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我国核桃种植面积与产量居世界第一,核桃产业提质增效的关键是核桃品质。本研究收集我国7个核桃主产区(新疆、河北、甘肃、河南、陕西、广西、四川)185份核桃样品,从营养品质+安全品质(脂肪酸、氨基酸、矿质元素、抗氧化组分及重金属5大类共47项品质成分)的角度对核桃综合品质进行研究,明确了我国核桃综合品质分布特征;比较了泡核桃与普通核桃综合品质差异;进一步结合主成分分析法、随机森林法等化学计量学方法提出核桃品质差异特征成分,并建立了相关综合品质定量评价模型,实现了对我国核桃综合品质的定量评价。主要研究结论如下:(1)在营养品质方面,采用高效液相色谱仪、气相色谱仪、可见分光光度计和电感耦合等离子体质谱仪等仪器方法对维生素E、脂肪酸组成、总酚、总黄酮和矿质元素等成分进行了测定,统计分析结果表明:我国7省主产区核桃样品中脂肪含量在63.9665.39%之间,不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸占比分别在90.6592.91%、7.099.13%;脂肪酸中以亚油酸为主,占脂肪酸含量41.8469.01%;矿质元素中K、P、Mg、Ca等含量较高(689.936062.56 mg/kg),微量元素Mn、Fe、Zn、Cu、Mo、Co、Se等含量范围为0.01115.00 mg/kg;抗氧化组分中总酚为0.829.85 g/100g、总黄酮为0.324.52g/100g;不同地域的核桃营养品质成分具有显著性差异(p<0.05),其中变异程度最大的是V(105.9%),变异程度最小的是亚油酸(8.63%)、Mg(12.0%)、蛋白质(12.2%)。(2)在安全品质方面,采用电感耦合等离子质谱仪对As、Pb、Cd、Cr四种重金属含量进行测定,统计分析结果表明:7个省份核桃样品中重金属As、Pb、Cd和Cr的污染水平总体较低,含量范围分别为ND0.064 mg/kg,ND0.095 mg/kg,ND0.017 mg/kg,ND2.314 mg/kg,含量均未超出我国《LY/T 1777-2008森林食品质量安全通则》限量标准;7省份核桃样品的内梅罗综合污染指数分别为:四川(0.578)>广西(0.413)>甘肃(0.390)>新疆(0.359)>河南(0.353)>河北(0.310)>陕西(0.289);重金属污染水平Cr>As>Pb>Cd;采用美国环保署(USEPA)提出的人体暴露健康风险评价模型对核桃安全品质的膳食风险进行评估,结果表明核桃中As、Pb、Cd的膳食风险分别为7.32×10-3、4.65×10-4、1.97×10-4,总体处于安全水平。(3)对普通核桃和泡核桃综合品质的比较结果表明:总酚、总黄酮、亚麻酸、K、Mg、P、Ti、天冬氨酸、丝氨酸、甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸、精氨酸、维生素E的含量在泡核桃和普通核桃间存在显著差异(p<0.05),其中差异最大的是维生素E、K和Ti,含量分别为23.1958.13 mg/100g、2907.145795.60 mg/kg、12.9536.40 mg/kg(普通核桃)和27.9950.06 mg/100g、3626.716062.56 mg/kg、23.5544.78mg/kg(泡核桃)。(4)主成分分析和随机森林法均适合用于核桃综合品质定量模型的建立,但随机森林法能解决共线性、非线性、以及指标占比不等的建模问题,结果具有更好的直观性、客观性;基于随机森林法与统计检验,确定核桃品质差异特征成分为Mo、V、半胱氨酸、维生素E、K、Ti、总酚、Se、总黄酮、棕榈酸、Cu、Fe、Na、B、硬脂酸,这些成分是比较不同核桃之间品质差异的关键;基于这些品质差异特征成分建立了核桃综合品质定量评价模型,并对7个产区核桃综合品质进行了定量排序:新疆、四川、甘肃、河南、广西、河北、陕西;基于主成分分析和随机森林法对7个产区的核桃产地判别正确率均超过97%。