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)督檢測中心，四川 廣安 638000）

運用感官分析、化學(xué)成分分析和元素指紋分析作為評價手段，研究不同品種柚子的一般品質(zhì)特性差異并對柚子原產(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，再進一步對元素進行主成分分析，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。此評價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，在我國具有豐富的資源，我國福建、江西、廣東、廣西、湖南、湖北、四川等地均有種植。營養(yǎng)豐富、藥用價值高，富含胡蘿卜素、B族維生素、VC、礦物質(zhì)、糖類、有機酸等，具有較高的研究價值。

近年來，國內(nèi)外許多學(xué)者對食物的原產(chǎn)地溯源技術(shù)進行了探索和嘗試。針對不同的食品原產(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)動物性食物的溯源研究情況，國內(nèi)外研究都較多[13-18]。針對植物性食物的研究相對較少。Longobardi等[19]運用化學(xué)成分分析法對4個不同地區(qū)的橄欖油進行分析，發(fā)現(xiàn)來自不同地區(qū)之間的化學(xué)成分存在極顯著差異（P＜0.01），分類和預(yù)測能力等于97.7%和95.3%，該方法能區(qū)分橄欖油的產(chǎn)地。Rastija等[20]測定了3個地區(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。Yücel等[21]利用元素指紋分析對45個蜂蜜樣本進行分析，運用主成分分析和聚類分析最終能將樣品準確分類。Irina等[22]對來自兩個主要產(chǎn)區(qū)的葡萄酒進行元素分析，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。Rodrigues等[23]測定不同產(chǎn)地葡萄酒中17種元素含量，溯源判別識別率達到98.2%。

食品原產(chǎn)地溯源技術(shù)可以保護地方特色產(chǎn)品，提高其市場競爭力。任何單獨的鑒定技術(shù)都有其局限性，因此可將多個分析鑒定方法結(jié)合起來對食品進行原產(chǎn)地溯源。到目前為止，國內(nèi)外還沒有一套完整的分析鑒定技術(shù)可以對食品的原產(chǎn)地進行分析。國外利用同位素指紋分析原產(chǎn)地溯源進行的研究較多，但是由于此方法運用的儀器設(shè)備昂貴，因此一般都是對其進行化學(xué)成分分析和元素指紋分析。同時可根據(jù)不同的食品特征性差異，對其進行簡單的外部感官分析。因此本實驗利用食品感官指標分析、化學(xué)成分分析和元素指紋分析對柚子進行原產(chǎn)地溯源，為柚子這一類食品的原產(chǎn)地溯源提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

實驗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、強德勒紅柚、廣安龍安柚）、福建（琯溪蜜柚）。于2012年10月下旬，避開雨露水未干的早上，選擇9成熟（由于實驗測定的感官和理化指標與成熟度密切相關(guān)，因此選擇成熟度相同的材料）、接受光照較多的柚子進行采摘，采摘后盡量在較短時間內(nèi)運至實驗室，立即用清水清洗外皮，剔除病蟲果、落地果、受傷果，選擇沒有機械傷的樣品，每個品種取樣10個，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、鉻標準溶液國家鋼鐵材料測試中心；高氯酸（優(yōu)級純）、硝酸（優(yōu)級純） 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（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Millipore公司；SB-5200DTN超聲波清洗機 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（K、Na測定儀） 北京百萬電子科技中心；高速冷凍離心機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-可見分光光度計 上海美譜達儀器有限公司；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、200A-1搖擺式高速萬能粉碎機 永康市云達冷風(fēng)機廠；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 感官指標的測定

單果質(zhì)量：稱量法；可食率/%=（單果汁胞（砂囊）質(zhì)量/單果質(zhì)量）×100；果實橫徑：游標卡尺測定法。

1.3.2 理化指標

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《食品中還原糖的測定》。

1.3.3 元素分析

1.3.3.1 測定依據(jù)

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

1.3.3.2 樣品消化

精確稱取均勻經(jīng)過干燥粉碎過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少時，再補加10 mL硝酸，繼續(xù)加熱消化，直至無色透明為止。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，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

對數(shù)據(jù)進行方差分析，Duncan’s多重比較及相關(guān)分析，分析不同柚子品種感官指標及其理化指標差異及變化；對礦質(zhì)元素數(shù)據(jù)采用方差分析、主成分分析直觀了解礦質(zhì)元素對地域的分類結(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)地柚子的感官指標分析

對不同產(chǎn)地柚子品種的單果質(zhì)量、可食率、果實橫徑3性狀按單因素完全隨機的分析方法進行方差分析，結(jié)果見表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，不同品種間的可食率和果實橫徑有顯著差異（P＜0.05），而單果質(zhì)量在不同品種間差異不顯著。對可食率和果實橫徑兩性狀在不同品種下的平均數(shù)作進一步的多重比較（Duncan’s多重比較分析），結(jié)果見表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，在柚子果實外形特征上，可食率和果實橫徑在不同品種之間的差異顯著性較大，但這兩個特征性狀之間沒有顯著聯(lián)系。從不同產(chǎn)地進行比較，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)地柚子的理化指標分析

對柚子果實的可溶性固形物、VC含量、總糖含量、還原糖含量、黃酮含量、酸度6種性狀進行單因素完全隨機的方差分析方法進行分析，結(jié)果見表3。

由表3的F檢驗可知，可溶性固形物及總糖含量兩性狀在不同品種柚子果實中沒有顯著差異，而VC、還原糖、黃酮含量和酸度有較顯著差異。因此，對VC、還原糖、黃酮含量和酸度4種性狀進行進一步多重比較分析，結(jié)果見表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，不同品種柚子果實的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。還原糖含量兩兩間的差異較小，其中廣安龍安柚的還原糖含量最高，鄰水紅柚含量最低?？扇苄怨绦挝锖孔兓?.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個柚子品種理化指標含量有其各自的特征。同時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3個產(chǎn)地的8個品種的柚子中的9種元素進行單因素方差分析。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），再對其進行多重比較分析，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

對品種之間存在顯著差異的7種元素進行主成分分析，結(jié)果如表5所示，前3個主成分的累計方差貢獻率達到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個主成分中各變量的特征向量及累計方差貢獻率Table 5 Eigenvectors and cumulative variance contribution ratio of the first three principal components

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

利用第1主成分和第2主成分的標準化得分作散點圖（圖1），結(jié)果表明，通過第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個品種的第1主成分得分均為負值，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、強德勒紅柚、墊江紅柚的第2主成分得分均為負值，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個元素在所有品種中的含量最高。并可明顯觀察到，3個產(chǎn)地的柚子品種被第2主成分分為了上、中、下3個區(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、果實橫徑、VC含量、酸度、還原糖含量、黃酮含量6個指標。再從這些指標中篩選出能代表產(chǎn)地特征的指標，包括可食率和VC含量?？墒陈蚀笾路秶謩e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個產(chǎn)地的柚子品種明顯的區(qū)分開。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，主成分分析把樣品中多種元素的信息運用較直觀的方式綜合性地表現(xiàn)出來。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。

本實驗對柚子的感官指標分析和化學(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，研究方向為農(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，研究方向為食品加工及品質(zhì)控制。E-mail：qinwen1967@yahoo.com.cn