夏日，那让人难以忘怀的水蜜桃香气~

实验样品

74 份供试桃来自江苏省农业科学院国家果树种质南京桃资源圃

实验设备

德国AIRSENSE电子鼻   型号：PEN 3.5

电子鼻对桃芳香特征的响应图

对桃果实进行电子鼻检测分析，获得电子鼻10个传感器的响应图(图1)。图中每一条曲线代表着一个传感器，曲线上的点代表着桃的芳香成分通过传感器通道时，相对电阻率(G/G0)随检测时间的变化情况。由图1可看出，相对电阻率刚开始时较低，随着挥发物在传感器表面富集，传感器电阻比不断地增大，最后趋于平缓，达到一个稳定的状态。电子鼻对桃的芳香成分均有明显的响应，并且每一个传感器的响应有差异。综合而言，W1W(硫化氢)、W5S(氮氧化物类)、W1S(甲烷类)、W2W(芳香成分，有机硫化物)较其他传感器有更高的相对电阻率值。

筛选特异香味品种

基于PCA分析，得到每个品种与其他品种的区分度值不等，说明各品种间香气差异程度不同；利用每个品种与其他品种的区分度值取平均，得到各品种与其他所试品种的平均区分度值在0.1~0.9之间，平均区分度值越大，表示该品种的香气特异性大；通过平均区分度值按0.1大小为间隔分为8级，统计每级别的品种数，计算各级别品种数占所试品种总数得到区分度平均值频次分布图(图2)，由图可以看出，68%的品种区分度平均值在0.4~0.7区间范围，区分度不高；15%的品种与其他品种差异大，区分度平均值在0.7以上，其中，白花水蜜、脆保和春冠与其他品种的区分度最大，区分度平均值在0.8以上。

从图3可以看出，在PCA分析中，第一主成分PC1和第二主成分PC2的贡献率分别为90.87%和7.46%，总贡献率为98.33%，主要是第一主成分对品种区分起作用。虽然供试品种类型多样，但是从图3中主成分PC1和PC2两个主轴上整体来看，大部分品种桃区域互相重叠，不能完全区分开来，但能较好区分出部分香气特异的品种。结合PCA的第一和第二主成分，区分度高的品种依次为奉罐1号、菊黄、春冠和红肉桃1号。

LDA区分不同类型桃品种的电子鼻响应值 

图4A为基于果实生育期长短的判别分析，可以看出判别式LDA1和判别式LDA2的贡献率分别为38.61%和14.22%，总贡献率为52.83%，可解释50%以上的变异；根据LDA1和LDA2得出一定的变化规律，即用 LDA能够大致区分出不同生育期类型桃品种，生育期与LDA1有较好的相关趋势，随着判别式LDA1延伸至远端，分别依次集中分布生育期长、中、短的桃品种资源；各传感器响应值的差异显著性检验显示，不同果实生育期桃甲烷类、芳香成分与有机硫化物传感器响应值差异显著（P<0.05）。图4B为基于果实肉质的判别分析，可以看出判别式LDA1和判别式LDA2的贡献率分别为20.67%和11.36%，总 贡献率为32.03%，仅能解释30%以上的变异；根据LDA1和LDA2无法区分出不同肉质类型桃品种，仅硬肉桃较明显区分于其他各品种，集中在判别式LDA1最远端；各传感器响应值的差异显著性检验显示，硬肉类型与其他4种肉质类型桃甲烷类传感器响应值差异显著（P<0.05），而其他4种肉质类型桃相互间各传感器响应值均没有显著差异。图4C为基于果实肉色的判别分析，可以看出判别式LDA1和判别式LDA2的贡献率分别为12.79%和11.36%，总贡献率为24.15%，仅能解释20%以上的变异；根据LDA1和LDA2无法区分出不同肉色类型桃品种；各传感器响应值的差异显著性检验显示，不同肉色桃各传感器响应值差异均不显著。

LO分析传感器贡献率

利用LO分析可以帮助区分当前模式下传感 器的相对重要性。图5为LO传感器贡献率分析（总贡献率为98.16%）。如果传感器的响应值接近于零，则该传感器的识别力可以被忽略；而如果某一传感器的响应值较高，则说明该传感器的识别力较强。从图5A可以看出，W1S传感器（对甲烷类物质最为灵敏）对第一主成分贡献率最大，W5S传感器（对氮氧化物类物质最为灵敏）对第二主成分贡献率比较大，W1W（对硫化氢最为灵敏）和W2W（对芳香成分，有机硫化物最为灵敏）对第一和第二主成分贡献率都较大。为了印证该4种传感器区分桃气味的贡献度，只选择该4种传感器进行实验，结果见图5B，可以解释 98.43%的总贡献率，说明供试桃品种香气可主要由该4种传感器区分。

通过PEN 3.5电子鼻系统采集 74 份不同品种资源桃果实芳香成分并得到了不同传感 器的响应值，采用主成分（PCA）、线性判别法（LDA）和负荷加载（LO）方法分析数据。LO分析结果显示，硫化氢（W1W）、氮氧化物类（W5S）、甲烷类（W1S）、芳香成分与有机硫化物（W2W）传感器对供试桃果实香气的评价起主要作用；结合PCA和区分度值表明白花水蜜、脆保、春冠、奉罐1号、菊黄和红肉桃1号与其他供试品种资源的香气区别较大；LDA可将不同果实生育期桃较好区分，长、中、短不同果实生育期桃甲烷类和芳香成分与有机硫化物传感器响应值差异显著（P<0.05）；LDA可将硬肉类型（肉质绵）与其他4种肉质类型桃（不溶质、硬溶质、软溶质和硬质）区分开，且硬肉类型与其他 4 种肉质类型桃 甲烷类传感器响应值差异显著（P<0.05）。结果表明，生育期长短对桃果实香气有明显影响；硬肉类型桃香气较独特；不同肉色桃香气接近。

文章来源

《利用电子鼻评价桃果实香气》

江苏省农业科学院果树研究所

江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室