农业综合

马庆华，李永红，梁丽松，等

冬枣优良单株果实品质的因子分析与综合评价

马庆华，李永红，梁丽松，等

目的：冬枣是中国特有的优良鲜食、晚熟枣树品种，单株变异的选择和利用是冬枣遗传改良的主要方向。本研究者在建立优良单株选优园的基础上，测定了22个冬枣优良单株的20项果实品质指标，旨在运用因子分析法对冬枣优良单株的果实品质进行综合评价，探讨数据分析中的关键问题，建立一套适合冬枣的果实品质评价方法为选择品质优良的冬枣单株提供依据。方法：对优良单株及对照树的果实进行了连续2年的品质测定，包括：单果重（g），果重整齐度，果形指数，果形整齐度，果皮色度，皮色整齐度，果皮强度（g），破裂深度（mm），果皮脆性（g·s－1），果皮韧性（g*s），果肉最大硬度（g），果肉平均硬度（g），果肉色度，肉色整齐度，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项指标。采用隶属函数法对各项指标数据进行转化，采用SPSS13.0软件进行因子分析，采用四次方最大旋转法获得因子载荷矩阵，以公因子贡献率为权重，计算样品前6个公因子分值与相应权重之积的累加和，得到综合分值，结合公因子的二维排序图进行优良单株的选择。结果：果实品质的测定结果显示，若以某单一品质指标进行排序，优良单株的排列顺序不尽相同，对上述优良单株进行选优，必须依据样品在20项品质指标中的综合表现。转化后的数据经因子分析，提取出6个特征根＞1的公因子，累计方差贡献率为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载荷值较大，为果实甜脆因子，方差贡献率为26.257%，第2公因子中VC、含水量、果肉色度、肉色整齐度和单果重的载荷值较大，为果重及其它内质因子，方差贡献率为16.734%，第3公因子中果皮强度、破裂深度和果皮韧性的载荷值较大，为果皮质地因子，方差贡献率为14.503%，第4公因子中果重和果形整齐度及果皮色度的载荷值较大，为果实外观因子，方差贡献率为9.091%，第5公因子和第6公因子统称为其他因子；20份冬枣优良单株及对照的综合排序为：16、22、14、15、18、5、12、17、4、21、1、19、8、10、13、6、2、7、3、CK和20号；二维排序图揭示了不同优良单株前3个公因子的分布情况，可以为冬枣选优提供参照，最终得到16、22、15和18号综合品质性状较优，14号的第3公因子最高不宜选择，其余单株在各方面的性状劣于上述优良单株，也不宜选择。结论：隶属函数法同时考虑到果实品质指标对评价体系的正、负影响，采用该法转化的据适于进行因子分析；影响冬枣优良单株果实品质综合评价的关键因子依次是果实甜脆因子、果重及其他内质因子、果皮质地因子、果实外观因子和其他因子，与业内专家对冬枣的品质要求基本相符；20份优良单株及对照冬枣的综合评价结果为：16、22、15和18号综合品质性状较优，可作为候选单株，结合其他性状进行下一步筛选，其他单株不宜选择。

来源出版物：中国农业科学, 2010, 43(12): 2491-2499

入选年份：2015

甜糯玉米软罐头主要挥发性物质主成分分析和聚类分析

宋江峰，李大婧，刘春泉，等

摘要：目的：甜糯玉米软罐头特有的风味成分是构成及产品特性的主要因子。近年来，甜糯玉米软罐头加工技术的研究重点主要集中在加工关键技术和产品营养品质分析方面，对甜糯玉米软罐头挥发性风味物质的研究甚少。本文旨在分析不同品种甜糯玉米软罐头的主要挥发性风味物质，通过探讨利用挥发性成分指标对不同甜糯玉米品种软罐头进行表征和区分的可能性，也为罐头原料目标品种的筛选提供理论依据。方法：供试6个乳熟期甜糯玉米品种分别为京甜紫花糯1号、龙粘2号、江南花糯、改良花糯、紫糯和黑糯，将其通过蒸汽钝酶、高温高压杀菌、真空软包装等工艺技术加工成甜糯玉米穗软包装成品。采用顶空固相微萃取和气-质联用技术，对不同原料品种的甜糯玉米软罐头中主要风味成分的相对含量进行测定，运用主成分分析法和聚类分析法对甜糯玉米软罐头中的挥发性风味物质进行分析评价。结果：据GC/MS分析，从6个不同品种甜糯玉米制成的软罐头中鉴定出的主要挥发性风味物质有：京甜紫花糯1号玉米软罐头44种、龙粘2号玉米软罐头38种、江南花糯玉米软罐头38种、改良花糯玉米软罐头40种、紫糯玉米软罐头37种、黑糯玉米软罐头40种。选取其中36种化合物作为主成分分析的变量，进行统计分析。前4个成分的累计贡献率达到90.518%，可见前4个成分足以说明该数据的变化趋势，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)苯高度负相关，和4-乙炔基-4-甲基-1,5-己二烯-3-醇、2-呋喃甲醇、2,3-二氢化苯并呋喃高度正相关。第2主成分表现出和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关。而总方差50%以上的贡献来自第1和第2主成分，所以可以认为己醛、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、2,3-二氢化苯并呋喃、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软罐头的主要风味物质。此外，第1主成分基本代表的是2,3-二氢化苯并呋喃、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、甲基吡嗪为组合的风味化合物。对第3主成分贡献最大的（Z）-2-庚烯醛、乙酸、3-羟基-2-丁酮、吡嗪，其负荷量分别为0.803、0.741、0.727、0.694，对第4主成分贡献最大的是β-芹子烯、异戊醛、2-乙酰基噻唑，其负荷量分别0.757、0.736、0.628。通过得分图分析知，第1至第4主成分分别代表了龙粘2号玉米软罐头、京甜紫花糯1号玉米软罐头、江南花糯玉米软罐头、龙粘2号玉米软罐头。感官分析表明，6种甜糯玉米软罐头产品具有明显的风格特征，其风味的感官评价与甜糯玉米软罐头主成分分析中主要风味物质成分含量的变化趋势基本一致，说明甜糯玉米软罐头的主要风味物质含量是其风味特征的基础。风味成分的聚类分析结果也基本反映了不同品种甜糯玉米软罐头的风格特征。结论：不同原料品种甜糯玉米软罐头均有其特有的挥发性风味物质组合。龙粘2号玉米软罐头主要挥发性风味成分是2,3-二氢化苯并呋喃、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号玉米软罐头主要挥发性风味成分为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；江南花糯玉米软罐头的主要挥发性风味物质是（Z）-2-庚烯醛、乙酸、3-羟基-2-丁酮、吡嗪。这些挥发性风味成分的差异一定程度上反映了其风味型的差异。

来源出版物：中国农业科学, 2010, 43(10): 2122-2131

入选年份：2015

土壤团聚体中有机碳研究进展

刘中良，宇万太

摘要：随人类农业活动范围拓展和强度加剧，大量土壤有机碳以气态形式释放到大气，增加了温室气体排放，严重威胁生态环境。因此提高土壤固碳能力不仅有利于农业可持续发展，也可缓解因温室气体增加造成的全球气候变暖等生态问题。土壤团聚体的物理保护是土壤有机碳截获与稳定的重要机制，同时，土壤有机碳又为团聚体的形成提供了物质基础。因此开展土壤团聚体内有机碳的研究对揭示土壤有机碳物理保护机制和阐明团聚体形成过程与机理具有重要意义。土壤团聚体的形成依赖于有机胶结物质的黏合作用，形成不同大小的团聚体。研究者通常将团聚体分为大团聚体（＜250 μm）和微团聚体（＜250 μm），其中前者又可分为＜2000 μm团聚体（粗大团聚体）和2000～250 μm团聚体（细大团聚体），后者也可分为250～53 μm微团聚体和＜53 μm微团聚体（粉-黏团聚体）。土壤团聚体研究中干筛法和湿筛法是目前常用的两种方法，但由于干筛法所得结果重复性差，湿筛结果相对稳定，故湿筛法最为常用。对于团聚体的形成过程存在两种不同的认识，一种观点认为大团聚体可直接形成，而微团聚体形成于大团聚体中心，且碳由大团聚体向微团聚体转移；另一种观点认为土壤团聚体是由微团聚体向大团聚体逐级层次性形成，有机碳先与微团聚体绊缠，成为形成大团聚体的核。但不论哪种机制，有机质输入均有利于土壤团聚体的形成。土壤团聚过程是土壤固碳重要的途径之一，大团聚体可促使更多的土壤有机碳储存，但这种储存是暂时的，而微团聚体对于土壤有机碳的长期保存贡献更大，充分体现出对有机碳的物理保护作用。有机碳被团聚体包裹后或以颗粒形式存在于孔隙中、或直接与组成微团聚体的矿物颗粒紧密结合，实现不同程度的物理保护，因此，根据有机碳在土壤结构中的分布和功能又可将其细分为不同的碳库：可溶性有机物、游离态颗粒有机物、闭蓄态颗粒有机物和矿物结合态有机物。团聚体对有机碳的物理保护机制主要为：团聚体形成后内部孔隙降低，减少了有机碳分解所需空气和水；同时更小的孔隙降低了微生物接触有机碳的几率，增大了有机碳降解能耗；而在黏砂粒和微团聚体级别，有机碳与金属氧化物和黏土矿物的相互作用可能是有机碳长期保存的原因，上述物理保护机制减缓了有机碳分解进程。团聚体的物理保护作用对于土壤固碳具有重要意义，因此土壤有机碳和团聚体之间相互关系及影响因素也愈发引起关注。但因团聚体对有机碳物理保护机制复杂，受土壤类型、耕作方式、施肥制度及种植模式等诸多因素影响，故尚缺乏普遍适用的模型来阐释有机碳的物理保护机制，同时现有的分离测定方法可能也阻碍了研究上的突破。因此，对于有机碳的物理保护机制仍需要开展综合多种因素的系统研究。

来源出版物：中国生态农业学报, 2011, 19(2): 447-455

入选年份：2015