贵州地方辣椒品种品质差异分析

摘    要：为了筛选出优良的辣椒品种，以贵州11个地方辣椒品种为材料，对8个品质指标进行了测定和分析，并利用隶属函数法和聚类分析对其进行品质综合评价和分类。结果表明，11份辣椒果实的干物质、还原糖、维生素C含量、粗纤维、蛋白质、辣椒红素、粗脂肪和辣椒素平均含量（w，后同）分别为16.78%、8.14%、264.95 mg·100 g-1、24.89%、11.93%、7.78 mg·g-1、15.51%和8.25 mg·g-1。各品质指标在不同品种间有一定的显著性差异，辣椒素的变异系数最大，达68.00%，还原糖次之，达66.03%。通过隶属函数分析可知，综合品质最好的是名椒6号。聚类分析将11个辣椒品种分为三大类型：高品质型、中品质型和一般品质型。试验结果为辣椒种质资源的挖掘利用和优良品种选育奠定了基础。

关键词：辣椒；品质；隶属函数；聚类分析

中图分类号：S641.3 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2022）01-042-05

Analysis on differences of quality of local pepper varieties in Guizhou

LIU Yupeng1，2， ZHANG Hao 3， CHEN Fang1，2， YU Fei1，2

（1. Mountain Environment and Climate Research Institute of Guizhou Province， Guiyang 550002， Guizhou， China; 2. Guizhou Provincial Key Laboratory of Climate and Resources， Guiyang 550002， Guizhou， China; 3. Meteorological Bureau of Qingzhen， Qingzhen 550014， Guizhou， China）

Abstract： In order to screen the excellent pepper varieties， we determined and analyzed 8 quality indices of 11 local pepper varieties， and using membership function and cluster analysis to evaluate its quality comprehensively and classify， the results showed that：the average contents of dry matter， reducing sugar， vitamin C， crude fiber， protein， capsorubin， crude fat and capsaicin in 11 pepper were 16.78%， 8.14%， 264.95 mg·100 g-1， 24.89%， 11.93%， 7.78 mg·g-1， 15.51% and 8.25 mg·g-1 respectively. There were significant differences in quality indices among different varieties， variance coefficient of capsaicin was the highest， reaching 68.00%， the reducing sugar was higher， reaching 66.03%. The membership function analysis showed that， famous pepper number 9 had the best total quality. Cluster analysis showed that 11 pepper varieties can be divided into three types： high quality type， medium quality type and general quality type. This research provided a foundation for the exploration and utilization of germplasm resources and selection and breeding of superior varieties.

Key words： Pepper; Quality; Membership function; Cluster analysis

辣椒是贵州最重要的经济作物之一，2019年种植面积达到34.13万hm2，形成了以遵义市为中心，向周边市州辐射的辣椒产业带[1]。有老干妈、苗姑娘等一批全国知名辣椒加工企业，产品远销海外，对于贵州脱贫攻坚和乡村振兴发挥了重要作用[2]。随着辣椒产业发展、嗜辣人群增加和生活水平的不断提高，消费者对于辣椒品质的要求也逐步提高。

围绕如何提升辣椒品质，科研工作者从施肥[3-7]、栽培技术[8]、外源生长调节剂[9]等方面开展了大量研究。其中，作物种质资源分析作为优质资源挖掘和利用的基础，对于种质创新和遗传改良具有重要意义，也是培育高品质辣椒的重要前提[10]。前人对于辣椒种质资源的研究主要集中在农艺性状、经济性状、产量、抗病性、耐逆性等方面[11-15]，在辣椒品质方面的研究大多是围绕少量指标开展[16-17]，对于辣椒品质的评价不够全面，尤其是加工型辣椒的果实品质对风味、营养和商品品质都有要求[10]，也就意味着此类用途的辣椒果实综合品质要好，贵州作为辣椒加工大省，对于加工型辣椒的需求更大。为了更深入全面地了解贵州辣椒种质资源品质特点，笔者对11个贵州地方辣椒品种的干物质、维生素C、辣椒素、粗脂肪含量等8个主要品质指标进行分析，以期为优质辣椒种质资源的挖掘利用提供可靠科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用辣椒材料来自贵州省11个县（区）的当地主栽品种，由贵州省辣椒研究所提供，详细信息见表1。

1.2 方法

试验在贵阳市清镇市暗流镇贵州省农业气象试验基地开展，所有辣椒品种于2020年3月15日采用漂浮育苗技术播种，穴盘规格160穴，每穴1粒种子，于5月3日移栽大田，大垄双行单株定植，株行距35 cm×50 cm，垄高20 cm，覆膜栽培，每个品种定植100株，完全随机排列，3次重复。试验地周围设置保护行，常规管理。

辣椒果实成熟后，每个品种选取充分红熟、大小一致、无病虫害的健康果实，采收中间层，采集后用样品密封袋迅速带回实验室，测定其品质指标，3次重复，取平均值。

干物质含量参照《食品安全国家标准-食品中水分的测定》（GB 5009.3—2016）中的直接干燥法；维生素C含量参照《植物生理学实验技术》中的钼酸铵比色法进行测定[18]；辣椒素含量根据《辣椒及辣椒制品中辣椒素类物质测定及辣度表示方法》（GB/T 21266—2007）进行测定（设备型号：赛默飞UltiMate3000）；辣椒红素参照徐坤等[19]的方法进行测定；还原糖参照黄小兰等[20]的方法测定；粗脂肪采用全自动索氏脂肪分析仪（福斯Soxtec 8000，丹麦）进行测定；粗纤维采用全自动粗纤维分析仪（福斯Fibertec 8000，丹麦）进行测定；蛋白质采用全自动凯氏定氮仪（福斯Kjeltec 8400，丹麦）进行测定。

1.3 品质评价

辣椒品质的评价方法采用模糊数学中的隶属函数值法，将干物质、还原糖、维生素C含量等多个品质指标的隶属值累加求平均值，平均值越大表明其综合品质越好。隶属函数值计算公式如下[21-23]：

R（xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）。

式中，Xi为辣椒品质指标测定值，Xmin和Xmax分别为各品质指标的最小值和最大值。

1.4 数据处理

采用WPS进行数据整理，采用SPSS 21.0进行方差分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同辣椒品种品质分析

11个贵州地方辣椒品种品质分析结果如表2所示，各品种品质有一定的差异显著性。干物质平均含量为16.78%，还原糖平均含量为8.14%，维生素C平均含量为264.95 mg·100 g-1，粗纤维平均含量为24.89%，蛋白质平均含量为11.93%，辣椒红素平均含量为7.78 mg·g-1，粗脂肪平均含量为15.51%，辣椒素平均含量为8.25 mg·g-1。不同辣椒品种品质指标变异系数不同，变异系数由大到小依次为辣椒素含量（68.00%）＞还原糖含量（66.03%）＞辣椒红素含量（36.50%）＞维生素C含量（27.83%）＞干物质含量（26.77%）＞粗纤维含量（20.68%）＞粗脂肪含量（15.47%）＞蛋白质含量（11.03%），辣椒素含量的变异系数最大，最大值是最小值的40.4倍，蛋白质含量的变异系数最小，最大值是最小值的1.4倍。

2.2 不同辣椒品种品质指标的平均隶属值分析

为了综合评价辣椒品质，采用模糊数学中的隶属函数法，分别计算不同品种各品质指标隶属值，取其平均值来判断综合品质，值越大，表明综合品质越好。

由表3可以看到，不同辣椒品种的综合品质差异较大，平均隶属值变化幅度为0.24～0.51，排名由前到后依次为4号（名椒6号）、6号、9号、5号、1号/11号（并列第5）、2号、3号、10号、7号、8号。平均隶属值大于0.5的只有1个，为4号品种，平均隶属值小于0.3的有2个品种，分别为7号和8号。

2.3 不同辣椒品种品质指标聚类分析

采用Eudidean距离和组间连接法，利用SPSS对平均隶属值进行聚类分析，从表4和聚类分析树状图（图1）来看，可以将11个辣椒品种聚为3大类群。第Ⅰ类群有6个品种，为1号、4号、5号、6号、9号和11号，该类群辣椒素和粗脂肪含量最低，蛋白质含量最高，其他品质指标都居中，平均隶属函数值最高（0.47），因此将第Ⅰ类群定义为高品质类型；第Ⅱ类群有2个品种，为7号和8号，该类群干物质和维生素C含量最高，还原糖、粗纤维、蛋白质、辣椒红素含量都最低，粗脂肪和辣椒素含量居中，平均隶属值最低（0.25），因此将第Ⅱ类群定义为一般品质类型；第Ⅲ类群有3个品种，为2号、3号和10号。该类群还原糖、粗纤维、辣椒红素、粗脂肪和辣椒素含量都最高，干物质和蛋白质含量居中，维生素C含量最低，平均隶属值居中（0.35），因此将第Ⅲ类群定义为中品质类型。

3 讨论与结论

通过对贵州地方11个辣椒品种的8个品质指标进行综合分析，结果表明，不同品种品质有一定的显著性差异。这11个辣椒品种干物质含量在11.19%～26.15%之间，辣椒素含量在0.40～16.15 mg·g-1之间。巩雪峰等[10]对四川109份辣椒种质资源果实品质进行了分析，结果表明，干物质含量在6.79%～25.02%之间，辣椒素含量在1.70～6.10 mg·g-1之间，对比可以看出，贵州和四川辣椒干物质含量差异不大，但贵州辣椒素含量变化范围更广，且含量更高。本试验辣椒维生素C含量在173.26～423.33 mg·100 g-1之间，粗纤维含量在17.15%～32.99%之间，辣椒红素含量在4.04～11.86 mg·g-1之间，粗脂肪含量在11.93%～20.88%之间，詹永发等[24]分析了贵州39个品种辣椒品质，结果表明，维生素C含量在77.4～224.8 mg·100 g-1之间，粗纤维含量在15.3%～24.3%之间，辣椒红素含量在1.37～5.05 mg·g-1之间，粗脂肪含量在11.45%～16.71%之间，辣椒素含量在0.97～8.12 mg·g-1之间，对比可以发现，本试验中的辣椒品种各品质指标均更高，由此也可以看出在2014—2020年，贵州选育出的辣椒品种品质在不断提高。张祥等[25]对云南6个地方辣椒品种品质分析发现，辣椒蛋白质含量在8.13%～18.78%之间，辣椒素含量在1.4～2.9 mg·g-1之间，粗脂肪含量在11.82%～14.10%之间，本试验辣椒蛋白质含量在9.89%～13.92%之间，对比可以看出，云南辣椒蛋白质含量更高，贵州辣椒粗脂肪和辣椒素含量更高。崔桂娟等[26]对湖南18个辣椒品种品质分析发现，辣椒还原糖含量在2.35%～6.93%之间，本试验辣椒还原糖含量在2.15%～20.62%之间，是湖南的3倍左右。由以上对比也可以看出，在我国嗜辣人群最集中的西南地区和湖南省，贵州的辣椒品种品质相对更好一些。