楊金來，高貴賓，張甫生，鄭 炯,*，吳良如,*

（1.國家林業(yè)和草原局竹子研究開發(fā)中心，浙江省竹子高效加工重點實驗室，竹林生態(tài)與資源利用國家林業(yè)和草原局重點實驗室，浙江 杭州 310012；2.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715）

竹在我國分布范圍很廣，有500多種，不僅生長快，而且生物產(chǎn)量高，能夠產(chǎn)出竹筍和竹材2 種主要產(chǎn)品[1-2]。其中，“寒土山珍”竹筍主要含有膳食纖維、蛋白質(zhì)及氨基酸、多糖和礦物質(zhì)等多種成分，營養(yǎng)豐富[3-5]。金佛山方竹（Chimonobambusa quadrangularis）形呈四方，主要分布于大婁山山脈中段（貴州桐梓縣）和北段（重慶南川區(qū)金佛山）[6]，其中生長于海拔1 400～2 000 m的金佛山方竹筍，發(fā)筍于8—9月，數(shù)量稀少，中國獨有，堪稱世界一絕，以其獨特的品質(zhì)（鮮、香、嫩、脆）享譽(yù)全球，被喻為“竹筍之冠”和“筍中之王”[7]。

研究表明，方竹筍多糖具有良好的抗氧化活性[8-9]。近年來，隨著方竹筍產(chǎn)區(qū)交通條件的改善，越來越多的鮮筍被運往全國各地銷售，因其品質(zhì)優(yōu)良，備受消費者喜愛[10-11]。重慶南川金佛山以其優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境，培育出全國知名的金佛山方竹筍，尤其以位于金佛山南坡海拔1 700 m左右的金佛山方竹筍種群生長最好。在金佛山方竹筍長期生長進(jìn)化過程中，逐漸形成了以5 種不同筍殼顏色為主、遺傳性狀相對穩(wěn)定的竹筍居群。目前關(guān)于這5 種竹筍居群，尤其是其竹筍品質(zhì)的研究相對較少。同時，金佛山方竹筍主要以新鮮竹筍、筍干、水煮筍和調(diào)味筍等產(chǎn)品為主，液氮速凍方竹筍顯著提升了方竹筍的保鮮時間。

為更好開發(fā)利用金佛山方竹筍，針對不同筍殼顏色的5 種食用方竹筍進(jìn)行品質(zhì)比較研究，測定其表觀形貌、質(zhì)構(gòu)與色澤、水分、蛋白質(zhì)及氨基酸、脂肪、粗纖維、總糖、VC、硒、揮發(fā)性成分等品質(zhì)指標(biāo)情況，旨在為金佛山方竹筍資源的開發(fā)和高值化利用提供理論依據(jù)，更好推動金佛山方竹筍產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮金佛山方竹筍（黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍）采自海拔1 700 m重慶市南川區(qū)金佛山南坡刺蓋壩（同一區(qū)塊）。

氫氧化鈉、鹽酸、亞鐵氰化鉀、硫酸 重慶川東化工集團(tuán)有限公司；硼酸、抗壞血酸、沒食子酸、硫酸鋰、硫酸銅、硫酸鉀、葡萄糖、無水碳酸鈉、硫脲、乙酸鋅、甲基紅、亞甲基藍(lán)、石油醚、冰乙酸、磷酸成都市科隆化學(xué)品有限公司；蒽酮 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；2,6-二氯靛酚鈉 上海如吉生物科技發(fā)展有限公司。所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

K9840凱氏定氮儀 重慶市瑞利電子儀器設(shè)備有限公司；F12A型全自動纖維測定儀、G100半自動脂肪測定儀 上海晟升自動化分析儀器有限公司；L-8900全自動氨基酸分析儀 日本日立公司；T6新世紀(jì)紫外-可見分光光度計、PF6-3原子熒光光度計 北京普析通用儀器有限公司；7890A/5975C型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀美國Agilent公司；TA. XT. Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司。

1.3 方法

1.3.1 質(zhì)構(gòu)與色澤

質(zhì)構(gòu)測定：竹筍切成厚度一致的片狀，選擇TPA模式，用P/5型號探頭測定；測定參數(shù)：下壓距離5 mm，觸發(fā)力5 g，測試前速率2 mm/s，測試中速率1 mm/s，測試后速率10 mm/s。記錄樣品硬度、脆度和咀嚼性。

色澤[12]測定：使用UltraSan PRO測色儀測定樣品的顏色特征。開機(jī)后首先用黑白板校正，矯正完成后測定樣品L*、a*、b*值，重復(fù)測定6 次，其中L*表示亮度（0表示黑色，100表示白色）；a*表示紅綠度（值越小表示靠近綠色，值越大表示靠近紅色）；b*表示黃藍(lán)度（值越小表示靠近藍(lán)色，值越大表示靠近黃色）。

1.3.2 主要營養(yǎng)成分測定

含水量：采用直接干燥法，參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》測定；蛋白質(zhì)含量：采用凱氏定氮法，參照GB 5009. 5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》測定；氨基酸含量：參照GB 5009. 124—2016《食品中氨基酸的測定》測定；脂肪含量：采用索氏抽提法，參照GB 5009. 6—2016《食品中脂肪的測定》測定；膳食纖維含量：參照GB 5009.88—2014《食品中膳食纖維的測定》測定；單寧含量：采用分光光度法，參照NY/T 1600—2008《水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測定分光光度法》測定；硒含量[13]：參照GB 5009.93—2017《食品中硒的測定》測定；VC含量：采用2,6-二氯靛酚滴定法，參照GB 5009. 86—2016《食品中抗壞血酸的測定》測定；總糖含量：采用蒽酮比色法測定。測定結(jié)果以鮮質(zhì)量計。

1.3.3 揮發(fā)性成分檢測

參考文獻(xiàn)[14]的方法，稍作修改。稱取3 g左右樣品，加入到25 mL萃取瓶，四氟乙烯密閉瓶口后，立即放入60 ℃水浴鍋平衡20 min，后插入裝有65 μm PDMS/DVB 萃取頭（實驗前先將此萃取頭在氣相色譜-質(zhì)譜進(jìn)樣口老化30 min）在水浴條件下頂空萃取30 min，取出后立即插入色譜儀進(jìn)樣口中，解吸附5 min，同時啟動儀器收集數(shù)據(jù)。

氣相色譜條件：DB-5MS色譜柱（30 m×250 μm，0.25 μm），柱箱溫度50 ℃；進(jìn)樣口溫度250 ℃；柱流量1 mL/min；載氣：氦氣（99.999%）；升溫程序：初始溫度50 ℃，以5.0 ℃/min升至85 ℃，保持5 min；再以10 ℃/min升至95 ℃，然后以3 ℃/min升至120 ℃，從120 ℃以10 ℃/min升至145 ℃，最后以3 ℃/min升至250 ℃。

質(zhì)譜條件：離子源溫度230 ℃，接口溫度250 ℃。

由氣相色譜-質(zhì)譜分析得到質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)計算機(jī)在NIST98.L標(biāo)準(zhǔn)譜庫的檢索，查對有關(guān)質(zhì)譜資料，對基峰、質(zhì)荷比和相對豐度等方面進(jìn)行分析，分別對各峰所代表的香氣化合物結(jié)構(gòu)及名稱加以確認(rèn)，以各香氣組分的峰面積占總峰面積之比表示組分相對含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 16.0、Excel 2007等軟件進(jìn)行圖表的繪制和相關(guān)數(shù)據(jù)的處理。每組實驗數(shù)據(jù)重復(fù)測定3 次，結(jié)果以表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 方竹筍表觀形貌分析

重慶市南川區(qū)金佛山南坡刺蓋壩地區(qū)（海拔1 700 m）主要存在5 種筍殼顏色的方竹筍（黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍，質(zhì)量為490～510 g），如圖1所示。黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍筍殼顏色差異明顯，顏色由深到淺的順序依次為黑殼筍＞褐殼筍＞紅殼筍＞黃殼筍＞綠殼筍。目前，不同筍殼顏色的方竹筍的食用品質(zhì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏，因此有必要針對5 種筍殼顏色的方竹筍品質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步比較研究。

圖1 5種彩色筍殼的金佛山方竹筍Fig. 1 Pictures of C. quadrangularis shoots with different shell colors from Jinfoshan Mountain

2.2 方竹筍質(zhì)構(gòu)與色澤分析

硬度、脆度和咀嚼性直接體現(xiàn)了蔬菜的品質(zhì)特點[15]。由表1可知，黑殼筍的硬度最大，達(dá)（2 661±76）g，硬度最小的為紅殼筍，為（1 855±79）g，5 種方竹筍的硬度平均值為2 106.8 g，與劉玉凌等[16]測定的金佛山牽牛坪方竹筍硬度結(jié)果基本一致（2 047.67 g），且方竹筍的硬度高于毛竹筍[17]（約900 g）、雷竹筍（約1 000 g）[18]和麻竹筍（約1 300 g）[12]。在脆度方面，綠殼筍為最脆，為（3856±101）g，而紅殼筍的脆度最弱，為（3 048±51）g。在咀嚼性上，褐殼筍具有明顯優(yōu)勢，多達(dá)（1 383±82）g，其他幾個品種相對較小，咀嚼性差。綜合比較得知，褐殼筍硬度居中，且在脆度和咀嚼性上均表現(xiàn)出較好狀態(tài)，是一種理想的金佛山方竹筍食材。

顏色是新鮮方竹筍一項重要的品質(zhì)指標(biāo)，在其銷售過程中扮演重要角色[19-20]。由表1可知，5 種竹筍筍肉的L*值均明顯高于筍殼，表明筍肉比筍殼白，筍殼較黑，其L*平均值為69.23，略低于劉玉凌等[16]的檢測結(jié)果（72.57±0.36），且顯著低于麻竹筍（78.82）[12]和綠竹筍（89.91）[21]；筍肉的b*值均明顯高于筍殼，說明筍肉更偏黃。筍殼（筍肉）的L*值由大到小的順序為綠殼筍＞褐殼筍＞黃殼筍＞紅殼筍＞黑殼筍（黃殼筍＞黑殼筍＞紅殼筍＞褐殼筍＞綠殼筍），筍殼和筍肉表現(xiàn)出不同的變化趨勢。綠殼筍的a*值（筍殼和筍肉）均最低，說明呈現(xiàn)綠色。筍殼中，紅殼筍的a*值最大，最靠近紅色，與圖1的結(jié)果一致。同時，綠殼筍的b*值（筍殼和筍肉）均最大，最靠近黃色，與圖1一致。結(jié)果表明，5 種新鮮方竹筍的筍殼和筍肉顏色均存在一定差異，在筍肉中，綠殼筍與黑殼筍的差別最大。

表1 5 種彩色筍殼的金佛山方竹筍質(zhì)構(gòu)與顏色分析Table 1 Texture and color analysis of C. quadrangularis shoots with different shell colors from Jinfoshan Mountain

2.3 方竹筍主要營養(yǎng)成分分析

如表2所示，黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均超過92%，其中黃殼筍中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)到（93.26±0.33）%，均高于毛竹冬筍（90.5%）[22]和麻竹筍（90.61%）[23]；褐殼筍和綠殼筍中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均超過3%，以褐殼筍為最高（（3.16±0.06）%），而黃殼筍不僅水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，而且蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低（（2.21±0.02）%），其蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為2.21%～3.16%；5 種方竹筍中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為（（0.21±0.03）%），其脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為0.11%～0.21%，低于麻竹筍（0.635%）[23]，表現(xiàn)出低脂肪的特點，其粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布于1.31%～1.72%之間，含量明顯低于蛋白質(zhì)；綠殼筍中總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低（（0.62±0.01）%），褐殼筍具有最高的總糖（（1.62±0.03）%）；VC含量為1.22～1.63 mg/100 g，不同品種之間相差不大；除綠殼筍中單寧含量較低外，其他4 種方竹筍中單寧含量差異較小，單寧的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.38%，略低于綠竹筍（0.41%），與毛竹春筍相當(dāng)（0.37%）[24]；硒是一種人體必需的微量營養(yǎng)元素，其人均每日推薦攝入量為60 μg[25-26]，缺硒會引發(fā)癌癥、心臟病、營養(yǎng)不良等多種疾病[27-28]。5 種方竹筍富硒量由高到低的順序為綠殼筍＞紅殼筍＞褐殼筍＞黃殼筍＞黑殼筍，其含量范圍為0.78～1.65 μg/100 g，屬于富硒蔬菜。研究結(jié)果表明，高蛋白、高總糖、低纖維的方竹筍為褐殼筍，高纖維、高富硒、低總糖的方竹筍應(yīng)選綠殼筍。

蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、賴氨酸和色氨酸8 種氨基酸為人體必需氨基酸，必需通過外界食物獲取，因此，竹筍中必需氨基酸含量是評價食品營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)[29]。由表3可知，金佛山5 種方竹筍中均含有7 種人體必需的氨基酸（蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、賴氨酸），每100 g新鮮方竹筍中，總必需氨基酸含量分別為黑殼筍（656.91±10.04） mg，黃殼筍（580.33±9.52） mg，褐殼筍（735.53±11.09） mg，紅殼筍（558.63±8.35） mg，綠殼筍（582.06±8.55） mg，以褐殼筍含量最高，其氨基酸營養(yǎng)價值最好。同時，5 種新鮮方竹筍中必需氨基酸占總氨基酸百分比的平均值均超過35%，其中褐殼筍和綠殼筍都超過40%，人體必需氨基酸含量豐富。為了進(jìn)一步比較，用數(shù)據(jù)平均值將新鮮方竹筍中必需氨基酸含量換算成干質(zhì)量，黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍干物質(zhì)中必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8.95%、8.61%、9.35%、7.32%和7.68%，其干物質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.38%，與鮑麗然等[30]分析南川金佛山方竹筍結(jié)果（8.16%）基本一致。毛竹筍和雷竹筍[31]是市場上常見的竹筍，其干物質(zhì)中必需氨基酸（7 種）質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.90%和6.95%。結(jié)果表明，金佛山方竹筍必需氨基酸含量優(yōu)于毛竹筍和雷竹筍，是品質(zhì)優(yōu)良的竹筍之一，以褐殼筍為最好。

表2 5 種彩色筍殼的金佛山方竹筍主要成分含量Table 2 Contents of major components in C. quadrangularis shoots with different shell colors from Jinfoshan Mountain

表3 5 種彩色筍殼的金佛山方竹筍氨基酸含量（n=3）Table 3 Amino acid contents in C. quadrangularis shoots with different shell colors from Jinfoshan Mountain (n = 3) mg/100 g

2.4 方竹筍揮發(fā)性成分分析

表45 種彩色筍殼的金佛山方竹筍香氣氣相色譜-質(zhì)譜分析Table 4 GC-MS analysis of volatile aroma composition of C. quadrangularis shoots with different shell colors from Jinfoshan Mountain

竹筍本身具有特殊香氣，Nakanish等[32]報道了毛竹筍的揮發(fā)性成分，其主要成分為正己醛和己烯醛等醛類物質(zhì)，F(xiàn)u等[33]發(fā)現(xiàn)毛竹筍里含有蘑菇香型的2-庚醇和1-辛烯-3-醇等醇類物質(zhì)，Chung等[34]研究表明毛竹筍中提供綠色香氣的主要化合物為正己醇和己烯醛。方竹筍也不例外，含有竹筍特有香氣。因此，對5 種不同筍殼顏色的金佛山方竹筍的香氣進(jìn)行萃取，并進(jìn)行了氣相色譜-質(zhì)譜分析，結(jié)果如表4所示。51 種揮發(fā)性物質(zhì)被鑒定出，不同種類之間存在一定差異。黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍分別被鑒定出46、39、43、42 種和41 種揮發(fā)性物質(zhì)，總相對含量分別為81.31%、83.20%、78.27%、87.82%和80.80%，其中黑殼筍的種類最多，紅殼筍的總含量最高。紅殼筍的揮發(fā)性提取物中己醛含量稍低（6.61%），其他4 種方竹筍含量均超過15%，因此，己醛為含量較高的揮發(fā)性物質(zhì)，提供酯香、青香、青草樣香氣；同時，5 種方竹筍筍中都含有己醇，在黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍的揮發(fā)性提取物中的相對含量分別為3.05%、23.51%、18.57%、13.17%和20.93%，以黑殼筍相對含量最低，己醇也是方竹筍主要的揮發(fā)性物質(zhì)，具有水果芬芳香氣；2,5-辛二酮和反式-2-壬烯-1-醇也是黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍的主要揮發(fā)性成分，其相對含量分別為3.37%（4.72%）、2.61%（4.88%）、2.29%（1.15%）、1.20（9.70%）和3.59%（8.13%）。除了黃殼筍和綠殼筍外，黑殼筍、褐殼筍和紅殼筍均含有2-庚醇，呈鮮檸檬似香氣和青草-草藥氣，其相對含量分別為9.70%、3.29%和12.05%。在黑殼筍中，3-乙基-2-甲基-1,3-己二烯（4.04%）、反-2-辛烯醛（3.08%）和2-壬基醇（3.63%）相對含量也相對較高；在黃殼筍中，反-2-辛烯醛和反式-2-壬醛相對含量分別為3.81%和3.69%；在紅殼筍中，2-庚酮、2-壬基醇和反-2,順-6-壬二烯醇相對含量高達(dá)8.70%、6.83%和3.60%；5 種竹筍中，綠殼筍中庚醇相對含量最高（3.16%）。2-己烯醛在褐殼筍中相對含量最高，呈現(xiàn)綠葉或青草香氣。除黃殼筍外，其他顏色方竹筍都具有1-辛烯-3-醇，呈蘑菇香味、強(qiáng)烈的壤土香和藥草香韻[35]。這些香氣成分混合形成了竹筍特有的香氣。結(jié)果表明，5 種方竹筍中的己醛、2-己烯醛、己醇、2-庚醇、1-辛烯-3-醇、2,5-辛二酮、反式-2-壬烯-1-醇等物質(zhì)為方竹筍的主要揮發(fā)性成分，應(yīng)為香氣的主要來源。

3 結(jié) 論

本研究以金佛山（海拔1 700 m）5 種彩色筍殼的金佛山方竹筍為研究對象，進(jìn)行品質(zhì)比較研究。5 種方竹筍筍殼和筍肉顏色均存在差異，L*值結(jié)果說明筍肉比筍殼更白，紅殼筍殼a*值最大，最靠近紅色，綠殼筍筍肉b*值最大，說明靠近黃色。褐殼筍硬度居中，且在脆度和咀嚼性上均表現(xiàn)出較好的狀態(tài)，是一種理想的金佛山方竹筍食材。5 種方竹筍具有水分含量高（＞92%）、脂肪含量低（0.11%～0.21%）、蛋白含量高（2.21%～3.16%）、富含膳食纖維（1.31%～1.72%）、總糖含量適中（0.62%～1.62%）等特點，同時富含人體必需氨基酸（558.63～735.53 mg/100 g）和微量元素VC（1.22～1.63 mg/100 g）、硒（0.78～1.65 μg/100 g）。褐殼筍具有蛋白、必需氨基酸和總糖含量高，粗纖維含量低的特點，綠殼筍呈現(xiàn)出粗纖維和硒含量高，且總糖低的特點。金佛山黑殼筍、黃殼筍、褐殼筍、紅殼筍、綠殼筍分別被鑒定出46、39、43、42 種和41 種揮發(fā)性物質(zhì)，其總相對含量分別為81.31%、83.20%、78.27%、87.82%和80.80%。己醛、2-己烯醛、己醇、反式-2-壬烯-1-醇、2-庚醇、2-庚酮、2,5-辛二酮等揮發(fā)性成分應(yīng)為方竹筍香氣的主要來源。

本研究得到5 種彩色筍殼的金佛山方竹筍的品質(zhì)數(shù)據(jù)，可為消費者選購鮮方竹筍提供數(shù)據(jù)支撐，有利于推動金佛山方竹筍產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。