不同甜玉米品系籽粒的感官品质及主要TPA特性

蒋皖倩，房 浩，徐运林，程昕昕，周 毅，余海兵

（安徽科技学院 农学院，安徽 凤阳 233100）

0 引言

鲜食甜玉米（Zea maysaccharata Sturt）是重要的果蔬作物之一，有“水果玉米”“蔬菜玉米”之称［1］。甜玉米籽粒中含有丰富的蛋白质、纤维素、脂类、糖类等多种有机物［2］，其口感香脆，风味独特，是改善人们膳食结构的一种重要保健农产品［3−4］。

籽粒品质主要包括外观品质、感官品质、营养品质和加工品质四个方面，而鲜食甜玉米籽粒的粒型、风味口感和营养成分是衡量其品质的重要指标。前期研究［1］表明：甜玉米籽粒蛋白质可达13%；含糖量为普通玉米的3～4倍；脂肪、氨基酸含量是普通玉米品种的2倍以上，其中赖氨酸、色氨酸、矿物质及维生素含量也比普通玉米高。而不同的玉米籽粒间蛋白质、纤维素、脂类、糖类的含量也不同，导致不同玉米品种籽粒感官品质也会有差异［5］。

实际生产中，一般是通过评审专家品尝来评价甜玉米感官品质，但受专家的饮食习惯和地方文化差异等的影响，导致评价结果不易做到客观准确，且费时费力［6］。质构测试又称两次咀嚼测试，主要通过模拟人的口腔咀嚼行为，利用力学指标测定方法来模拟评价样品的质地［3−7］，可从不同角度反映样品的物理特性，客观地评价待测样品的物理性质。近年来，质构测试法已在水稻［6−8］、小麦［9］等作物的感官品质分析上得到了广泛应用，但有关甜玉米籽粒感官品质研究报道还较少。本研究主要利用质构测定法结合感官评价来分析比较6个甜玉米品系籽粒物理特性和感官品质差异，以期为客观评价甜玉米籽粒的食用品质提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为安徽省玉米育种工程技术研究中心提供的BM380、博宝、辉甜138、金甜顺100、领袖甜1号、双色丰甜2号共6个甜玉米品系。

1.2 试验方法

1.2.1 甜玉米籽粒外观品质测定 利用游标卡尺测定甜玉米籽粒的粒长、粒宽、粒厚等指标，3次重复，30粒/次。并计算长宽比、长厚比、宽厚比3个指标。

1.2.2 甜玉米籽粒的甜度、硬度、果皮厚度测定 甜度测定：利用甜度计（SN−DR−3201，上海市辰邦西仪器科技有限公司）测定甜玉米品系的籽粒甜度，3次重复，30粒/次。

硬度测定：利用硬度计（GY−4，温州韦度电子有限公司）测定甜玉米品系籽粒的硬度，3次重复，30粒/次；

果皮厚度测定：使用螺旋测微仪（0～25 mm精准型，东莞三量量具有限公司）测量甜玉米籽粒的果皮厚度，3次重复，30粒/次。

1.2.3 甜玉米籽粒的质构特性测定 采用全谱图分析仪（TPA质构仪）（LAMY TX−700，北京普析通用仪器有限责任公司）参照陆大雷等［10］的试验方法，使用P/36R圆柱形探头，压缩比例为60%，压缩速率为1 mm/s，触发力为3 N，上升高度为20 mm，测试速率为30 mm/min。测试粘力、弹力、内聚性、弹性和咀嚼性等参数。每个样品测试5次，取测定结果的平均值。

1.2.4 甜玉米感官评定 请10位评审专家在固定时间、固定地点对甜玉米品质参考文献［11］加以改进进行评分。鲜食甜玉米的感官品质指标主要根据外观性状判定，具体评分见表1。蒸煮品质主要根据气味、色泽、风味、甜度、柔嫩度及果皮厚度6项指标判定，具体评分见表2。随机选取试验所用的甜玉米品系各5个果穗，去掉一个最高值、一个最低值后取平均值。

表1 鲜食甜玉米外观等级评分Tab.1 Fresh sweet corn appearance rating score

表2 鲜食甜玉米蒸煮品质评分Tab.2 Fresh sweet corn cooking quality score

1.2.5 数据分析 采用SPSS26.0对试验数据多组间比较进行单因素方差分析和t检验法，分别采用Excel 2010和Origin 2019进行作表和图。

2 结果与分析

2.1 不同甜玉米品系籽粒外观品质比较分析

由表3可知，参试的6个甜玉米品系籽粒的粒长、粒宽和粒厚差异显著，其中BM380粒长最大，其值为11.90 mm，双色丰甜2号值最小为9.52 mm；粒宽最大的为金甜顺100，最小的是辉甜138；粒厚最大为博宝，最小为金甜顺100。6个试验品系籽粒长宽比、长厚比和宽厚比均有明显差异，说明参试的6个品系在籽粒外观方面差异显著。

表3 6个甜玉米品系籽粒外观品质比较分析Tab.3 Comparative analysis of grain appearance quality of six sweet corn lines

2.2 不同甜玉米品系籽粒硬度、果皮厚度及甜度分析

由表4可知，6个甜玉米品系籽粒硬度存在显著差异，其中硬度最大为BM380，达到19.34 g/cm3，硬度最小的是领袖甜1号，为13.16 g/cm3；而6个甜玉米品系间果皮厚度有5个品种无显著差异，其中果皮厚度最大的是博宝，为0.32 mm，而最小的品种是BM380，为0.18 mm；甜度数据分析表明不同品种间存在差异，其中辉甜138甜度最低，仅有7.20 g/（100 g·FW）。

表4 6个甜玉米品系籽粒硬度、果皮厚度及甜度比较分析Tab.4 Comparative Analysis of hardness，thickness,and sweetness of six sweet corn strains

2.3 不同甜玉米品系籽粒质构特性分析

2.3.1 不同甜玉米品系籽粒质构特性的显著性分析 由表5可知，6个甜玉米品系鲜籽粒的粘力、弹力、内聚性、弹性等指标均无显著性差异。但咀嚼性差异显著，其中领袖甜1号咀嚼性值最大为8.38 mJ，辉甜138最小为4.30 mJ。

由表6可知，经过蒸煮后6个甜玉米品系籽粒粘力存在差异，其中金甜顺100粘力最大为4.67 g，粘力最小的是双色丰甜2号，其值为1.67 g。弹性指数差异不显著，但咀嚼性存在显著差异，其中双色丰甜2号咀嚼性最大，值为6.60 mJ，辉甜138咀嚼性最小。

甜玉米籽粒质构特性分析表明同一品系的甜玉米新鲜籽粒和经过蒸煮的籽粒均存在明显差异，领袖甜1号新鲜籽粒咀嚼性值为8.38 mJ，而经过蒸煮后籽粒咀嚼性值为5.68 mJ；金甜顺100新鲜玉米籽粒粘力为3.00 g，而经过蒸煮后籽粒粘力为4.67 g，这可能是由于经过蒸煮处理后甜玉米籽粒的结构发生变化所致。

表5 6个甜玉米品系籽粒（新鲜）的质构特性比较分析Tab.5 Comparative analysis of grain texture characteristics of six sweet corn strains（fresh）

表6 6个甜玉米品系籽粒（蒸煮）的质构特性比较分析Tab.6 Comparative analysis of grain texture characteristics of six sweet corn lines（cooking）

2.3.2 不同甜玉米品系籽粒质构特性的相关性分析 质构特性相关性（表7）分析表明：新鲜甜玉米籽粒TPA特性中粘力与弹性指数呈现显著负相关，弹性与咀嚼性呈现显著负相关；甜玉米籽粒蒸煮品质中弹力与内聚性呈现显著负相关，弹性指数与弹性呈现显著正相关。

表7 TPA质构特性相关性分析Tab.7 Correlation analysis of TPA texture characteristics

2.3.3 不同甜玉米品系籽粒质构特性的主成分分析 主成分分析主要是利用降维思想，将多个指标转化为少数几个综合指标［12］。由图1可知，粘力和咀嚼性是决定新鲜甜玉米籽粒质构特性第一主成分，贡献率为52.48%；弹力是第二主成分，贡献率为30.25%。由图2可知，粘力和弹力是控制蒸煮处理的甜玉米籽粒质构特性第一主成分，贡献率为41.26%；弹性、弹性指数和咀嚼性3个物性特征值决定第二主成分，贡献率为38.01%。

图1 甜玉米新鲜籽粒质构主成分分析图Fig.1 PCA diagram of fresh grain texture of sweet corn

图2 甜玉米蒸煮籽粒质构主成分分析图Fig.2 PCA diagram of grain texture of sweet corn cooking

2.4 不同甜玉米品系籽粒感官品质的比较分析

由表8可知，6个品系的甜玉米籽粒感官评定中，气味、色泽和甜度等差异不显著。领袖甜1号的外观评分最高，达28.26分；辉甜138和双色丰甜2号风味较好；辉甜138的柔嫩度最好，评分达到了8.92分。领袖甜1号总评分最高达到了90.18分，而评分最低的是博宝，仅有85.05分。

表8 6个甜玉米品系籽粒感官评分Tab.8 Sensory evaluation of six sweet corn strains

从图3可以看出，外观、色泽和甜度3个物性特征值是决定甜玉米籽粒的感官品质的第一主成分，贡献率为41.95%；风味和柔嫩度是第二主成分，贡献率为29.08%。

图3 甜玉米籽粒感官品质PCA双标图Fig.3 PCA biplot of sweet corn grain sensory quality

3 结论与讨论

鲜食甜玉米评价主要包括营养品质评价、鲜食评价及加工品质评价，而在生产上其物理特性指标仍局限于感官评价［3］，国内外相关评价也较模糊。张红芳［13］认为外观品质是甜玉米品质尤为重要的一项指标，直接影响甜玉米的商品出售情况。本试验发现6个甜玉米品系籽粒粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比、厚宽比均存在显著差异，其中粒长最长可达11.90 mm，粒宽最大为11.59 mm，粒厚最大达6.11 mm。

籽粒感官评价是对产品的外观、气味、风味、质构等特性进行定性或定量分析。本试验得出6个甜玉米品系在外观、色泽、风味、质构、蒸煮品质等方面均存在明显差异，与刘萍［14］的研究结果即甜、糯玉米新鲜果穗和经过蒸煮的感官评价指标存在极显著差异的结论相一致。牛丽影等［15］研究表明蒸煮后鲜食玉米的硬度、弹性和咀嚼性均无显著差异，本试验得出领袖甜1号感官评分总得分最高为90.18分，在蒸煮品质中粘力、弹力、弹性等表现突出与其他品系有显著差异。与前人研究结果不一致的可能原因是由于鲜食玉米的采收期、气候、蒸煮方式和时间等因素有差异。主成分分析表明粘力和咀嚼性是决定甜玉米鲜籽粒的第一主成分，粘力和弹力是决定甜玉米籽粒蒸煮品质的第一主成分。

相关性是衡量两个变量因素的相关密切程度，卢柏山等［16］认为粘力与内聚性呈极显著负相关、与弹性呈显著负相关。本试验发现6个不同甜玉米品系的TPA质构特性存在相关性，其中新鲜籽粒中弹性与咀嚼性呈现显著负相关，蒸煮品质中弹性指数与弹性呈现显著正相关，与前人研究结论相一致。