劉毓超，王 輝，賈一鳴，張 曉，朱麗霞,3,

（1.塔里木大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；3.南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團重點實驗室，新疆阿拉爾 843300）

蘋果是世界四大水果之一，在我國的種植面積與產(chǎn)量約占全世界總面積和總產(chǎn)量的50%[1]。而紅富士蘋果又是我國蘋果栽種面積最大的品種，其產(chǎn)量超過我國蘋果總產(chǎn)量一半之多[2]。我國紅富士蘋果主產(chǎn)區(qū)有黃土高原（陜、甘、晉、豫）、環(huán)渤海灣（遼、魯）、西南冷涼（云、川）和新疆特色產(chǎn)區(qū)等[3]。紅富士蘋果的生長因受海拔和氣候環(huán)境條件的影響，在不同種植地區(qū)的果實品質(zhì)會存在一定差異。山東煙臺果實形態(tài)外觀端正，果肉甜脆[4]。云南昭通果實成熟后呈金黃色（部分）、果肉細(xì)膩[5]。陜西果實果形碩大且尺寸均勻、顏色鮮艷[6]。甘肅靜寧果實脆甜汁多[7]。河南靈寶果實果面紅潤、酸甜可口[8]。新疆阿克蘇果實皮薄肉脆，尤其果核周圍形成了透明無色罕見的“冰糖心”結(jié)構(gòu)[9]。隨著我國蘋果研究的不斷深入和產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對蘋果已從外在品質(zhì)轉(zhuǎn)入更深層次的內(nèi)在營養(yǎng)品質(zhì)的研究[10]。蘋果營養(yǎng)品質(zhì)包括風(fēng)味[11]、滋味[11]、質(zhì)地[12]、糖類物質(zhì)[13]、有機酸[14]、多酚[15]、礦物質(zhì)元素及微量元素[16]等。蘋果果實營養(yǎng)品質(zhì)是其商品等級劃分的重要標(biāo)志，從根本上決定其市場競爭力。近年來市場中出現(xiàn)假冒紅富士蘋果的現(xiàn)象，以新疆阿克蘇紅富士蘋果為例，不僅擾亂真正阿克蘇紅富士蘋果的銷售市場，而且還破壞了其國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品的稱號，因此對各產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果進(jìn)行溯源并保護(hù)其地理標(biāo)志顯得尤為重要[17]。

農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源是農(nóng)產(chǎn)品溯源體系的重要組成部分，有利于實施農(nóng)產(chǎn)品原產(chǎn)地保護(hù)戰(zhàn)略，保護(hù)名牌，保護(hù)特色產(chǎn)品，穩(wěn)定市場秩序[18]。常見的農(nóng)產(chǎn)品溯源方法有感觀特性評價、特征成分指紋圖譜分析[19]、光譜分析[20]、基因技術(shù)[21]、穩(wěn)定同位素法[22]、礦物元素分析[23]、微生物圖譜[24]等。張雁鳴等[25]利用穩(wěn)定同位素對不同省份的西瓜進(jìn)行了溯源研究，可以實現(xiàn)新疆、廣西、海南和山東4 個產(chǎn)地的西瓜樣本區(qū)分；李富榮等[26]檢測分析不同產(chǎn)地陳皮中32 種礦質(zhì)元素含量的差異，篩選基于礦質(zhì)元素指紋分析技術(shù)的有效產(chǎn)地溯源指標(biāo)。上述溯源方法在檢測分析時需依靠相關(guān)高精檢測設(shè)備，但設(shè)備普及性相對較差，多數(shù)測試基于科研機構(gòu)委托，使得市場應(yīng)用受到限制，而且當(dāng)?shù)赝恋厥┓?、果實的果品和品級對溯源有不小的影響，使得溯源的精?zhǔn)度受制于果實品質(zhì)品級。同時，這些檢測分析手段，忽略了農(nóng)產(chǎn)品市場消費者感興趣的果品營養(yǎng)品質(zhì)特色品質(zhì)，使得地方果品特色品質(zhì)的開發(fā)與市場應(yīng)用受限。由此，基于地方果品營養(yǎng)品質(zhì)，選用更為廣譜性的檢測分析方法，開發(fā)助于農(nóng)產(chǎn)品特色品質(zhì)挖掘與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新型溯源方式值得探索。

本文對多產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測并結(jié)合產(chǎn)區(qū)氣象因子分析，對比各產(chǎn)區(qū)果實糖、總酸、糖酸比、總酚、多酚等18 個營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)差異。采用正交偏最小二乘判別分析和線性判別分析對果品地方特色品質(zhì)評價指標(biāo)進(jìn)行篩選建模，同時篩選出的營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)也可用于農(nóng)產(chǎn)品溯源，不僅操作簡單，而且節(jié)省成本，在能起到農(nóng)產(chǎn)品追溯區(qū)分的同時可以為農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地和品牌的保護(hù)作用提供支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冰乙酸、丙酮、硫酸、硼酸、鹽酸、β-羥基乙醇、鄰苯二甲醛、抗壞血酸 均為分析純，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；草酸、碘化鉀、碘酸鉀、酒石酸鉀鈉、硫酸鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、無水乙醇、亞甲基藍(lán)、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、福林酚 均為分析純，南京化學(xué)試劑有限公司；甲酸、甲醇 色譜級，天津賽孚瑞科科技有限公司；果糖、蔗糖、葡萄糖、山梨醇、兒茶素、表兒茶素、根皮苷、綠原酸、槲皮素糖苷類、槲皮苷、槲皮素鼠李糖苷、蘆丁、槲皮素 均為標(biāo)準(zhǔn)品（含量≥99.9%），Sigma-Aldrich 公司。

DZKW-D-2 電熱恒溫水浴鍋 中國北京永光明醫(yī)療儀器廠；CPA1245 萬分之一電子天平 德國Sartorius 公司；UV-2450 紫外分光光度計、LC-20A高效液相色譜儀 日本Shimadzu 公司；TGL-20B高速臺式離心機 中國上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品采集 于2021 年11 月份分別在山東煙臺、甘肅靜寧、河南靈寶、陜西洛川、云南昭通、新疆阿克蘇6 個產(chǎn)區(qū)，選擇成熟度相似的富士蘋果若干（所選果樹樹齡相當(dāng)，栽培管理和樹勢基本一致）、色澤相近、大小均勻、無機械損傷、無病蟲害的果實用于實驗。每個產(chǎn)區(qū)隨機抽取蘋果15 個，每3 個蘋果混合取樣（沿果實赤道線附近選取果肉），設(shè)置5 個重復(fù)實驗。將選取果肉切碎并放置（-80 ℃冰箱）備用，為后期測定相關(guān)指標(biāo)做準(zhǔn)備。

1.2.2 指標(biāo)測定 總糖含量參考GB/T 10782-2006[28]的方法；總酸含量參考GB/T 12456-2008[29]的方法；總酚含量參考福林酚法[30]測定；多酚含量參考賈一鳴[31]多酚測定方法；單糖含量參考劉玉蓮等[32]單糖測定方法。

維生素C（VC）的測定：采用實驗室改良滴定方法進(jìn)行測定。取8 g 樣品于150 mL 錐形瓶中，依次加入50 mL 2%草酸、1 mL 6%碘化鉀溶液并滴加3 滴1%淀粉指示劑（現(xiàn)配現(xiàn)用），再用標(biāo)定好的0.001 N（0.000167 mol/L）碘酸鉀溶液滴定至鐵青色（30 s 不褪色即滴定終點），進(jìn)行3 次測定，并記錄用量，同時做空白實驗，通過碘酸鉀滴定溶液消耗量計算維生素C 含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

測定的總糖、總酸、總酚、VC、多酚、單糖等，每個產(chǎn)區(qū)取15 個樣品分5 組測定，每組數(shù)據(jù)測3 個平行。測定數(shù)據(jù)利用SPSS 25.0 進(jìn)行不同產(chǎn)區(qū)間的方差分析、顯著性分析和判別分析，相關(guān)性分析使用R 語言（pheatmap），用SIMCA13.0 進(jìn)行正交偏最小二乘判別分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅富士蘋果6 大主產(chǎn)區(qū)營養(yǎng)指標(biāo)比較

由表2 可知，各地區(qū)果實營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)存在差異，變異系數(shù)范圍8.77%～43.23%。變異系數(shù)最大的營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)為綠原酸43.23%，平均值為0.09 mg/g，含量變化范圍0.02～0.18 mg/g；其次是山梨醇42.67%，平均值為5.18 mg/g，含量變化范圍2.74～10.20 mg/g；再是蘆丁37.82%，平均值為0.80 mg/g，含量變化范圍0.49～1.77 mg/g，變異系數(shù)最小的營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)是糖酸比6.86，平均值為56.84，含量變化范圍43.54～61.98?？v觀18 種果實營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，變異系數(shù)越大的綠原酸、山梨醇、蘆丁、根皮苷和槲皮素等指標(biāo)可以作為各產(chǎn)區(qū)果實的差異營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，且可以區(qū)分各產(chǎn)區(qū)果實。

由表3 可知，不同產(chǎn)區(qū)間果實總糖含量有所不同，新疆阿克蘇地區(qū)紅富士蘋果總糖含量最高為13.66%±0.72%，與其他產(chǎn)區(qū)果實總糖有顯著差異（P<0.05）；紅富士蘋果總酸含量各產(chǎn)區(qū)間存在顯著差異（P<0.05），最高為新疆阿克蘇地區(qū)總酸含量為0.25%±0.01%。糖酸比與果實的總糖總酸含量密切相關(guān)，新疆阿克蘇、甘肅靜寧和云南昭通紅富士蘋果糖酸比適中。研究表明，蘋果風(fēng)味品質(zhì)主要取決于糖、酸含量及其配比關(guān)系，低糖高酸的果實口感過酸，高糖低酸的果實口感淡薄，都不符合鮮食要求[33]。本研究發(fā)現(xiàn)新疆阿克蘇果實糖酸比趨于中等水平，該地區(qū)蘋果口感更佳，與何引[34]對不同地區(qū)紅富士蘋果風(fēng)味研究相一致；各產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果VC含量除甘肅靜寧和陜西洛川間無顯著差異外（P>0.05），其余各產(chǎn)區(qū)果實相互間具有顯著差異（P<0.05），且新疆阿克蘇紅富士蘋果VC含量最高為5.28±0.2 mg/100 g，研究發(fā)現(xiàn)[35]果實中VC的含量與當(dāng)?shù)毓麍@土壤所施氮肥和灌溉水量的大小均有關(guān)系。

果糖含量對于其他三類可溶性糖在各產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果中含量最高，其中陜西洛川地區(qū)紅富士果糖含量最高為82.49±0.56 mg/g 與其他產(chǎn)區(qū)具有顯著差異（P<0.05）。各地區(qū)蘋果果實中果糖的含量最高，葡萄糖和蔗糖含量次之，山梨醇含量較低。研究發(fā)現(xiàn)蘋果、梨、草莓屬于單糖積累型果樹，其中果糖是蘋果果實可溶性糖的主要組分，其次是葡萄糖、蔗糖[36]。Róth 等[37]研究發(fā)現(xiàn)，果糖是金冠、澳洲青蘋、富士系等果實中主要的可溶性糖組分，其次是蔗糖和葡萄糖，山梨醇組分占比最低。本實驗的結(jié)果與劉玉蓮等[38]研究結(jié)果一致。新疆阿克蘇、陜西洛川、云南昭通、山東煙臺地區(qū)在山梨醇含量上有顯著差異（P<0.05）且阿克蘇產(chǎn)區(qū)果實最高為9.44±0.51 mg/g，與周文靜等[39]研究發(fā)現(xiàn)“糖心”果實的出現(xiàn)，果實中山梨醇含量較高相符。又因阿克蘇糖心蘋果屬于晚熟作物，新疆阿克蘇屬于高緯度地區(qū)，太陽輻射強白天日照時間長、光照充分，果實內(nèi)部糖分能夠大量積累，是由于有充裕的日照時間，從而促使果實能進(jìn)行大量的光合作用，同時此地區(qū)夜晚時間相對較短，且晝夜溫差大，減少作物的呼吸作用，有利于果實內(nèi)部糖分積累[40-41]。Bowen 等[42]研究認(rèn)為沙質(zhì)土壤、酸性土壤和鹽堿地以及老果園、有機質(zhì)含量低的果園，常常會缺鈣，導(dǎo)致果實鈣含量偏低對“糖心”的形成和山梨醇的堆積有影響。鄭朝霞等[43]對陜西省蘋果主產(chǎn)區(qū)果園土壤特性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)洛川地區(qū)土壤性質(zhì)為中性偏堿，本研究發(fā)現(xiàn)陜西洛川產(chǎn)區(qū)果實山梨醇含量僅次于新疆阿克蘇產(chǎn)區(qū)。在上述四種可溶性糖中山梨醇的變異系數(shù)最大，說明不同產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果間山梨醇含量差異較大。

甘肅靜寧、河南靈寶、山東煙臺、新疆阿克蘇等產(chǎn)區(qū)果實兒茶素含量存在顯著差異（P<0.05），其中果實中兒茶素含量最低是新疆阿克蘇產(chǎn)區(qū)0.05±0.003 mg/g；表兒茶素、根皮苷與綠原酸在各產(chǎn)區(qū)果實之間含量差異并不顯著（P>0.05），槲皮素糖苷類、槲皮苷、槲皮素鼠李糖苷、槲皮素和蘆丁在果實中的含量各產(chǎn)區(qū)間互有差異，河南靈寶果實槲皮素糖苷類含量最高為0.21±0.025 mg/g，云南昭通中槲皮苷含量最高為0.23±0.006 mg/g，果實中槲皮素鼠李糖苷含量最高的地區(qū)是云南昭通為0.19±0.017 mg/g，陜西洛川果實中槲皮素含量最高為0.06±0.003 mg/g，蘆丁含量最高是河南靈寶產(chǎn)區(qū)果實為1.38±0.234 mg/g。結(jié)果說明不同產(chǎn)區(qū)富士蘋果果實中多酚物質(zhì)種類及含量均有差異，變異系數(shù)為22.16%～43.23%，其中綠原酸含量變異程度最大，兒茶素含量變異程度最小。結(jié)合表2 分析，產(chǎn)區(qū)果實營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)變異系數(shù)較大，差異較為顯著的指標(biāo)均有代表該產(chǎn)區(qū)果實的特征，并能作為潛在區(qū)分各產(chǎn)區(qū)果實的有效因子。綜上所述，自然環(huán)境、氣候條件、土壤屬性及施肥和灌溉方式是造成各產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果中營養(yǎng)品質(zhì)差異主要原因。

2.2 紅富士蘋果6 大主產(chǎn)區(qū)各類指標(biāo)相關(guān)性分析

對6 大產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果各類指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，圖1 結(jié)果表明各指標(biāo)之間存在一定關(guān)性?？偺呛颗c蔗糖和山梨糖醇含量在P<0.01 差異水平下，呈極顯著相關(guān)，尤其與山梨醇含量的相關(guān)性最強（r=0.64）。在P<0.01 差異水平下，總糖含量還與總酸和VC含量呈極顯著正相關(guān)，與總酚、兒茶素、槲皮素糖苷類、槲皮素鼠李糖苷、根皮苷含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。果實的風(fēng)味品質(zhì)與其糖、酸等物質(zhì)含量和配比關(guān)系緊密相關(guān)，適度的甜酸度的果實更容易讓人接受[44]。蔗糖含量與葡萄糖、果糖、山梨醇含量表現(xiàn)出顯著正相關(guān)（P<0.05），且與葡萄糖和山梨醇含量相關(guān)性極強（r=0.90、r=0.95），這與酶活性和糖代謝相關(guān)基因的差異有關(guān)，如蔗糖磷酸合酶（SPS）、蔗糖合酶（SS）是蔗糖積累的關(guān)鍵酶，酸性轉(zhuǎn)化酶（AI）和NAD-SDH 主要調(diào)控己糖積累[45]。薔薇科植物光合產(chǎn)物主要以蔗糖形式在源-庫之間轉(zhuǎn)運。此外，庫細(xì)胞中韌皮部運輸效率、糖的跨膜運輸能力以及環(huán)境條件和栽培技術(shù)等外界因素也決定了果實糖分的積累[46]。VC含量與蔗糖、葡萄糖、山梨醇含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與兒茶素和蘆丁含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。說明在果實中果實中VC含量與它們的含量彼此之間相互影響，研究表明VC與果實生長期的長短有密切關(guān)系，在果實的生長期中糖代謝又是關(guān)鍵的果實代謝途徑。因而它們彼此之間存在緊密聯(lián)系[47]。總酚含量與兒茶素和槲皮素糖苷類呈極顯著相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.67 和0.52，與蔗糖和山梨醇呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)分別為-0.49 和-0.53，與根皮苷、綠原酸、槲皮素呈顯著相關(guān)（P<0.05）。兒茶素和表兒茶素含量都與根皮苷、槲皮素糖苷類和槲皮素鼠李糖苷含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），其中表兒茶素含量還與槲皮素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.50）。根皮苷含量與綠原酸、槲皮素糖苷類和槲皮素鼠李糖苷含量呈極顯著正相關(guān)。說明多酚類物質(zhì)含量彼此會受影響和約束。

圖1 六大主產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.1 Correlation analysis of quality indexes of red Fuji apples in six major producing areas

2.3 紅富士蘋果6 大主產(chǎn)區(qū)各類指標(biāo)正交偏最小二乘判別分析

正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）和PCA相似，也是基于降維的多維向量分析方法。但是OPLS-DA 為有監(jiān)督的分析，可以預(yù)設(shè)分類，彌補了PCA 方法的不足，強化組間差異，同時可以量化特征化合物造成組分差異的程度。由圖2A 可知，各主產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)含量存在顯著性差異，OPLS-DA 分析可以實現(xiàn)6 大產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果的良好分離。OPLS-DA 模型為Q2值0.794，矩陣R2X值0.885，區(qū)分參數(shù)R2Y 值0.874，說明該模型對6 大產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果具有良好的穩(wěn)定性和較好的預(yù)測能力。變量投影重要性（variable important in projection，VIP）可以進(jìn)一步量化OPLS-DA 的每個變量對樣品分類的貢獻(xiàn)。VIP 值越大，變量在不同樣品間的差異越顯著，通?？梢詫IP>1 表示為關(guān)鍵變量。由圖2C 所示，VIP>1 品質(zhì)指標(biāo)為果糖、槲皮苷、槲皮素、蘆丁、槲皮素鼠李糖苷、VC、葡萄糖、總酚，以上8 個指標(biāo)可以作為更好區(qū)分不同產(chǎn)區(qū)果實的品質(zhì)指標(biāo)。由表4 可知，在OPLS-DA 模型中，利用18 種營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)對阿克蘇、靈寶、洛川、煙臺和昭通產(chǎn)區(qū)果實判別正確率達(dá)100%，靜寧產(chǎn)區(qū)果實判別率為60%，無法判別的產(chǎn)區(qū)果實，產(chǎn)區(qū)果實總體判別正確率為93.33%。

圖2 不同產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果品質(zhì)指標(biāo)OPLS-DA 建模結(jié)果Fig.2 Modeling results of OPLS-DA for quality indicators of Red Fuji apples in different producing areas

2.4 基于線性判別分析的紅富士蘋果產(chǎn)地判別模型

應(yīng)用線性判別分析函數(shù)對不同產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果進(jìn)行判別分析，通過共線性診斷分析，選取檢測的18 項指標(biāo)作為自變量，不同紅富士蘋果產(chǎn)地作為分組變量，建立紅富士蘋果不同產(chǎn)地判別模型如下：

圖3 為判定函數(shù)1 和判定函數(shù)2 區(qū)分阿克蘇、靜寧、靈寶、洛川、煙臺和昭通產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果的散點圖。通過威爾克Lambda 分析，假設(shè)顯著性水平（α=0.05），判別函數(shù)1 和判別函數(shù)2 對分類結(jié)果達(dá)到顯著水平，其判別結(jié)果可接受。判別函數(shù)1 的方差百分比為48.7%，相關(guān)性為0.998；判別函數(shù)2 的方差百分比為32.4%，相關(guān)性為0.997；選取判別函數(shù)1 作為主要判別函數(shù)對紅富士蘋果不同產(chǎn)地判別的主要依據(jù)。根據(jù)不同紅富士蘋果產(chǎn)區(qū)，劃分為阿克蘇、靜寧、靈寶、洛川、煙臺和昭通6 類。在F值（3.84～2.71）下選取VC、山梨醇、兒茶素、槲皮素糖苷類、槲皮苷、槲皮素鼠李糖苷、蘆丁和槲皮素8 個指標(biāo)可以明顯判別出紅富士蘋果的產(chǎn)地，這說明威爾克Lambda 判別分析有效。

圖3 判別函數(shù)區(qū)分紅富士蘋果產(chǎn)區(qū)散點圖Fig.3 Scatter map of red Fuji apples producing area by discriminant function

式中，1～6 分別代表阿克蘇、靜寧、靈寶、洛川、煙臺和昭通地區(qū)；A 為測定VC值、B 為測定山梨醇值、C 為測定兒茶素值、D 為測定槲皮素糖苷類值、E 為測定槲皮苷值、F 為槲皮素鼠李糖苷值、G 為測定蘆丁值、H 為測定槲皮素值。

不同產(chǎn)地紅富士蘋果的判別分析結(jié)果如表5 所示。根據(jù)判別模型對阿克蘇、靜寧、靈寶、洛川、煙臺和昭通6 個產(chǎn)區(qū)的紅富士蘋果樣品進(jìn)行分類，利用回代檢驗（原始）和留一交叉驗證對判別模型進(jìn)行檢驗。阿克蘇、靜寧、靈寶、洛川、煙臺和昭通6 個產(chǎn)區(qū)的紅富士蘋果樣品回代檢驗的整體判別率均為100%，對于以上6 個產(chǎn)區(qū)留一交叉驗證的判別率也均為100%（表5）。

2.5 紅富士蘋果6 大主產(chǎn)區(qū)環(huán)境因子與各類指標(biāo)相關(guān)性分析

對生長期紅富士蘋果各產(chǎn)區(qū)溫差，降雨量2 項環(huán)境因子（表1）和18 種營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)（表3）進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果（圖4）表明，在P<0.05 的條件下，果實生長期溫差與紅富士蘋果的蔗糖含量呈顯著正相關(guān)（r=0.82）；果實生長期降雨量與紅富士蘋果的總酸含量和總糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.86，r=-0.81），多酚類物質(zhì)與降雨量呈正相關(guān)，與果實生長期溫差呈負(fù)相關(guān)。干旱地區(qū)降雨量相對較少，其果實總糖含量，總酸含量越大與降雨量顯著負(fù)相關(guān)，這與孫智廣等[48]研究結(jié)果相似；蔗糖含量與溫差呈顯著正相關(guān)，說明溫差越大，降雨量越少果實的糖分代謝越強，這與殷淑燕等[49]研究結(jié)果一致。

圖4 紅富士蘋果主產(chǎn)區(qū)環(huán)境因子與指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.4 Correlation analysis of environmental factors and indicators in main Red Fuji apples producing areas

表1 不同蘋果（生長期）產(chǎn)區(qū)信息Table 1 Information on different apple (growing season)producing areas

表2 不同產(chǎn)區(qū)品質(zhì)指標(biāo)結(jié)果分析Table 2 Analysis of quality index results in different production areas

表3 各主產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果品質(zhì)指標(biāo)對比Table 3 Comparison of quality indicators of red Fuji apples in the main producing areas

表4 不同產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果OPLS-DA 判別分析結(jié)果Table 4 OPLS-DA discriminant analysis results of red Fuji apples in different producing areas

表5 不同產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果的判別結(jié)果Table 5 Discrimination results of red Fuji apples from different producing areas

3 結(jié)論

本研究對新疆阿克蘇、甘肅靜寧、山東煙臺、陜西洛川、河南靈寶和云南昭通等6 大主產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果18 個營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)分析，明確了紅富士蘋果種營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)存在地域差異。在糖類方面，阿克蘇紅富士蘋果山梨糖醇含量偏高，陜西洛川紅富士蘋果果糖含量偏高；在多酚物質(zhì)方面，甘肅靜寧紅富士蘋果綠原酸含量偏高，河南靈寶紅富士蘋果兒茶素和根皮素等含量偏高，云南昭通紅富士蘋果槲皮苷和表兒茶素等含量偏高，山東煙臺紅富士蘋果蘆丁等含量偏高，陜西洛川紅富士蘋果根皮苷含量偏高；新疆阿克蘇紅富士蘋果總糖含量偏高，甘肅靜寧紅富士蘋果總酚含量偏高，煙臺紅富士蘋果糖酸比含量偏高。采用正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）和線性判別分析建立模型，OPLS-DA 模型可以將6 大主產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果樣品93.33%準(zhǔn)確識別，通過VIP 值確定了果糖、槲皮苷、槲皮素、蘆丁、槲皮素鼠李糖苷、VC、葡萄糖、總酚8 個有效區(qū)分指標(biāo)?；诰€性判別分析，選取VC、山梨醇、兒茶素、槲皮素糖苷類、槲皮素鼠李糖苷、槲皮苷、蘆丁和槲皮素8 個特征營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)建立的判別模型，6 個產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果回代檢驗（原始）和留一交叉驗證的整體判別率均為100%。本論文再次證明環(huán)境因素對果實糖積累有影響，得到總糖和總酸含量與降雨量顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），蔗糖含量與溫差呈顯著正相關(guān)。因此，利用多品質(zhì)指標(biāo)化學(xué)計量法對不同產(chǎn)區(qū)紅富士蘋果判別是有效可行。對于構(gòu)建判別模型時，所選用的樣本數(shù)量越多，該模型也越有說服力，為確保判別模型的準(zhǔn)確判別率，今后還需要繼續(xù)增加樣品數(shù)量，來不斷修正判別模型的各項系數(shù)。建立多指標(biāo)判別模型對富士蘋果產(chǎn)區(qū)進(jìn)行劃分，有利于實現(xiàn)我國果實品質(zhì)調(diào)控和品牌維護(hù)，為不同產(chǎn)區(qū)富士蘋果溯源和質(zhì)量控制提供了基礎(chǔ)依據(jù)。