高玨曉，郭 瑩，徐蓓蓓，王仁杰，王興翠，李美芹*，張 云

（1.全國蔬菜質(zhì)量標準中心，山東 壽光 262700；2.濰坊科技學院，山東 壽光 262700；3.壽光日報傳媒有限公司，山東 壽光 262700)

黃瓜（L.），別名胡瓜，屬葫蘆科甜瓜屬1年生攀緣草本植物，以其新鮮的風味，酥脆的口感和豐富的營養(yǎng)而受到消費者的喜愛。當前，人們對黃瓜品質(zhì)的認知主要限于商品品質(zhì)，即黃瓜的外觀和形狀，但其風味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)其實更重要。

不同學者對黃瓜營養(yǎng)品質(zhì)的看法不盡相同。喬宏宇發(fā)現(xiàn)黃瓜的粗蛋白、維生素C、可溶性糖和可溶性固形物占營養(yǎng)品質(zhì)的94.48%，其中可溶性固形物對營養(yǎng)品質(zhì)有重要影響。柯勇等認為黃瓜的品質(zhì)指標主要包括可溶性固形物、可溶性糖、維生素C、蛋白質(zhì)、干物質(zhì)和硬度。但王立霞等指出，黃瓜的營養(yǎng)品質(zhì)指標除了可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C、游離氨基酸外，還包括可滴定酸、硝酸鹽和鞣質(zhì)。此外，黃瓜風味與其獨特的香氣和一些非揮發(fā)性物質(zhì)密切相關。影響風味的非揮發(fā)性物質(zhì)主要是指可溶性糖、可溶性固形物、有機酸、維生素C、單寧等。黃瓜風味品質(zhì)測定主要依靠感官評價和儀器測定。感官評價可以從香氣、味道和喜好等方面全面評估果實品質(zhì)，但存在易受感官評價人員主觀因素影響的缺點。儀器測定主要用于定性和定量分析營養(yǎng)元素、色素和有毒物質(zhì)的含量，比如維生素C、有機酸、礦物質(zhì)、硝酸鹽等。

目前，國內(nèi)對黃瓜品質(zhì)的研究重點大多在于施肥方法、砧木嫁接、栽培基質(zhì)等對果實品質(zhì)的影響上，很少通過綜合黃瓜的營養(yǎng)和風味品質(zhì)來對黃瓜品質(zhì)開展評價。本研究選取10個不同外形、營養(yǎng)、風味的黃瓜品種，對其可溶性糖、果糖、葡萄糖等12個品質(zhì)指標進行儀器測定，分析各指標間的差異性和相關性，并通過主成分分析對黃瓜的風味品質(zhì)進行排名，為初步開展黃瓜品質(zhì)評價工作提供了思路和方向。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試品種

供試10個黃瓜品種的名稱、特性及其來源見表1，統(tǒng)一種植于全國蔬菜質(zhì)量標準中心研發(fā)基地，5月14日起陸續(xù)采收。

表1 供試黃瓜品種特性及來源

1.1.2 儀器與設備

日本ATAGO公司PAL-1手持型糖度儀，購自廣州市愛宕科學儀器有限公司；UV5200PC紫外分光光度計，購自上海元析儀器有限公司；YS6060臺式分光測色儀，購自深圳市三恩時科技有限公司；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析儀（GC-MS）ISQ，購自賽默飛世爾科技公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 品質(zhì)指標測定

每個品種隨機挑選達到食用程度的外觀新鮮整齊的10條黃瓜，切塊后用組織搗碎機攪碎，用于指標測定，每項指標重復3次?？扇苄怨绦挝锖繀⒄誑Y/T 2637—2014測定；可溶性糖含量參照NY/T 1278—2007測定；總酸含量參照GB/T 12456—2021測定；維生素C含量參照GB 5009.86—2016中的2,6-二氯靛酚滴定法測定；蛋白質(zhì)含量參照GB 5009.5—2016中的分光光度法測定；單寧含量參照NY/T 1600—2008測定；葡萄糖、果糖、蔗糖、檸檬酸、蘋果酸以及氨基酸的含量參照張紅艷等的方法測定。

1.2.2 各指標差異性和相關性分析

利用SPSS 16.0對黃瓜的12個品質(zhì)指標進行差異顯著性分析，利用Pearson相關分析法進行相關性分析。

1.2.3 各指標主成分分析

指標間存在顯著差異且存在一定相關性，進行主成分分析才有意義。將10種黃瓜的9個風味品質(zhì)指標利用SPSS 16.0中的因子分析進行主成分分析，得到其kmo＝0.586＞0.5，顯著性為0.000，故適合做主成分分析。

為了更好地解釋各品質(zhì)指標與主成分因子之間的關系，將所提取的主成分因子進行旋轉(zhuǎn)處理，其載荷值大小反映各變量在主成分中的重要程度。為了消除不同單位和數(shù)據(jù)的影響，必須對各指標原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，構建2個主成分模型，用2個新的綜合指標來代替原來的9個品質(zhì)指標對不同品種黃瓜品質(zhì)進行評價，得到黃瓜中前2個主成分的得分函數(shù)表達式。

式中，F(xiàn)1代表第1主成分，F(xiàn)2代表第2主成分。1代表果糖原始數(shù)據(jù)標準化以后的數(shù)值，以此類推，2代表葡萄糖，3代表可溶性糖，4代表蘋果酸，5代表氨基酸，6代表蔗糖，7代表檸檬酸，8代表單寧，9代表維生素C。

對各得分值與相應特征值的方差貢獻率的乘積累加，得出不同黃瓜品種綜合評價指數(shù)F（F＝0.656F1＋0.155F2），以此來評價不同黃瓜的綜合品質(zhì)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 16.0和Excel 2010對數(shù)據(jù)進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 品質(zhì)指標差異性分析

從表2可以看出，可溶性固形物所占比重較高，是評價黃瓜品質(zhì)的主要指標，不同品種黃瓜可溶性固形物含量介于3.7%～5.0%，變異系數(shù)為9.00%，說明品種間有一定差異；可溶性固形物含量最大的是維納斯，其次是托尼102、優(yōu)美和玉女。10種黃瓜可溶性糖含量變化區(qū)間為1.74%～2.36%，果糖含量變化區(qū)間在1 435.04～2 701.88 mg/kg，葡萄糖含量變化區(qū)間是1 385.56～2 960.22 mg/kg，蔗糖含量變化區(qū)間是567.29～712.42 mg/kg，其中果糖含量和葡萄糖含量的變異系數(shù)分別為20.97%和25.13%，都高于20%，說明品種間的差異較大，可溶性糖含量和蔗糖含量變異系數(shù)分別為10.52%和7.37%，說明品種間有一定差異?？扇苄蕴?、葡萄糖和果糖含量最高的品種均是綠寶，其次是維納斯和托尼102，可溶性糖含量最低的是德瑞特975，葡萄糖、果糖含量最低的均是甘脆1號；蔗糖含量最高的品種是玉女，其次也是維納斯和托尼102，含量最低的是金童。

反映黃瓜酸味的指標包括總酸、蘋果酸、檸檬酸。如表2所示，總酸含量的變化區(qū)間為0.88～1.24 g/kg，變異系數(shù)為9.97%；蘋果酸含量的變化區(qū)間是206.60～398.78 mg/kg，變異系數(shù)為18.36%；檸檬酸的含量變化區(qū)間是155.52～167.76 mg/kg，變異系數(shù)為2.55%。蘋果酸的變異系數(shù)較大，說明品種間差異較大；蘋果酸含量最高的品種是綠寶，其次是玉女和維納斯，含量最低的是甘脆1號。檸檬酸的變異系數(shù)較小，說明品種間差異很小。

反映黃瓜澀味的指標為單寧，單寧含量的變化區(qū)間是96～140 mg/kg，變異系數(shù)為10.25%，說明品種間存在一定差異，單寧含量最高的品種是維納斯，最低的是金童（表2）。

維生素C含量變化區(qū)間是95.4～163.0 mg/kg，變異系數(shù)為16.69%，說明品種間存在一定差異；維生素C含量最高的是維納斯，其次是綠寶和甘脆1號，含量最低的是傳奇778。蛋白質(zhì)含量的變化區(qū)間是1.02%～1.47%，變異系數(shù)為11.40%，品種間存在一定差異；蛋白質(zhì)含量最高的是優(yōu)美，其次是維納斯和金童，含量最低的是甘脆1號。氨基酸含量的變化區(qū)間是369.00～450.41 mg/kg，變異系數(shù)為6.95%，品種間有一定差異；含量最高的是綠寶，其次是托尼102和維納斯，含量最低的是甘脆1號（表2）。

表2 黃瓜品質(zhì)指標差異性分析

2.2 品質(zhì)指標相關性分析

如表3所示，首先，可溶性固形物含量與可溶性糖、果糖、葡萄糖、蔗糖含量均呈顯著正相關，可溶性糖含量與果糖、葡萄糖含量均呈極顯著正相關，與蔗糖含量呈顯著正相關，說明糖的各分項與可溶性固形物、可溶性糖密切相關；其次，蘋果酸含量與可溶性糖、果糖、葡萄糖含量均呈極顯著正相關，與蔗糖含量呈顯著正相關，檸檬酸含量僅與可溶性糖呈顯著正相關，總酸含量與各類糖含量不相關；維生素C含量與可溶性固形物、可溶性糖、蔗糖均呈顯著正相關，說明維生素C含量越高的品種，其口感越甜；另外，氨基酸與可溶性糖、果糖、葡萄糖均呈極顯著正相關，與蘋果酸呈顯著正相關，說明氨基酸含量與黃瓜甜味有關的指標密切相關。

表3 黃瓜品質(zhì)指標相關性分析

2.3 品質(zhì)指標主成分分析

表4所示的2個主成分的特征值均大于1，第2主成分F2累計方差貢獻率為81.157%（＞80%），能夠代表所有指標的絕大部分信息，且綜合反映10種黃瓜品種的果實風味特性，可以作為評價黃瓜風味的綜合指標。

表4 主成分的特征值和貢獻率

主成分在各品質(zhì)指標上旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣分析結果見表5。第1主成分主要綜合了果糖、葡萄糖、可溶性糖、蘋果酸、氨基酸（＞0.8）等，反映了黃瓜甜鮮味的良好口感品質(zhì)。第2主成分主要是單寧，反映了黃瓜澀味，即不良口感品質(zhì)。

表5 主成分在各品質(zhì)指標上旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣

為消除不同單位和數(shù)據(jù)的影響，必須對各指標的原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，轉(zhuǎn)化成均值為0、標準差為1的無量綱數(shù)據(jù)，結果如表6所示。

表6 不同品質(zhì)指標原始數(shù)據(jù)的標準化無量綱數(shù)據(jù)

不同品種黃瓜品質(zhì)預測評價結果如表7所示，結果表明綜合評價指數(shù)（F）排名前3位的依次是維納斯、綠寶和托尼102，得分最低的品種是德瑞特975。

表7 不同黃瓜品種品質(zhì)預測評價結果

3 結論與討論

本試驗探究了10種黃瓜的營養(yǎng)品質(zhì)和風味品質(zhì)的差異性，并對所有的品質(zhì)指標進行相關性分析，對反映黃瓜風味的指標進行主成分分析，篩選了最佳風味的黃瓜品種。結果表明，可溶性固形物含量最大的是維納斯，其次是托尼102、玉女和優(yōu)美，最低的是德瑞特975。鮮食黃瓜會有甜味，是因為可溶性糖含量較高?？扇苄蕴鞘遣糠质卟撕退闹匾獱I養(yǎng)組成部分，也是衡量果實甜度和風味的一個重要指標?？扇苄蕴堑闹饕煞钟衅咸烟恰⒐呛驼崽?。在本試驗中，可溶性糖、葡萄糖和果糖含量最高的品種均是綠寶，其次是維納斯和托尼102，最低的分別是德瑞特975、甘脆1號和甘脆1號；蔗糖含量最高的品種是玉女，其次也是維納斯和托尼102，最低的是金童。其中，葡萄糖和果糖含量的變異系數(shù)都高于20%，說明品種間的差異較大。相關性分析結果表明，可溶性固形物含量與果糖、葡萄糖、蔗糖、可溶性糖含量均呈顯著正相關，可溶性糖含量與果糖、葡萄糖含量均呈極顯著正相關，與蔗糖含量呈顯著正相關。

有機酸在水果和部分蔬菜中也是重要組成部分。參試10種黃瓜中總酸含量最高的是金童，其次是維納斯和甘脆1號，最低的是德瑞特975?？偹岷颗c各類糖含量不存在顯著相關性，蘋果酸含量在各品種間的差異較大，變異系數(shù)為18.36%，含量最高的品種是綠寶，其次是玉女和維納斯，最低的是甘脆1號。相關性分析結果顯示，蘋果酸含量與果糖、葡萄糖、可溶性糖含量均呈極顯著正相關，與蔗糖含量呈顯著正相關；相反，各品種間檸檬酸含量差異不明顯，其僅與可溶性糖呈顯著正相關。有研究表明檸檬酸高的品種，酸味更加濃郁，而蘋果酸則能夠增強人體口腔對甜味的感知。單寧含量最高的是維納斯，其次是傳奇778和德瑞特975，最低的是金童。由美千惠認為黃瓜果實呈現(xiàn)澀味是因為植物體內(nèi)的單寧所導致的，但王立霞等認為鞣質(zhì)是鮮食果蔬中澀味的主要來源。

由于人體不能合成維生素C，因此在日常的飲食中攝入維生素C對人體非常重要。本試驗表明，維生素C含量在各品種間均存在差異。維生素C含量最高的是維納斯，其次是綠寶和甘脆1號，最低的是傳奇778。相關性分析顯示，維生素C含量與可溶性固形物、可溶性糖、蔗糖均呈顯著正相關，說明維生素C含量越高的品種，其口感也越甜。這與張秀榮等對8個華南型黃瓜品種的研究結果正好正相反，這可能與黃瓜品種類型、種植地理位置及土壤環(huán)境不同有關。

蛋白質(zhì)含量最高的是優(yōu)美，其次是維納斯和金童，最低的是甘脆1號。氨基酸含量在品種間差異較小，含量最高的是綠寶，最低的也是甘脆1號。氨基酸不僅維持著人體必要的生理活動，而且在食品的風味里也占據(jù)不可或缺的位置，呈現(xiàn)出不同的風味，從而影響食物口感；另外，氨基酸含量與其蛋白質(zhì)含量存在聯(lián)系，氨基酸含量不足或者過剩會導致蛋白質(zhì)營養(yǎng)作用下降。本試驗中氨基酸含量與可溶性糖、葡萄糖、果糖含量均呈極顯著正相關，與蘋果酸呈顯著正相關，說明氨基酸含量的高低也影響人們對黃瓜甜味的感知。這與樊勇等的研究結果相近。

最后，將反映黃瓜風味的品質(zhì)指標進行主成分分析后發(fā)現(xiàn)，第1主成分主要綜合了可溶性糖、果糖、葡萄糖、氨基酸等良好口感品質(zhì)，第2主成分為單寧，即不良口感品質(zhì)。通過計算和綜合排名后，發(fā)現(xiàn)風味品質(zhì)前3位的是維納斯、綠寶和托尼102，這3個品種的可溶性糖、葡萄糖、果糖和氨基酸含量均排名前3；風味排名第1的是維納斯，其所有品質(zhì)指標值都排名前3，風味排名最后的德瑞特975，有5個品質(zhì)指標值都排名最后，說明該評價方法和評價指數(shù)能在一定程度上反映黃瓜的綜合品質(zhì)。

高佳等對比分析了8個黃瓜品種在成都地區(qū)的采后外觀、營養(yǎng)和風味品質(zhì)性狀，最后經(jīng)隸屬函數(shù)分析進行了綜合品質(zhì)排序。苗妍秀等也曾采用隸屬函數(shù)從生長、葉片和果實等方面對黃瓜的綜合品質(zhì)進行分析。雖然陳銀根對黃瓜果實可溶性糖含量的遺傳效應進行了初步研究，但目前尚無對黃瓜果實品質(zhì)指標中的果糖、蔗糖、蘋果酸、檸檬酸等進行差異性和相關性分析的詳細研究，也少有研究通過主成分分析的方法分析黃瓜的風味指標對綜合品質(zhì)的影響，除可溶性固形物、可溶性糖、維生素C、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)品質(zhì)外，本研究重點關注了影響黃瓜風味的各種糖、各種酸、氨基酸和單寧等指標，更側(cè)重于從消費者口感的角度來評價黃瓜品質(zhì)。在下一步的研究中，若能針對普通消費者開展感官評價并進行綜合分析，將促使黃瓜果實品質(zhì)得到更加科學和全面的評價。