桃（

Prunus persica

Prunus

主成分分析（PCA）、相關性分析、聚類分析、層次分析及灰色關聯(lián)度分析等是常用的果實品質評價方法。為了更科學、全面地對果實品質進行評價，通常會將多個評價方法相結合進行綜合分析。PCA法是一種通過線性變換將原始數(shù)據中的多個相關變量降維成少數(shù)幾個不相關的PC，同時盡可能保留原始數(shù)據中主要信息的統(tǒng)計方法。

湖南大學生物學院隆平分院的羅旭婷、付復華*，中國人民解放軍31627部隊政治工作部的楊明之*等人提出一種新的桃品質綜合評價方法，通過對湖南省23 個桃品種的外觀品質、營養(yǎng)品質、主要功能性成分等18 項指標進行測定，采用變異性分析、相關性分析及PCA確定桃品質評價的核心指標，再以熵權法確定核心指標權重并結合灰色關聯(lián)度分析構建桃品質綜合評價模型，最后通過聚類分析為不同桃品種的開發(fā)利用提供方向，旨在篩選出品質較好的桃品種，為湖南省桃產業(yè)高質量發(fā)展提供理論依據。

1桃品質指標分析

1.1 外觀品質

不同桃品種的外觀品質測定結果如表2所示。單果質量是衡量果實大小的重要指標，對消費者的購買決策有重要影響，不同桃品種的單果質量存在顯著差異（P＜0.05），變異系數(shù)為40.83%，‘炎陵錦繡黃桃’的單果質量最大，為249.67 g，‘中桃菲玉’的單果質量最小，為69.99 g。橫徑、縱徑及果形指數(shù)是判斷果實形狀的指標。不同桃品種的橫徑、縱徑及果形指數(shù)存在較大差異（P＜0.05），變異系數(shù)分別為15.21%、17.75%和16.05%。橫徑的變化范圍為48.79～79.33 mm，其中橫徑較大的桃品種有‘炎陵錦繡黃桃’‘蘋果桃’和‘新川中島’，‘中桃菲玉’的橫徑最小?？v徑的變化范圍為38.23～79.50 mm，其中‘炎陵錦繡黃桃’的縱徑最大，與‘麻陽錦繡黃桃’無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于其他品種，‘中蟠7號’的縱徑最小。果形指數(shù)的變化范圍為0.60～1.16，‘金湘玉’的果形指數(shù)最大，‘中蟠11號’最小。果形指數(shù)介于0.6～0.8為扁圓形，0.8～0.9為圓形或近圓形，0.9～1.0為橢圓形或圓錐形，大于1.0為長圓形。本研究中大部分桃果形指數(shù)大于1.0，為長圓形，‘蜜源’‘新川中島’和‘蘋果桃’的果形指數(shù)介于0.9～1.0，為橢圓形，‘中蟠7號’‘中蟠11號’和‘金霞蟠桃’的果形指數(shù)介于0.6～0.8，為扁圓形。

硬度是衡量果實成熟度和貯藏品質的重要指標之一，在果實的發(fā)育和成熟過程中硬度會不斷變化，收獲后硬度明顯降低，不同品種的果實硬度存在很大差異。由表2可知，23 個桃品種的硬度差異顯著（P＜0.05），變化范圍為43.87～464.49 g，變異系數(shù)為40.80%，其中‘金湘玉’的硬度最小，‘中桃金蜜’的硬度最大。

1.2 營養(yǎng)品質

可溶性固形物和可滴定酸含量是評價果實口感和營養(yǎng)價值的關鍵指標?？扇苄怨绦挝镉捎坞x或結合形式的還原糖和非還原糖組成，與果實的甜度密切相關，可滴定酸與果實的酸度有關。由表3可知，23 個桃品種的可溶性固形物和可滴定酸含量變化范圍分別為8.67～23.33 °Brix和0.13%～0.47%，變異系數(shù)分別為24.10%和32.22%，存在品種間差異（P＜0.05），其中‘甜無敵’的可溶性固形物含量和可滴定酸含量均最大，‘金湘玉’的可溶性固形物含量和可滴定酸含量均最小。徐臣善等對17 個設施桃品質進行分析，發(fā)現(xiàn)其可溶性固形物質量分數(shù)變化范圍為10.69%～17.48%，可滴定酸質量分數(shù)變化范圍為0.12%～0.58%，與本研究結果略有差異，這可能與桃品種、產地、采收期等不同有關。固酸比影響果實的風味，固酸比越高，果實風味愈佳。不同桃品種的固酸比變化范圍為26.09～76.67，‘霞暉6號’的固酸比最大，口感較甜、風味濃郁，而‘中蟠7號’的固酸比最小，口感較酸。

水分含量的高低對果實的口感和風味也有一定影響。由表3可知，23 個桃品種的水分質量分數(shù)均大于80%，變化范圍為82.46%～91.32%，變異系數(shù)為2.83%，這表明桃具有很高的水分含量且不同品種間水分含量差異很小?！鹣嬗瘛乃趾孔罡撸浯问恰S金蜜1號’和‘中桃菲玉’，‘甜無敵’最低。

VC通常被認為是果蔬中對人類健康最重要的維生素，可以預防多種疾病。由表3可知，不同桃品種的VC含量差異顯著（P＜0.05），變異系數(shù)為42.95%，變化范圍為 1.71～10.70 mg/100 g。謝董妍等測定了9 個產地黃桃的VC含量為3.02～7.28 mg/100 g，本研究測定的VC含量與此結果相比較為一致，但個別品種如‘甜無敵’和‘衡陽錦繡黃桃’的VC含量高于此結果，而‘蜜源’‘滿天紅’‘霞暉6號’‘金霞蟠桃’的VC含量低于此結果，這可能是品種、產地、種植環(huán)境及采收期不同造成的。

可溶性糖和有機酸是桃的重要營養(yǎng)物質，也是其風味形成的關鍵因素。桃含有的可溶性糖主要是果糖、葡萄糖和蔗糖，有機酸主要是蘋果酸和檸檬酸。由表3可知，不同桃品種的果糖、葡萄糖和蔗糖含量存在顯著差異（P＜0.05），變異系數(shù)分別為40.49%、42.28%和44.83%。在23 個桃品種中，果糖含量變化范圍為9.77～45.53 mg/g，葡萄糖含量變化范圍為7.01～41.41 mg/g，其中‘豬血桃’的果糖和葡萄糖含量均最高，‘中蟠11號’的果糖和葡萄糖含量均最低；蔗糖含量變化范圍為0.39～87.17 mg/g，其中‘滿天紅’的蔗糖含量顯著高于其他品種（P＜0.05）。從表3可以發(fā)現(xiàn)，大部分桃品種的蔗糖含量高于果糖和葡萄糖，且果糖和葡萄糖含量相近，這與李依塵的結果一致。本研究中不同桃品種的蘋果酸含量變化范圍為1.65～5.69 mg/g，變異系數(shù)為28.96%，品種間存在顯著差異（P＜0.05），其中‘甜無敵’的蘋果酸含量最高，其次是‘衡陽錦繡黃桃’和‘金霞黃露’，‘金湘玉’的蘋果酸含量最低；檸檬酸含量變化范圍為0.21～2.90 mg/g，變異系數(shù)為50.54%，品種間存在顯著差異（P＜0.05），其中‘麻陽錦繡黃桃’的檸檬酸含量最高，‘甜無敵’的檸檬酸含量最低。Xi Wanpeng等對18 個桃品種（蜜桃、油桃和蟠桃）的有機酸進行測定，測得蘋果酸含量為2.81～22.88 mg/g，檸檬酸含量為3.28～6.53 mg/g，此結果高于本研究結果，這可能與桃品種、生長環(huán)境及測定方法等不同有關。

1.3 主要功能性成分

酚類化合物是桃主要的功能活性成分，具有抗氧化、抗糖尿病、抗炎和心血管保護等多種功效，不同桃品種之間酚類化合物差異顯著?？偡雍孔鳛榉宇惢衔锏目偭勘碚髦笜?，能夠綜合衡量桃的功能性成分差異。由圖2A可知，23 個桃品種的總酚含量變化范圍為0.775～2.000 OD280 nm/g，其中，‘甜無敵’的總酚含量最高，與‘中桃菲玉’‘霞暉6號’‘新川中島’‘蘋果桃’無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于其他品種，‘黃金蜜1號’的總酚含量最低。

類黃酮是最常見的一類多酚類化合物，具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗腫瘤和抗病毒等多種生物活性。由圖2B可知，23 個桃品種的類黃酮含量變化范圍為0.318～1.903 OD325 nm/g，其中‘蘋果桃’的類黃酮含量最高，與‘炎陵錦繡黃桃’‘滿天紅’‘甜無敵’‘金霞蟠桃’無顯著差異（P＞0.05），‘黃金蜜1號’和‘中油4號’的類黃酮含量較低，分別為0.318 OD325 nm/g和0.339 OD325 nm/g。

花青素存在于大多數(shù)桃中，屬于類黃酮的一個亞組，它賦予桃鮮艷的色澤，并具有抗衰老、抗癌和免疫保護的作用。由圖2C可知，23 個桃品種的花青素含量變化范圍為0.002～1.254（OD530 nm-OD600 nm）/g，其中，‘豬血桃’的花青素含量最高，與‘中桃菲玉’和‘甜無敵’無顯著差異（P＞0.05），‘金霞黃露’‘金湘玉’‘黃金蜜1號’等品種的花青素含量極低。‘豬血桃’是湖南衡陽的地方特色品種，屬于早熟紅肉桃，研究表明，其花青素含量很高，與藍莓相當。本研究發(fā)現(xiàn)紅肉桃的花青素含量明顯高于白肉和黃肉桃，與Zhou Hui等的研究結論一致。

綜上，本研究中‘甜無敵’‘中桃菲玉’‘豬血桃’和‘蘋果桃’等品種含有較高的功能性成分，可為功能性食品、營養(yǎng)補充劑和保健品開發(fā)提供原料基礎。

2 桃品質指標相關性分析

采用Pearson相關系數(shù)對23 種桃的18 項品質指標進行相關性分析，如圖3所示，不同桃品種的品質指標間存在一定的相關性，18 項指標的171 個相關系數(shù)中，在α＝0.05水平上有20 個顯著相關，在α＝0.01水平上有52 個極顯著相關。單果質量與橫徑、縱徑、蔗糖含量、檸檬酸含量、總酚含量呈極顯著正相關（P＜0.01），與硬度、類黃酮含量呈顯著正相關（P＜0.05）?？扇苄怨绦挝锖颗c可滴定酸含量、VC含量、蔗糖含量、蘋果酸含量、總酚含量、類黃酮含量、花青素含量呈極顯著正相關（P＜0.01），與水分含量呈極顯著負相關（P＜0.01）。硬度與水分含量呈現(xiàn)極顯著負相關（P＜0.01），說明硬度較高的果實可能含水量較低。果糖含量與葡萄糖含量呈極顯著正相關（P＜0.01），與蔗糖含量呈極顯著負相關（P＜0.01）。總酚含量與類黃酮、花青素含量呈極顯著正相關（P＜0.01），花青素含量與可溶性固形物、可滴定酸、VC、果糖、葡萄糖含量呈極顯著正相關（P＜0.01）。各指標相關性分析顯示，測定的指標在某種程度上存在著信息重疊的現(xiàn)象，因此，有必要對18 項指標進行分類和簡化，以提高桃質量評價的效率和準確性。

3 桃品質指標PCA

通過對23 個桃品種的18 項品質指標進行PCA，根據特征值大于1的原則，共提取5 個PC，結果如圖4和表4所示，前5 個PC的累計方差貢獻率達83.310%，可以反映原始數(shù)據的大部分信息。PC的載荷矩陣經最大方差法旋轉后載荷系數(shù)更接近0或者1，這樣得到的PC能更好地解釋和命名變量，利用旋轉后的成分矩陣載荷值的絕對值篩選桃特征性品質指標。由表4和表5可知，PC1的方差貢獻率為27.000%，主要綜合了果糖含量、葡萄糖含量、蔗糖含量的信息。PC2的方差貢獻率為22.077%，主要綜合了可溶性固形物含量、可滴定酸含量、蘋果酸含量、VC含量的信息。PC3的方差貢獻率為13.572%，主要綜合了單果質量、橫徑、縱徑和檸檬酸含量的信息。PC4的方差貢獻率為11.694%，主要綜合了總酚含量和類黃酮含量的信息。PC5的方差貢獻率為8.967%，主要綜合了果形指數(shù)的信息。

4 桃核心品質評價指標的篩選

根據PC載荷矩陣和相關性分析及描述性統(tǒng)計分析的結果篩選出影響桃品質的核心評價指標。PC1中葡萄糖含量與果糖含量呈極顯著正相關，與蔗糖含量呈極顯著負相關，且葡萄糖含量在PC1上的載荷值最高，因此選擇葡萄糖含量作為PC1的代表指標。PC2中可溶性固形物含量與可滴定酸含量、蘋果酸含量、VC含量均呈極顯著正相關，且可溶性固形物含量是影響果實風味的重要指標，測定方法簡單，因此選擇可溶性固形物含量作為PC2的代表指標。PC3中單果質量和檸檬酸含量的載荷值較高，且它們的變異系數(shù)都較高，單果質量反映桃大小，檸檬酸含量反映桃酸度，因此選擇單果質量和檸檬酸含量作為PC3的代表指標。PC4中總酚含量與類黃酮含量呈極顯著正相關，且類黃酮含量的載荷值最高，因此選擇類黃酮含量作為PC4的代表指標。PC5選擇果形指數(shù)作為代表指標。綜上所述，選取葡萄糖含量、可溶性固形物、單果質量、檸檬酸含量、類黃酮含量以及果形指數(shù)這6 個指標作為桃品質評價的核心評價指標。

5 熵權法賦予指標權重

表6為通過熵權法得到的各指標權重，熵值越小，信息量越大，權重越大，反之，熵值越大，權重越小。單果質量、可溶性固形物含量、葡萄糖含量、類黃酮含量、檸檬酸含量、果形指數(shù)的權重系數(shù)分別23.77%、21.52%、15.32%、24.44%、7.08%、7.87%，其中類黃酮含量的權重系數(shù)最大，表明類黃酮含量對桃品質評價結果影響最大。

6 灰色關聯(lián)度分析

6.1 理想品種構造

根據灰色系統(tǒng)理論，需構造一個理想品種即參考序列進行比較。依據桃品質特性和實驗結果確定理想品種各品質指標的理想值，單果質量、可溶性固形物含量、葡萄糖含量、類黃酮含量為正向指標，測定值越大越好，取各指標測定值中的最大值；檸檬酸含量和果形指數(shù)為中間型指標，取中位數(shù)作為理想品種的參考值。即單果質量249.67 g、可溶性固形物含量23.33 °Brix、葡萄糖含量41.41 mg/g、類黃酮含量1.903 OD325 nm/g、檸檬酸含量41.30 mg/g、果形指數(shù)1.04。

6.2 灰色關聯(lián)度的計算和品種的評價

將數(shù)據進行無量綱處理，對于單果質量、可溶性固形物、葡萄糖、類黃酮等正向指標，用式（8）進行無量綱處理；對于檸檬酸和果形指數(shù)等中間型指標，用式（10）進行無量綱處理，得到一個無量綱的新數(shù)列。再根據式（11）計算出各品種相應指標的關聯(lián)系數(shù)，最后根據熵權法得到的各指標權重計算各品種的加權灰色關聯(lián)度：ri*＝單果質量×0.237 7＋可溶性固形物含量×0.215 2＋葡萄糖含量×0.153 2＋類黃酮含量×0.244 4＋檸檬酸含量×0.070 8＋果形指數(shù)×0.078 7。按照關聯(lián)分析的原則，加權關聯(lián)度越大，與“理想品種”越接近。由表7可知，加權關聯(lián)度排名前三的品種分別是‘炎陵錦繡黃桃’‘蘋果桃’和‘甜無敵’，綜合品質較好，‘中蟠7號’的加權關聯(lián)度最小，品質最差。

7 不同桃品種聚類分析結果

對23 種桃的18 項品質指標繪制聚類熱圖，由圖5可知，可將桃分為4 類。第I類有3 個品種，分別為‘甜無敵’‘中桃菲玉’和‘豬血桃’。此類品種花青素和總酚含量高，適合開發(fā)成具有抗氧化功效的高附加值功能性保健產品；第II類有6 個品種，分別為‘衡陽錦繡黃桃’‘麻陽錦繡黃桃’‘蘋果桃’‘炎陵錦繡黃桃’‘新川中島’‘黃金蜜4號’。此類品種果形偏大，外觀品質指標表現(xiàn)較好，且蔗糖、檸檬酸、可溶性固形物含量偏高，口感較好，適合鮮食或者加工成高品質非濃縮還原果汁。第III類有8 個品種，分別為‘霞脆’‘金霞黃露’‘錦春’‘中桃金蜜’‘中油4號’‘黃金蜜1號’‘蜜源’‘中蟠7號’。此類品種風味欠佳，品質指標大多處于較低水平，且綜合評價得分排名也相對靠后，因此可以考慮將此類品種加工成需添加糖酸等輔料的產品，如果脯、果醬、果酒、果醋等產品，實現(xiàn)桃資源的最大化利用；第IV類有6 個品種，分別為‘中蟠11號’‘金霞蟠桃’‘滿天紅’‘金湘玉’‘春美’‘霞暉6號’。此類品種固酸比偏高，說明此類桃具有良好的風味，適合鮮食。

結 論

本研究對來自湖南省23 個桃品種的18 項品質指標進行了測定，描述性分析結果顯示，多數(shù)指標變異程度較大，品種間差異較大。經相關性分析，多項品質指標間均表現(xiàn)出不同程度的相關性，說明存在信息重疊，通過PCA結合相關性分析，篩選出6 項桃品質的核心評價指標：單果質量、可溶性固形物、葡萄糖、類黃酮、檸檬酸和果形指數(shù)。通過熵權法計算核心評價指標的權重，最后采用灰色關聯(lián)度法建立桃品質綜合評價模型：桃品種的加權灰色關聯(lián)度＝單果質量×0.237 7＋可溶性固形物含量×0.215 2＋葡萄糖含量×0.153 2＋類黃酮含量×0.244 4＋檸檬酸含量×0.070 8＋果形指數(shù)×0.078 7。綜合評價結果表明，綜合品質排名前三的桃分別是‘炎陵錦繡黃桃’‘蘋果桃’和‘甜無敵’，品質最差的是‘中蟠7號’。聚類分析將桃分為4 類，應根據不同類的特點，有針對性地對其開發(fā)利用，加工生產相關桃制品。本研究結果可為湖南省桃品種的選育、品質評價及綜合利用提供科學依據。

本文《湖南23 個桃品種果實品質分析及綜合評價》來源于《食品科學》2025年46卷第20期36-46頁，作者：羅旭婷，劉偉，張群，王春發(fā)，付復華，楊明之。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250317-127。點擊下方 閱讀原文 即可查看文章相關信息。

實習編輯：安宏琳；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網