陸曉燕,胡漢錫,袁 庚,賀維維
(江蘇農牧科技職業(yè)學院 江蘇 泰州 225300)
隨著社會發(fā)展和居民生活水平的提高,人們對蔬菜的需求已由數(shù)量型向質量型轉變。芽苗菜是利用植物的種子或其他營養(yǎng)貯藏器官培育出的可以食用的芽菜,屬活體蔬菜。芽苗菜因口感鮮嫩、營養(yǎng)豐富、清潔無污染和具有特殊的保健功能,備受廣大消費者的青睞。原則上所有的蔬菜種子都能進行芽苗菜生產,但在大量的種類里面,如何篩選出符合大眾需求和口味的種類是達到市場利潤最大化的基礎。
目前對芽苗菜的研究主要集中于不同的栽培條件對芽苗菜的生長、營養(yǎng)品質和活性物質等的影響以及對某種芽苗菜的不同品種進行篩選,但是缺乏不同種類芽苗菜在生長和品質等方面的比較研究。從理論上來說,要科學合理地對芽苗菜種類進行評價,應綜合考慮芽苗菜的感官品質、營養(yǎng)品質、食用品質、衛(wèi)生品質和貯藏加工品質等多方面的內容。但是,消費者在購買芽苗菜時,往往無法快速準確地了解某種芽苗菜營養(yǎng)價值的高低和有害物質的含量,芽苗菜的大小、形狀、色澤、口感、質地、風味等感官性狀和食用品質直接決定著消費者的購買意愿。
TOPSIS 法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)是一種多目標系統(tǒng)進行優(yōu)選、排序、評價和決策的常用方法,又稱理想解法。其基本原理是通過計算評價對象與理想解的距離來進行排序,若評價對象最靠近正理想解同時又最遠離負理想解,則為最好。目前已廣泛應用于醫(yī)療、經濟、環(huán)境、農業(yè)等領域進行綜合評估和決策分析。在TOPSIS 法的運用中,權重的設置將直接影響評價結果,通過熵權法來確定指標權重,可以消除各因素權重設置的主觀性,使評價結果更符合客觀實際。因此,本試驗擬將基于熵權的TOPSIS 法引入到芽苗菜種類評價中,綜合18 種芽苗菜的感官品質、生物產量和食用品質等多指標進行綜合評價,以期為芽苗菜品質評價提供一條新途徑。
試驗選用甜蕎麥、空心菜、麻豌豆、相思豆、彩豌豆、松柳、黃豆、黑豆、爬豆、香椿、大麥、小麥、秋葵、紅蘿卜、白蘿卜、香草、雞毛菜、西藍花共18 個種類。種子購自山東豐沛農業(yè)科技有限公司。
試驗于2021 年5 月30 日在江蘇農牧科技職業(yè)學院園林園藝學院的人工氣候室內進行。大種子(千粒重在90 g 以上,包括麻豌豆、相思豆、彩豌豆、松柳、黃豆和黑豆)各稱取90 g,中等大小種子(千粒重在30~60 g,包括甜蕎麥、空心菜、爬豆、大麥、小麥和秋葵)各稱取60 g,小種子(千粒重在15 g以下,包括香椿、紅蘿卜、白蘿卜、香草、雞毛菜和西藍花)各稱取30 g,隨機區(qū)組設計,每個品種設3 次重復。種子浸種后均勻播入墊有1 層紗布的育苗盤(32 cm×25.5 cm×12 cm)中,置于人工氣候室內暗培養(yǎng)3 d(香椿7 d),溫度控制在(25±2)℃,相對濕度為(75±5)%,3 d 后開始光照水培,每天光照10 h,光照處理7 d 后測定各種類的生長指標和食用品質。
1.3.1 感官品質指標 株高、莖粗、葉厚:每盤隨機量取有代表性的植株10 株,取平均值,用直尺測量株高,用電子游標卡尺測量莖粗和葉厚;葉色采用葉綠素測定儀TYS-B 測定其SPAD 值;以芽苗菜每盤的鮮質量與種子的投入量的比值表示生物產量。
1.3.2 食用品質指標 芽苗菜的食用品質采用系統(tǒng)評分法測定。食用品質評價指標包括脆度、多汁度、甜度、風味及綜合5 項,其中脆度、甜度的加權系數(shù)為2,多汁度和風味的加權系數(shù)為3??紤]到中國人的傳統(tǒng)習慣,芽苗菜加工成熟食后進行品嘗評定,取150 g 芽苗菜加食鹽0.5 g,熟油2 mL,經微波爐3 分鐘處理后取出供試。參考標準(爬豆)的各項指標均定為5 分,其余樣品與之比較得分,分值1~10 分,由10 位人員進行評分,取其平均值,求得加權平均數(shù)并對其進行排序。10 位評分人員包括來自江蘇農牧科技職業(yè)學院園林園藝學院園藝專業(yè)已退休高級職稱教師2 名,中青年教師4名,以及園藝專業(yè)學生4 名。
數(shù)據(jù)采用Excel 2010 軟件處理并繪制表格。
由表1 可知,黑豆和黃豆的株高分別位居第1、第2,分別達19.02 cm 和17.18 cm;黃豆莖粗也居首位,達2.00 mm,黑豆的莖粗列第3 位,為1.78 mm;而雞毛菜株高和莖粗均居末位,分別為3.97 cm 和0.71 mm。秋葵、紅蘿卜、白蘿卜和香草的葉厚和葉色值位于前4 位。西藍花和雞毛菜的生物產量分別居第一、二位,分別達到6.75、5.25 g·g,而相思豆、彩豌豆和小麥的生物產量較低,均不足1 g·g。
表1 不同芽苗菜種類的感官品質比較
由表2 可知,甜蕎麥在甜度、風味和綜合3 項指標上得分最高,且其脆度和多汁度均位列所有種類第2 位;紅蘿卜的脆度得分最高,其多汁度和綜合2 項得分位列第2 位;雞毛菜除多汁度達平均水平外,其脆度、甜度、風味和綜合4 項指標值均最低,大麥次之,且其多汁度位列所有品種最后。加權平均數(shù)排名依次為甜蕎麥>紅蘿卜>秋葵>松柳>黃豆>麻豌豆>空心菜>黑豆>相思豆>彩豌豆、爬豆>西藍花>香椿>香草>白蘿卜>小麥>大麥>雞毛菜。綜合來看,甜蕎麥的食用品質最好,口感微甜、風味佳、汁液多、質地脆嫩;其次為紅蘿卜;食用品質較差的為雞毛菜、大麥和小麥。
表2 不同芽苗菜種類的食用品質比較
結合表1 和表2 的結果,無法篩選出感官品質好、食用品質佳且生物產量高的芽苗菜種類。因此,引入TOPSIS 多目標決策法,對芽苗菜的各項評價指標進行綜合排序,得到最優(yōu)和最差種類。
2.3.1 建立原始評價矩陣 本試驗中,選用了甜蕎麥、空心菜、麻豌豆等18 個芽苗菜種類,株高、莖粗、葉厚、葉色、生物產量、食用品質6 項評價指標,匯總后得到原始矩陣A(表3)。
表3 原始矩陣
2.3.2 建立標準化決策矩陣 由于選取的評價指標類型各不相同,數(shù)據(jù)之間的量綱和量綱單位不一致,導致數(shù)據(jù)無法進行直接比較。為了消除不可比性,對矩陣A 進行無量綱化處理,建立標準化決策矩陣B(表4)。
表4 標準化決策矩陣
注:由于株高、莖粗、葉厚、葉色、生物產量、食用品質6 項評價指標均為高優(yōu)指標,其無量綱化公
2.3.3 根據(jù)信息熵確定各指標權重w為避免人為主觀因素的干擾,本試驗采用熵權法來確定各指標權重(表5)。
表5 各指標熵及熵權
2.3.4 構造規(guī)范化的加權矩陣C 構造規(guī)范化的加權矩陣C(表6)。式中c=w×b
表6 規(guī)范化加權矩陣
確定規(guī)范化矩陣C 的正理想解和負理想解向量:
各品種對于理想解的貼近度E,計算公式如下:
由表7 可知,綜合芽苗菜的感官品質、食用品質和生物產量等多指標來看,18 種芽苗菜的排名依次為:紅蘿卜>黑豆>秋葵>白蘿卜>松柳>黃豆>香草>甜蕎麥>西藍花>麻豌豆>大麥>空心菜>爬豆>彩豌豆>香椿>相思豆>雞毛菜>小麥。
表7 芽苗菜綜合指標排名
蘿卜芽苗菜不僅含有豐富的營養(yǎng)物質,還富含硫代葡萄糖苷、酚類等對人體健康有益的活性物質,并且其獨特的甜辣風味也深受廣大消費者的青睞。本研究結果也證實了蘿卜芽苗菜在18 種芽苗菜中的優(yōu)勢地位,其中,紅蘿卜的綜合品質位居首位,白蘿卜位居第4。王爽等在綜合蘿卜芽苗菜的生長情況、生物產量和營養(yǎng)品質進行品種篩選時,亦發(fā)現(xiàn)紅蘿卜要優(yōu)于白蘿卜。小麥的綜合品質最差,麥類芽苗菜也具有獨特的酚類物質和抗氧化特性,但其市場占有率和研究很少。原因可能是采用傳統(tǒng)的烹飪方法導致其口感較差,本試驗中小麥的食用品質位列第16 位,大麥的食用品質位列第17 位(表2)。本研究結果以期為種植者在選擇適宜芽苗菜生產的品種時提供參考和理論依據(jù)。
王宏應用TOPSIS 法對生菜類、甜菜類、甘藍類等26 個芽苗菜品種的發(fā)芽率、生長期、感官品質等6 項評價指標進行優(yōu)化排序。李傳坤等應用TOPSIS 法對6 個種源香椿芽苗菜的營養(yǎng)成分進行對比,以篩選出最佳種源的香椿芽苗菜。但這些研究的結果均是基于主觀賦權得到的,具有不確定性和隨意性。本試驗采用熵權法的權重設置是根據(jù)各項指標值所提供信息的大小來確定的,結果更加客觀。本研究結果以期為芽苗菜品種評價提供新的思路和方法。但是,本試驗TOPSIS 法的結果是基于芽苗菜的感官性狀和食用品質得出的,鑒于越來越多的消費者在選購蔬菜時會關注其營養(yǎng)價值和安全性,因此,后期的試驗可進一步加入營養(yǎng)品質和衛(wèi)生品質等相關指標進行更全面地評價。
綜上所述,基于熵權的TOPSIS 法綜合評價結果表明,18 種芽苗菜中綜合品質最好的是紅蘿卜,小麥最差,具體品質優(yōu)劣排名為紅蘿卜>黑豆>秋葵>白蘿卜>松柳>黃豆>香草>甜蕎麥>西藍花>麻豌豆>大麥>空心菜>爬豆>彩豌豆>香椿>相思豆>雞毛菜>小麥。