不同品種黃花菜游離氨基酸組成的主成分分析及聚類分析

劉 偉，張 群，李志堅(jiān)，卞建明，黃綠紅，朱向榮，單 楊,*

（1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，湖南 長沙 410125；2.中南大學(xué)隆平分院，湖南 長沙 410125）

黃花菜（Hemerocallis fulva）又名金針菜，百合科多年生草本植物，其花蕾可食，是我國傳統(tǒng)的特色蔬菜之一[1-2]。黃花菜被稱為“四大素山珍”之一，色澤金黃，香味濃郁，味道鮮美，營養(yǎng)豐富，含有大量糖類、維生素、氨基酸、多酚、類胡蘿卜素、黃酮類等多種成分[3-7]，具有抗氧化、抗菌消炎、抗抑郁、抗失眠、平肝養(yǎng)血、消腫利尿、鎮(zhèn)痛、通乳等功能[3,8-10]。我國黃花菜種植面積約4萬 公頃，其中主要分布在湖南、陜西、甘肅、山西4 個(gè)產(chǎn)區(qū)[2]，品種有30 余種。年產(chǎn)鮮黃花菜56～80萬 t，加工干制黃花菜10～16萬 t，產(chǎn)值達(dá)100億 元以上。湖南省黃花菜種植面積和產(chǎn)量均居全國第一，以祁東縣為主，黃花菜已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。

游離氨基酸又稱非蛋白氨基酸[11]，是人體VE、葉酸等營養(yǎng)素的良好來源[12]。游離氨基酸可被人體直接吸收，其含量和成分能反映食品的營養(yǎng)價(jià)值，可參與人體的新陳代謝、生長、免疫，同時(shí)作為重要的呈味物質(zhì)體現(xiàn)出鮮、甜、酸、苦及澀等味感，這些多樣的味感形成了食物豐富的味覺層次[13]。食品中游離氨基酸的含量與種類是評價(jià)其食用品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)[14]，而由于游離氨基酸種類較多，結(jié)構(gòu)接近，大部分沒有紫外或熒光響應(yīng)，分析較為困難，因此采用化學(xué)計(jì)量學(xué)多變量分析對其進(jìn)行評價(jià)顯得尤為重要。目前，已有食用菌、花椒、桑葚、獼猴桃、貝、蝦等氨基酸種類及含量分析研究的報(bào)道[11,15-19]。陳惜燕等[15]發(fā)現(xiàn)對8 種食用菌呈味效果貢獻(xiàn)最大的是甘氨酸（Gly）；甲殼綱動(dòng)物中游離氨基酸的突出特點(diǎn)是含有大量的丙氨酸（Ala）、精氨酸（Arg）及谷氨酸（Glu）[14]；然而，目前黃花菜中游離氨基酸的含量和種類研究較少，對其開展分析研究在提高資源開發(fā)利用方面具有重要意義。

主成分分析（principal component analysis，PCA）能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復(fù)，具有更優(yōu)越的性能[17,22-23]。目前此方法已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)評價(jià)特征性指標(biāo)篩選和品質(zhì)綜合評價(jià)。李俊芳等[17]分析不同果桑品種游離氨基酸綜合質(zhì)量的差異，通過PCA評價(jià)品質(zhì)較優(yōu)的品種；侯娜等[16]對13 個(gè)不同產(chǎn)地花椒種質(zhì)的氨基酸進(jìn)行分析，并通過系統(tǒng)聚類分析把多個(gè)花椒種質(zhì)歸為3 類，簡化品質(zhì)評價(jià)工作。本實(shí)驗(yàn)分析湖南省主栽的10 個(gè)黃花菜地方特色品種的游離氨基酸，采用味道強(qiáng)度值（taste active value，TAV）、PCA法及聚類分析法對游離氨基酸品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析和綜合評價(jià)，研究不同品種黃花菜游離氨基酸的組成和含量差異性，以期為黃花菜的營養(yǎng)與特征風(fēng)味研究、品種篩選及產(chǎn)品的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試黃花菜為湖南黃花菜主產(chǎn)區(qū)邵東、祁東的主栽品種，分別為金中花（JZ）、早花（ZH）、海帶花（HD）、白花（BH）、猛子花（MZ）、駝駝花（TT）、沖天花（CT）、八月花（BY）、小八月（XBY）、四月花（SY）。

實(shí)驗(yàn)所取樣品為新鮮黃花菜，于2017年5～7月采收。根據(jù)色澤和外形，選擇均一成熟度進(jìn)行采收，一般為抽穗后大約27～35 d。所有樣品采摘后用保鮮袋分裝，再放入加有冰塊的泡沫紙箱，取回后保存于－80 ℃，待用。

氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品、茚三酮 德國Menbar Pure公司；濃鹽酸、磺基水楊酸、氫氧化鈉等（均為分析純）國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

J-26xp冷凍離心機(jī) 美國貝克曼庫爾特有限公司；L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀 日本日立高新技術(shù)公司；AL204電子天平、DELTA320 pH酸度計(jì)梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；XHF-D高速勻漿機(jī)寧波新芝生物科技有限公司；Research plus移液槍（100～1 000 μL） 德國艾本德公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

采用磺基水楊酸水解法預(yù)處理樣品，黃花菜勻漿后稱取1 g置于研缽中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%磺基水楊酸溶液25 mL冷藏過夜，8 000 r/min離心15 min。取上清液過0.22 μm水系微孔濾膜上機(jī)待測。3 組平行實(shí)驗(yàn)，測定結(jié)果取平均值。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液的制備[23]

混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1 μmol/mL）：分別準(zhǔn)確稱取單個(gè)氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品（精確至0.000 01 g）于同一50 mL燒杯中，用8.3 mL 6 mol/L鹽酸溶液溶解，精確轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，用水稀釋定容至刻度，混勻混合；氨基酸標(biāo)準(zhǔn)工作液（100 nmol/mL）：準(zhǔn)確吸取混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)儲備液1.0 mL于10 mL容量瓶中，加pH 2.2檸檬酸鈉緩沖溶液定容至刻度，混勻，為標(biāo)準(zhǔn)上機(jī)液。

1.3.3 氨基酸自動(dòng)分析條件

分離柱為陽離子交換樹脂2619（4.6 mm×60 mm，3 μm），柱溫57 ℃，反應(yīng)柱溫度135 ℃，檢測波長570、440 nm，緩沖溶液流速0.40 mL/min，茚三酮流速0.35 mL/min，進(jìn)樣量20 μL。采用系統(tǒng)自帶軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對樣品圖譜進(jìn)行積分后選定校正文件進(jìn)行計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)分析

1.4.1 相關(guān)性分析

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，相關(guān)系數(shù)反映原始變量之間的線性相關(guān)程度。

1.4.2 TAV分析

TAV為呈味物質(zhì)測定值與呈味物質(zhì)味覺閾值的比值。數(shù)據(jù)分析采用Excel軟件完成。

1.4.3 PCA及綜合評價(jià)

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行不同品種黃花菜游離氨基酸PCA，抽取特征值大于1.00的因子作為主成分。利用主成分對不同品種黃花菜進(jìn)行綜合評價(jià)，將各主成分得分Fi和相應(yīng)權(quán)重相乘后求和得到綜合評價(jià)函數(shù)[25-26]。

1.4.4 聚類分析

對10 個(gè)黃花菜品種采用系統(tǒng)聚類法進(jìn)行聚類分析，數(shù)據(jù)分析采用SPSS 18.0軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種黃花菜游離氨基酸的組成與含量

由表1可知，10 個(gè)品種黃花菜各含有14～17 種氨基酸，其中包括蘇氨酸（Thr）、纈氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、異亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、賴氨酸（Lys）和苯丙氨酸（Phe）7 種必需氨基酸[17-18]，1 種條件必需氨基酸酪氨酸（Tyr），2 種營養(yǎng)半必需氨基酸組氨酸（His）和精氨酸（Arg），天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）、絲氨酸（Ser）、丙氨酸（Ala）、胱氨酸（Cys）和脯氨酸（Pro）7 種非必需氨基酸。從表1可以看出，不同品種黃花菜中游離氨基酸的種類存在較明顯差異。其中HD、MZ、CT、BY和XBY含有的FAA種類最多，達(dá)17 種；JZ、ZH、TT和SY含有16 種，均不含有Met；而BH中最少，僅含13 種，未檢測出Cys、Met、His和Arg。

表1 不同品種黃花菜游離氨基酸組成Table 1 Free amino acids composition of different cultivars of daylily buds

不同黃花菜品種之間在游離氨基酸總量、人體必需氨基酸、呈味氨基酸及限制氨基酸的含量均存在較大差異。從總氨基酸含量來看，游離氨基酸變化范圍為10.47～17.244 mg/g，與楊利[27]、唐道邦等[28]的研究結(jié)果一致。其中CT中游離氨基酸總量最高，TT、BY和XBY含量相近，均高于15 mg/g，含量最低的是ZH。從必需氨基酸含量來看，變化范圍為4.434～7.191 mg/g，其中含量最高的是CT，占游離氨基酸總量的41.7%，含量最低的是HD。10 種黃花菜中所含呈味游離氨基酸總量以CT含量最高，為8.744 mg/g，占游離氨基酸總量的50.7%；ZH最低，只有5.291 mg/g；而對于限制游離氨基酸含量而言，最高的是CT，為1.463 mg/g，占游離氨基酸總量的8.48%，ZH最低，只有0.626 mg/g。在檢測的17 種氨基酸中，各種氨基酸按含量高低依次為Asp、Glu、Phe、Leu、Lys、Ala、Tyr、Val、Arg、Pro、Ile、Gly、Ser、Thr、His、Cys、Met。Asp在10 個(gè)品種中含量較高，平均值為1.794 mg/g；Met含量最低，平均值為0.024 mg/g。

各品種間，Met含量的變異系數(shù)最大，Tyr、His、Arg、Cys和Pro變異系數(shù)也較大，而Thr、Gly和Ala含量變異系數(shù)較小，表明黃花菜Met、Tyr、His、Arg、Cys和Pro的含量品種間差異較大，而Thr、Gly和Ala的含量品種間差異性相對較小。

2.2 呈味特征和TAV分析

新鮮黃花菜食用時(shí)口感清甜鮮美，與其所含的豐富游離氨基酸有關(guān)。Glu是所有呈味氨基酸中鮮味最強(qiáng)的氨基酸，作為食品調(diào)味行業(yè)中一種重要的鮮味劑，不僅具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)具有預(yù)防治療肝昏迷及保護(hù)肝臟的功能[11,29]；Gly、Ala是主要的甜味氨基酸，Gly有清香甜味，能有效降低苦味，去除食物中令人不快的口味[30]。依據(jù)氨基酸的呈味特征，大致將其分為鮮味氨基酸（Asp、Glu、Gly、Ala、Lys）、甜味氨基酸（Ser、Thr、His、Pro）、芳香族氨基酸（Cys、Tyr、Phe）、苦味氨基酸（Arg、Val、Met、Ile、Leu）[16]。

由表2可知，不同品種黃花菜中味覺氨基酸含量高低依次為：鮮味氨基酸＞苦味氨基酸＞芳香族氨基酸＞甜味氨基酸。鮮味氨基酸含量變化范圍為4.038～7.536 mg/g，平均值為5.871 mg/g，占味覺氨基酸總量的42.13%，其中CT是含量最高的品種，達(dá)到7.536 mg/g，占味覺氨基酸含量的43.70%。甜味氨基酸含量變化范圍為1.563～2.74 mg/g，CT含量最高，占味覺氨基酸的15.89%；芳香族氨基酸含量變化范圍為1.484～3.032 mg/g，JZ芳香族氨基酸含量最高，達(dá)3.032 mg/g，占味覺氨基酸的22.41%；苦味氨基酸含量變化范圍為2.405～4.556 mg/g，CT含量最高，達(dá)4.556 mg/g，占味覺氨基酸總量的26.42%。不同品種黃花菜呈味氨基酸組成模式圖輪廓相似（圖1），貢獻(xiàn)較大的是鮮味氨基酸和苦味氨基酸，但CT的模式圖面積最大，說明在CT中3 種味覺氨基酸（鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸）含量普遍高于其他品種。黃花菜獨(dú)特的風(fēng)味可能與高含量的味覺氨基酸有密切聯(lián)系，Glu、Asp、Ala、Gly等鮮味氨基酸占比較高，賦予新鮮黃花菜鮮美甘甜爽口的特點(diǎn)，同時(shí)有效減少苦味，緩解其中不良口感。

表2 不同品種黃花菜呈味氨基酸含量Table 2 Contents of taste-active amino acids in different cultivars of daylily bbuuddssmg/g

圖1 不同品種黃花菜呈味氨基酸組成模式圖Fig. 1 Comparative profiles of taste-active amino acids in different cultivars of daylily buds

各種游離氨基酸所具有不同的呈味特征與其閾值具有直接關(guān)系。根據(jù)各游離氨基酸閾值計(jì)算TAV，其值越大對樣品的呈味貢獻(xiàn)越大，反之亦然。當(dāng)TAV大于1時(shí)，說明該呈味氨基酸對呈味有貢獻(xiàn)，而小于1時(shí)，該呈味氨基酸對呈味貢獻(xiàn)不大，呈味作用不顯著[11,24]。10 個(gè)不同品種黃花菜中氨基酸的TAV見表3。

由表3可知，在10 種黃花菜中TAV大于1的氨基酸組成基本相同，JZ、TT、CT、BY、XBY和SY最多，均有9 種氨基酸TAV大于1；ZH、HD和MZ次之，有8 種；BH中最少，僅6 種。其中呈鮮味的氨基酸種類最多，Asp、Glu、Ala和Lys 4 種TAV均大于1，對滋味的貢獻(xiàn)最大，其中Glu是最主要的呈鮮物質(zhì)，對其風(fēng)味具有重要的貢獻(xiàn)，具有形成黃花菜鮮味、緩沖酸與苦等味道的特殊功效。甜味也是黃花菜的主要特征味道之一，Gly、Ala等呈味氨基酸呈現(xiàn)舒適的甜味，10 種黃花菜中Ala和His的TAV大于1，對滋味貢獻(xiàn)很大。10 種黃花菜中苦味氨基酸種類最多，但黃花菜中先有苦味感，因僅有Arg和Val的TAV大于1，同時(shí)苦味氨基酸（如Phe、Tyr）含量低于呈味閾值時(shí)，可有效增強(qiáng)其他呈味氨基酸的呈味作用（鮮味和甜味）。以L型存在的天然Arg是一種苦味氨基酸，能增加呈味的復(fù)雜性和輔助提升鮮度，同時(shí)也是嬰兒生長發(fā)育必需的氨基酸，可有效降低血氨含量，促進(jìn)肝昏迷的治療[11]。CT中大于味覺閾值的呈味氨基酸數(shù)量最多，Glu、Lys、His和Arg的TAV最大，分別為7.51、2.79、3.02和2.57，對鮮、酸味有較大貢獻(xiàn)，使該品種口感鮮美。SY中對其味道有特別貢獻(xiàn)的是Asp和Cys，其TAV分別為2.35和6.10，均高于其他品種。Asp是酸性氨基酸，帶有酸味，可直接作為酸味調(diào)節(jié)劑，同時(shí)也是一種鮮味劑，食品調(diào)味過程中可與呈味核苷酸等并用，可有效解除人體疲勞，在發(fā)達(dá)國家逐步代替味精的使用；Cys是生產(chǎn)肉味香精所必需的原材料，通過美拉德反應(yīng)制備的肉味香精廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和食品（如薯?xiàng)l、火腿腸等）等領(lǐng)域，具有預(yù)防和治療放射性傷害、皮膚美白、消除炎癥等功效。XBY中對其味道有特別貢獻(xiàn)的是Val，其TAV為2.35，均高于其他品種。TT中對其味道有特別貢獻(xiàn)的是Ala，其TA V為2.35，均高于其他品種。Ala具有甜味、鮮味，改善人工合成甜味劑的味感，可使甜度增效，減少用量。JZ中對其味道有特別貢獻(xiàn)的是Phe，其TAV為2.5，均高于其他品種。

總體來看，不同品種中17 種氨基酸的組成對其風(fēng)味影響存在差異，整體表現(xiàn)為Thr、Ser、Gly、Met、Ile、Leu、Tyr和Pro對黃花菜的整體風(fēng)味沒有貢獻(xiàn)，其余各氨基酸對黃花菜風(fēng)味影響大小依次為Glu＞Cys＞Lys＞Val＞Phe＞Asp＞His＞Arg＞Ala＞Ile＞Leu＞Gly＞Ser＞Tyr＞Thr＞Pro＞Met。Glu對黃花菜風(fēng)味的影響最大，TAV在3.53～7.51之間，平均值為5.66，屬于鮮味氨基酸，有效增加黃花菜的鮮美口味。

表3 不同品種黃花菜游離氨基酸TTAAVVTable 3 Taste activity values of free amino acids in different cultivars of daylily buds

2.3 不同品種黃花菜游離氨基酸相關(guān)性分析

對10 種黃花菜17 種氨基酸成分進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表4所示。各氨基酸指標(biāo)之間有正相關(guān)也有負(fù)相關(guān)，且多數(shù)相關(guān)系數(shù)的絕對值大于0.5，表明各游離氨基酸品質(zhì)指標(biāo)間具有較強(qiáng)相關(guān)性。Thr、Ser、Glu、Gly、Ala、Lys等氨基酸之間相關(guān)性達(dá)到較高水平。Glu與Asp、Thr、Ser、Gly、Ala、Val、Ile、Leu及Lys存在極顯著正相關(guān)，與Arg呈顯著正相關(guān)；Asp與Ser、Glu、Gly及Ala呈極顯著正相關(guān)，與Thr、Ile及Lys呈顯著正相關(guān)；Tyr與His、Arg呈顯著負(fù)相關(guān)；Cys與其他氨基酸均不存在顯著相關(guān)性。

表4 游離氨基酸指標(biāo)間相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of free amino acids in different cultivars of daylily buds

2.4 不同品種黃花菜游離氨基酸的PCA

由表5可知，由于前3 個(gè)主成分對應(yīng)特征值均大于1，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為89.242%，故可選取前3 個(gè)主成分。3 個(gè)相互獨(dú)立的綜合性變量，反映不同黃花菜品種游離氨基酸的大部分信息。

因子載荷值反映黃花菜各氨基酸指標(biāo)對主成分載荷的相對大小和影響的方向，數(shù)值反映原變量對因子影響的大小，正負(fù)代表變化方向的差別。由表5、6可知，第1主成分中載荷較高的氨基酸指標(biāo)有Thr、Lys、Gly、Val、Glu和Leu含量，載荷值均大于0.9，均為高度正相關(guān)，即第1主成分大時(shí)，Thr、Lys、Gly、Val、Glu和Leu含量越高，第1主成分公因子的方差貢獻(xiàn)率最大為56.643%，表明第1主成分對黃花菜風(fēng)味品質(zhì)的影響最大，稱為必需氨基酸因子。第2主成分中Met、Arg和His載荷較高且有正向影響，載荷值為0.863和0.860，載荷較高且有負(fù)向影響的指標(biāo)為Tyr含量，載荷值為－0.815，第2主成分方差貢獻(xiàn)率為22.985%，稱為半必需氨基酸因子；第3主成分中Cys和Phe含量的載荷值較大，呈正相關(guān)，載荷值為0.885和0.717，方差貢獻(xiàn)率為9.614%，稱為營養(yǎng)氨基酸因子。

表5 總方差分解結(jié)果Table 5 Total variance explained

表6 主成分載荷矩陣Table 6 Principal component loading matrix of PCA

由圖2A可知，不同品種樣品的區(qū)分效果較好，10 個(gè)黃花菜的數(shù)據(jù)點(diǎn)均位于95%置信區(qū)間內(nèi)，同時(shí)不同品種的樣品分別集中于圖的不同區(qū)域。為便于說明，將得分圖分為4 個(gè)象限。第1象限在PC1的負(fù)半軸、PC2的正半軸，分布于此象限的樣品在PC1得分值小于0，在PC2大于0；第2象限在PC1和PC2的正半軸，分布于此象限的樣品在PC1和PC2得分值都大于0；第3象限在PC1和PC2的負(fù)半軸，分布于此象限的樣品在PC1和PC2得分值都小于0；第4象限在PC1的正半軸、PC2的負(fù)半軸，分布于此象限的樣品在PC1得分值大于0，在PC2小于0。由圖2可以看出，不同品種的黃花菜分別位于不同的象限區(qū)域，其中BY、XBY和CT分布于第2象限，BY、XBY聚集較好，說明其含有的游離氨基酸成分組成和含量相近；MZ、HD和JZ分布于第1象限，MZ、HD聚集較好；BH位于第3象限，遠(yuǎn)離其他品種，說明其游離氨基酸成分組成和含量差異較大；TT位于第4象限；SY和ZH位于PC2分隔線上，PC2得分值為0，說明其分布特征主要受主成分1影響。

由圖2B可知，CT和TT中Lys、Glu、Gly、Ser和Thr等氨基酸含量較高，故分布在PC1正方向；ZH中Cys和Tyr含量較高，故分布在PC1負(fù)方向；BH中Tyr和Pro含量較高，故分布在PC2負(fù)方向，說明正是這些氨基酸含量造成不同品種黃花菜樣品之間的差異。

圖2 不同品種黃花菜的PCA得分圖（A）和載荷圖（B）Fig. 2 PCA score plot (A) and loading plot (B) for different varieties of daylily

2.5 不同品種黃花菜游離氨基酸的綜合評價(jià)

從表5可知，當(dāng)提取3 個(gè)主成分時(shí)可解釋的累計(jì)方差達(dá)到89.242%，因此選用前3 個(gè)主成分已經(jīng)足夠描述游離氨基酸的總體水平。以17 個(gè)游離氨基酸指標(biāo)為初始自變量，經(jīng)PCA，最終得出3 個(gè)主成分因子的方程表達(dá)式如下：

式中：F1為必需氨基酸因子，F(xiàn)2為半必需氨基酸因子，F(xiàn)3為營養(yǎng)氨基酸因子。這3 個(gè)主成分因子將原來17 個(gè)初始指標(biāo)做正交變換組合成一組新的、彼此無相關(guān)性的綜合指標(biāo)，基本涵蓋氨基酸指標(biāo)的大部分信息。

3 個(gè)主成分分別從不同方面反映不同品種黃花菜游離氨基酸的總體水平，單獨(dú)使用1 個(gè)主成分并不能對不同品種游離氨基酸的質(zhì)量作出綜合評價(jià)，因此以各主成分對應(yīng)的方差相對貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，對3 個(gè)主成分得分進(jìn)行加權(quán)求和，由評價(jià)函數(shù)（F=0.635F1+0.258F2+0.108F3）計(jì)算各品種的綜合評價(jià)分值，總得分高低反映黃花菜游離氨基酸綜合質(zhì)量高低。由表7可知，第1、2、3主成分得分最高的分別是TT、HD、CT，最低的分別是HD、BH、ZH。各品種黃花菜綜合品質(zhì)從高至低的排序?yàn)镃T、TT、BY、XBY、SY、JZ、BH、HD、MZ、ZH。10 個(gè)黃花菜品種中，CT的綜合評價(jià)得分最高為0.996，并且顯著高于其他品種說明其游離氨基酸綜合質(zhì)量較高，ZH的綜合評價(jià)得分最低為－0.959，其綜合質(zhì)量較低；JZ、ZH、HD、BH及MZ等綜合得分均為負(fù)，說明這5 個(gè)品種黃花菜中綜合質(zhì)量水平低于平均水平。

表7 不同品種黃花菜的成分得分和綜合得分Table 7 Principal component scores and comprehensive scores of different cultivars of daylily buds

2.6 聚類分析

圖3 不同品種黃花菜聚類分析圖Fig. 3 Dendrogram from cluster analysis of different daylily cultivars

采用SPSS軟件對10 個(gè)黃花菜品種游離氨基酸品質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，數(shù)據(jù)采用不轉(zhuǎn)換方式，采用歐式距離和Ward linkage法，結(jié)果如圖3所示。10 個(gè)黃花菜品種用17 個(gè)游離氨基酸指標(biāo)含量作為聚類變量。聚類結(jié)果表明：樣品可分成4 類：CT、BY、XBY和TT為第1類，氨基酸營養(yǎng)品質(zhì)最高，Lys、Glu含量較高；SY和JZ為第2類，品質(zhì)相對較好，Asp和Phe含量較高；BH為第3類，品質(zhì)一般，Tyr和Pro含量較高；HD、MZ、ZH為第4類，品質(zhì)相對較差。氨基酸品質(zhì)的差異受到種植區(qū)域環(huán)境（土壤、氣溫）及栽培技術(shù)等因素的影響，該聚類結(jié)果與之前的PCA相比，得到同樣的分析結(jié)果，較好地反映出黃花菜不同種質(zhì)間的差異性。因此，采用本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行聚類分析是可行的，為地方特色黃花菜品種的引種推廣、開發(fā)利用及氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)提供良好參考。

3 結(jié) 論

黃花菜野生種繁多，具有繁殖容易、管理粗放、適應(yīng)性和抗性強(qiáng)等特點(diǎn)，湖南在長期的栽培選育過程中形成豐富的品種資源優(yōu)勢。為更好地開發(fā)利用黃花菜的野生資源，發(fā)揮其地方品種資源優(yōu)勢，開展黃花菜游離氨基酸營養(yǎng)品質(zhì)分析和綜合評價(jià)，篩選評價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)，建立其綜合品質(zhì)評價(jià)模型，為黃花菜品種選育及產(chǎn)品開發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和評價(jià)方法。

本研究對10 種黃花菜品種的游離氨基酸進(jìn)行系統(tǒng)分析和評價(jià)。黃花菜中游離氨基酸含量豐富，含有14～17 種氨基酸，總量為13.935 mg/g，高于已報(bào)道的桑葚（0.387～2.701 mg/g）、芡實(shí)（0.98 mg/g）、克氏原螯蝦（4.784～8.835 mg/g）等農(nóng)產(chǎn)品[11,17,31]。不同黃花菜品種之間氨基酸總量、人體必需氨基酸、呈味氨基酸及限制氨基酸的含量均存在較大差異。CT中游離氨基酸、必需氨基酸、呈味游離氨基酸及限制氨基酸的含量均最高。不同品種黃花菜中味覺氨基酸含量從高到低為鮮味氨基酸＞苦味氨基酸＞芳香族氨基酸＞甜味氨基酸。其中CT鮮味、甜味及苦味氨基酸含量均最高。Glu對黃花菜風(fēng)味的影響最大，TAV在3.53～7.51之間，平均值為5.66，屬于鮮味氨基酸，有效增加黃花菜的鮮美口味。

通過PCA從17 種游離氨基酸中提取到3 個(gè)主成分，分別是必需氨基酸因子、半必需氨基酸因子、營養(yǎng)氨基酸因子，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為89.242%，較好地反映黃花菜游離氨基酸品質(zhì)的綜合信息。建立綜合評價(jià)模型：F=0.635F1+0.258F2+0.108F3，計(jì)算得到不同品種黃花菜游離氨基酸綜合評價(jià)得分，得分越高表示該品種游離氨基酸的綜合質(zhì)量越好。10 個(gè)品種得分從高到低分別為CT、TT、BY、XBY、SY、JZ、BH、HD、MZ、ZH，PCA能較為準(zhǔn)確地評價(jià)10 個(gè)黃花菜品種中游離氨基酸綜合質(zhì)量。采用聚類分析將10 個(gè)黃花菜品種分為4 類，該聚類結(jié)果與之前的PCA相比，得到同樣的分析結(jié)果，較好地反映黃花菜不同種質(zhì)間的差異性，但是也有個(gè)別品種結(jié)果不一致，此差異可能受到種植區(qū)域環(huán)境（土壤、氣溫）及栽培技術(shù)等因素的影響。因此，根據(jù)黃花菜氨基酸含量開發(fā)利用不同黃花菜種質(zhì)，加強(qiáng)其綜合利用。由于本實(shí)驗(yàn)選擇的樣品產(chǎn)地僅局限于湖南省，并未包括我國所有黃花菜產(chǎn)地來源，因此在今后還需擴(kuò)大采樣量和采樣范圍，詳細(xì)調(diào)查氣候條件和管理方式，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，明確環(huán)境因素對其氨基酸營養(yǎng)價(jià)值的影響，為黃花菜的營養(yǎng)與特征風(fēng)味研究、品種篩選及產(chǎn)品的開發(fā)利用提供更多理論依據(jù)。