张传伟 宋述尧 赵春波 温 涛 孙 凯
(吉林农业大学园艺学院,吉林长春 130118)
随着人们生活水平的提高,蔬菜品质问题越来越受到人们的关注,尤其是营养品质和卫生品质,所以提高蔬菜营养品质问题成为蔬菜科研工作者首要解决的问题(赵冰,2003)。蔬菜的营养品质不仅受遗传因素的影响,还受到外界环境的影响,例如气候、栽培方式、土肥等因素(翟凤林 等,1991;刘庞源 等,2009)。
番茄(Lycopersicon esculentumMill.)产量高,营养价值高,倍受人们欢迎。本试验分析了吉林省市场上常见的25个番茄品种的营养成分,旨在筛选出综合营养价值高的品种,为其合理应用提供依据。
供试材料为吉林省市场常见的25个无限生长型番茄品种(系)(表1)。
试验在吉林农业大学蔬菜大棚中进行,随机排列,3次重复。小区面积8.3 m2,3行定植,行长5 m,每小区定植45株。2010年2月1日育苗,4月8日定植,栽培管理同常规管理。
表1 供试番茄品种(系)性状及来源
从各小区随机选取有代表性且成熟的5个番茄果实,采用四分法,用组织捣碎机搅碎,进行营养品质的测定,3次重复。VC含量采用钼蓝比色法(高俊凤,2006)测定;番茄红素含量采用萃取比色法(吕鑫 等,2009)测定;可溶性固形物含量采用手持折光仪(黄晓钰和刘邻渭,2002)测定;可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250法(张治安 等,2004)测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法(张治安 等,2004)测定;总酸度采用碱液滴定法(张治安 等,2004)测定;游离氨基酸含量采用茚三酮法(张治安 等,2004)测定;亚硝酸盐含量采用国标法(GB18406.1-2001)测定,硝酸盐含量采用紫外分光光度计法(NY/T1279-2007)测定。
营养品质评价采用模糊数学隶属函数法即X(μ)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin),然后采用刘建辉等(2005)的改进方法,即营养品质分为优良指标(VC、番茄红素、可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖、糖酸比、氨基酸)和不良指标(亚硝酸盐和硝酸盐)。计算两种营养指标的平均隶属函数的差值,差值越大,表明品种的营养品质越好。
采用Excel 2003软件进行数据处理分析。
由表2可知,参试的25个番茄品种的VC、番茄红素、可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖、氨基酸、硝酸盐和亚硝酸盐含量及糖酸比均有明显的基因型差异。
25个品种番茄的VC含量平均为623.9 mg·kg-1(FW),变幅为519.3~729.2 mg·kg-1(FW),品种间的变异系数较大,为10.32%;其中吉粉5号的VC含量最高,其次是金棚1号,VC含量最低的是改良毛粉802;其他品种VC含量高于700 mg·kg-1(FW)的还有金冠5号、中杂106。
25个品种番茄的番茄红素含量平均为 0.055 μg·mL-1,变幅为 0.011~0.117 μg·mL-1,品种间的变异系数很大,为 47.27%;其中秀光 306的番茄红素含量最高,其次是北斗鑫粉(0.105 μg·mL-1),番茄红素含量最低的是宇番1号。
25个品种番茄的可溶性固形物含量平均为4.03%,变幅为3.40%~4.40%,品种间的变异系数较小,为 5.96%;其中奥利安的可溶性固形物含量最高,中杂 106和宇番 1号次之,均为4.33%,可溶性固形物含量最低的是英超大果。
25个品种番茄的可溶性蛋白质含量平均为1.82 mg·g-1,变幅为1.24~2.42 mg·g-1,品种间的变异系数较高,为19.23%;其中秀光306的可溶性蛋白质含量最高,奥利安次之,可溶性蛋白质含量最低的是精选赛欧1号;其他品种可溶性蛋白质含量高于2.0 mg·g-1的还有东农708、北斗鑫粉、百利、金棚1号、中研988F1。
25个品种番茄的可溶性糖含量平均为3.76%,变幅为3.25%~4.17%,品种间的变异系数较小,为6.38%;其中东农708的可溶性糖含量最高,精选赛欧1号最低;可溶性糖含量高于4.0%的品种还有金棚1号、宇番1号、改良毛粉802、秀光306。
25个品种番茄的糖酸比值平均为2.00 g·kg-1,变幅为1.15~2.68 g·kg-1,品种间的变异系数较大,为20.00%;其中四季粉红的糖酸比最高,百利最低。
25个品种番茄的氨基酸含量平均为 69.37 μg·g-1,变幅为 45.87~150.72 μg·g-1,品种间的变异系数较大,为34.76%;其中百利的氨基酸含量最高,四季粉红最低;氨基酸含量高于100 μg·g-1的品种还有倍盈和宇番1号。
表2 不同品种番茄的营养品质比较分析
25个品种番茄的亚硝酸盐含量平均为0.135 μg·g-1,变幅为0.064~0.333 μg·g-1,品种间的变异系数最大,为48.15%;其中四季粉红的亚硝酸盐含量最高,宇番1号最低。
25个品种番茄的硝酸盐含量平均为221.30 μg·g-1,变幅为52.73~487.60 μg·g-1,品种间的变异系数较大,为47.50%,仅次于亚硝酸盐含量;其中硝酸盐含量最高的为东农712,最低的是百利。
各品种的亚硝酸盐和硝酸盐含量均符合无公害蔬菜的标准,亚硝酸盐≤4.0 μg·g-1;硝酸盐≤600 μg·g-1(GB18406.1-2001)。
番茄的营养品质是一个综合指标,其中包含VC、番茄红素、可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖、糖酸比、氨基酸、亚硝酸盐和硝酸盐等指标。采用模糊数学的平均隶属函数可将营养指标分为优劣。其中优良指标包括VC、番茄红素、可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖、糖酸比、氨基酸,不良指标包括硝酸盐和亚硝酸盐。优良品质级别高,代表相关的优良指标含量高,不良品质级别高,代表硝酸盐和亚硝酸含量高;相反,不良品质级别低,代表硝酸盐和亚硝酸盐含量低,以此级别分类作为评价番茄营养品质的指标。
从优良品质指标的平均隶属函数值可以看出(表3),优良品质级别居上(X>0.5)的品种有11个,其中品质最好的是秀光306,其次为东农708、金棚1号、奥利安;优良品质级别居中(0.4<X<0.5)的品种有7个;优良品质级别居下(X<0.4)的品种有7个,其中X<0.3的品种有2个,分别是精选赛欧1号和英超大果。
从不良品质指标的平均隶属函数值可以看出(表3),不良品质级别居上(X>0.5)的品种有3个,分别是金冠5号、中研988F1和精选赛欧1号,其中品质最差的是金冠 5号和中研988F1,其X值高达0.8以上;不良品质级别居中(0.4<X<0.5)的品种有 4个,分别为粉冠 888F1、四季粉红、北斗鑫粉和吉粉5号;不良品质级别居下(X<0.4)的品种有 18个,其中X<0.2的品种有7个,分别是百利、粉石头、东农712、宇番1号、倍盈、朝研219、朝研粉王,这 7个品种的硝酸盐和亚硝酸盐含量均较小。
将优良品质级别居上(X>0.5)的11个品种(图1-A)和不良品质指标级别居下(X<0.3)的 15个品种(图1-B)的优良品质指标的平均隶属函数值与不良品质指标的平均隶属函数值进行比较,计算两项指标的差值,差值越大,说明该品种的 VC、番茄红素、可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖、氨基酸含量及糖酸比越高,而硝酸盐和亚硝酸盐含量越低,是综合营养品质较高的品种。
表3 不同品种番茄营养品质的分析与评价
由图1-A可知,优良品质指标级别居上(X>0.5)的 11个品种中,优良品质指标和不良品质指标的平均隶属函数值的差值最大的是秀光306,差值达0.484 8;其他品种的差值从大到小依次为金棚1号、东农708、宇番1号、美冠、东农712、百利、奥利安、中杂106、吉粉5号、四季粉红,其差值分别为0.440 5、0.402 9、0.364 1、0.344 6、0.344 3、0.332 0、0.276 6、0.253 9、0.126 1和0.050 3。
由图1-B可知,不良品质指标级别居下(X<0.3)的15个品种中,优良品质指标和不良品质指标的平均隶属函数值的差值最大的是秀光 306,排在前5位还有朝研粉王、金棚1号、东农708、宇番1号;而居最后4位的是粉石头、加利福218、瑞琦1号、改良毛粉802,其差值分别为0.194 7、0.135 6、0.126 3、0.078 0。
图1 优良品质指标与不良品质指标的平均隶属函数值的比较
综合优良品质指标和不良品质指标的平均隶属函数值的比较来看,综合营养品质较高的品种是秀光306、金棚1号、东农708、宇番1号。其中秀光306的亚硝酸盐和硝酸盐含量分别为0.123 μg·g-1和342.64 μg·g-1,均符合无公害蔬菜标准(GB18406.1-2001)。
番茄的VC、番茄红素、可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖、糖酸比、氨基酸、硝酸盐、亚硝酸盐是评价番茄营养品种的重要指标,其中硝酸盐和亚硝酸盐含量严重影响人们的饮食健康。所以降低番茄果实中的硝酸盐和亚硝酸盐含量,提高VC、番茄红素、可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖、氨基酸含量及糖酸比,成为蔬菜科研工作者首选的品质育种目标。刘建辉等(2005)研究表明不同番茄品种的可溶性固形物含量、总酸度、VC含量、番茄红素含量差异明显,可通过育种或选用高含量品种栽培,对提高这 4种营养成分含量有较大潜力;侯喜林等(2001)研究认为可通过提高白菜干物质、维生素、可溶性蛋白质、可溶性糖含量和适当降低粗纤维含量来选育优质白菜品种。
本试验中,25个不同番茄品种间番茄红素的变异系数为47.27%,其他指标变异系数较大的还有游离氨基酸(34.76%)、糖酸比(20.00%)、可溶性蛋白质(19.23%)、VC(10.32%),只有可溶性固形物和可溶性糖的变异系数较小,分别为5.96%和6.38%。由此可说明不同番茄品种之间变异系数较大的指标,可通过育种的方式增加相关优良指标的含量,培育出综合营养品质高的番茄品种。
本试验结果表明,通过对优良品质指标和不良品质指标的平均隶属函数值比较来看,综合营养价值较好的品种是秀光306、金棚1号、东农708、宇番1号。
关于蔬菜营养品质的综合评价,目前没有统一的方法。程智慧等(1996)、张部昌等(1999)和齐敏等(2009)通过平均隶属函数法分别对大蒜、萝卜、菠菜进行了营养品质的综合评价。刘建辉等(2005)、柏素花和朱月英(2008)分别对番茄和山楂进行了综合营养品质的评价。田世龙和袁丽卿(1997)提出用计算相对营养值的方法来评价萝卜等蔬菜的综合营养品质。本试验采用刘建辉等(2005)的方法,将番茄营养品质指标分为优良品质指标(VC、番茄红素、可溶性固形物、可溶性蛋白质、可溶性糖、糖酸比、氨基酸)和不良品质指标(硝酸盐和亚硝酸盐),分别计算各品种优良品质指标和不良品质指标的平均隶属函数值的差值,差值越大,说明优良品质指标的含量越高,不良品质指标的含量越低,以此方法筛选营养品质较好的番茄品种。本试验分析的结果与利用优良品质指标的平均隶属函数值筛选的结果相吻合,表明用此方法筛选番茄优良品种是可行的。
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