Comprehensive Evaluation of Peppers Quality from Different Regions Based on Principal Component Analysis
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摘要: 为探究朝天椒在不同地区品质的差异，选择三个朝天椒品种（骄阳6号、辣研101和卓椒新52）在贵州、云南、重庆、陕西和新疆进行种植。通过研究种植于不同地区朝天椒辣椒红素、还原糖、氨基酸、粗纤维、粗脂肪、辣椒素等营养品质的变化，采用主成分分析和聚类分析评价不同品种朝天椒的产地适宜性，以期为不同地区朝天椒的选择提供借鉴。结果表明：辣椒品质产地变异较大，变异系数范围为5.79%~50.29%，其中辣椒素含量随产地的变化最大，平均变异系数达到41.94%，粗纤维和氨基酸平均变异系数在8%左右。通过主成分分析得到，贵州辣研101的综合得分最高，其次为贵州的卓椒新52，三个品种均表现出在贵州种植的品质得分高于其他四个地区。综上所述，辣椒品种在不同的产地种植其品质会有显著差异，三个品种均表现出在贵州地区种植的品质优势，其中，贵州辣研101综合得分最高。Abstract: To investigate the variation in pepper quality across different regions, three pepper varieties (Jiao yang 6, La yan 101 and Zhuo jiao xin 52) were selected and planted in Guizhou, Yunnan, Chongqing, Shaanxi and Xinjian Provinces. In order to provide reference for the selection of pepper varieties in different regions, principal component analysis and cluster analysis were employed to evaluate the suitability of each pepper variety for its region by determining the peppers' nutritional quality, such as capsaicin, reducing sugar, amino acids, crude fibre, crude fat, capsaicin. The study revealed that significant variations presented in pepper quality across different producing areas and the coefficient of variation ranged from 5.79% to 50.29%. Among them, capsaicin content varied the most with origin. Notably, the average coefficient of variation was 41.94% for capsaicin and was about 8% for crude fiber and amino acids. The comprehensive evaluation of La yan 101 variety was the highest, then Zhuo jiao xin 52 was the second by principal component analysis. Meanwhile, all three varieties showed higher quality scores when planted in Guizhou Province compared to other four regions. In summary, peppers quality varied significantly among different regions and La yan 101 planted in Guizhou demonstrated the best quality performance. Thus we concluded that these peppers planted in Guizhou Province had quality advantages to other four provinces.
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Keywords:
- pepper /
- quality /
- producing areas /
- principal component analysis /
- cluster analysis
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辣椒（Capsicum annuum L.）一年生或多年生草本植物，原产于中南美洲，是中国和世界上消费量最大的调味作物之一，也是餐桌上常见的蔬菜，贵州辣椒种植面积每年超过500万亩，居全国首位[1−2]。辣椒除了作菜用、加工，具有调味功能外，还具有镇痛、健胃等药用功效[3]，辣椒提取物在化工、军事行业也有广泛用途[4]。辣椒相关研究大量集中于影响产量的因素[5−6]。但随着人们对于辣椒的需求越来越多样化和辣椒精深加工的需求，对辣椒品质要求也在不断提高，辣椒的品质特征成为影响辣椒产业发展的重要因素。
大量研究表明，产地对蔬菜品质的影响显著，李其晔[7]对河北、山东、云南和甘肃四个产地洋葱的基本营养成分分析发现，河北紫皮洋葱营养物质的含量更高；对不同产地香椿[8]、肉桂[9]和枸杞[10]等的研究也都表明产地对于作物的品质有较大影响。辣椒品质也不仅仅受到品种、施肥的影响[11−12]。王雪梅等[13]通过研究不同产地辣椒做的辣椒制品发现，不同产地辣椒制成的郫县豆瓣其理化性质和风味物质都有一定差异。陈菊等[14]通过研究也发现，辣椒种植于地标区和非地标区的挥发性风味物质含量有明显差别。说明辣椒种植在不同的产地其风味物质会有差异，但具体产地对辣椒干椒的营养品质影响的研究目前还相对较少。
主成分分析法（Principal component analysis，PCA）主要通过将多个指标转化为几个综合指标，在保证数据信息损失最少的情况下，达到降维简化的效果[15]。近年来，主成分分析方法广泛应用在种质资源的评价和食品品质分析中。如黄瓜[16]、马铃薯[17]、玉米[18]和辣椒[19]中，大量的研究证明，主成分分析方法能一定程度避免人为主观因素干扰，是能在资源评价、品质分析中得到较客观结果的综合分析方法，本文利用主成分分析对辣椒的品质指标进行综合分析，全面地对辣椒品质进行评估比较，建立辣椒品质分析评价的方法，进行辣椒优质品种和适宜产地的分析筛选。
为了充分分析辣椒在不同产地的品质变化规律，本研究选取在贵州广泛种植的3个朝天椒品种分别种植于国内5个辣椒主产区，利用主成分分析和聚类分析，对不同产地的辣椒品种进行综合评价，为摸清不同产地辣椒品质特征和筛选引进更适宜当地的高品质辣椒品种提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
供试材料保存于贵州省辣椒研究所，详见表1。辣椒于2022年移栽到试验地点。试验地点分别位于贵州清镇市（GZ）、云南砚山县（YN）、重庆石柱县（CQ）、陕西大荔县（SX）和新疆乌鲁木齐市（XJ），其中贵州清镇和重庆石柱均属于北亚热带季风湿润气候，云南砚山属于低纬北亚热带高原季风气候，陕西大荔属于暖温带半湿润半干旱季风气候，新疆乌鲁木齐属于温带大陆性气候。辣椒大田管理参照辣椒栽培地方标准进行大田管理；丙酮、茚三酮、氨基酸、无水乙醇、DNS试剂、无水乙醚（分析纯） 成都市科龙化工试剂厂；辣椒素、二氢辣椒素（色谱纯） 贵州豪升环保科技有限公司。
表 1 材料品种名称Table 1. Material variety names编号 名称 类型 选育单位 1 骄阳6号 锥形朝天椒 遵义市农科院 2 辣研101 长指形朝天椒 贵州省辣椒研究所 3 卓椒新52 朝天椒 贵州卓豪农业科技股份有限公司 101-1AB烘箱 贵州兰科实验室仪器设备有限公司；BSA224S-CW型电子天平 赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；752紫外可见分光光度计 上海菁华科技有限公司；SZF-06A脂肪提取仪器 上海精隆科技有限公司；安捷伦1290型高效液相色谱仪 贵州普瑞赛斯仪器有限公司。
1.2 实验方法
分别于辣椒红熟期（花后80 d）进行采样，将采收后的辣椒进行烘干，取部分样品进行粉碎过100目筛，测定样品中的辣椒红素、还原糖、氨基酸、粗纤维、粗脂肪、辣椒素、二氢辣椒素、辣椒素类物质总量等营养指标。
1.2.1 辣椒红素的测定
辣椒红素的测定采用分光光度法[20]：称取0.100 g样品，加入200 mL丙酮避光振荡4 h，定容至250 mL，静置10 min，吸取适当溶液移入比色杯，用丙酮作参比在460 nm处测定其吸收值。重复3次，辣椒中辣椒红素的总含量C，单位为μg/g。
式中：A为试液的吸收值；f为分光光度计校正因子；2.5×105为换算系数；2250为辣椒红素的吸光系数；H为试样水分含量，%；m为试样质量，g。
1.2.2 还原糖的测定
还原糖的测定采用2,6二硝基水杨酸比色法[21]：用已知浓度葡萄糖溶液作标曲，DNS试剂稀释，制备辣椒样品待测液，将待测液与DNS试剂混合，充分摇匀后于80 ℃水浴锅中反应5 min。取出后冷却至室温，定容后摇匀，在540 nm处测定其吸光度，代入标准曲线y=1.3566x−0.0697（R2=0.9904）。
1.2.3 氨基酸的测定
氨基酸含量采用茚三酮比色法进行测定[22]：将标准品母液按照浓度稀释制作成标曲，取样品加入醋酸缓冲液与茚三酮显色液，混匀后沸水浴加热15 min，冷却加入乙醇稀释，在570 nm处测定吸光度，代入标准曲线y=5.0971x−0.0104（R2=0.9955）。
1.2.4 粗纤维的测定
采用过滤法测定辣椒粗纤维含量[23]：称量5.0 g样品，加入适量煮沸的稀硫酸，加热使微沸，保持30 min，期间每隔5 min摇动一次保持瓶内物质充分混合，水解除去其中色素、糖等物质；用煮沸的氢氧化钾溶液将过滤后的留存物洗入锥形瓶，加热微沸30 min，用沸水洗涤后抽滤，将内容物置于烘箱中105 ℃烘干至恒重，称重为a，移入550 ℃高温炉中灰化约1 h，使含碳的物质全部灰化，冷却后称重为b，所损失的质量与样品质量之比即为粗纤维含量。
式中：X为试样中粗纤维的含量，%；a为105 ℃干燥后的质量，g；b为灰化后的质量，g；m为试样质量，g。
1.2.5 粗脂肪的测定
采用索氏脂肪分析仪测定辣椒粗脂肪含量[24]：称取辣椒样品1.000 g于已知质量的定性滤纸上，对折后用脱脂棉线系住，放入脂肪测定仪提取瓶中，加入无水乙醚完全浸没；设置浸提温度为50 ℃，浸提时间为60 min，处理结束后回收试剂，取出滤纸团，用无水乙醚冲洗掉粘连的油脂，置于通风处挥发掉表面乙醚，放入烘箱103 ℃烘干2 h，取出后称重为s。质量之差则为样品中粗脂肪的质量。
式中：F为试样中粗脂肪的含量，%；s为烘干残渣重，g；m为样品的质量，g。
1.2.6 辣椒素类物质的测定
辣椒素和二氢辣椒素采用高效液相色谱法进行测定[25]：采用辣椒素和二氢辣椒素标品配制成标样，进行定性、定量分析。色谱柱：Zorbax SB-C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相：甲醇+水（65+35）；进样量：10 μL；流速：1 mL/min；紫外检测波长：280 nm；柱温箱温度：30 ℃；时间：30 min。辣椒素类物质总量W和斯科维尔指数（SHU）的计算方法如下；辣度与斯科维尔指数（SHU）的换算关系为：150 SHU=1度。
式中：W为辣椒素类物质总量，g/kg；Wa为试样中辣椒素的含量，g/kg；Wb为试样中二氢辣椒素的含量，g/kg；0.9为辣椒素与二氢辣椒素折算为辣椒素类物质总量的系数；S为斯科维尔指数。
1.3 数据处理
实验均重复三次取得数据，采用Excel进行数据处理，运用SPSS进行数据统计分析，用Duncan法进行显著性差异分析，以P<0.01作为差异显著性判断标准，采用Origin 2021软件作图。
2. 结果与分析
2.1 不同产地辣椒辣椒红素含量的变化
辣椒红素作为辣椒中重要的天然色素，在保健和食品加工上都有一定作用[26]。由图1可知，三个品种朝天椒在不同产地种植后辣椒红素的含量有极显著差异（P<0.01）。所有样品中贵州卓椒新52的辣椒红素含量最高，达到59.66 μg/g，其次为陕西种植的卓椒新52，含量最低的是陕西的骄阳6号，只有24.46 μg/g。对于骄阳6号而言，贵州的辣椒红素含量最高，云南和陕西的辣椒红素含量极显著低于其他地区（P<0.01）。辣研101的辣椒红素含量在贵州也表现为最高。
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三个品种均表现出在贵州的辣椒红素含量高于其他产地。雷建军等[27]的研究发现在辣椒果实发育的过程中，主要是光照和温度影响辣椒红素的合成和积累。由此推测贵州光温条件较有利于辣椒中辣椒红素的合成积累。
2.2 不同产地辣椒还原糖含量的变化
由图2可知，三个品种朝天椒在不同产地还原糖含量差异极显著（P<0.01），其中陕西卓椒新52的还原糖含量最高，达到16.12 g/kg，还原糖含量最低的是新疆卓椒新52，只有6.53 g/kg。对骄阳6号而言，种植于重庆和新疆的还原糖含量极显著高于其他地区（P<0.01），贵州骄阳6号的还原糖含量较低，差异极显著（P<0.01）。不同产地辣研101的还原糖含量变化较小，说明辣研101的还原糖品质比较稳定。三个品种在不同产地还原糖的含量没有明显规律，说明还原糖的含量与产地没有一定的相关性，受品种和产地的综合影响。
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图 2 不同品种辣椒还原糖含量产地差异Figure 2. Difference of reducing sugar content in different pepper varieties from different producing areas2.3 不同产地辣椒氨基酸含量的变化
由图3可知辣椒氨基酸含量在不同产地有极显著差异（P<0.01）。整体而言贵州辣研101的氨基酸含量最高为52.28 μmol/g，新疆骄阳6号的氨基酸含量最低为33.50 μmol/g。其中骄阳6号的氨基酸含量整体较低，并且变幅较小，说明骄阳6号氨基酸品质较稳定。辣研101的氨基酸含量整体较高但随产地的变化最大，其中贵州的含量最高，陕西的含量最低。卓椒新52的氨基酸含量在云南表现为极显著高于其他地区（P<0.01），在新疆则极显著低于其他产地（P<0.01），其他三个产地的氨基酸含量则没有显著差异。对比五个产地，三个品种在云南的氨基酸含量均呈现较高水平，黄芳等[28]在茶叶中的研究发现在弱光照条件下有利于氨基酸的合成，这可能也是辣椒在不同产地氨基酸含量差异的原因。
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图 3 不同品种辣椒氨基酸含量产地差异Figure 3. Difference of amino acid content in different pepper varieties from different producing areas2.4 不同产地辣椒粗纤维含量的变化
辣椒粗纤维含量会影响其口感，三个品种辣椒粗纤维含量随产地的变化可以从图4得出，整体而言，含量最高的是新疆卓椒新52，达到30.91%，最低的是陕西骄阳6号。骄阳6号在新疆的粗纤维含量呈最高水平，差异极显著（P<0.01），其次为贵州，在陕西的粗纤维含量最低。辣研101的粗纤维含量在新疆也极显著高于其他产地（P<0.01），贵州的粗纤维含量则表现出较低水平。卓椒新52的粗纤维含量也表现出在新疆较高。三个品种在新疆的粗纤维含量均极显著高于其他产地（P<0.01），所以新疆在引进辣椒新品种的时候需要考虑其粗纤维含量变化对品质的影响。
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图 4 不同品种辣椒粗纤维含量产地差异Figure 4. Difference of crude fiber content in different pepper varieties from different producing areas2.5 不同产地辣椒粗脂肪含量的变化
从图5可以看出，不同产地辣椒粗脂肪含量有极显著差异（P<0.01），粗脂肪含量最高的是云南卓椒新52，为18.58%，含量最低的为新疆骄阳6号，只有8.48%。三个品种辣椒粗脂肪含量随产地的变化有着相似的趋势，均表现为云南的粗脂肪含量高于其他产地，新疆的粗脂肪含量均极显著低于其他地区（P<0.01）。说明不同产地辣椒粗脂肪含量有差异，这与张艺龄等[29]对不同产地的大豆油脂研究的结论一致。
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图 5 不同品种辣椒粗脂肪含量产地差异Figure 5. Difference of crude fat content in different pepper varieties from different producing areas2.6 不同产地辣椒中辣椒素类物质的变化
由表2可知，同一品种不同地区其辣椒素类物质含量有极显著差异（P<0.01）。所有样品中云南的卓椒新52辣度最高，新疆骄阳6号的辣度最低，辣度相差达379。品种的平均辣度对比，卓椒新52和辣研10平均辣度比骄阳6号高。辣椒素和二氢辣椒素的含量随产地的变化趋势具有一致性，三个品种的辣椒素类物质含量在贵州均表现出较高水平，而陕西和新疆辣椒素、二氢辣椒素含量则明显较低于其他产地。可以得出，产地对辣椒素、二氢辣椒素这类辣椒素类物质含量有显著影响，这与肖何等[30]的研究结论一致。张婧等[31]通过研究发现环境对辣椒素类物质的影响主要表现在土壤和降雨方面，所以贵州辣椒的辣椒素类物质含量较高可能与贵州的土壤条件相关。
表 2 不同品种辣椒辣度的产地差异Table 2. Differences in the spiciness of different varieties of peppers from different producing areas品种 产地 辣椒素（g/kg） 二氢辣椒素（g/kg） 辣椒素类物质（g/kg） SHU 辣度 骄阳6号 贵州 0.96±0.16A 2.13±0.52AB 3.43±0.76AB 52903 353 云南 0.65±0.10B 1.60±0.04B 2.50±0.07BC 38571 257 重庆 0.80±0.01AB 2.50±0.10A 3.67±0.12A 56557 377 陕西 1.04±0.05A 0.65±0.06C 1.88±0.03CD 28992 193 新疆 0.84±0.09AB 0.50±0.12C 1.49±0.23D 22956 153 辣研101 贵州 1.44±0.08B 3.16±0.13A 5.11±0.22A 78829 526 云南 0.95±0.09C 2.85±0.15B 4.23±0.26B 65187 435 重庆 1.00±0.04C 2.81±0.12B 4.24±0.17B 65307 435 陕西 1.12±0.02C 0.70±0.03C 2.03±0.05D 31248 208 新疆 1.69±0.18A 0.90±0.01C 2.88±0.18C 44339 296 卓椒新52 贵州 1.51±0.14B 2.36±0.19AB 4.29±0.36AB 66226 442 云南 1.53±0.04B 3.12±0.11A 5.17±0.15A 79726 532 重庆 0.66±0.19C 2.35±0.98AB 3.34±1.30AB 51569 344 陕西 1.40±0.11B 1.04±0.03C 2.70±0.15B 41703 278 新疆 2.20±0.50A 1.45±0.23BC 4.05±0.80AB 62498 417 注：同列不同字母表示同一品种不同产地间差异极显著（P<0.01）。 2.7 不同品种辣椒品质的产地变异指数
辣椒品种的产地间变异系数越大说明辣椒品质受产地的影响越大。由表3可知，骄阳6号辣椒素的产地变异系数最大，达到50.29%，说明在几个辣椒的品质中骄阳6号的辣椒素含量受产地影响最大。骄阳6号氨基酸含量的产地变异系数最小为5.79%。辣研101还原糖含量受产地的影响明显小于骄阳6号和卓椒新52，可以得出不同辣椒品种品质受产地的影响也有差异，整体也能得出辣椒素的含量受产地的影响最大，而氨基酸和粗纤维的含量受产地影响较小，这与常晓轲等[32]和彭粲等[33]的研究结论一致，但常晓轲等的研究侧重于同一产地中品种的选择，彭粲等的研究关注的是线椒，本研究则偏向于朝天椒品质随产地的变化。不同产地对辣椒品质影响的具体因素，还需要结合具体品种和产地进行分析。
表 3 不同品种辣椒品质的产地变异系数Table 3. Coefficient of variation of the quality of different pepper varieties in different producing areas品种 品质产地变异系数（%） 辣椒红素 还原糖 氨基酸 粗脂肪 粗纤维 辣椒素 二氢辣椒素 辣椒素类物质 骄阳6号 22.18±4.15 20.14±4.54 5.79±0.33 21.96±6.10 9.43±0.86 50.29±21.83 27.46±7.50 40.68±15.25 辣研101 18.11±3.28 7.09±0.50 9.54±0.97 10.96±1.32 8.26±0.69 41.13±18.68 26.88±6.22 34.74±12.96 卓椒新52 27.19±7.15 30.23±10.22 8.92±0.74 16.55±2.82 6.35±0.37 34.41±11.65 34.12±14.95 29.18±9.02 2.8 不同品种不同产地辣椒品质特征的主成分分析
对8个品质指标进行主成分分析，以特征值>1.0为标准，得到主成分分析载荷图如图6所示，载荷图能够最直观地显示出各主成分和变量之间的相关关系，图中不同变量的分布取决于载荷因子离象限原点的距离，离象限原点越远，对主成分的贡献率越大。可知共得到3个特征值>1的主成分因子，其中第一主成分特征值为3.562，方差贡献率达到44.53%，第二主成分的特征值为1.887，贡献率为23.58%，第三主成分特征值为1.163，贡献率为14.53%。三个主成分累积方差贡献率达到82.64%，说明这三个主成分能够代表大部分品质的信息。
表4为主成分的载荷矩阵，结合图6和表4可知，第一主成分主要的影响因子是辣椒素类物质、辣椒素、二氢辣椒素和氨基酸，均正向作用，载荷值分别是0.971、0.921、0.85和0.791，说明第一主成分主要反映的是辣椒辣度因子和风味因子，在第一主成分中只有还原糖表现出负作用，载荷值为−0.062；第二主成分主要影响因子是粗纤维、粗脂肪和辣椒红素，载荷值为0.859、−0.683、0.557；第三主成分的主要影响因子是还原糖，载荷值为0.869。
表 4 各品质指标的载荷矩阵Table 4. Rotated composition matrix of each quality index品质 成分1 成分2 成分3 辣椒红素 0.446 0.557 0.529 还原糖 −0.062 −0.418 0.869 氨基酸 0.791 −0.261 0.237 粗脂肪 0.459 −0.683 −0.06 粗纤维 0.102 0.859 0.091 辣椒素 0.921 −0.139 −0.185 二氢辣椒素 0.85 0.33 −0.04 辣椒素类物质 0.971 0.006 −0.152 特征值 3.562 1.887 1.163 累积方差贡献率（%） 44.53 68.11 82.64 根据表4中成分因子得分系数矩阵，利用标准化后的品质指标，可以计算出三个主成分因子得分，各主成分的因子得分计算公式如下所示：
F1=0.24X1−0.03X2+0.42X3+0.24X4+0.05X5+0.49X6+0.45X7+0.51X8
F2=0.41X1−0.30X2−0.19X3−0.50X4+0.63X5−0.10X6+0.24X7+0.004X8
F3=0.49X1+0.81X2+0.22X3−0.06X4+0.08X5−0.17X6−0.04X7−0.14X8
其中X1~X8分别表示辣椒红素、还原糖、氨基酸、粗脂肪、粗纤维、辣椒素、二氢辣椒素和辣椒素类物质8个品质含量标准化后的指标，F1、F2、F3分别为主成分1、2、3的得分，分别以主成分1、2、3的特征值除以特征值总和作为权重，构建15个样品的综合品质得分函数，公式如下所示：
F为15个辣椒样品8个品质性状的综合得分。根据综合得分函数得出不同产地辣椒三个主成分的得分和最后的综合得分及其排名。综合得分越高，说明该产地辣椒品种的综合评价越好。得分结果如表5所示，其中种植于贵州的辣研101品质得分最高，排名在第1位，贵州、云南、新疆种植的卓椒新52分别排名第2、3、4名，种植于陕西的骄阳6号得分最低。三个品种中，卓椒新52在五个产地的得分排名均较靠前，其次为辣研101，骄阳6号的得分整体较低。从产地来看，产地为陕西的辣椒得分都较低，种植在贵州的得分均高于其他产地，说明同一个品种在贵州种植其品质相对其他产地来说有一定优势。
表 5 15份辣椒主成分得分Table 5. Principal component scores of 15 peppers品种 产地 F1 F2 F3 F 排名 骄阳6号 贵州 −0.22 0.68 −1.30 −0.15 9 云南 −1.71 −1.45 −0.70 −1.46 14 重庆 −0.38 −1.37 −0.09 −0.61 11 陕西 −2.57 −1.65 −0.92 −2.01 15 新疆 −3.59 1.13 0.92 −1.45 13 辣研101 贵州 3.11 −1.01 1.07 1.57 1 云南 1.49 −1.21 −0.50 0.37 6 重庆 1.43 −0.16 0.51 0.82 5 陕西 −1.54 −0.57 0.44 −0.91 12 新疆 −0.33 1.07 0.89 0.28 8 卓椒新52 贵州 1.62 1.64 0.61 1.45 2 云南 2.78 −0.93 −0.78 1.09 3 重庆 −0.28 0.09 −0.55 −0.22 10 陕西 −0.37 0.55 2.25 0.36 7 新疆 0.57 3.18 −1.85 0.89 4 2.9 不同品种不同产地辣椒品质的聚类分析
聚类分析通过将大量的数据进行多元分类统计，反映样品之间的关联程度。由图7所示，图块颜色表示辣椒品质含量的高低，轴之间的距离为欧式距离，欧式距离越短，聚为同类则表示其关联程度越高[20]。
基于主成分分析结果对辣椒品种和品质进行聚类分析，其中横轴为辣椒品质特性的聚类，可分为三类：第一类为辣椒红素、粗纤维，第二类为氨基酸、粗脂肪、辣椒素、二氢辣椒素和辣椒素类物质，第三类为还原糖。这与主成分分析中的三类主要因子的结果较为一致。
纵轴为不同产地辣椒品种聚类，15个样品可分为五大类：新疆骄阳6号和新疆卓椒新52均单独聚为一类，从图7可以看出主要受粗脂肪和还原糖含量的影响。云南卓椒新52、重庆、云南和贵州的辣研101聚为一类，从图7可以看出这些辣椒品质在氨基酸、辣椒素和辣椒素类物质上的含量都较高，表明在这类辣椒中这些品质呈现含量优势。贵州和陕西的卓椒新52与新疆辣研101聚为一类；其他聚为一类。
结合辣椒品质的产地变异性可以得出：辣椒素和辣椒红素这类影响辣椒品质的重要因子，受产地的影响较大，通过品种选择配合适宜的产地选择能够得到更高的含量，这对于加工型辣椒尤其是工业辣椒的种植区域选择具有重要意义。
3. 结论
本研究以骄阳6号、辣研101和卓椒新52三个朝天椒品种为研究对象，以其营养品质作为指标评价不同产地辣椒的品质表现。辣椒品质中随产地变化含量差异较大的是辣椒素、二氢辣椒素和辣椒红素，都表现出在贵州种植的品质含量较高；氨基酸和粗纤维随产地变化较小，其中在云南种植的辣椒氨基酸均表现较好，粗纤维则在新疆都表现出较高水平，还原糖随产地的变化更多受到品种和产地的综合影响。通过主成分分析得出主要影响辣椒品质的关键性指标为辣椒素、二氢辣椒素、辣椒素类物质和氨基酸；计算品种得分排序为贵州辣研101的综合得分最高，其次为贵州卓椒新52，陕西骄阳6号综合得分最低。产地对辣椒品质的影响，导致同一品种在聚类中分别聚在不同的类别。三个品种都表现出在贵州种植的辣椒品质得分高于其他产地，说明贵州的辣椒综合品质优于其他产区，这与人们对贵州辣椒品质优异的认知一致。本研究可为辣椒种植产区选择提供参考。
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图 2 不同品种辣椒还原糖含量产地差异
Figure 2. Difference of reducing sugar content in different pepper varieties from different producing areas
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图 3 不同品种辣椒氨基酸含量产地差异
Figure 3. Difference of amino acid content in different pepper varieties from different producing areas
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图 4 不同品种辣椒粗纤维含量产地差异
Figure 4. Difference of crude fiber content in different pepper varieties from different producing areas
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图 5 不同品种辣椒粗脂肪含量产地差异
Figure 5. Difference of crude fat content in different pepper varieties from different producing areas
表 1 材料品种名称
Table 1 Material variety names
编号 名称 类型 选育单位 1 骄阳6号 锥形朝天椒 遵义市农科院 2 辣研101 长指形朝天椒 贵州省辣椒研究所 3 卓椒新52 朝天椒 贵州卓豪农业科技股份有限公司 
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表 2 不同品种辣椒辣度的产地差异
Table 2 Differences in the spiciness of different varieties of peppers from different producing areas
品种 产地 辣椒素（g/kg） 二氢辣椒素（g/kg） 辣椒素类物质（g/kg） SHU 辣度 骄阳6号 贵州 0.96±0.16A 2.13±0.52AB 3.43±0.76AB 52903 353 云南 0.65±0.10B 1.60±0.04B 2.50±0.07BC 38571 257 重庆 0.80±0.01AB 2.50±0.10A 3.67±0.12A 56557 377 陕西 1.04±0.05A 0.65±0.06C 1.88±0.03CD 28992 193 新疆 0.84±0.09AB 0.50±0.12C 1.49±0.23D 22956 153 辣研101 贵州 1.44±0.08B 3.16±0.13A 5.11±0.22A 78829 526 云南 0.95±0.09C 2.85±0.15B 4.23±0.26B 65187 435 重庆 1.00±0.04C 2.81±0.12B 4.24±0.17B 65307 435 陕西 1.12±0.02C 0.70±0.03C 2.03±0.05D 31248 208 新疆 1.69±0.18A 0.90±0.01C 2.88±0.18C 44339 296 卓椒新52 贵州 1.51±0.14B 2.36±0.19AB 4.29±0.36AB 66226 442 云南 1.53±0.04B 3.12±0.11A 5.17±0.15A 79726 532 重庆 0.66±0.19C 2.35±0.98AB 3.34±1.30AB 51569 344 陕西 1.40±0.11B 1.04±0.03C 2.70±0.15B 41703 278 新疆 2.20±0.50A 1.45±0.23BC 4.05±0.80AB 62498 417 注：同列不同字母表示同一品种不同产地间差异极显著（P<0.01）。
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表 3 不同品种辣椒品质的产地变异系数
Table 3 Coefficient of variation of the quality of different pepper varieties in different producing areas
品种 品质产地变异系数（%） 辣椒红素 还原糖 氨基酸 粗脂肪 粗纤维 辣椒素 二氢辣椒素 辣椒素类物质 骄阳6号 22.18±4.15 20.14±4.54 5.79±0.33 21.96±6.10 9.43±0.86 50.29±21.83 27.46±7.50 40.68±15.25 辣研101 18.11±3.28 7.09±0.50 9.54±0.97 10.96±1.32 8.26±0.69 41.13±18.68 26.88±6.22 34.74±12.96 卓椒新52 27.19±7.15 30.23±10.22 8.92±0.74 16.55±2.82 6.35±0.37 34.41±11.65 34.12±14.95 29.18±9.02
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表 4 各品质指标的载荷矩阵
Table 4 Rotated composition matrix of each quality index
品质 成分1 成分2 成分3 辣椒红素 0.446 0.557 0.529 还原糖 −0.062 −0.418 0.869 氨基酸 0.791 −0.261 0.237 粗脂肪 0.459 −0.683 −0.06 粗纤维 0.102 0.859 0.091 辣椒素 0.921 −0.139 −0.185 二氢辣椒素 0.85 0.33 −0.04 辣椒素类物质 0.971 0.006 −0.152 特征值 3.562 1.887 1.163 累积方差贡献率（%） 44.53 68.11 82.64
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表 5 15份辣椒主成分得分
Table 5 Principal component scores of 15 peppers
品种 产地 F1 F2 F3 F 排名 骄阳6号 贵州 −0.22 0.68 −1.30 −0.15 9 云南 −1.71 −1.45 −0.70 −1.46 14 重庆 −0.38 −1.37 −0.09 −0.61 11 陕西 −2.57 −1.65 −0.92 −2.01 15 新疆 −3.59 1.13 0.92 −1.45 13 辣研101 贵州 3.11 −1.01 1.07 1.57 1 云南 1.49 −1.21 −0.50 0.37 6 重庆 1.43 −0.16 0.51 0.82 5 陕西 −1.54 −0.57 0.44 −0.91 12 新疆 −0.33 1.07 0.89 0.28 8 卓椒新52 贵州 1.62 1.64 0.61 1.45 2 云南 2.78 −0.93 −0.78 1.09 3 重庆 −0.28 0.09 −0.55 −0.22 10 陕西 −0.37 0.55 2.25 0.36 7 新疆 0.57 3.18 −1.85 0.89 4
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