云南主栽核桃品种坚果品质比较及综合评价*

刘 娇 范志远 贠新华 杜春花 张 雨 徐 亮 冯 倩

(云南省林业科学院，云南 昆明 650204)

核桃 (Juglanssigillata) 坚果品质是评价核桃品种的重要内容，主要包括了坚果的大小、单果质量、单果仁质量、出仁率、壳厚以及内含物含量等方面的指标。近年来，不少学者开始注重对核桃坚果品质的研究。如梁珊珊等[1]、李超等[2]根据核桃坚果品质进行了选优研究，王晓芹等[3-4]对新疆核桃优良核桃品种的实生单株的坚果品质作了分析研究，古丽米热·卡克什等[5]研究得出核桃不同品种之间的坚果外观品质有差异，王中奎等[6]得出不同产地的核桃评价值不同。有关云南省的核桃主栽品种的坚果品质的研究较少，如熊利权等[7]研究了泸水1号在不同海拔下的品质差异，张雨等[8]研究了三台核桃果实性状的变异规律，刘金凤等[9]研究了海拔对细香核桃坚果经济性状和营养成分的影响。

良种是发展核桃产业的关键，研究云南省的核桃主栽品种之间的坚果品质差异，有利于了解核桃主栽品种的特性，为云南省核桃新品种的选育奠定基础。本研究结合核桃坚果品质指标，采用主成分分析法对8个云南省主栽核桃品种的坚果品质进行比较分析及综合评价，以期为合理利用核桃资源和品种选择决策提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

供试材料采自云南省各地州市的种子样品。在云南省核桃主要栽培区按国土面积大小，每个重点县选择3～5个重点调查乡，根据不同的方位及海拔高度，分品种选择10年生以上核桃结果植株进行标记采样，每株随机采集50个果，采样时间为2016年9月。采集的样品经离青皮，于网兜内自然风干或烘箱烘干备用。共采集漾泡核桃540份，三台核桃188份，云新核桃50份，细香核桃182份，桐子果62份，小圆果60份，圆菠萝40份，泸水1号50份，共8个品种1 172份样品 (如表1)。

表1 实验材料Table 1 Experimental materials

1.2 研究方法

随机选取10个大小均匀的坚果，用游标卡尺 (精确到0.01 cm) 测量坚果三径、坚果壳厚，按公式 (1) 计算三径均值；用电子天平 (精确到0.01 g) 测量坚果质量，其平均值为单果质量，其平均仁质量为单果仁质量，按公式 (2)～(3) 计算出仁率、径仁率。

三径均值=(横径+纵径+线径)/ 3

(1)

出仁率=单果仁质量/单果质量×100%

(2)

径仁率=单果仁质量/三径均值

(3)

按照标准食品中脂肪的测定GB/T 5009.6—2003[10]和食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定GB 5009.5—2010[11]对核桃仁粗脂肪和蛋白质含量进行检测。

1.3 数据分析

数据采用Excel 2003以及SPSS 19.0软件进行LSD差异显著性分析及因子分析。

2 结果与分析

2.1 不同核桃品种坚果品质指标均值比较

由表2可知，云南省8个核桃主栽品种三径均值大小为云新 > 漾泡 > 泸水1号 > 细香 > 桐子果 > 三台 > 圆菠萝 > 小圆果。云新、漾泡、泸水1号坚果较大且差异不显著，但极显著高于其他5个品种 (P< 0.01)，小圆果三径均值最小，极显著低于其他品种 (P< 0.01)；漾泡单果质量最大，为13.70 g；其次为桐子果、云新、泸水1号、圆菠萝、细香、三台、小圆果。其中漾泡，云新，桐子果在单果质量上差异不显著，三台，圆菠萝和小圆果分别与其他品种差异极显著 (P< 0.01)；漾泡单果仁质量极显著高于其他7个品种 (P< 0.01)，云新、细香、泸水1号差异不显著，桐子果与圆菠萝差异不显著，小圆果与三台差异不显著却极显著低于其他品种 (P< 0.01)。细香核桃出仁率为55.36%，极显著高于其他品种 (P< 0.01)；其次为漾泡，出仁率为52.05%，与其他品种差异极显著 (P< 0.01)；三台、云新、小圆果与泸水1号差异不显著，出仁率分别为48.58%，49.91%，48.43%，48.53%；圆菠萝的出仁率为44.95%，与其他品种差异极显著 (P< 0.01)；桐子果的出仁率最低，为40.97%，极显著低于其他品种 (P< 0.01)。漾泡的径仁率值最大，为2.03，极显著高于其他品种 (P< 0.01)；三台与小圆果的径仁率较小，分别为1.44和1.38，差异不显著；小圆果的径仁率最低，极显著低于漾泡、云新、细香、圆菠萝 (P< 0.01)、桐子果、泸水1号。三台、细香、小圆果的种壳较薄，壳厚分别为0.88 mm，0.90 mm，0.85 mm，三者差异不显著，却极显著薄于漾泡、云新、桐子果、圆菠萝、泸水1号，其中桐子果的种壳最厚，为1.56 mm (P< 0.01)。8个核桃品种的粗脂肪含量差异不显著，蛋白质含量差异较小，最大的为桐子果，含量为18.04%，最小的为细香核桃，蛋白质含量为16.19%，细香核桃蛋白质含量与漾泡、三台、桐子果、小圆果差异极显著 (P< 0.01)，与云新、圆菠萝、泸水1号差异不显著。

表2 不同核桃品种坚果品质指标均值比较Table 2 Comparison of mean values of nut quality in different J.sigillata varieties

注：不同大写字母不同表示差异极显著 (P< 0.01)。

2.2 不同品种坚果品质指标变异性分析

由表3可知，8个核桃品种三径均值的变异系数为4.79%～8.63%，变异性较小，说明8个核桃品种在坚果大小方面一致性较好。单果质量的变异系数由小到大依次为三台核桃 < 细香核桃 < 小圆果核桃 < 泸水1号 < 漾泡核桃 < 云新核桃 < 桐子果 < 圆菠萝核桃，8个核桃品种单果质量的变异系数均 > 10%。说明变异性较大，桐子果和圆菠萝核桃的单果质量变异系数达到了20%以上，说明比其他品种的一致性较差；单果仁质量的变异系数最小的是三台核桃为14.16%，最大的是圆菠萝为25.25%，说明三台核桃单果仁质量的一致性较好；出仁率的变异系数平均为8.77%，最大的为泸水1号，其次是云新核桃，最小的是小圆果，说明小圆果的出仁率较稳定；径仁率的大小说明了核桃品种种仁的饱满程度，8个核桃品种径仁率的变异系数为10.66%～17.54%，均大于10%，说明8个核桃品种在种仁饱满程度的变异性较大；小圆果的壳厚变异系数为9.46%，是8个核桃品种中变异性最小的，变异性最大的云新核桃，变异系数达到了30.97%，说明采自不同地区的云新核桃其壳厚有较大变异；粗脂肪含量的变异系数平均值为3.47%，变异性较小；小圆果的蛋白质含量变异系数最小，为8.74%，说明小圆果较其它品种的在蛋白质含量上具有较好的一致性。

2.3 坚果品质指标因子分析

2.3.1核桃坚果品质指标相关性分析

由表4可知，三径均值与单果质量，单果仁质量，径仁率的相关性系数较大，分别为0.877，0.862，0.759，即三径均值与单果质量，单果仁质量，径仁率有一定的正相关性。出仁率与单果仁质量的相关系数为0.495，与径仁率的相关系数是0.561，与壳厚的相关系数是-0.464，说明出仁率与单果仁质量、径仁率有一定的正相关性，与壳厚有一定的负相关性。粗脂肪含量与三径均值的相关系数为0.108，有一定的相关性；蛋白质含量与其他坚果品质指标的相关系数较小，说明相关性不大。

表3 不同核桃品种坚果品质指标变异系数比较Table 3 Comparison of variation coefficients of quality indexes of nuts in different J.sigillata varieties %

表4 核桃品种坚果品质指标相关性矩阵Table 4 Correlation matrix of quality indexes of nuts in different J.sigillata varieties

2.3.2坚果品质指标主成分分析及综合评判

由表5可知，前3个主成分的特征值都大于1.000，且累计贡献率达到了80.437%，说明用这3个主成分能较好第代替上述 8个品质指标来评价核桃品种的坚果品质。第1主成分的贡献率较高，为47.911%，其中三径均值，单果质量，单果仁质量，径仁率有较高的正载荷值，分别为0.908，0.961，0.983，0.946。因此，第1主成分包含了核桃的坚果的三径均值、单果质量、单果仁质量、径仁率的信息。其中三径均值、单果质量说明了坚果的大小，径仁率代表着核桃种仁的饱满程度[12]，所以第1主成分可以定义为核桃坚果的大小和饱满程度；第2主成分出仁率有较高的正载荷值，壳厚有较高的负载荷值，贡献率为20.003%，说明出仁率与壳厚具有负相关性，第2主成分可定义为出仁率与壳厚的信息；第3主成分的贡献率为12.524%，有较大载荷值的是粗脂肪含量与蛋白质含量，因此第3主成分包含了核桃内含物的信息。主成分分析结果表明，核桃坚果的大小，单果质量，单果单果仁质量，径仁率是反映核桃坚果品质的首要性状，其次是坚果的出仁率与壳厚。

通过主成分分析，对8个云南省核桃主栽品种坚果品质指标以主成分贡献率为权重，根据前 3个主成分的贡献率和主成分得分Fi，可建立坚果品质综合评判数学模型。

F=(F1×47.911+F2×20.003+F3×12.254)/80.437

式中：F表示综合得分，F1，F2，F3表示第1,2,3主成分得分。

表5 因子旋转矩阵及贡献率Table 5 Rotated component matrix and contribution rate

注：提取方法为主成分分析法；旋转方法为带Kaiser标准化的四分旋转法。

综合主成分分值F越高，综合品质表现越好。从表6可知，云南省主栽的8个优良核桃品种中，漾泡核桃具有较高的综合得分F值 (0.294 56)，坚果品质优良，其次是细香核桃 (-0.011 68) 和云新核桃 (-0.014 17)。漾泡、细香、云新核桃在坚果大小，单果质量、径仁率的指标上均位列前三，其中漾泡的饱满度较高，径仁率最大，细香核桃的出仁率最高，平均达到55.36%，云新核桃坚果最大。因此，可以得出依据主成分的因子分析对核桃坚果品质进行排名具有可靠性。

表6 各主成分得分及优良度排名Table 6 Scores of each main component and ranking

3 结论与讨论

本研究采用了坚果的三径均值、单果质量、单果仁质量、出仁率、径仁率、壳厚、粗脂肪含量、蛋白质含量8个品质指标对云南本土的8个优良品种作了差异性分析，结果表明，不同品种间在三径均值、单果质量、单果仁质量、出仁率、径仁率、壳厚方面存在一定的差异性，但在粗脂肪含量方面的差异性不明显，蛋白质含量方面存在一定的差异性；同一品种因土壤、水分、温度等环境因子的变化存在着变异性。8个品种各个指标的变异系数说明了该品种的坚果一致性， 8个核桃品种在坚果大小、单果质量、径仁率等指标的变异系数较大，这说明云南这8个本土品种因环境因子的变化，同一品种会出现坚果大小不一，品质参差不齐的现象，但有关核桃各品质指标与环境因子的相关分析有待进一步研究。

主成分因子分析法在综合评价果实品质方面得到了广泛的应用[13-18]。通过相关性分析得出核桃坚果的8个品质指标之间存在较强的相关性，若直接利用品质指标对各品种进行评价会导致大量的信息重叠，评价结果不理想，因此需要对其指标进行综合评价。本研究采用了主成分因子分析法提取了3大主成分，对核桃品质指标进行了综合与简化，认为影响核桃坚果品质综合评价的主因子依次是坚果大小与饱满程度、出仁率与壳厚、核桃内含物含量。这与梁珊珊等[1]，李超等[2]，陈梦华等[17]对核桃品质综合评价结果相似，认为核桃坚果大小或单果质量是核桃综合评价的首要因子。本研究对云南省8个核桃品种的坚果品质综合评价得出，漾泡核桃果大、壳薄、出仁率高、径仁率高，品质优良。但本研究只对坚果的品质的数量指标做了分析评价，对核桃品种的优良度评价，还应结合坚果的描述指标如种仁的肥瘦、仁色、食味、是否有涩味等方面以及核桃品种的产量、抗性等方面进行全面的评价，这是本研究的不足之处。

综上所述，该研究对云南省8个主栽核桃品种的坚果品质指标进行了差异性分析、变异性分析并通过主成分因子分析对8个核桃品种进行了综合评价，在一定程度上为核桃品种资源的品质鉴定，合理利用核桃资源及品种选择决策提供了理论依据。