花生是世界重要的油食兼用作物和經(jīng)濟(jì)作物，營養(yǎng)保健價值極高，經(jīng)常食用能顯著降低全因死亡率，素有“長生果”之美譽(yù)。近年來我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人民生活水平提高，花生食用消費(fèi)量呈逐年增多趨勢(目前已有超過40%用作食用),對花生品質(zhì)要求也越來越高。

前人對花生營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)以及出口品質(zhì)開展了一些研究,但花生感官品質(zhì)研究相對較少，主要涉及花生醬、油炸花生、烤花生、花生油感官評價和風(fēng)味物質(zhì)提取等。

近紅外技術(shù)已廣泛應(yīng)用于作物品質(zhì)改良。花生上早已成功建立了能夠快速準(zhǔn)確預(yù)測油酸、脂肪、蛋白質(zhì)以及維生素E等成分含量的近紅外模型,但花生感官品質(zhì)近紅外模型迄今未見報道。本研究目的在于構(gòu)建針對花生食用感官品質(zhì)的多粒近紅外模型，為食用花生感官品質(zhì)遺傳改良提供快速、便捷的選擇手段。

構(gòu)建生花生仁、烤花生仁感官評價模型所用的試驗材料共計31份，均系山東省花生研究所育成的花生品種(系),其中包括不同親本來源、不同種皮顏色的大粒型和小粒型材料，也包括高油酸和普通油酸材料。

構(gòu)建生花生仁、烤花生感官評價近紅外模型所用花生樣品

在德國Bruker光譜儀器公司生產(chǎn)的Matrix-Ⅰ型傅里葉變換近紅外光譜儀上采集多粒生花生仁光譜數(shù)據(jù)。光譜儀掃描譜區(qū)范圍為4 000～12 000 cm^-1(厘米波數(shù)),掃描次數(shù)為64次，分辨率為8 cm^-1。開機(jī)預(yù)熱30 min后檢測樣品。采集光譜所用花生種子為自然日光干燥的樣品，每份材料約30～50粒，每次混合后隨機(jī)取樣，掃描3次。

生花生仁和烤花生仁感官評價

選取重復(fù)能力、識別能力強(qiáng)的7人組成感官品質(zhì)評定小組。試驗樣品重新標(biāo)號，按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，每份樣品每人品嘗3～5粒，按1～5級就顏色(1級為顏色*深，5級為顏色*淺)、脆性(1級為*脆，5級為*不脆)、細(xì)膩度(1級為*細(xì)膩，5級為*粗糙)、甜味(1級為*甜，5級為甜味*弱)、苦味(1級為*苦，5級為苦味*弱)、烤花生味(1級為烤花生味*強(qiáng)，5級為烤花生味*弱)、異味(1級為異味*強(qiáng)，5級為異味*弱)、總體喜歡度(1級為*喜歡，5級為*不喜歡)等感官評價指標(biāo)逐項打分，每品嘗完一個樣品后，用溫開水漱口，再品嘗下一個樣品。

模型構(gòu)建與優(yōu)化

光譜處理和模型構(gòu)建采用德國Bruker Matrix-Ⅰ型近紅外光譜儀自帶OPUS軟件，用NIR選項自動尋優(yōu)。采用內(nèi)部交叉驗證剔除奇異點(diǎn)。選擇*佳光譜預(yù)處理辦法、*佳譜區(qū)、維數(shù)，并作進(jìn)一步驗證。通過比較樣品預(yù)測值與化學(xué)值的決定系數(shù)(R²)和標(biāo)準(zhǔn)差(RMSECV)衡量模型品質(zhì)。

生花生近紅外模型的建立

生花生籽仁樣品的近紅外掃描光譜圖

生花生仁脆性近紅外模型

經(jīng)自動優(yōu)化，生花生脆性的*佳光譜預(yù)處理方法為“一階導(dǎo)數(shù)+多元散射矯正”。譜區(qū)范圍為7 506～4 243 cm^-1,維數(shù)為8,模型的R²為83.6,RMSECV為0.227。

生花生仁甜味近紅外模型

經(jīng)自動優(yōu)化，生花生甜味的*佳光譜預(yù)處理方法為“一階導(dǎo)數(shù)+多元散射矯正”。譜區(qū)范圍為7 506～5 446 cm^-1,4 605～4 243 cm^-1,維數(shù)為8,模型的R²為89.02,RMSECV為0.137 。

生花生仁細(xì)膩度近紅外模型

經(jīng)自動優(yōu)化，生花生細(xì)膩度*佳光譜預(yù)處理方法為“一階導(dǎo)數(shù)+多元散射矯正”。譜區(qū)范圍為11 988～6 094 cm^-1,5 454～4 243 cm^-1,維數(shù)為7,模型的R²為90.92,RMSECV為0.102。

烤花生近紅外模型的建立

烤花生仁脆性近紅外模型

經(jīng)自動優(yōu)化，熟花生脆性*佳光譜預(yù)處理方法為“一階導(dǎo)數(shù)+多元散射矯正”。譜區(qū)范圍為7 506～6 472 cm^-1,4 605～4 243 cm^-1,維數(shù)為8,模型的R²為88.29,RMSECV為0.161。

烤花生仁細(xì)膩度近紅外模型

 經(jīng)自動優(yōu)化，烤花生仁細(xì)膩度*佳光譜預(yù)處理方法為“一階導(dǎo)數(shù)+多元散射矯正”。譜區(qū)范圍為11 988～7 498 cm^-1,4 605～4 243 cm^-1,維數(shù)為6,模型的R²為76.97,RMSECV為0.154，生花生仁和烤花生仁苦味、異味、總體喜歡度等感官品質(zhì)指標(biāo)未能建立起可信的近紅外分析模型。

依托德國Bruker光譜儀器公司生產(chǎn)的Matrix-Ⅰ型傅里葉變換近紅外光譜儀**構(gòu)建了花生感官品質(zhì)近紅外模型，生花生仁脆性、甜味、細(xì)膩度以及烤花生脆性近紅外模型R²均在83以上，RMSECV均低于0.23,模型品質(zhì)較高?？净ㄉ始?xì)膩度模型R²在75以上，低于80,可滿足初步篩選的需要。

通過兩個烤花生仁近紅外模型在實(shí)際上證明了可以用生花生近紅外光譜預(yù)測烤花生仁的感官品質(zhì)(脆性和細(xì)膩度)。鑒于目前花生干燥后進(jìn)行近紅外掃描已經(jīng)成為生化品質(zhì)篩選的常規(guī)手段，有了這些新的模型，將可以使花生種子無損地獲得生化指標(biāo)的同時，在不需要一一品嘗的情況下，還能得到一些有價值的感官品質(zhì)指標(biāo)，可大大提高篩選速率。而隨著優(yōu)異材料的獲取，可望進(jìn)一步充實(shí)模型?；ㄉ泄倨焚|(zhì)近紅外模型的應(yīng)用，將會對食用花生感官品質(zhì)育種發(fā)揮積極的促進(jìn)作用。