广西澳洲坚果果实品质分析与综合评价

贺 鹏，张 涛，宋海云，谭秋锦，郑树芳，覃振师，黄锡云，汤秀华，王文林

（广西南亚热带农业科学研究所，广西 龙州 532415）

澳洲坚果（Macadamiaintegrifolia）又称夏威夷果，山龙眼科澳洲坚果属常绿乔木果树，其果实由青皮（外）、果壳（中）、果仁（内）组成，其中由于其唯一可食用部分果仁香脆可口、营养价值高而受到广泛关注。近年来世界各国都在积极发展这一种新兴果树，我国云南、广西、贵州等省（区）均引种栽培，其中广西从20世纪70年代开始商业化种植，已经遍布广西13 个以上地级市，种植面积已超1.4万 hm2，位居全国第2[1]。由于受到环境条件、种植品种以及相关比例、水肥病虫害防控管理等因素影响，不同产区产品品质存在明显差异[2-4]。Kaijser等[5]对新西兰北岛4 个产区澳洲坚果进行脂肪、生育酚、固醇含量测定，发现新西兰不同产地澳洲坚果品质存在差异。由此，面对澳洲坚果果实品质差异，选用合适的方法客观判断其品质优劣是目前研究的关键所在。宋海云等[6]选用氨基酸比值系数法，从蛋白质营养价值角度出发，得出品种、采收期不同会导致限制性氨基酸不同，各个品种氨基酸比值系数分最高时期不一，仅局限于果仁中水解氨基酸，并不能全面反映澳洲坚果果实品质的优劣。宫丽丹等[7]选用主成分分析等多元统计学分析方法，对38 份不同来源澳洲坚果种质资源果实的22 项品质性状指标进行多样性分析，得出脂肪、总糖、蛋白、棕榈酸、油酸、二十碳烯酸是构成品质性状差异的主要因素；谭秋锦等[8]选用主成分分析等多元统计学分析方法，对45 份澳洲坚果优质种质资源果实12 项果实产量相关性状指标进行多样性分析，得出鲜果质量、带壳果质量、带壳果纵横径、出仁率等是构成品质性状差异的主要因素；然而，上述研究主要针对种质之间的差异，而且均未深化得出一套合适的客观判断果实品质优劣的方法。因此，广西各产区澳洲坚果果实品质是否存有差异，如何客观判定其品质的优劣，是澳洲坚果研究热点之一。

据此，为进一步研究广西澳洲坚果果实的品质特征和评价标准，项目组遴选广西14 个主要产区的澳洲坚果果实样品，对其4 个青皮果的评价指标（出种率、出仁率、大果率、好果率），果仁3 个主要成分指标（脂肪、蛋白质、总糖含量），果仁脂肪酸、氨基酸、部分矿质元素指标进行测定，并在此基础上结合因子分析、系统聚类分析及正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares-discrimination analysis，OPLS-DA）等多元统计分析技术展开综合评价，以期明确其特征风味成分和客观准确评价品质，为广西澳洲坚果果实的品质判定、标准建立及后期加工原料的选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

14 个供试澳洲坚果青皮果样品均来自广西主产区域中有代表性的果园（表1），采摘后快速运至广西南亚热带农业科学研究所，及时脱青皮。每个果园脱皮后鲜带壳果置于通风处自然晾干至果壳水分质量分数降到15%以下待用。

表1 广西主要澳洲坚果果实样品信息Table 1 Information on Guangxi grown macadamia nut samples

37种脂肪酸甲酯标准品（95%） 美国Supelco公司。

1.2 仪器与设备

FZ160高速万能粉碎机 温岭市百乐粉碎设备厂；AR224NC型万分之一电子分析天平 奥豪斯仪器有限公司；DKN612C鼓风干燥箱 日本Yamato公司；HH-W600恒温水浴锅 上海跃进电子有限公司；Votex-Genie2T涡旋振荡器 美国SI公司；QP0110U1tra气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 优果判别指标测定

参考相关文献[8]、标准[9-10]结合澳洲坚果果实市场等级区分标准，以出种率、出仁率、大果率和好果率4 个指标进行优果判别指标测定。对供试样品测定出种率（鲜带壳果质量与青皮果质量百分比）、出仁率（果仁质量和带壳果质量百分比）、大果率（鲜带壳果横径大于21 mm果个数和调查总个数百分比）和好果率（非缺陷果仁个数和调查果仁总个数百分比）。

1.3.2 果仁营养品质测定

澳洲坚果果仁中脂肪含量测定：参考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》；蛋白质含量测定：参考GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》；总糖（转化糖，以葡萄糖计）含量测定：参考GB 5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》；氨基酸总量、氨基酸组成与含量测定：参考GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》；钙、镁、铁、锌、锰含量测定：分别参考GB 5009.92—2016《食品中钙的测定》、GB 5009.241—2017《食品中镁的测定》、GB 5009.90—2016《食品中铁的测定》、GB 5009.14—2017《食品中锌的测定》、GB 5009.241—2017《食品中锰的测定》；磷、钾含量测定：参考文献[11]的方法。

1.3.3 脂肪酸组成分析

参照孙志高等[12]的方法并略加改动，称取澳洲坚果仁10 g，粉碎，称取0.1 g，加入5 mL氢氧化钾-甲醇溶液（80 g/L），旋涡混匀，40 ℃水浴20 min甲酯化，冷却至室温，10 mL正己烷进行萃取，旋涡30 s，静置分层，取上层用微孔滤膜（0.45 μm）过滤，用气相色谱-质谱联用仪分析，脂肪酸的定性采用质谱库相似度检索，定量采用峰面积归一法。

仪器条件：Kxi-5siMs色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 mm）；载气为高纯氦气（99.999%），流速为1 mL/min；进样1 μL；分流比30∶1；进样口温度280 ℃；程序升温：起始温度180 ℃，以3 ℃/min升至220 ℃，以5 ℃/min升至250 ℃，保持6 min。离子源温度230 ℃；接口温度250 ℃。

1.4 数据处理

通过Excel 2007进行实验数据的汇总分析以及绘制雷达图，采用SPSS 20.0软件进行各指标之间的因子分析、聚类分析、逐步回归分析，使用Simca 14.1软件进行OPLS-DA，其余图由GraphPad Prism 8.3.0进行绘制。

2 结果与分析

2.1 优果判别指标测定和果仁主要成分结果

由表2可知，广西14 个产地澳洲坚果青皮果出种率、大果率、出仁率、好果率以及果仁中脂肪、蛋白质、总糖含量存在明显差异，其中出种率为44.52%～53.38%，大果率为76.19%～100%，出仁率为32.04%～36.47%，好果率为85.32%～100%，脂肪质量分数为73.5%～79.10%，蛋白质质量分数为8.48%～10.40%，总糖质量分数为3.08%～5.07%。其中只有2、7号样品出种率大于50%、大果率大于90%、出仁率大于33%、好果率大于97%、脂肪质量分数大于76%。1、8、9、10、13、14号样品好果率低于97%，占总样本数42.9%，可以预测42.9%的广西澳洲坚果果园的管理不到位，需要加强果园管理。出种率、大果率、出仁率、好果率，果仁中脂肪和蛋白质、总糖含量变异系数在2.20%～14.56%之间。

表2 不同产地青皮果优果判别指标和果仁主要成分Table 2 Comparison of superior fruit indicators and kernel constituents of macadamia nut from different production areas%

2.2 澳洲坚果果仁脂肪酸组分分析

如图1所示，14 个产地澳洲坚果果仁中检测出18种脂肪酸。广西14 个产地澳洲坚果果仁中月桂酸相对含量为0.08%～3.86%，十四烷酸相对含量为1.02%～4.68%，十五烷酸相对含量为未检出～4.68%，棕榈酸相对含量为4.63%～28.15%，十七烷酸相对含量为0.10%～5.04%，硬脂酸相对含量为4.89%～18.32%，花生酸相对含量为4.31%～13.36%，二十一烷酸相对含量为未检出～4.12%，二十二烷酸相对含量为0.84%～3.67%，二十三烷酸相对含量为未检出～3.80%，二十四烷酸相对含量为0.79%～6.82%，棕榈油酸相对含量为6.33%～19.09%，十七碳一烯酸相对含量为0.03%～6.05%，油酸相对含量为18.07%～34.87%，二十二碳一烯酸相对含量为未检出～6.59%，亚油酸相对含量为2.13%～7.02%，亚麻酸相对含量为0.38%～6.38%，二十碳三烯酸相对含量为未检出～6.27%；其中月桂酸、十四烷酸、十五烷酸、棕榈酸、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种饱和脂肪酸总量为30.41%～63.69%，棕榈油酸、十七碳一烯酸、油酸、二十二碳一烯酸4种单不饱和脂肪酸总量为30.88%～58.90%，亚油酸、亚麻酸、二十碳三烯酸3种多不饱和脂肪酸总量为2.51%～19.67%。14 个产地果仁中18种脂肪酸相对含量变异系数在18.91%～126.11%之间，其中二十三烷酸变异系数最大，油酸变异系数最小，单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸总量变异系数分别为15.96%、33.96%、22.26%，由此可见果仁中18种脂肪酸含量存在明显差异。由图1可知，广西澳洲坚果果仁中油酸、棕榈油酸相对含量相对其他脂肪酸高，广西14 个产地澳洲坚果果仁油酸和棕榈油酸相对含量在单不饱和脂肪酸中占70.76%～99.58%，在不饱和脂肪酸中占50.75%～93.8%，是单不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸主要成分。广西14 个产地果仁中多不饱和脂肪酸主要有3种，其中亚油酸（2.13%～7.02%）、亚麻酸（0.38%～6.38%）是人体必需的脂肪酸。

图1 不同产地果仁中脂肪酸组成与含量比较Fig.1 Comparison of composition and content of fatty acids in macadamia nut kernels from different production areas

2.3 澳洲坚果果仁水解氨基酸组分分析

如图2所示，澳洲坚果果仁水解氨基酸种类齐全，测得16种氨基酸组分。广西14 个产地果仁中天冬氨酸质量分数为0.78%～1.08%，苏氨酸质量分数为0.26%～0.32%，丝氨酸质量分数为0.34%～0.42%，谷氨酸质量分数为1.80%～2.33%，脯氨酸质量分数为0.05%～11.27%，甘氨酸质量分数为0.03%～6.46%，丙氨酸质量分数为0.02%～6.29%，缬氨酸质量分数为0.02%～5.81%，蛋氨酸质量分数为0.01%～38.23%，异亮氨酸质量分数为0.02%～5.99%，亮氨酸质量分数为0.03%～5.80%，酪氨酸质量分数为0.03%～8.11%，苯丙氨酸质量分数为0.01%～4.91%，赖氨酸质量分数为0.02%～5.35%，组氨酸质量分数为0.02%～10.10%，精氨酸质量分数为0.09%～8.34%，14 个产地果仁中16种氨基酸含量变异系数在4.91%～38.23%之间，其中蛋氨酸变异系数最大，苯丙氨酸变异系数最小，由此可见果仁中16种氨基酸含量差异明显。由图2a可知，广西澳洲坚果果仁中谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量相对其他氨基酸高。其中苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸7种氨基酸属于必需氨基酸，药效氨基酸是指能用于医疗和医药合成的氨基酸，天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸9种氨基酸属于药效氨基酸，苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸、脯氨酸6种氨基酸属于甜味氨基酸，天冬氨酸、谷氨酸2种氨基酸属于酸鲜味氨基酸，缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸7种氨基酸属于苦味氨基酸[13]。必需氨基酸总质量分数为1.93%～2.32%，药效氨基酸总质量分数为5.33%～6.82%，甜味氨基酸总质量分数为1.98%～2.50%，酸鲜味氨基酸总质量分数为2.58%～3.41%，苦味氨基酸总质量分数为2.52%～3.11%，氨基酸总质量分数为7.46%～9.48%。14 个产地澳洲坚果果仁样品药效氨基酸含量与甜味氨基酸含量（r=0.894**）、酸鲜味氨基酸（r=0.994**）、苦味氨基酸（r=0.984**）均呈极显著相关，呈现相同规律。由图2b可知，14 个产地澳洲坚果果仁中含有9种药效氨基酸含量与氨基酸总量之比均在70%以上。

图2 不同产地果仁中氨基酸组成与含量比较Fig.2 Comparison of composition and content of amino acids in macadamia nut kernels from different production areas

2.4 澳洲坚果果仁矿质元素组分分析

如表3所示，广西14 个产地果仁中含有磷、钙、镁、钾、铁、锌、锰（按照14 个产地果仁中矿物质含量的平均值含量高低顺序）7种矿物质元素。大量元素磷、钙、镁、钾的含量远大于铁、锌、锰3种微量元素。果实大量元素中以磷元素含量最高，微量元素中以铁元素的含量最高。广西果仁磷元素含量为799.52～2 342.92 mg/kg，钙元素含量为1 265.23～1 593.55 mg/kg，镁元素含量为1 083.09～1 240.78 mg/kg，钾元素含量为395.21～856.20 mg/kg，铁元素含量为33.00～43.03 mg/kg，锌元素含量为14.81～23.86 mg/kg，锰元素含量7.56～14.15 mg/kg。不同产地果实内7种矿质元素含量的变异程度不同，磷元素含量的变异程度最大，变异系数为27.62%，其次为锰元素含量，变异系数为21.31%，镁元素含量的变异程度最小，变异系数为4.56%，说明14 个产地果仁中7种矿物质元素含量存在明显差异。1、3、7号样品磷元素含量显著高于其他产地（P＜0.05），6、7、14号样品钾元素含量显著高于其他产地（P＜0.05）。

表3 不同产地果仁中矿物质元素含量比较Table 3 Comparison of composition and content of minerals in macadamia nut kernels from different production areas

2.5 澳洲坚果果实系统聚类分析及差异特征指标筛选

2.5.1 澳洲坚果果实系统聚类分析

对14 个产地的4 个果实优果判别指标、3 个果仁主要成分指标、15种脂肪酸（14 个产地果仁中相对含量极大值大于4%）、15种主要氨基酸组分（14 个产地果仁中质量分数极大值大于0.1%）、4种常量矿物质元素共41 个指标。依次序号为Var1～Var41，Var1（出种率）、Var2（大果率）、Var3为（出仁率）、Var4（好果率）、Var5（脂肪）、Var6（蛋白质）、Var7（总糖）、Var8（十四烷酸）、Var9（十五烷酸）、Var10（棕榈酸）、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（棕榈油酸）、Var17（十七碳一烯酸）、Var18（油酸）、Var19（二十二碳一烯酸）、Var20（亚油酸）、Var21（亚麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）、Var24（苏氨酸）、Var25（丝氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var27（脯氨酸）、Var28（甘氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（缬氨酸）、Var31（异亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（赖氨酸）、Var36（组氨酸）、Var37（精氨酸）、Var38（磷）、Var39（钙）、Var40（镁）、Var41（钾）。为去除不同量纲、数量级带来的影响，使用SPSS 20.0分析软件，对41 个指标数据进行标准化，以聚类方法为组间联接，度量标准为欧氏距离平方，进行个案系统聚类分析，结果如图3所示。当类间距为16时，将14 个产地澳洲坚果果实分为3 类，第1类聚集了1、2、3、6、7、8、9、10、11、13号10 个产地样品；第2类聚集4、5号2 个产地样品；第3类聚集了12、14号2 个产地样品。

图3 不同产地青皮果的系统聚类分析谱系图Fig.3 Dendrogram of HCA of macadamia nut samples from different production areas

2.5.2 基于OPLS-DA对不同产地澳洲坚果果实差异特征指标的筛选

系统聚类分析结果可明显区分为3 类，为了进一步发现3 类产地果实的差异特征指标并对其进行筛选，引出一种有监督模式的识别方法OPLS-DA法。以选取的41 个指标为X变量，14 个产地为Y变量进行OPLS-DA。由图4A可以看出，14 个产地澳洲坚果果实样品，没有离群样本点，能被明显区分，其中R2X=0.595，R2X越接近1，模型越稳定；R2Y=0.787，R2Y越大，模型的解释能力越强，可以解释78.7%的原始数据；Q2=0.623，Q2＞0.5，说明模型预测能力较强。对模型建立时定义的分类Y矩阵的变量随机排列200 次，得到随机的不同相应Q2值作为衡量模型是否过拟合的标准。如图4B所示，R2=0.367，Q2=－0.52，Q2负值表明该OPLS-DA模型可靠，未存在过拟合现象，可以用于各自类别的判别分析。

图4C反映了各变量对不同产地澳洲坚果果实在得分图上分布的影响，离密集区越远的变量对澳洲坚果果实分类的影响越大。如图4D所示，通常认为变量重要性投影（variable importance for the projection，VIP）值大于1.0的变量在判别过程中具有重要作用，VIP值越大，变量在不同产地澳洲坚果果实间的差异越显著。有24 个指标VIP值大于1，按照VIP值大小依次为Var1（出种率）、Var29（丙氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var35（赖氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var7（总糖）、Var31（异亮氨酸）、Var36（组氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var25（丝氨酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var27（脯氨酸）、Var10（棕榈酸）、Var18（油酸）、Var38（磷）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var21（亚麻酸）、Var11（十七烷酸）、Var23（天冬氨酸）、Var30（缬氨酸）、Var16（棕榈油酸）、Var24（苏氨酸）。在图4C中发现这些指标均属于离密集区较远的变量。在图4C中，每一类别（Y）附近的变量（X）均在该类别的样品中较高，由此可见，Var10（棕榈酸）、Var12（硬脂酸）、Var16（棕榈油酸）、Var18（油酸）、Var21（亚麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）7 个VIP值大于1的指标在第1类中较高，Var11（十七烷酸）、Var13（花生酸）2 个VIP值大于1的指标在第2类中较高。Var1（出种率）、Var7（总糖）、Var24（苏氨酸）、Var25（丝氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var27（脯氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（缬氨酸）、Var31（异亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（赖氨酸）、Var36（组氨酸）、Var38（磷）15 个VIP值大于1的指标在第3类中较高。

图4 澳洲坚果果实品质成分OPLS-DA得分图（A）、拟合曲线（B）、载荷图（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 不同产地澳洲坚果样品经济性状评价及模型构建

选取14 个产地澳洲坚果样品的Var1（出种率）、Var7（总糖）、Var10（棕榈酸）、Var11（十七烷酸）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var16（棕榈油酸）、Var18（油酸）、Var21（亚麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）、Var24（苏氨酸）、Var25（丝氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var27（脯氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（缬氨酸）、Var31（异亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（赖氨酸）、Var36（组氨酸）、Var38（磷）24 个VIP值大于1的指标，根据市场判别澳洲坚果等级习惯，补充Var2（大果率）、Var3（出仁率）、Var4（好果率）、Var5（脂肪）、Var6（蛋白质）5 个市场认可度较高的指标，共计29 个指标，构成14×29的矩阵，利用SPSS 20.0软件对其进行因子分析。

由表4可知，前6 个公因子F1、F2、F3、F4、F5和F6方差贡献率分别为38.65%、21.81%、9.42%、8.82%、7.76%和4.16%，累计贡献率达到90.62%，基本解释29 个变量中的大部分信息。各个公因子选取旋转元件矩阵中载荷绝对值大于0.8的指标为解释指标[14]，F1解释指标为Var6（蛋白质）、Var23（天冬氨酸）、Var24（苏氨酸）、Var25（丝氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（缬氨酸）、Var31（异亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（赖氨酸）12 个指标，称为蛋白质因子；F2解释指标为Var10（棕榈酸）、Var11（十七烷酸）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var21（亚麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）6 个指标，称为棕榈酸因子；F3解释指标为Var38（磷），称为磷因子；F4解释指标为Var18（油酸），称为油酸因子；F5解释指标为Var5（脂肪），称为脂肪因子；F6解释指标为Var4（好果率），称为好果率因子。根据各因子方差贡献率，建立模型Y=0.426 5F1＋0.240 6F2＋0.104 0F3＋0.097 3F4＋0.085 7F5＋0.045 9F6，分别计算出14 个产地样品综合评价得分（Y）（表5）。由表5可知，第3类（12、14号2 个产地样品）得分较高，品质相对最优，第1类（1、2、3、6、7、8、9、10、11、13号10 个产地样品）次于第3类，优于第2类（4、5号2 个产地样品）。

表4 各因子的特征向量和方差贡献率Table 4 Eigenvectors and variance contribution rates of principal components

表5 广西澳洲坚果果实经济性状评价模型Table 5 Model-based evaluation of the quality of macadamia nut from different production areas

为检验上述评价模型的可靠性，以各产地的Y为因变量，6 个公因子所包含的29 个指标原始数据为自变量，运用逐步回归分析，得到2 个有效预测模型（R2＞0.9），依据指标简便易用的原则，选择模型Y’=18.85Var25＋0.098Var22＋0.063Var1－10.367，计算Y’。相关性分析表明，Y’和Y显著相关（r=0.564*），说明综合评价模型具有预测准确性，可以用模型Y对广西14 个不同产地经济性状进行评价，Var4（好果率）、Var5（脂肪）、Var6（蛋白质）、Var10（棕榈酸）、Var11（十七烷酸）、Var12（硬脂酸）、Var13（花生酸）、Var18（油酸）、Var21（亚麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）、Var24（苏氨酸）、Var25（丝氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（缬氨酸）、Var31（异亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（赖氨酸）、Var38（磷）22 个指标可以代表果实经济性状及其不同产地澳洲坚果样品间的差异。

3 讨 论

3.1 广西澳洲坚果果实优果评判和果仁主要成分组成与含量差异

要客观判定广西不同产地澳洲坚果果实品质的优劣，必须先了解品质之间是否存在差异。广西不同产地澳洲坚果果实出种率、大果率、出仁率、好果率，果仁中脂肪和蛋白质、总糖含量变异系数在2.20%～14.56%之间，可见优果评判指标和果仁主要成分含量存在一定差异。国内标准涉及有澳洲坚果青皮果[15]、带壳果[10]、果仁[9]，LY/T 1963—2018《澳洲坚果 果仁》要求缺陷果仁低于3%，符合市场现状，为了方便统计，本研究提出好果率概念。NY/T 1521—2018《澳洲坚果 带壳果》有根据带壳果规格进行分级的要求，结合广西实际情况，本研究提出大果率概念。谭秋锦等[8]对136 份种质中优选出的45 份澳洲坚果种质资源果实产量相关性状进行测定，出种率在43.42%～55.21%之间，出仁率在24.37%～43.67%之间，与本研究中出种率、出仁率的范围值大体相近，果实出种率、出仁率比较高，这是由于澳洲坚果优良品种如桂热1号、HAES695、O.C、A16等在广西当地推广的结果；NY/T 1521—2018根据出仁率分一级带壳果（出仁率≥30%）、二级带壳果（出仁率≥25%）。14 个产地澳洲坚果出仁率均在32.04%以上，均为一级带壳果，可见上述标准已经达不到对带壳果分级的效果，广西应该制定更适宜的地方标准服务当地澳洲坚果产业。广西14 个产地澳洲坚果果仁脂肪、蛋白质、总糖含量范围值与前人研究[16-17]相符，其中澳洲坚果果仁脂肪含量在73.50%以上，因而属于木本油料作物。加之适合在山地种植，广西山地资源丰富，通过利用山地资源种植澳洲坚果，提高植物油自给率，可以缓解广西乃至我国植物油消费紧缺的问题。

澳洲坚果果仁中油酸、棕榈油酸相对含量较其他脂肪酸高，这与前人研究[18-19]相符，本研究发现广西产澳洲坚果果仁油酸和棕榈油酸为单不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸主要成分。油酸具有降低低密度脂蛋白胆固醇、防治动脉硬化作用[20]，棕榈油酸具有缓解肥胖、高血脂、高血糖、炎症、改善胰岛素抵抗等功能[21]。多不饱和脂肪酸能促进神经细胞生成、调节神经细胞膜流动性等，可以防止生理性衰老和疾病性脑功能障碍[22]，广西果仁中多不饱和脂肪酸有亚油酸（2.13%～7.02%）、亚麻酸（0.38%～6.38%）等3种。14 个产地果仁中18种脂肪酸相对含量变异系数在18.91%～126.11%之间，单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸总量变异系数分别为15.96%、33.96%、22.26%，可见果仁脂肪酸组分含量受不同种植区域因素影响，这与核桃仁相关研究[20]相符。

宋海云等[6]对澳洲坚果3 个品种5 个采收期果仁7种水解氨基酸苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸进行含量测定，证实澳洲坚果果仁水解氨基酸受到采收期、品种影响，7种水解氨基酸含量范围均在本研究得出的相应范围值内，其中蛋氨酸变异系数在5 个采收期及3 个品种间均为最大，由此推测澳洲坚果果仁水解氨基酸受到采收期、品种影响，其中蛋氨酸相对其他氨基酸影响更大；本实验色氨酸、半胱氨酸未能检测出，由于样品前处理时色氨酸可能会被水解[13]，半胱氨酸检测过程中与空气接触会发生氧化反应[23]，因此尚无法确定澳洲坚果果仁中无色氨酸、半胱氨酸存在的可能。广西澳洲坚果果仁水解氨基酸含有9种药效氨基酸，14 个产地澳洲坚果果仁中含有9种药效氨基酸含量均在70%以上，由此可以得出广西澳洲坚果果仁水解氨基酸以药效氨基酸为主。

矿物质元素能影响果树生理代谢、果实品质[24]、人体生理活动等[25]。广西14 个产地果仁中含有磷、钙、镁、钾、铁、锌、锰（按照14 个产地果仁中矿物质含量的平均值含量高低顺序）7种矿物质元素，与国内外果仁存在差别，南非果仁钙元素含量为1 423.0～3 752.3 mg/kg，镁元素含量为3 175.5～4 956.1 mg/kg，铁元素含量为61.87～102.4 mg/kg，锌元素含量为30.5～70.52 mg/kg，锰元素含量为10.21～216.4 mg/kg[26]，跟广西14 个产地果仁中钙、镁、铁、锌、锰含量范围值存在很大差距，推测钙、镁、铁、锌、锰5 个矿质元素可以作为国内外果仁来源判别依据；广东28 份种质果仁中矿物质含量的平均值含量高低顺序跟本研究结果不同，依次为钾、镁、磷、钙、锰、铁、锌[27]，推测是不同种植区域气候因子、土壤养分、种质品种等不同导致；赵静等[28]测得O.C果仁铁元素含量为82.86 mg/kg，钙元素含量为1 042 mg/kg，镁元素含量为1 023 mg/kg，铁元素含量为82.86 mg/kg，锌元素含量为38.51 mg/kg，锰元素含量为100.6 mg/kg，不在本研究矿质元素含量范围内，推测是不同采收期导致。

3.2 精准差异指标对果实品质优劣的客观判断

广西澳洲坚果果实品质复杂，已有研究从各个品质指标数据出发，以期揭示进而依据数据内部依赖关系，从而客观判断果实品质优劣。宋海云等[6]选用氨基酸比值系数法对不同采收期果仁品质优劣进行判断，然后局限于果仁中水解氨基酸的评判并不能做到全面、客观；张涛等[17]选用开口合格率等新评价指标对不同品种开口效果进行分析，并从开口合格率角度提出O.C不适合作为开口果原料，开口合格率指标作为开口果原料选择的“一票否决”性重要指标存在很大局限性，仅限于开口果原料选择。聚类分析是根据总体内各个元素的相近程度对其进行分类的一种多元统计分析方法，已经广泛应用不同种质间澳洲坚果果实品质分类中[7-8]。为了减少噪音，减少来自非主要成分、微量成分等干扰[2]，本研究选择14 个产地的4 个果实优果判别指标、3 个果仁主要成分指标、15种脂肪酸（14 个产地果仁中相对含量极大值大于4%）、15种主要氨基酸组分（14 个产地果仁中含量极大值大于0.1%）、4种常量矿物质元素共41 个指标进行聚类分析，得出当类间距为16 时，将14 个产地澳洲坚果果实分为3 类。

为了进一步发现3 类产地果实的差异特征指标并对其进行筛选，采用有监督模式的识别方法OPLS-DA。OPLS-DA能在预知分类情况下，结合样品信息通过建立和验证判别模型，最终达到对样品进行判别分类的目的[29]，目前应用于茶叶[29]、枸杞[30]、鹿龟酒[31]等。本实验14 个产地样品没有离群样本点、能被明显区分，OPLS-DA模型可靠，未存在过拟合现象，找到24 个VIP值大于1的指标。Var10（棕榈酸）、Var12（硬脂酸）、Var16（棕榈油酸）、Var18（油酸）、Var21（亚麻酸）、Var22（二十碳三烯酸）、Var23（天冬氨酸）7 个VIP值大于1的指标在第1类中较高，Var11（十七烷酸）、Var13（花生酸）2 个VIP值大于1的指标在第2类中较高。Var1（出种率）、Var7（总糖）、Var24（苏氨酸）、Var25（丝氨酸）、Var26（谷氨酸）、Var27（脯氨酸）、Var29（丙氨酸）、Var30（缬氨酸）、Var31（异亮氨酸）、Var32（亮氨酸）、Var33（酪氨酸）、Var34（苯丙氨酸）、Var35（赖氨酸）、Var36（组氨酸）、Var38（磷）15 个VIP值大于1的指标在第3类中较高。

从数据本身看，大果率、出仁率、好果率、脂肪、蛋白质5 个指标不是产地差异特征指标，但是产业上比较看重的指标。为了避免本研究后续分析结果与现实认知脱节的可能，对其差异指标选择进行校正，24 个差异指标外加上述5 个市场认可度很高的指标，共计29 个指标，构成14×29的矩阵，利用SPSS 20.0软件对其进行因子分析。主成分分析、因子分析能完全客观根据数据信息，通过降维后对样本进行分类的一种多元统计分析方法，目前在澳洲坚果露酒[32]等产品中广泛应用。通过因子分析，提取到6 个公因子，累计贡献率达到90.62%，基本解释29 个变量中的大部分信息。找到可以代表果实经济性状及其不同产地澳洲坚果样品间差异的好果率、脂肪、蛋白质、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亚麻酸、二十碳三烯酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、磷22 个指标。根据各因子方差贡献率，建立模型Y=0.426 5F1＋0.240 6F2＋0.104 0F3＋0.097 3F4＋0.085 7F5＋0.045 9F6，分别计算出14 个产地样品综合评价得分。通过运用逐步回归分析，检验上述评价模型的可靠性。根据14 个产地样品综合评价得分，第3类（12、14号2 个产地样品）得分最高，品质相对最优，第1类（1、2、3、6、7、8、9、10、11、13号10 个产地样品）次于第3类，优于第2类（4、5号2 个产地样品）。

本研究后续还需要丰富样品容量，如不同产地、不同采收期、不同品种等样品，同时补充角烯鲨、生育酚、总酚、总黄酮等品质成分，继续通过聚类分析与OPLS-DA、因子分析相结合的方式全面、客观地对澳洲坚果的综合品质进行分析和评价。

4 结 论

广西不同产地澳洲坚果种率、大果率、出仁率、好果率以及果仁中脂肪含量、蛋白质含量、总糖含量、脂肪酸不同组分含量、水解氨基酸不同组分含量、矿质元素含量存在明显差异。广西42.9%的澳洲坚果果园好果率低于97%，果园管理水平亟待提升；广西澳洲坚果果仁中不饱和脂肪以油酸、棕榈油酸为主，水解氨基酸以药效氨基酸为主，磷、钙含量相对其他矿物质元素含量较多。根据果实品质可将14 个产地澳洲坚果果实分为3 类，不同产地澳洲坚果样品间的差异指标为好果率、脂肪、蛋白质、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亚麻酸、二十碳三烯酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、磷22 个指标。第3类（12、14号2 个产地样品）品质相对最优，第1类（1、2、3、6、7、8、9、10、11、13号10 个产地样品）次之，第2类（4、5号2 个产地样品）再次之。