赖爱萍,何杰,刘岩,朱加虹,胡桂仙*
(1.浙江省农业科学院 农产品质量安全与营养研究所,浙江 杭州 310021;2.台州市黄岩区农业技术推广中心,浙江 黄岩 318020)
茭白是我国的特色水生蔬菜,全国栽培面积约733 00万hm2,其中浙江省的栽培面积占40%左右[1],主要分布在黄岩、桐乡、缙云、磐安等地区。黄岩是全国最大的设施茭白生产基地,90%的茭白销往江苏、上海、山东、湖北等20多个省市,2021年黄岩茭白的总产量为2.89万t,产值1.74亿元,已成为当地的一大支柱产业。随着消费水平的提高,人们已经由“吃得饱”转为“吃得好”,在保障质量安全的前提下,人们更加注重农产品的营养品质。目前,在茭白种苗繁育[2]、栽培技术[3]、病虫害防治[4]、贮藏保鲜[5]等方面已有较多研究,也有学者针对茭白的品质保持[6]、营养功能挖掘[7]等方面开展研究,但对黄岩区茭白的整体营养品质分析尚未见报道。本研究采集了黄岩区不同品种、不同季节的茭白,检测分析了茭白的蛋白质、粗纤维、维生素C(VC)等23项品质指标,并采用模糊数学的隶属函数法进行综合评价,以期为茭白的品种筛选及营养品质提升提供技术参考。
试验所需茭白采自黄岩区北洋镇、沙埠镇、头陀镇、院桥镇、新前街道、澄江街道、高桥街道、江口街道等主产区。其中2021年10月采集32批次,2022年4月采集30批次,每个样品采集壳茭2 kg。
水分含量采用GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》的直接干燥法[8];粗纤维采用GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》[9];可溶性固形物采用NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定 折射仪法》[10];还原糖采用GB 5009.7—2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》[11];蛋白质采用GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[12];VC采用GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》[13];氨基酸总量及组分采用GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》[14]。每项指标重复测定3次,取平均值。
试验数据采用SPSS20.0和Excel 2019进行统计分析,分析茭白不同品质指标的相关性,利用Duncan多重比较法进行差异显著性分析。
采用模糊数学隶属函数法对茭白的品质进行综合评价,公式如下:
(1)
(2)
式中,X(μ1)为正相关指标隶属函数值,X(μ2)为负相关指标隶属函数值。X为茭白的某一品质指标测定值,Xmin为某一品质指标的测定最小值,Xmax为某一品质指标的测定最大值。加权茭白各营养品质指标(粗纤维、VC、可溶性固形物、还原糖、蛋白质、水分、氨基酸总量)隶属函数值并求平均值,平均隶属函数值越大表明茭白的品质越好[15]。
茭白分为单季茭和双季茭,单季茭一般春季或上年秋冬季栽植,当年秋天收获,一年收一季。双季茭又称两熟茭白,在自然栽培条件下,春夏季和秋季采收,一年收两季。黄岩地区的茭白品种以双季茭为主,因此,本研究采集的62个茭白样品中,包含浙茭1号、浙茭2号、浙茭3号、浙茭7号和浙茭8号5个双季茭品种,样品数量分别为5个、11个、26个、7个和4个,此外黄岩本地单季茭品种十月茭有9个。
2.1.1 常规营养成分
从表1可知,不同品种的茭白各营养成分之间具有一定的差异显著性。粗纤维的高低是反映茭白口感的重要指标之一,而VC是广泛存在于蔬菜中的重要微量成分,也是茭白中最重要的抗氧化成分[16],从表1可知,不同品种的茭白在粗纤维和VC含量两个指标上差异不显著。茭白的粗纤维平均含量为9.16 g·kg-1,其中十月茭的粗纤维含量最低为8.56 g·kg-1,浙茭8号的含量最高为9.37 g·kg-1。VC平均含量为56.87 mg·kg-1,浙茭7号的VC含量最低为51.33 mg·kg-1,浙茭2号的VC含量最高为64.14 mg·kg-1。
表1 不同品种茭白营养品质分析
在可溶性固形物、还原糖、蛋白质和水分含量4个指标上,不同品种的茭白具有差异显著性。可溶性固形物和糖类物质是果蔬的重要营养物质,也是茭白品质优劣的重要表征,从表1可知,黄岩区茭白的可溶性固形物平均含量为47.79 g·kg-1,还原糖平均含量为26.77 g·kg-1,在不同茭白品种中,十月茭的可溶性固形物含量和还原糖最高,和其他品种差异显著。供试的62份茭白样品中蛋白质的含量值范围为9.18~12.96 g·kg-1,浙茭1号、浙茭3号、浙茭7号和十月茭之间差异不显著,但均显著高于浙茭2号和浙茭8号。茭白是含水量极高的蔬菜,如表1所示,6个品种的茭白含水量均在92.6%以上,其中浙茭2号的含水量最高为93.58%,十月茭的最低为92.6%。
2.1.2 氨基酸总量及其组分
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,不同的氨基酸组分配比会使食品呈现不同的酸、苦及鲜味等,直接影响食品的口感。如表2所示,在茭白中共检出16种氨基酸组分,其中9种为人体必需氨基酸:赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸及组氨酸(婴幼儿必需)和精氨酸(半必需),7种为非必需氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、脯氨酸和谷氨酸,试验所采集的茭白氨基酸总量均值为0.94%,不同品种的茭白氨基酸总量及组分之间具有差异显著性。在所有品种中十月茭的氨基酸总量最高为1.082%,其次是浙茭1号为1.028%,浙茭2号和浙茭8号的氨基酸总量最低。在16种氨基酸组分中,不同品种的茭白在天冬氨酸和谷氨酸上都有相对较高的含量,而蛋氨酸、组氨酸和酪氨酸上含量相对较低。十月茭中除了谷氨酸以外,其他15种组分的含量均显著高于浙茭8号,其他茭白品种的不同氨基酸组分之间差异显著性不同,具体见表2。
表2 不同品种茭白氨基酸总量及组分分析 单位:%
2.2.1 常规营养成分
从图1和图2可知,不同季节采收的茭白除了粗纤维以外,其他5项品质指标均呈显著性差异。秋季采收的茭白在可溶性固形物、还原糖、蛋白质指标上均显著高于春季茭白,但在VC含量上显著低于春季茭白。不同季节采收的茭白优势参数不同,可能是由于受到气候、栽培模式、施肥量等的影响,黄岩地区通过大棚种植、培土护茭等方式进行促早栽培,提早了春季茭白的上市时间。
同组柱上无相同小写字母表示处理间差异达到显著水平(P<0.05)。图2同。图1 不同季节茭白粗纤维、可溶性固形物、还原糖、蛋白质的比较
图2 不同季节茭白VC、水分含量比较
2.2.2 氨基酸总量及其组分
从表3可知,不同季节采收的茭白在氨基酸总量及16种组分含量上均具有显著性差异,秋季茭白的氨基酸总量及各组分含量均值均显著高于春季茭白。春季茭白的氨基酸总量范围为0.57%~1.33%,平均含量为0.822%,秋季茭白的氨基酸总量范围为0.85%~1.38%,平均含量为1.071%。
相关性分析是指对两个或多个具备相关性的元素进行分析,从而衡量两个变量因素的相关密切程度。对黄岩区不同品种及采收季节的茭白各项品质指标进行相关性分析,结果表明,粗纤维含量与VC含量及水分含量呈正相关,与可溶性固形物、还原糖、蛋白质和氨基酸总量呈负相关,但均不显著;VC含量与水分呈极显著正相关(P<0.01),与还原糖呈显著负相关(P<0.05);可溶性固形物与还原糖呈极显著正相关,与氨基酸总量呈显著正相关,与水分含量呈极显著负相关;还原糖与蛋白质和氨基酸总量呈极显著正相关,与水分含量呈极显著负相关;蛋白质与氨基酸总量呈极显著正相关,与水分含量呈极显著负相关;水分含量与氨基酸总量呈极显著负相关。
表3 不同采收季节茭白氨基酸总量及组分分析
表4 茭白营养品质指标的相关性分析
2.4.1 与《中国食物成分表》比对
2018年,由中国疾病预防控制中心编著、北京大学医学出版社出版的《中国食物成分表》[17](第6版),其中包含了茭白常见营养成分的统计数据。如表5所示,除了蛋白质外,黄岩茭白的各项品质指标均高于《中国食物成分表》中的参考值,表明黄岩茭白的营养品质整体上较好。从不同品种来看,十月茭、浙茭1号、浙茭3号和浙茭7号的各项检测指标均高于《中国食物成分表》中的参考值,浙茭2号和浙茭8号的蛋白质含量略低于参考值。从采收季节看,秋季茭白的各项品质指标均高于参考值,春季茭白的蛋白质含量低于参考值。
表5 茭白营养成分比对
2.4.2 隶属函数综合分析
茭白的营养品质是各项营养物质含量的综合指标,模糊数学隶属函数值的大小可以反映营养品质的优劣。茭白的VC、可溶性固形物、还原糖、蛋白质、水分和氨基酸含量与营养品质呈正相关,粗纤维含量与品质呈负相关,各项品质指标的隶属函数平均值越大,表明茭白的综合品质越好。从表6可知,茭白综合品质较好的品种(X>0.5)有2个,十月茭与浙茭1号,平均隶属函数值分别为0.756和0.537;综合品质相对较好的品种(0.4 2021年,农业农村部提出了农业生产“三品一标”的新内涵,即品种培优、品质提升、品牌打造和标准化生产,这是适应农业高质量发展阶段的内在要求。对茭白的营养成分比较分析,找出不同品种茭白营养组分中的短板参数,从而针对性的开展提升技术研究,这是茭白品质提升和优良品种培育的基础。营养成分对新鲜蔬菜的品质优劣具有决定性影响,是蔬菜外观商品性得以维持的物质基础。 表7 不同采收季节茭白隶属函数分析结果 本研究中黄岩区茭白的水分含量均值为93.19%,这与周涛等[18]的研究结果差异不大。欧行奇等[19]研究发现,15种常见叶菜类蔬菜的必需氨基酸含量范围为0.024%~0.111%,而黄岩区的6个茭白品种必需氨基酸含量在0.361%~0.517%,高于常见蔬菜的3倍,说明茭白的食用能够给人体提供较高的必需氨基酸营养。通过与《中国食物成分表》中茭白的基础数据对比,发现十月茭、浙茭1号、浙茭3号和浙茭7号的VC、蛋白质、水分含量及14种氨基酸组分含量均高于基础数据,说明黄岩茭白总体上营养品质较高。浙茭2号和浙茭8号的蛋白质含量略低于基础数据,说明可能蛋白质含量可作为茭白品质提升的切入点。对茭白的各项品质指标进行相关性分析,结果表明,可溶性固形物与还原糖呈极显著正相关,蛋白质与氨基酸总量呈极显著正相关,这是因为可溶性固形物主要是指包括还原糖在内的可溶性糖类,氨基酸是蛋白质的基本组成单位,所以组分之间呈极显著相关。水分含量与VC含量呈极显著正相关,与可溶性固形物、还原糖和蛋白质含量呈极显著负相关,这与马绍鋆等[20]的研究具有一定的差异,可能由于不同的品种、产地、栽培模式和采收期等不同所导致。通过模糊函数的隶属函数法对茭白的各项品质指标进行综合评价,结果表明,十月茭与浙茭1号的综合品质较优,这与吴松霞等[21]利用主成分法对不同茭白品质评价的结果一致。 研究结果表明,黄岩区不同品种茭白在粗纤维和VC指标上差异不显著,在可溶性固形物、还原糖、蛋白质、水分、氨基酸总量及组分上差异显著。十月茭的可溶性固形物、还原糖、蛋白质、氨基酸总量及16种组分含量最高,浙茭2号的VC、水分含量最高,浙茭8号的粗纤维含量最高。通过隶属函数法对不同品种的茭白进行营养品质综合评价,结果表明,十月茭和浙茭1号的品质较佳(X>0.5)。对黄岩区不同季节采收的茭白进行品质比较,结果表明,春季茭白的VC、水分含量较好,秋季茭白的粗纤维、可溶性固形物、还原糖、蛋白质、氨基酸总量及其16种组分含量较高,综合各项品质评价,秋季茭白的品质优于春季茭白。3 讨论
4 小结