y為因變量，6 個公因子所包含的29 個指標原始數據為自變量，運用逐步回歸分析，得到2 個有效預測模型（R2＞0.9），依據指標簡便易用的原則，選擇模型Y’=18.85Var25＋0.098Var22＋0.063Var1－10.367，計算Y’。相關性分析表明，Y’和Y顯著相關（r=0.564*），說明綜合評價模型具有預測準確性，可以用模型Y對廣西14 個不同產地經濟性狀進行評價，Var4（好果率）、Var5（脂肪）、Var6（蛋白質）、Var10（棕櫚酸）、Var11（十七烷酸）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var18（油酸）、Var21（亞麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）、Var24（蘇氨酸）、Var25（絲氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（纈氨酸）、Var31（異亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（賴氨酸）、Var38（磷）22 個指標可以代表果實經濟性狀及其不同產地澳洲堅果樣品間的差異。

3 討 論

3.1 廣西澳洲堅果果實優果評判和果仁主要成分組成與含量差異

要客觀判定廣西不同產地澳洲堅果果實品質的優劣，必須先了解品質之間是否存在差異。廣西不同產地澳洲堅果果實出種率、大果率、出仁率、好果率，果仁中脂肪和蛋白質、總糖含量變異系數在2.20%～14.56%之間，可見優果評判指標和果仁主要成分含量存在一定差異。國內標準涉及有澳洲堅果青皮果[15]、帶殼果[10]、果仁[9]，LY/T 1963—2018《澳洲堅果 果仁》要求缺陷果仁低于3%，符合市場現狀，為了方便統計，本研究提出好果率概念。NY/T 1521—2018《澳洲堅果 帶殼果》有根據帶殼果規格進行分級的要求，結合廣西實際情況，本研究提出大果率概念。譚秋錦等[8]對136 份種質中優選出的45 份澳洲堅果種質資源果實產量相關性狀進行測定，出種率在43.42%～55.21%之間，出仁率在24.37%～43.67%之間，與本研究中出種率、出仁率的范圍值大體相近，果實出種率、出仁率比較高，這是由于澳洲堅果優良品種如桂熱1號、HAES695、O.C、A16等在廣西當地推廣的結果；NY/T 1521—2018根據出仁率分一級帶殼果（出仁率≥30%）、二級帶殼果（出仁率≥25%）。14 個產地澳洲堅果出仁率均在32.04%以上，均為一級帶殼果，可見上述標準已經達不到對帶殼果分級的效果，廣西應該制定更適宜的地方標準服務當地澳洲堅果產業。廣西14 個產地澳洲堅果果仁脂肪、蛋白質、總糖含量范圍值與前人研究[16-17]相符，其中澳洲堅果果仁脂肪含量在73.50%以上，因而屬于木本油料作物。加之適合在山地種植，廣西山地資源豐富，通過利用山地資源種植澳洲堅果，提高植物油自給率，可以緩解廣西乃至我國植物油消費緊缺的問題。

澳洲堅果果仁中油酸、棕櫚油酸相對含量較其他脂肪酸高，這與前人研究[18-19]相符，本研究發現廣西產澳洲堅果果仁油酸和棕櫚油酸為單不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸主要成分。油酸具有降低低密度脂蛋白膽固醇、防治動脈硬化作用[20]，棕櫚油酸具有緩解肥胖、高血脂、高血糖、炎癥、改善胰島素抵抗等功能[21]。多不飽和脂肪酸能促進神經細胞生成、調節神經細胞膜流動性等，可以防止生理性衰老和疾病性腦功能障礙[22]，廣西果仁中多不飽和脂肪酸有亞油酸（2.13%～7.02%）、亞麻酸（0.38%～6.38%）等3種。14 個產地果仁中18種脂肪酸相對含量變異系數在18.91%～126.11%之間，單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸總量變異系數分別為15.96%、33.96%、22.26%，可見果仁脂肪酸組分含量受不同種植區域因素影響，這與核桃仁相關研究[20]相符。

宋海云等[6]對澳洲堅果3 個品種5 個采收期果仁7種水解氨基酸蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸進行含量測定，證實澳洲堅果果仁水解氨基酸受到采收期、品種影響，7種水解氨基酸含量范圍均在本研究得出的相應范圍值內，其中蛋氨酸變異系數在5 個采收期及3 個品種間均為最大，由此推測澳洲堅果果仁水解氨基酸受到采收期、品種影響，其中蛋氨酸相對其他氨基酸影響更大；本實驗色氨酸、半胱氨酸未能檢測出，由于樣品前處理時色氨酸可能會被水解[13]，半胱氨酸檢測過程中與空氣接觸會發生氧化反應[23]，因此尚無法確定澳洲堅果果仁中無色氨酸、半胱氨酸存在的可能。廣西澳洲堅果果仁水解氨基酸含有9種藥效氨基酸，14 個產地澳洲堅果果仁中含有9種藥效氨基酸含量均在70%以上，由此可以得出廣西澳洲堅果果仁水解氨基酸以藥效氨基酸為主。

礦物質元素能影響果樹生理代謝、果實品質[24]、人體生理活動等[25]。廣西14 個產地果仁中含有磷、鈣、鎂、鉀、鐵、鋅、錳（按照14 個產地果仁中礦物質含量的平均值含量高低順序）7種礦物質元素，與國內外果仁存在差別，南非果仁鈣元素含量為1 423.0～3 752.3 mg/kg，鎂元素含量為3 175.5～4 956.1 mg/kg，鐵元素含量為61.87～102.4 mg/kg，鋅元素含量為30.5～70.52 mg/kg，錳元素含量為10.21～216.4 mg/kg[26]，跟廣西14 個產地果仁中鈣、鎂、鐵、鋅、錳含量范圍值存在很大差距，推測鈣、鎂、鐵、鋅、錳5 個礦質元素可以作為國內外果仁來源判別依據；廣東28 份種質果仁中礦物質含量的平均值含量高低順序跟本研究結果不同，依次為鉀、鎂、磷、鈣、錳、鐵、鋅[27]，推測是不同種植區域氣候因子、土壤養分、種質品種等不同導致；趙靜等[28]測得O.C果仁鐵元素含量為82.86 mg/kg，鈣元素含量為1 042 mg/kg，鎂元素含量為1 023 mg/kg，鐵元素含量為82.86 mg/kg，鋅元素含量為38.51 mg/kg，錳元素含量為100.6 mg/kg，不在本研究礦質元素含量范圍內，推測是不同采收期導致。

3.2 精準差異指標對果實品質優劣的客觀判斷

廣西澳洲堅果果實品質復雜，已有研究從各個品質指標數據出發，以期揭示進而依據數據內部依賴關系，從而客觀判斷果實品質優劣。宋海云等[6]選用氨基酸比值系數法對不同采收期果仁品質優劣進行判斷，然后局限于果仁中水解氨基酸的評判并不能做到全面、客觀；張濤等[17]選用開口合格率等新評價指標對不同品種開口效果進行分析，并從開口合格率角度提出O.C不適合作為開口果原料，開口合格率指標作為開口果原料選擇的“一票否決”性重要指標存在很大局限性，僅限于開口果原料選擇。聚類分析是根據總體內各個元素的相近程度對其進行分類的一種多元統計分析方法，已經廣泛應用不同種質間澳洲堅果果實品質分類中[7-8]。為了減少噪音，減少來自非主要成分、微量成分等干擾[2]，本研究選擇14 個產地的4 個果實優果判別指標、3 個果仁主要成分指標、15種脂肪酸（14 個產地果仁中相對含量極大值大于4%）、15種主要氨基酸組分（14 個產地果仁中含量極大值大于0.1%）、4種常量礦物質元素共41 個指標進行聚類分析，得出當類間距為16 時，將14 個產地澳洲堅果果實分為3 類。

為了進一步發現3 類產地果實的差異特征指標并對其進行篩選，采用有監督模式的識別方法OPLS-DA。OPLS-DA能在預知分類情況下，結合樣品信息通過建立和驗證判別模型，最終達到對樣品進行判別分類的目的[29]，目前應用于茶葉[29]、枸杞[30]、鹿龜酒[31]等。本實驗14 個產地樣品沒有離群樣本點、能被明顯區分，OPLS-DA模型可靠，未存在過擬合現象，找到24 個VIP值大于1的指標。Var10（棕櫚酸）、Var12（硬脂酸）、Var16（棕櫚油酸）、Var18（油酸）、Var21（亞麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）7 個VIP值大于1的指標在第1類中較高，Var11（十七烷酸）、Var13（花生酸）2 個VIP值大于1的指標在第2類中較高。Var1（出種率）、Var7（總糖）、Var24（蘇氨酸）、Var25（絲氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var27（脯氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（纈氨酸）、Var31（異亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（賴氨酸）、Var36（組氨酸）、Var38（磷）15 個VIP值大于1的指標在第3類中較高。

從數據本身看，大果率、出仁率、好果率、脂肪、蛋白質5 個指標不是產地差異特征指標，但是產業上比較看重的指標。為了避免本研究后續分析結果與現實認知脫節的可能，對其差異指標選擇進行校正，24 個差異指標外加上述5 個市場認可度很高的指標，共計29 個指標，構成14×29的矩陣，利用SPSS 20.0軟件對其進行因子分析。主成分分析、因子分析能完全客觀根據數據信息，通過降維后對樣本進行分類的一種多元統計分析方法，目前在澳洲堅果露酒[32]等產品中廣泛應用。通過因子分析，提取到6 個公因子，累計貢獻率達到90.62%，基本解釋29 個變量中的大部分信息。找到可以代表果實經濟性狀及其不同產地澳洲堅果樣品間差異的好果率、脂肪、蛋白質、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亞麻酸、二十碳三烯酸、天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、磷22 個指標。根據各因子方差貢獻率，建立模型Y=0.426 5F1＋0.240 6F2＋0.104 0F3＋0.097 3F4＋0.085 7F5＋0.045 9F6，分別計算出14 個產地樣品綜合評價得分。通過運用逐步回歸分析，檢驗上述評價模型的可靠性。根據14 個產地樣品綜合評價得分，第3類（12、14號2 個產地樣品）得分最高，品質相對最優，第1類（1、2、3、6、7、8、9、10、11、13號10 個產地樣品）次于第3類，優于第2類（4、5號2 個產地樣品）。

本研究后續還需要豐富樣品容量，如不同產地、不同采收期、不同品種等樣品，同時補充角烯鯊、生育酚、總酚、總黃酮等品質成分，繼續通過聚類分析與OPLS-DA、因子分析相結合的方式全面、客觀地對澳洲堅果的綜合品質進行分析和評價。

4 結 論

廣西不同產地澳洲堅果種率、大果率、出仁率、好果率以及果仁中脂肪含量、蛋白質含量、總糖含量、脂肪酸不同組分含量、水解氨基酸不同組分含量、礦質元素含量存在明顯差異。廣西42.9%的澳洲堅果果園好果率低于97%，果園管理水平亟待提升；廣西澳洲堅果果仁中不飽和脂肪以油酸、棕櫚油酸為主，水解氨基酸以藥效氨基酸為主，磷、鈣含量相對其他礦物質元素含量較多。根據果實品質可將14 個產地澳洲堅果果實分為3 類，不同產地澳洲堅果樣品間的差異指標為好果率、脂肪、蛋白質、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亞麻酸、二十碳三烯酸、天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、磷22 個指標。第3類（12、14號2 個產地樣品）品質相對最優，第1類（1、2、3、6、7、8、9、10、11、13號10 個產地樣品）次之，第2類（4、5號2 個產地樣品）再次之。