7種百合內(nèi)外鱗片營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化特性評(píng)價(jià)

羅耀華，王馨雨，陳 晟，張達(dá)莉，蔣 冰，丁勝華,

（1.湖南大學(xué)研究生院隆平分院，湖南長(zhǎng)沙 410125；2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，湖南長(zhǎng)沙410125；3.果蔬貯藏加工與質(zhì)量安全湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，果蔬貯藏加工與質(zhì)量安全國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙 410125）

百合是百合科百合屬植物，原產(chǎn)于亞洲東部的溫帶地區(qū)，主要以野生百合為主[1]，目前全球已發(fā)現(xiàn)上百個(gè)品種，中國(guó)作為百合主要的產(chǎn)地之一約有47個(gè)種，18個(gè)變種[2-3]。百合，地下部分具有可食用的肉質(zhì)鱗莖，是重要的藥食同源資源[4]?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中首次記載百合“味甘，平。主邪氣腹張，心痛，利大小便，補(bǔ)中益氣”[5]。百合鱗莖形狀受品種、土壤質(zhì)地、栽培技術(shù)等多種因素影響，橢圓形和扁球形為常見形狀。研究發(fā)現(xiàn)，百合中含有豐富的淀粉[6]、蛋白質(zhì)、膳食纖維[7]、維生素 C、氨基酸及多種礦質(zhì)元素[8]，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。茅云楓等[9]發(fā)現(xiàn)川百合含有最高量的還原糖和游離氨基酸卷丹百合的Cu、Zn、Na元素含量遠(yuǎn)高于其他3種百合。岳玲等[10]以大花卷丹為試材發(fā)現(xiàn)，大花卷丹鱗莖中蛋白質(zhì)、淀粉、皂苷和總黃酮含量均高于蘭州百合。此外，百合鱗莖還含有多糖、皂苷[11]、生物堿、多酚、甾體糖苷等多種功效成分，具有抗炎、抗抑郁和抗氧化等功效[12]。

百合鱗莖由鱗片抱合而成，內(nèi)片薄嫩，外片肥厚，顏色隨種類、品種而異。王馨雨等[13]對(duì)比7種百合內(nèi)外鱗片氨基酸含量發(fā)現(xiàn)，內(nèi)片總游離氨基酸含量高于外片。李彥麗等[14]以龍山百合為試材研究?jī)?nèi)外鱗片內(nèi)源酶發(fā)現(xiàn)，外片多酚氧化酶、過氧化物酶活力均比內(nèi)片高。Li等[15]研究表明百合內(nèi)外鱗片淀粉結(jié)構(gòu)存在差異，外部鱗片淀粉的結(jié)晶度、尺寸高于內(nèi)部鱗片淀粉。闞娟等[16]研究發(fā)現(xiàn)百合鱗片在貯藏過程中褐變速率表現(xiàn)為內(nèi)層＞外層＞中層。但關(guān)于不同品種百合內(nèi)外鱗片的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析評(píng)價(jià)的研究相對(duì)較少。由此，對(duì)百合鱗片的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析評(píng)價(jià)對(duì)指導(dǎo)其分級(jí)加工具有重要意義。因此，本文選取了我國(guó)7個(gè)常見主栽品種，分析比較其內(nèi)外鱗片中的基本理化特性及抗氧化活性，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)性、主成分和聚類分析等，為百合鱗莖加工利用及品種篩選提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

百合成熟鱗莖 共7個(gè)品種，采收后于4 ℃貯藏，主要品種信息如表1所示。挑選大小均勻、無(wú)明顯斑點(diǎn)、無(wú)病害、無(wú)物理?yè)p傷的鱗莖，用自來水沖洗后進(jìn)行剝片，百合鱗莖分為內(nèi)外兩層，挑選由外而內(nèi)的3層鱗片為外片樣品，由內(nèi)而外的3層鱗片為內(nèi)片樣品。乙腈（色譜純）、葡萄糖、蔗糖、果糖、DPPH、ABTS、VC標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)Sigma-Aldrich上海貿(mào)易有限公司；其它分析純級(jí)試劑 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

表1 供試7種百合品種資源信息Table 1 Resource information of 7 lily varieties tested

LGJ-25C冷凍干燥機(jī) 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠；WP-UP-WF-20超純水制備機(jī) 四川沃特爾水處理設(shè)備有限公司；Avanti J-26XP冷凍離心機(jī) 美國(guó)Beckman公司；KQ-數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；BSA124S分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；UV-1800型紫外-可見分光光度計(jì) 島津儀器（蘇州）有限公司；LC-20A高效液相色譜儀 日本島津儀器有限公司；ICP-MS-7700X美國(guó)安捷倫公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 百合粉的制備 將分級(jí)后的百合鱗莖洗凈平鋪在金屬盤上冷凍干燥，冷陷溫度-60 ℃，壓力10 Pa，自動(dòng)程序冷凍干燥48 h，干燥后的百合鱗莖用組織搗碎機(jī)粉碎 30 s，過200目篩，收集百合粉，真空包裝后于-20 ℃下貯藏備用。

1.2.2 不同品種百合鱗莖營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定 水分含量參照《GB 5009.3-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》；總酸含量參照《GB/T 12456-2008 食品中總酸的測(cè)定》；蛋白質(zhì)含量參照《GB 5009.5-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；單糖采用液相色譜法測(cè)定，色譜條件為氨基柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），示差折光檢測(cè)器，柱溫 40 ℃，檢測(cè)池溫度 40 ℃，進(jìn)樣體積 20 μL，流速 1.0 mL/min，流動(dòng)相為乙腈-水（體積75:25）；總酚含量參考Wang等[17]的以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物，用Folin-Ciocalteu比色法測(cè)定。

1.2.3 不同品種百合鱗莖礦物質(zhì)含量的測(cè)定 礦物質(zhì)元素含量測(cè)定參照Han等[18]的研究，稍加修改。采用ICP-MS測(cè)定，ICP-MS工作條件為：分析模式為碰撞反應(yīng)罐，射頻功率為1500 W，等離子體氣體流量為15 L/min，載氣流量為0.8 L/min，霧化室溫度為2 ℃，霧化器為MicroMist，輔助氣體流量為0.4 L/min，掃描模式為跳峰。

1.2.4 不同品種百合鱗莖抗氧化能力的測(cè)定

1.2.4.1 DPPH自由基清除能力 參考丁勝華等[19]的方法。準(zhǔn)確稱取樣品6.0 g，置于50 mL離心管中，加入80%甲醇水溶液25 mL，常溫超聲輔助提取 30 min，4 ℃ 以 10000×g 離心 10 min，收集上清液，濾渣以同樣條件重復(fù)提取2次，合并上清液，用80% 甲醇定容至100 mL，備用。取400 μL的提取液加入3.5 mL DPPH溶液，混勻后于室溫下避光靜置30 min，測(cè)定其在517 nm處的吸光值。以不加樣品的DPPH溶液做對(duì)照，同時(shí)以Trolox標(biāo)準(zhǔn)品溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

式中：A0表示對(duì)照組吸光度值；A1表示樣品吸光度值，然后以DPPH自由基清除能力百分比(%)與濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算DPPH自由基清除率，結(jié)果以Trolox μg/g DW表示。

1.2.4.2 ABTS+自由基清除能力 參考丁勝華等[19]的方法。提取液的制備同DPPH的制備方法。將ABTS溶解于20 mmol/L、pH4.5 的醋酸鹽緩沖液中得到 7 mmol/L的 ABTS貯液，取 5 mL 7 mmol/L的ABTS與5 mL 2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液混合，在室溫下避光反應(yīng)12～16 h，使溶液達(dá)到穩(wěn)定的氧化態(tài)。測(cè)定前用20 mmol/L、pH4.5的醋酸緩沖液按照適當(dāng)?shù)谋壤♂?ABTS貯液，使溶液在734 nm處吸光度在0.7±0.002，以此得到ABTS工作液，該工作液每次測(cè)定前現(xiàn)配。取3.6 mL ABTS工作液和0.4 mL不同濃度的測(cè)試液混合，于暗處反應(yīng)30 min，以80%甲醇為對(duì)照，分別測(cè)定734 nm處的吸光值，同時(shí)以Trolox標(biāo)準(zhǔn)品溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算清除率。

式中：A0表示對(duì)照組吸光度值；A1表示樣品吸光度值，然后以ABTS+自由基清除能力百分比(%)與濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算ABTS+自由基清除率，結(jié)果以Trolox μg/g DW表示。

1.2.4.3 鐵離子還原能力（FRAP）測(cè)定 參考王蓉蓉等[20]的方法。提取液的制備同DPPH的制備方法。取 100 μL提取液加入 4 mL TPTZ 工作液（25 mL pH 3.6 的醋酸緩沖液，2.5 mL 10 mmol/L的TPTZ溶液和 2.5 mL 20 mmol/L FeCl3組成）于 37 ℃反應(yīng)10 min，以80%甲醇為參比，測(cè)定593 nm處的吸光值，同時(shí)以Vc標(biāo)準(zhǔn)品溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

式中：A0表示對(duì)照組吸光度值；A1表示樣品吸光度值，然后以鐵離子還原能力百分比（%）與濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算鐵離子還原能力值，結(jié)果以Vc μg/g DW表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有百合鱗莖檢測(cè)數(shù)據(jù)均采用Excel 2016進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用SPSS 26.0計(jì)算數(shù)據(jù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤并進(jìn)行單因素方差分析，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05，差異顯著；P＜0.01，差異極顯著，所有的指標(biāo)測(cè)定均有三次重復(fù)，結(jié)果用測(cè)定指標(biāo)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示。同時(shí)進(jìn)行主成分分析與系統(tǒng)聚類分析，采用Origin 2018統(tǒng)計(jì)軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種百合內(nèi)外鱗片營(yíng)養(yǎng)成分分析

表2列出了7個(gè)不同品種百合內(nèi)外鱗片的基本營(yíng)養(yǎng)成分含量。由表2數(shù)據(jù)可知，除岷江、宜昌百合外，與甘薯、棗等其他植物相比百合的水分含量較低[21-22]，均在71%以下，與李紅娟[23]的結(jié)論相同。相同品種的內(nèi)外鱗片中水分含量差異較小，與總酸含量差異趨勢(shì)相似。但岷江、宜昌百合中的總酸含量較其他百合而言相對(duì)較高，岷江百合外鱗片中的總酸含量是川百合外鱗片中總酸含量的6.4倍，宜昌百合內(nèi)鱗片的總酸含量是川百合內(nèi)鱗片中總酸含量的4.6倍。蛋白質(zhì)作為生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人體重要的營(yíng)養(yǎng)素[24]，也是百合中的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。7個(gè)不同品種的百合內(nèi)外鱗片中的蛋白質(zhì)含量為13.47～37.45 mg/g，川百合中的蛋白質(zhì)總量是岷江、蘭州百合的2倍。與蘭州百合相似，龍牙、卷丹百合內(nèi)外鱗片中的蛋白質(zhì)含量差異較大。蘭州百合、平陸百合外鱗莖中的蛋白質(zhì)含量與胡悅等[25]的結(jié)果一致。

表2 不同品種百合鱗莖的營(yíng)養(yǎng)成分分析Table 2 Analysis of nutritional components of bulbs of different varieties of lily

糖是食品中重要的營(yíng)養(yǎng)成分，參與植物對(duì)環(huán)境脅迫的響應(yīng)與適應(yīng)[26]。本研究中共檢測(cè)了3種可溶性糖，其中在岷江、宜昌百合以及龍牙百合的內(nèi)鱗片、卷丹百合的外鱗片中未檢測(cè)出蔗糖，龍牙百合的內(nèi)鱗片中未檢出葡萄糖，分析未檢出原因，可能由于含量低于檢測(cè)限因而未能檢出。果糖、葡萄糖含量均為川百合內(nèi)鱗片中最高，分別是71.63和164.55 μg/g。平陸百合內(nèi)鱗片中的蔗糖含量最高，為238.39 μg/g。平陸、川百、蘭州百合中的可溶性糖總量較其他品種顯著增多，其中平陸百合含量最高，這一結(jié)果與胡悅等[25]研究結(jié)果相符。由此說明，糖含量與百合品種存在相關(guān)性。此外就果糖而言，川百合內(nèi)外鱗片中的含量差異最大，內(nèi)外鱗片果糖含量差異8倍。除未檢出外，其他品種百合的葡萄糖、蔗糖含量在內(nèi)外鱗片中差異較小。

2.2 不同品種百合內(nèi)外鱗片礦物質(zhì)元素含量分析

表3列出了不同品種百合內(nèi)外鱗片中8種礦物質(zhì)元素含量，涵蓋了人體所必需的4種常量元素（鈉、鎂、鉀、鈣）和4種微量元素（錳、鐵、銅、鋅），同種元素在相同品種百合內(nèi)外鱗片及不同品種百合之間差異顯著。K具有調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外電位平衡的能力，從表3中可以看出，K元素是所有百合鱗莖中含量最高的礦物質(zhì)元素，其含量變化范圍為20.020～42.276 mg/g，岷江百合的外鱗片中含量最高，蘭州百合的外鱗片中含量最低，這與文獻(xiàn)[27-28]的研究結(jié)果一致。相同品種的百合內(nèi)外鱗莖中含有的K元素差異顯著，如卷丹百合中的K元素在內(nèi)外鱗片中的含量差達(dá)到11.833 mg/g，因此又將百合歸為富鉀型蔬菜、天然功能性蔬菜[29]。Mg元素的含量在所測(cè)8種元素中僅次于K元素，最高為宜昌百合的內(nèi)鱗片含量達(dá)到1.553 mg/g，最低為龍牙百合的外鱗片含量為0.888 mg/g。Ca元素是僅次于K、Mg元素后的第三種含量較高的元素，岷江百合的外鱗片中含量最為顯著，為1.259 mg/g。與Ca元素相似，除岷江、宜昌百合外其他品種百合中的Na元素在相同品種的內(nèi)外鱗片中含量差異相對(duì)較小。

Mn、Fe、Cu、Zn參與構(gòu)成多種酶的活性中心[30]，對(duì)蛋白質(zhì)、核酸的生物合成及機(jī)體的免疫過程有著直接或間接的作用[31]。據(jù)表3可知，這4種元素在不同品種百合中含量比其他元素低，這與茅云楓等[8]的研究結(jié)果相同。龍牙百合中Mn、Fe、Cu、Zn的含量相對(duì)其他品種都較高，造成原因可能是受地域生長(zhǎng)環(huán)境、栽培條件影響。Mn、Zn元素含量在相同品種的內(nèi)外鱗片中差異較小，而岷江、宜昌、卷丹及川百合中的Fe元素含量在種內(nèi)的內(nèi)外鱗片中差異較大，平陸、岷江、宜昌百合中的Cu元素含量在種內(nèi)的內(nèi)外鱗片中差異較大?？傮w來說，不同品種的百合鱗片的礦物質(zhì)元素含量差異明顯，卷丹百合多種元素含量較高，礦物質(zhì)含量相對(duì)最豐富。

表3 不同品種百合鱗片的礦物質(zhì)元素含量分析Table 3 Analysis on the content of Mineral elements in bulbs of different varieties of lily

針對(duì)不同品種百合鱗莖礦物質(zhì)元素含量的差異，可以對(duì)其賦予不同的用途和處理方式。低Na高K的食物具有一定的改善高血壓患者的血清NO、降低血壓，緩解動(dòng)脈僵硬度的功能[32]，宜昌百合內(nèi)鱗片的K含量高，Na含量低，因此可將宜昌百合內(nèi)鱗片加工為功能型產(chǎn)品。

2.3 不同品種百合內(nèi)外鱗片總酚含量分析

酚類化合物是植物的次生代謝產(chǎn)物，具有強(qiáng)大的抗氧化活性和清除自由基的能力[33-34]，參與果蔬香氣、風(fēng)味、色澤等品質(zhì)的形成[35]，長(zhǎng)期以來都是植物研究開發(fā)的重點(diǎn)。酚類物質(zhì)作為百合鱗莖中重要的活性物質(zhì)[36-37]，在百合的開發(fā)利用具有深遠(yuǎn)意義。圖1所示為不同品種百合鱗莖中的總酚含量。由圖1可知不同品種百合內(nèi)外鱗莖及同種百合的內(nèi)外鱗莖的總酚含量存在顯著差異。岷江百合外鱗片中的總酚含量最高，為13.21 mg/g，宜昌百合的外鱗片其次，但就內(nèi)鱗片而言宜昌百合的總酚含量高于岷江百合。川百合、龍牙百合的總酚含量接近，且種內(nèi)內(nèi)外鱗片的總酚含量差異較小，岷江、卷丹百合與之相反，種內(nèi)差異較大。與其他品種百合不同，蘭州、平陸百合的內(nèi)鱗片中的總酚含量較外鱗片高。整體看，岷江百合的總酚含量最高，其次為宜昌百合；不同百合品種內(nèi)鱗片的總酚含量低于外鱗片，其平均值分別是9.11和9.55 mg/g。

圖1 不同品種百合鱗莖的總酚含量分析Fig.1 Analysis of total phenol content in bulbs of different varieties of lily

2.4 不同品種百合內(nèi)外鱗片抗氧活性分析

DPPH、ABTS+抗氧化能力和鐵離子還原能力作為衡量果蔬抗氧化活性的指標(biāo)，通?？寡趸芰υ綇?qiáng)，果蔬的耐貯性也會(huì)越強(qiáng)[38]。由表4可以看出不同品種百合鱗莖的DPPH、 ABTS+自由基清除能力和鐵離子還原能力具有顯著差異（P＜0.05），張巖等[39]在不同品種石榴果實(shí)也發(fā)現(xiàn)相同現(xiàn)象。不同品種百合的外鱗片DPPH自由基清除能力變幅范圍為7.86～14.06 Trolox μg/g DW，內(nèi)鱗片的 DPPH自由基清除能力變幅范圍為7.80～13.47 Trolox μg/g DW，其中岷江百合的綜合DPPH自由基清除能力最強(qiáng)，川百百合最弱。除卷丹百合外，其余各品種百合的內(nèi)外鱗片間DPPH自由基清除能力差異較小。ABTS+自由基清除能力最強(qiáng)的是岷江百合和宜昌百合，分別為 17.64、17.59 Trolox μg/g DW，最低的是川百百合，為10.56 Trolox μg/g DW。鐵離子還原能力的變化趨勢(shì)與DPPH、ABTS+自由基清除能力的變化趨勢(shì)相似，最強(qiáng)的仍是岷江百合和宜昌百合，分別為18.38、17.73 VCμg/g DW，川百百合還原能力最低，為10.65 VCμg/g DW。整體看，岷江百合的抗氧化能力最強(qiáng)為川百合的1.7倍。宜昌百合居其次，Jin等[37]研究了6種野生百合的酚類物質(zhì)抗氧化能力，同樣得出岷江百合具有最高的抗氧化能力。就內(nèi)外鱗片來說，岷江百合外鱗片的的抗氧化能力最強(qiáng)，平均值為11.22 Trolox μg/g DW，且不同品種百合內(nèi)鱗片的抗氧化能力弱于外鱗片，其平均值分別是23.87 和 25.61 Trolox μg/g DW。

表4 不同品種百合鱗片的抗氧化活性分析Table 4 4Antioxidant activity analysis of different varieties of lily bulbs

2.5 百合營(yíng)養(yǎng)成分之間的相關(guān)性分析

為了分析各指標(biāo)間是否存在相關(guān)性，將各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果見表5。從表5可知，百合鱗莖的總酸受到蔗糖、Na、Mg、K、Cu的影響，與蔗糖和 Na極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與 Mg、K、Cu極顯著正相關(guān)（P＜0.01），即高的 Mg、K、Cu含量可提高百合鱗莖總酸含量。蛋白質(zhì)與Mn顯著正相關(guān)（P＜0.05），與蔗糖極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與 Cu、DPPH和ABTS+極顯著負(fù)相關(guān)。葡萄糖與果糖、Ca、總酚呈顯著正相關(guān)性（P＜0.05），與 Fe、Cu 呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。蔗糖與Na極顯著正相關(guān)，與K、Cu、Zn、總酚、DPPH、ABTS+、FRAP極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。Na與 K、Cu、Zn、DPPH、ABTS+、FRAP極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。Mg與K、總酚、DPPH、ABTS+極顯著正相關(guān)（P＜0.01），K 與Cu、總酚、DPPH、ABTS+、FRAP 極顯著正相關(guān)（P＜0.01），Cu 與 DPPH、ABTS+極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。因此提高 Mg、K、Cu的含量即可增強(qiáng)百合鱗莖的抗氧化能力。又因Ca與Cu極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），因此說明各元素間存在一定的協(xié)同與拮抗作用，既相互制約又相互促進(jìn)[40]。由元素間的拮抗作用[41]，在盡可能消除不可控因素的條件下，應(yīng)均衡栽培過程中的施加元素，以此提高百合鱗莖的品質(zhì)。Mn是葉綠體的結(jié)構(gòu)部分，能夠提高植物的呼吸強(qiáng)度以此調(diào)節(jié)體內(nèi)的氧化還原過程，由表可知Mn與Fe和Zn顯著正相關(guān)（P＜0.05），F(xiàn)e與 FRAP 顯著正相關(guān)（P＜0.05），Zn與 Cu、DPPH顯著正相關(guān)（P＜0.05）。因此在Mn的影響下，不僅提高了百合對(duì)Fe和Zn的吸收，而且增強(qiáng)了百合鱗莖的抗氧化能力。總酚與DPPH、ABTS+、FRAP極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。這一結(jié)果與前文分析結(jié)果相吻合，岷江百合的總酚含量最高，抗氧化能力最強(qiáng)，外鱗片的總酚含量與抗氧化能力都較內(nèi)鱗片高。因此說明總酚在百合鱗莖抗氧化過程中起到了重要作用。DPPH與ABTS+、FRAP互相呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），且相關(guān)系數(shù)都大于0.8。

表5 不同品種百合鱗莖的品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of quality indexes of different varieties of lily bulbs

經(jīng)相關(guān)性分析，可知各品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性較強(qiáng)，因此可用主成分分析法對(duì)不同品種百合鱗莖品質(zhì)進(jìn)行綜合分析。

2.6 適應(yīng)性分析

進(jìn)行主成分分析之前需要對(duì)所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行適應(yīng)性檢驗(yàn)，常見的檢驗(yàn)方法有相關(guān)系數(shù)矩陣直觀檢驗(yàn)、KMO檢驗(yàn)、φ檢驗(yàn)、碎石圖直觀檢驗(yàn)以及巴萊特球性檢驗(yàn)等[42]。本研究采用KMO檢驗(yàn)以及相關(guān)系數(shù)矩陣直觀檢驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算得知KMO=0.526，大于0.5，因此可進(jìn)行主成分分析。其次由表5可知，相關(guān)系數(shù)矩陣中的大部分相關(guān)系數(shù)＞0.3，表明指標(biāo)間相關(guān)性較強(qiáng)，可進(jìn)行主成分分析。

2.7 不同品種百合鱗莖品質(zhì)主成分分析

對(duì)7個(gè)百合品種內(nèi)外鱗莖的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)總酸、蛋白質(zhì)、果糖、葡萄糖、蔗糖、礦物質(zhì)元素、總酚、抗氧化活性進(jìn)行主成分分析。由表6可知，分析得到的5個(gè)主成分的特征值均大于1，累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.561%，反應(yīng)不同品種百合鱗莖營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的大部分信息，因此選取前5個(gè)特征值作為綜合品質(zhì)指標(biāo)的主成分。因子荷載值主要反映了百合各營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)對(duì)主成分荷載的相對(duì)大小和影響的方向[43]，由表6、表7可知貢獻(xiàn)率為43.32%的第1主成分中，載荷較高的指標(biāo)是總酸、DPPH、K、ABTS+、總酚、FRAP，荷載值均為正值且大于0.8，稱為抗氧化和風(fēng)味因子[44]。貢獻(xiàn)率為15.44%的第2主成分中有較高荷載值且為正相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)為Cu、Zn，Na、Ca、蔗糖為負(fù)相關(guān)。貢獻(xiàn)率為10.753%的第3主成分中Mn、蛋白質(zhì)載荷值較大，呈正相關(guān)。貢獻(xiàn)率為9.05%的第 4 主成分中Mg、Fe的荷載值較大，分別為 0.588和-0.891。因此可將第2、3和4主成分稱為營(yíng)養(yǎng)元素因子。第5主成分中果糖和葡萄糖載荷較高為正向影響，方差貢獻(xiàn)率為8.00%，稱為甜味因子。

表6 主成分的特征值和貢獻(xiàn)率Table 6 Eigenvalues and contribution rate of principal components

表7 不同品種百合的品質(zhì)指標(biāo)旋轉(zhuǎn)后的主成分載荷矩陣Table 7 Principal component load Matrix after rotation of quality Indexes of different varieties of lily

5個(gè)主成分從不同角度體現(xiàn)了不同品種百合內(nèi)外鱗莖營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)水平，但并沒有對(duì)其質(zhì)量作出綜合性評(píng)價(jià)，故以5個(gè)主成分分別對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率占累積方差貢獻(xiàn)率的比例作為權(quán)重建立綜合評(píng)價(jià)模型F=0.501F1+0.178F2+0.124F3+0.1046F4+0.092F5，計(jì)算各樣品的綜合品質(zhì)得分，綜合得分越高表明綜合品質(zhì)越高。由表8可知，排名前4的百合鱗莖為岷江百合外鱗片＞宜昌百合內(nèi)鱗片＞卷丹百合外鱗片＞宜昌百合外鱗片。綜合整體來看，宜昌百合評(píng)分最高，品質(zhì)最好，其次是岷江百合，龍牙百合綜合品質(zhì)最差。同品種百合內(nèi)鱗片評(píng)分較外鱗片相對(duì)較高。

表8 不同品種百合鱗莖的得分及綜合評(píng)價(jià)Table 8 Score and comprehensive evaluation of bulbs of different varieties of lily

2.8 不同品種百合鱗莖品質(zhì)聚類分析

利用系統(tǒng)聚類法對(duì)7個(gè)不同品種百合鱗莖的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分類，結(jié)果如圖2所示，以5.45為闕值，可將7種百合內(nèi)外鱗片分為5類。第1類為MJ2、JD2、YC1、MJ1、YC2，都具有較高的抗氧化活性；第2類為L(zhǎng)Y1，特點(diǎn)是鱗片中未檢出蔗糖與葡萄糖；第3類為PL1、PL2、C2，特點(diǎn)是Ca與蔗糖含量較高；第4類為L(zhǎng)Y2、JD1，特點(diǎn)是Mg、Ca含量較低；第5類為L(zhǎng)Z1、LZ2、C1，特點(diǎn)是Na含量較高。整體看可知，不同品種百合鱗莖品質(zhì)指標(biāo)的聚類分析結(jié)果與主成分分析結(jié)果相近，較好的體現(xiàn)了不同品種百合鱗莖的差異性。

圖2 不同品種百合鱗莖的聚類分析圖Fig.2 Cluster analysis of lily bulbs of different varieties

3 結(jié)論

本研究通過對(duì)7種百合內(nèi)外鱗片的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)及抗氧化能力分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)不同品種百合內(nèi)外鱗片中的營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化能力具有顯著差異。就品種而言，川百合、蘭州百合的蛋白質(zhì)、可溶性糖含量最為豐富，岷江百合、宜昌百合含有豐富的礦物質(zhì)元素，同時(shí)岷江百合的抗氧化能力最強(qiáng)。就內(nèi)外鱗片而言，不同品種百合外鱗片的營(yíng)養(yǎng)成分較內(nèi)鱗片豐富，抗氧化能力較內(nèi)鱗片強(qiáng)，但在礦物質(zhì)含量上內(nèi)外鱗片略有不同，內(nèi)鱗片中的K、Mg、Zn含量高于外鱗片。經(jīng)主成分分和聚類析評(píng)價(jià)，宜昌百合的品質(zhì)特性最好，其次是岷江百合；不同品種百合外鱗片品質(zhì)較內(nèi)鱗片品質(zhì)好，這與抗氧化活性、礦物質(zhì)元素的分析結(jié)果基本一致。根據(jù)本研究構(gòu)建的評(píng)價(jià)模型，可知宜昌百合最優(yōu)，其次為岷江百合，因此可將這兩種百合作為高營(yíng)養(yǎng)與優(yōu)質(zhì)保健品的良好原料；龍牙百合品質(zhì)特性最差，可考慮將其作為提取副產(chǎn)物如淀粉等的主要原料。