油蔬两用型油菜不同采摘期下油菜薹的品质变化研究

孙灵湘 孙 华 王毓宁 张建栋 黄 萌

（江苏太湖地区农业科学研究所，江苏苏州215155）

油菜在我国种植面积广，且多以油用为主。随着化肥等生产资料以及人工等种植成本的逐年增加，油菜所创造的经济效益不断下降。在此背景下，着力开发油菜的花用、菜用、饲用等多功能利用已成为趋势[1～2]。研究证实，油菜菜薹可作食用蔬菜，在油菜蕾薹期适度摘薹对菜籽产量没有影响甚至有增产作用[3]，因此，推广油菜薹的菜用功能可显著提高油菜的种植收益。

油菜在生长过程中，特别是进入抽薹期后，植株发生明显变化，采摘时期的选择较为关键。目前，有关不同采摘时期对不同品种油菜的菜薹、菜籽产量影响的报道已经比较详细[4～6]，此外，王燕等[7]还研究了不同采摘长度（10～25 cm）下油菜薹的营养品质，但是目前针对油菜不同生长时期下采摘的油菜薹营养、质构等食用品质的研究仍较为缺乏。因此，本研究通过比较油蔬两用型油菜植株在不同生长高度时期，所采摘的相同长度的油菜薹在外观、营养与质构等方面的品质差异，来明确其生长过程中菜用价值的变化情况，从而为进一步提高油蔬两用油菜的综合效益奠定基础。

一、材料与方法

（一）实验材料油菜薹采摘自江苏太湖地区农业科学研究所试验田，品种为苏油薹1号（暂定名），系江苏太湖地区农科所自主培育的油蔬两用型油菜品种，采摘长度为20 cm。实验所用试剂均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。

（二）仪器与设备TU1900 型紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司），TMSPro 型质构仪(美国FTC 公司），ME104e 型电子分析天平（梅特勒－托利多有限公司），GL－16M 型高速台式离心机 （湘仪离心机仪器有限公司），RS542NCAEWW/SC 型冰箱（三星有限公司）。

（三）实验方法

1.营养指标。水分按GB 5009.3－2016 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》 方法检测； 还原糖按GB 5009.7－2016 《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》 方法检测； 硝酸盐按GB 5009.33－2016 《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》 方法检测； 维生素C 按GB 5009.86－2016 《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》 方法检测； 可溶性固形物按NY/T 2637－2014 《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定折射仪法》 方法检测； 叶绿素按NY/T 3082－2017《水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的测定 分光光度法》 检测。

2.质构的测定。采用TMS-Pro 型质构仪，在TPA 模式下，选用圆盘探头测定油菜薹薹茎的硬度、弹性、粘附性、咀嚼性、内聚性，测试速度为30 mm/min，测中的速度为1 mm/s，间隔时间5 s，压缩比50%； 在剪切模式下，选用切刀探头测定油菜薹叶片的剪切力，测试速度为30 mm/min，测定样品被切断时的最大剪切力与剪切力做功指标。同一条件取3 个样品分别测定，结果取平均值。

3.加权综合评价。基于层次分析法对品质指标进行加权综合评价[8]。首先，根据层次分析法的比例标度值体系对菜用油菜薹的叶绿素、还原糖、可溶性固形物、硝酸盐、维生素C 这5 项品质指标的重要性进行定性评价，并建立了判断矩阵如表1所示。通过计算得到5 项品质指标的权重系数分别为0.38、0.22、0.22、0.12、0.07，全部权重系数之和等于1。

表1 油菜薹营养品质判断矩阵O-C

然后，利用离差标准化法对数据进行归一化处理，实验正向指标 （叶绿素、还原糖、维生素C、可溶性固形物）和负向指标（硝酸盐）分别依据公式（1）和公式（2）进行计算。最后，本实验中油菜薹的品质综合评分可由公式（3）计算得出。

公式（1）～（3）中，Yi为标准化后的品质指标数值；xi为品质指标原始数值；wi为品质指标权重系数；K为品质综合评分。

（四）数据分析使用Excel 2007 软件对实验数据进行处理和分析，采用Origin 9.1 与Excel 2007 软件进行绘图，同时采用SPSS 20 统计软件进行数据相关性分析和差异显著性分析。

二、结果与讨论

（一）不同采摘期的油菜薹外观品质不同采摘期的油菜薹外观品质变化情况如图1 所示，可以看出，在不同采摘期，随着油菜薹植株的逐渐增高，所采摘同样长度 （20 cm）油菜薹的单株质量和薹茎切口直径都呈现明显的减小趋势，当油菜植株高度从30 cm 增至70 cm 时，油菜薹的单株平均质量与平均切口直径均降低超过50%，而油菜薹的茎叶比则呈增大趋势。油菜生长过程中，在前期营养积累时期，生长较为缓慢，此时，油菜薹的薹茎粗壮，叶片肥大且有明显叶柄，节间距离较短。进入抽薹期以后，油菜植株开始快速增高，植株各部位发生明显变化，薹茎部分明显变细，叶片变小且叶柄变短，同时随着节间距离的不断增大，同样采摘长度下油菜薹的叶片数量较少，导致茎叶比逐渐增大[9]。总体来看，随着采收期推迟，所收获油菜薹的薹茎和叶片由前期的粗壮逐渐变得细小，外观品质呈逐渐下降趋势。在油菜植株30 cm 时进行采摘，油菜薹的单薹重相对较高，即产量相对更高。但是，在实际农业生产中，对于油蔬两用油菜薹的采摘，还需要考虑采摘对后期植株分枝生长、花蕾发育、生育期等方面的影响，这些因素将影响菜籽产量，并且要注意在进行菜薹采摘后及时补充肥料，以满足后期的养分需求[10]。

图1 不同采摘期油菜薹的外观品质

（二）不同采摘期的油菜薹水分含量与营养品质从植物生理学上看，油菜所需的水分绝大多数来自土壤，水分由根系吸收供叶面蒸发，同时，水分也是植物体内物质运输的介质，根系从土壤中吸收的多种无机盐等养分通过水转运至油菜植株的各部位，维持油菜植株生长[11]。不同采摘期油菜薹的水分含量如图2 所示，可以看出，在油菜生长高度达到30 cm 时，所收获油菜薹的水分含量达到90.92%。随着油菜的生长期延长，不同采摘期的油菜水分含量存在显著差异，随着油菜植株的不断增高，所收获油菜薹的水分含量呈逐渐减小的趋势，说明随着油菜植株成熟度的提高，油菜薹的干物质含量也在逐渐增加。总体上看，在油菜植株高度为30～70 cm 这一阶段，所收获油菜薹的水分含量保持在85%～91%，水分含量在逐渐减小的趋势下相对平稳，水分损失相对较少，说明这个时期正是植株快速生长发育阶段，需水量很大。

图2 不同采摘期油菜薹的水分含量

不同采摘期油菜薹的营养品质测定结果见表2。可以看出，在油菜植株高30～70 cm 生长阶段中，随着植株的生长，硝酸盐含量均呈逐渐升高趋势，叶绿素和维生素C 的含量呈逐渐降低趋势，而还原糖和可溶性固形物的变化趋势相对不显著。其中，变化趋势最明显的营养物质为维生素C，其次为硝酸盐，在植株30、50、70 cm 时，维生素C含量分别为90.74、79.06、50.20 mg/100g，随着油菜植株生长，所收获的油菜薹的维生素C 含量下降了45%，同时硝酸盐含量也从0.80 g/kg 增长至1.07 g/kg，增加了34%。油菜薹的营养品质与采摘期密切相关，对叶绿素、还原糖、可溶性固形物、硝酸盐、维生素C 指标进行加权综合分析，结果如表2 所示，随着油菜薹的采摘期推迟，油菜的营养品质明显下降，在油菜总高30 cm 时进行采摘，所得到的油菜薹的营养品质综合评分值最高，为0.82±0.095。因此，为了使收获的油菜薹的食用营养品质更佳，应适当将油菜薹的采收期提前。同时，油菜薹营养品质间的相关性分析结果见表3，可以看出，油菜薹的硝酸盐含量与还原糖含量呈极显著负相关，与维生素C 含量也呈显著负相关，而油菜薹的维生素C 与还原糖含量呈显著正相关，同时，其他营养品质间无明显的相关性。

表2 不同采摘期油菜薹的营养品质

表3 油菜薹营养品质间的相关性分析

油菜薹在不同采摘期时薹茎、叶片、叶柄、花蕾的叶绿素、还原糖、可溶性固形物、硝酸盐、维生素C 含量的比较如图3 所示。在实际农业生产中，采摘下来的油菜薹主要由薹茎、叶片、叶柄、花蕾4 个部分组成，如图3F 所示。原远等[12]研究了广东菜心的不同器官的营养品质，发现各部位的蛋白质、还原糖、维生素C 等营养指标存在较大差异，目前对于油菜薹各部位的营养品质的研究尚未见相关报道。对比图3 中薹茎、叶片、叶柄、花蕾4 个部位的营养指标，如图3A 和图3E 所示，叶片的叶绿素和硝酸盐含量均明显高于其他部位；如图3B 与和图3D 所示，油菜薹的花蕾和薹茎中还原糖与可溶性固形物含量明显高于其他部位，其中，以花蕾的还原糖和可溶性固形物含量最高； 如图3C 所示，薹茎中维生素C 的含量明显高于其他部位。总体来看，油菜薹各器官的营养品质存在较大差异，叶片中叶绿素含量较高，说明了叶片在光合作用中起核心作用，叶绿素含量较高也是造成油菜的叶片绿色比其他部位更深的原因。叶片中硝酸盐含量相对较高，根据报道，蔬菜中的硝酸盐累积与光照、施肥、采收期等多种因素有关[13～14]，而造成油菜薹叶片中硝酸盐积累量比其他器官更高的原因则有待进一步研究明确。薹茎中维生素C、还原糖与可溶性固形物含量相对较高，可能是因为进入抽薹期，薹茎中大量的分生组织保持旺盛的分裂状态，为保证植株快速生长与生殖，油菜薹的薹茎贮藏了大量养分，因而营养价值较高。花蕾中可溶性固形物与还原糖含量也相对较高，这可能是因为在油菜薹的采收阶段，花蕾也在发生复杂变化。从营养生长向生殖生长逐渐转变，花蕾在这一过程中是养分积累的重要载体，因而糖含量较高，这与苏蔚等[15]报道的菜心花蕾中营养成分的研究结果相一致。同时，对比图3 中在植株30、50、70 cm 时油菜薹各器官部位的营养品质含量可以发现，各器官部位的营养物质含量随采摘期的变化情况并不一致，这是因为在不同采摘期，各器官都在发生不同的复杂变化，导致其营养物质的消耗、转运与积累情况也在发生着不同的变化。

图3 不同采摘期油菜薹各生长部位的营养品质比较

（三）不同采摘期的油菜薹质构品质质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）和剪切分析是研究食品质构品质的常用检测方法，目前对于果蔬等农产品的质构分析报道已十分常见[16]。在实验的采收期阶段，油菜薹的外观发育变化较大，因此，研究其质地的发育动态特征对于确定油菜薹的适时采收时间以及后续加工方法有着重要指导意义。不同采摘期油菜薹的薹茎TPA 与叶片剪切力分析如表4 所示，由结果可见，在不同生长时期，所收获油菜薹的硬度均存在显著性差异。在生长过程中薹茎硬度呈显著下降趋势，且薹茎的弹性、粘附性、咀嚼性与其硬度的变化趋势一致。同时，随着采收期的推迟，所收获油菜薹叶片的剪切力逐渐减小。油菜薹在食用时的嫩度与其保藏品质、商品价值密切相关，根据报道，叶片剪切力与其嫩度呈负相关，说明所收获油菜薹的叶片部分嫩度逐渐提高。综合来看，这些质构指标的降低表明，在油菜植株生长高度在30～70 cm 这一阶段，随着采收期的推迟，所收获油菜薹的薹茎和叶片质地发生变化，油菜薹的柔软度在增加，变得更加容易咀嚼。这是因为随着油菜植株的快速抽薹和生长，成熟度增加，所收获的油菜薹的薹茎及叶片在前期较为粗壮，到后期随着菜薹抽高，所收获产品的薹茎逐渐变细且叶片逐渐变小，造成其质构品质的显著变化。此外，在生长过程中，所收获油菜薹的薹茎部位的表皮厚度与内部纤维素含量的变化也都是影响薹茎质构品质的重要因素[17]。薹茎的内聚性呈显著增大趋势，这可能是因为油菜薹薹茎在发育过程中组织密集程度在逐渐减小。

表4 不同采摘期油菜薹的薹茎TPA 与叶片剪切力分析

油菜薹作为十字花科类食用蔬菜，嫩度是消费者衡量其食用质地口感的主要评价指标之一。从鲜食蔬菜的食用口感角度来看，油菜薹变得更加容易咀嚼，说明嫩度在逐渐提高，即食用质地口感品质逐渐提高。因此，为了使收获的油菜薹的嫩度更佳，应适当将油菜薹的采收期推迟。

油菜薹在采收后还可以进一步加工处理成为货架食品出售，这也是开发油菜多用功能的重要途径之一。值得注意的是，不同生长时期油菜薹的质构变化在一定程度上决定了其适合的加工工艺与产品类型，质构变化的优劣应结合加工产品的需求进行进一步判断。因此，关注质构品质的变化也可以为不同生长期油菜薹加工方式的选择提供一定依据。

（四）不同采摘期油菜薹的综合评价在油菜植株30～70 cm 这一发育阶段，在30 cm 时所收获产品的外观品质以及加权综合分析的营养品质评分都较生长后期的更高。因此，为了使收获的油菜薹的外观品质和食用营养品质更佳，应适当将油菜薹的采收期提前。但是，薹茎和叶片的质构指标变化都表明其嫩度在逐渐提高，即在70 cm 时所收获产品的嫩度较生长初期更高，因此，为了使收获的油菜薹的嫩度更佳，应适当将油菜薹的采收期推迟。为进一步明确油菜薹适宜的采摘时间，使其外观品质、营养品质、质构品质等方面综合评价符合消费者需求，分别选取单薹重、咀嚼性、营养评分3 个数据作为产量、嫩度、营养3 方面的代表性指标，基于层次分析法对其进行加权综合评价。根据层次分析法的比例标度值体系对菜用油菜薹的这3 项品质指标的重要性进行定性评价，并建立了判断矩阵如表5 所示。通过计算得到3 项品质指标的权重系数分别为0.54、0.30、0.16，全部权重系数之和等于1。然后，利用离差标准化法对数据进行归一化处理，得到不同采摘期油菜薹的综合评分结果见表6，可以看出，在油菜植株30 cm 时采摘，所收获油菜薹外观、营养和质构品质的综合评分最高，综合品质最好。

表5 油菜薹综合品质判断矩阵O-C

表6 不同采摘期油菜薹的综合评分

三、结论

对于油蔬两用油菜而言，在不同采摘期所收获的油菜薹的外观品质、水分含量、营养品质以及质构品质都存在显著差异。实验结果表明，随着采收期的推迟，所收获的油菜薹的单株质量和直径逐渐减小，茎叶比逐渐增大； 还原糖和可溶性固形物含量变化相对不明显，硝酸盐含量逐渐升高，而叶绿素和维生素C 含量逐渐降低，其中变化最明显的为维生素C，表现为逐渐降低，其次是硝酸盐，表现为逐渐升高； 同时，加权综合分析表明，随着采摘期推迟，油菜薹的营养评分值显著下降； 油菜薹各器官部位的营养物质含量随采摘期的变化情况并不一致，且各器官的营养品质存在较大差异； 油菜薹薹茎的硬度、弹性、粘附性、咀嚼性显著下降，内聚性显著增大，而叶片的剪切力数值则逐渐减小。

在油菜植株30～70 cm 这一阶段，在30 cm 时所收获产品的外观品质以及加权综合分析的营养品质评分都较生长后期更高，而在70 cm 时所收获产品的嫩度较生长初期更高。通过加权综合分析明确，在油菜植株30 cm 时采摘，所收获油菜薹外观、营养和质构品质的综合评分最高，综合品质最好。因此，可以将采收期适当提前，在油菜植株30 cm时进行采摘，从而获得食用品质更好的油菜薹。