黃穎，吳婷，曹偉偉，馬朝芝，潘思軼，徐曉云*

1(華中農業(yè)大學 食品科學技術學院，湖北 武漢，430070)2(華中農業(yè)大學 植物科學與技術學院，湖北 武漢，430070)

菜薹屬于十字花科蕓薹屬植物，主要分布在長江流域，在我國南方地區(qū)廣泛種植，是我國南方的特產蔬菜[1]。菜薹口感清脆，風味獨特[2]，富含維生素C(vitamin C,VC)、蛋白質和礦物元素等營養(yǎng)物質[3-5]，深受人們的喜愛。根據形態(tài)特征和遺傳親緣關系的差別，油菜薹又分為白菜型、芥菜型和甘藍型3類[6]。白菜薹和紅菜薹均為市場上常見白菜型油菜薹品種。白菜薹色澤翠綠，是秋冬季節(jié)重要的蔬菜品種之一;紅菜薹色澤紫紅，微甜可口，其中，湖北武漢的洪山菜薹最為有名，曾被譽為“金殿玉菜”，是地理標志產品之一[7]。近年來，隨著人們對營養(yǎng)膳食要求的不斷提高，新菜薹品種不斷涌現(xiàn)。馬朝芝等[8]培育了國內首個甘藍型菜用油菜品種——獅山菜薹，屬于早熟品種，上市時間較早，可以提前供應市場，實現(xiàn)菜薹的錯峰銷售。

目前，大多關于菜薹的研究主要集中在結合栽培條件對菜薹品質進行評價，李國英[9]通過不同土壤、銨肥形態(tài)和配方施肥對紅菜薹品質影響的研究，確定黃壤土、銨態(tài)氮肥及N∶P∶K的比例為3∶1∶1.2的條件下，紅菜薹的產量高且品質佳。王塽等[10]對綠菜薹1號的產量和營養(yǎng)品質進行分析，結果表明，綠菜薹1號的粗蛋白、總氨基酸和VC含量均比紅菜薹高。鐘玉娟等[11]對44個菜薹品種的硝酸鹽含量和營養(yǎng)品質進行分析，發(fā)現(xiàn)硝酸鹽含量和營養(yǎng)品質之間存在顯著相關性。目前對菜薹的感官和營養(yǎng)指標評價的研究卻鮮有報道，值得深入研究。

蔬菜的品質包括感官品質和營養(yǎng)品質等方面[12]，感官品質包括色澤、質地、滋味、氣味等，蔬菜營養(yǎng)品質由維生素、蛋白質和礦物質等成分決定。其中，感官品質對消費者的選擇有著重要的影響，而營養(yǎng)品質又在一定程度上影響著感官品質。油菜薹大多為熟食，前人在加工的過程中多為水煮或微波加熱，與生活中常見的熱炒烹調方式有較大區(qū)別，其評價結果可能存在系統(tǒng)性偏差[13]。本研究對油菜薹熟食的評價方法進行了改良，并結合感官評價和營養(yǎng)品質來更好地反映油菜薹品質特性。選用9個早熟油菜薹品種，包括獅山菜薹、白菜薹和紅菜薹，采用主成分和聚類分析，對其感官和營養(yǎng)品質進行綜合評價，旨在尋找口感佳、營養(yǎng)價值高的油菜薹，為利用油菜薹品質差異進行品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

本實驗所用9種菜薹均來自華中農業(yè)大學油菜試驗基地，在同一區(qū)組、同一田間水肥管理條件下進行栽培管理。菜薹各品種編號為1～9，均為早熟品種。其中，2號為獅山菜薹、8號為白菜薹(雪嬌)、9號為紅菜薹(紅雜60)，其余為獅山菜薹選育品種。參考NY/T 1647—2008《菜心等級規(guī)格》[14]，選擇長度為20～25 cm、切口端橫徑為1.5～1.8 cm，粗細均勻、長度一致，且葉型完整、無凋謝、無白心，花蕾未開放的菜薹。

1.2 試劑與儀器

葡萄糖、Na2CO3、濃H2SO4、NaOH、草酸、乙二胺四乙酸、抗壞血酸、AlCl3·6H2O,均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司；油、鹽,華中農業(yè)大學中百超市。

MULTISKAN GO多功能酶標儀，美國Thermo Fisher公司；KQ-300DA超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；AX124ZH電子天平，奧豪斯儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品的處理

每個品種均隨機選取符合標準的15株油菜薹，洗凈、瀝干水分，切碎、混合均勻。取一部分鮮樣測定VC含量，其余部分用真空冷凍干燥機凍干，將凍干后的樣品在粉碎機中粉碎，過60目篩，于-80 ℃冰箱中保存，用于測定理化指標。

1.3.2 油菜薹的炒制

將當天采摘符合標準的新鮮油菜薹500 g，洗凈、瀝干水分，切成5 cm的長度并混勻。在鍋中加入20 mL油置于電磁爐上加熱，待油溫升至約100 ℃時倒入樣品，大火翻炒3 min，加入2.5 g食鹽稍加翻炒即可，供感官評價。為避免干擾實驗結果，僅采用鹽進行調味，不添加其他調味品，每種樣品單獨烹炒。

1.3.3 感官評價及標準

感官評定采用綜合打分法，從色澤、質地、滋味、氣味4個方面進行評定。選取15位接受過相關培訓的人員進行品嘗，每個評定人員之間不相互交流，評定不同品種之間用清水漱口。感官評價標準如表1所示[15]。

表1 感官評價標準Table 1 Standards for sensory evaluation

1.3.4 營養(yǎng)成分測定

VC含量測定：參考王學奎等[16]的方法，采用2,6-二氯酚靛酚滴定法；

可溶性蛋白含量測定：參考王學奎等[16]的方法，采用考馬斯亮藍法；

可溶性糖含量測定：參考王學奎等[16]的方法，采用蒽酮比色法；

總酚含量測定：參考蔡文國等[17]的方法，采用Folin-Ciocalteu法，以沒食子酸為標準品，總酚含量以每克凍干粉中含有的沒食子酸當量毫克數表示。

總黃酮含量測定：參考羅鋒等[18]的方法，采用氯化鋁-亞硝酸鈉比色法，以蘆丁為標準品，總黃酮含量以每克凍干粉中含有的蘆丁當量毫克數表示。

鈣、鎂、鐵、鋅含量測定：參考ALVES 等[19]的方法，采用火焰原子吸收光譜法；

葉綠素、纖維素、有機酸含量測定：參考王學奎等[16]的方法進行測定。

1.4 統(tǒng)計分析

2 結果與分析

2.1 油菜薹品質的感官評定及營養(yǎng)成分分析

變異系數是反映樣本變異程度大小的指標[20]。變異系數越大，表示樣本變異程度越大。由表2可知，不同油菜薹品種的13個指標均存在不同程度的變異現(xiàn)象。其中，鈣含量在品種間的變異程度最大，變異系數為33.24%。鈣含量與李莉莉[21]關于白菜薹的研究結果一致，含量最高的1號油菜薹(10 806.23 mg/kg DW)是含量最低的9號油菜薹(2 208.52 mg/kg DW)的4.89倍；鐵含量的變異程度次之，鐵含量與李莉莉[21]的研究結果相比偏低，這可能是油菜薹的栽培條件、環(huán)境條件和品種間的差異所導致。鐵含量最高的8號油菜薹(29.61 mg/kg DW)是含量最低的7號油菜薹(10.86 mg/kg DW)的2.73倍；鋅含量最高的是9號菜薹(84.88 mg/kg DW)，顯著高于其他品種；VC含量與原遠等[22]報道大致相同，含量較高的是6號和7號油菜薹，分別為88.44、87.18 mg/100 g，顯著高于其他品種；可溶性糖含量最高的是9號菜薹(321.25 mg/g DW)，顯著高于其他品種，約為含量最低的4號油菜薹(242.80 mg/g DW)的1.32倍。結果表明，鈣、鐵、鋅含量在品種間差異較大，可溶性糖、鎂含量在品種間差異較小。

表2 九個不同品種菜薹的品質Table 2 Quality characteristics of 9 varieties of flowering Chinese cabbage

2.2 油菜薹品質的主成分分析

2.2.1 主成分分析

為了避免測定的油菜薹各指標的量綱和數量級對評價結果的影響，對原始數據進行標準化處理，得到均值為0、標準差為1的無量綱數據[23]。采用主成分分析法對9個油菜薹品種的VC、可溶性蛋白、可溶性糖、總酚、總黃酮、鈣、鎂、鐵、鋅、葉綠素、纖維素和有機酸等12個指標進行分析，得到各主成分的特征值、方差貢獻率和累積方差貢獻率。由表3可知，前3個主成分的特征值均大于1。其中，第1主成分的方差貢獻率為44.98%，第2主成分的方差貢獻率為28.03%，第3主成分的方差貢獻率為12.02%，累積方差貢獻率為85.04%，說明這3個主成分反映了原始變量的絕大部分信息。因此，選擇前3個主成分代替原來的12個指標來評價油菜薹的品質。

表3 菜薹品質主成分的方差貢獻率Table 3 Variance contribution ratios of principal components of the quality characteristics of flowering Chinese cabbage

表4為油菜薹12個品質指標的主成分載荷矩陣，反映了各指標對主成分的影響程度。由表4可知,第1主成分主要包含可溶性蛋白、可溶性糖、有機酸和鋅等主要指標，可以代表滋味，當可溶性蛋白、可溶性糖、有機酸和鋅含量高時，第1主成分較大；第2主成分主要包含總酚、總黃酮和鐵等主要指標，可以代表活性成分和微量元素，當總酚、總黃酮和鐵含量高時，第2主成分較大；第3主成分主要包含鎂等主要指標，可以代表常量元素，當鎂含量高時，第3主成分較大。

表4 菜薹品質載荷矩陣Table 4 Component matrix of flowering Chinese cabbage

2.2.2 油菜薹品質的綜合評價

根據表3中的特征值和表4中各指標的主成分載荷，可以得到3個主成分的函數表達式：

Y1=-0.123X1-0.347X2+0.377X3+0.201X4+0.283X5-0.288X6-0.133X7+0.177X8+0.398X9-0.335X10+0.271X11+0.355X12

Y2=-0.336X1+0.183X2-0.182X3+0.447X4+0.375X5+0.267X6+0.091X7+0.469X8+0.154X9+0.281X10-0.279X11+0.025X12

Y3=-0.380X1+0.095X2+0.183X3-0.070X4-0.213X5+0.262X6+0.765X7-0.055X8+0.027X9-0.234X10+0.196X11+0.102X12

式中:X1為VC、X2為可溶性蛋白、X3為可溶性糖、X4為總酚、X5為總黃酮、X6為鈣、X7為鎂、X8為鐵、X9為鋅、X10為葉綠素、X11為纖維素、X12為有機酸。

將3個主成分以及各主成分對應的方差貢獻率作為權重，得到綜合評價函數：

Y=0.450Y1+0.280Y2+0.120Y3

根據綜合評價函數計算出9個菜薹品種的綜合得分，綜合得分越高，說明該品種的品質越好。由表5可知，2號(獅山菜薹)和目前市售的8號(白菜薹)、9號(紅菜薹)品種的品質相近，有較好的食用價值和較大的推廣市場。

表5 不同菜薹品種品質預測評價結果Table 5 Evaluation results of prediction for different flowering Chinese cabbage varieties

2.2.3 不同品種油菜薹的聚類分析

聚類分析是將品質風味相似的品種聚為一類，直觀地表現(xiàn)品種間差異。對9個油菜薹品種的感官、VC和可溶性蛋白等13個指標進行層次聚類分析，結果如圖1所示。結果表明，通過感官可辨識出甘藍型油菜薹、白菜薹和紅菜薹，且甘藍型油菜薹和白菜薹品質較為相近，9個品種分為3大類。第1類為白菜薹(8號)，第2類為紅菜薹(9號)，第2類由甘藍型油菜薹(1～7號)組成。

圖1 不同菜薹品種的聚類樹形圖Fig.1 Dendrogram obtained from cluster analysis of different flowering Chinese cabbage varieties

由表2可知，3類油菜薹各營養(yǎng)成分存在差異。第1類白菜薹(8號)口感較苦，總酚、總黃酮和鐵含量較高。黃酮類物質雖然具有抗氧化和保護心血管等作用，但其本身有苦澀感，影響適口性，其含量并非越高越好。第2類紅菜薹(9號)口感甘甜，可溶性糖含量較高；葉綠素含量較低，色澤較暗；鈣含量較低；纖維素含量較高。纖維素是組成植物細胞壁的主要成分，影響著果實的脆度。但含量高時大多口感粗糙，影響適口性，其含量并非越高越好。第3類甘藍型油菜薹(1～7號)感官評價較高，VC、可溶性蛋白含量均優(yōu)于其他2類。蛋白質可分解成具有鮮味物質的氨基酸和小分子肽，使得油菜薹在具有營養(yǎng)的同時賦予其更好的滋味。其中，由主成分分析法得出的綜合評價排序較高的獅山菜薹清香微甜、清脆可口，纖維素含量適中，適口性較好，各類營養(yǎng)物質含量較高且較為均衡，具有較好的推廣價值。

3 結論與討論

蔬菜的品質與感官和營養(yǎng)等指標有關，其品質研究同時受多種因素的影響，如加工方式、種植條件和品種差異等[24-26]。本研究采用同一區(qū)組、同一栽培管理條件下的油菜薹，較好地避免了采樣誤差。在感官品質評價中，熟食的方式幾乎為水煮或微波加熱，這2種加工方式操作簡便，較易控制，結果較精確，但其結果可能與生活中實際食用感受存在差別[13]。本研究采用炒制的加工方式，嚴格控制了加工參數(油、鹽的用量，火力和烹調時間)，并進行多次評定，減少了實驗誤差，提高了實驗精確度，使評價更接近于人們的日常需要，結果更具指導意義。

采用主成分分析法對指標進行簡化，能夠降低人為因素的干擾，客觀地反映實際情況。因此，主成分分析法廣泛應用于品質評價研究中。劉偉等[27]對10個黃花菜品種的游離氨基酸進行主成分分析，提取3個主成分，篩選出較好的品種。原遠等[28]采用主成分分析法確定7種菜心主要風味物質類別，綜合評價風味品質。本研究比較了獅山菜薹與白菜薹、紅菜薹的感官和理化指標，采用主成分分析法將12個指標簡化為3個主成分，累積方差貢獻率為85.04%，說明這3個主成分反映了油菜薹品質的絕大部分信息。由主成分分析法得出的綜合評價函數可知，獅山菜薹(2號)和目前市售的白菜薹(8號)、紅菜薹(9號)的品質相近。

聚類分析能夠實現(xiàn)不同品種的特性劃分、品質分級，已較好地應用于生菜[29]、葡萄[30]等品質評價中。本研究通過聚類分析將9個菜薹品種劃分為3類。結果表明，獅山菜薹(2號)與白菜薹(8號)品質較為相近。結合感官和營養(yǎng)品質分析可知，獅山菜薹口感佳且營養(yǎng)成分均衡，具有較高的市場推廣價值。

感官評價能夠提供最為直接的總體評價，但是不可避免地存在個體差異的影響，如果能結合質構的分析，則有可能獲得更為量化的數據，評價結果也會更客觀?；谥鞒煞址治觥⒕垲惙治龅钠焚|判定可為油菜薹的品質評價提供參考，由于研究中涉及的品種及評價指標偏少，如果能引入更多的指標及更多的油菜薹品種，將有利于建立更全面、更系統(tǒng)的油菜薹評價體系，從而為油菜薹品種選育提供參考。