孫祎振 趙 淼 吳洪婕 魏曉晨
(北京農(nóng)學院生物技術(shù)系,北京 102206)
糯玉米起源于中國[1],其以良好的口感、舒適的粘韌性、獨特的產(chǎn)品風味,受到消費者的喜愛[2],近年在食用上逐漸取代普通玉米。糯玉米的食用品質(zhì)性狀中,黏性 (支鏈淀粉含量)、甜度(可溶性糖含量)、香味 (蒸煮氣味)等在品嘗中都優(yōu)于普通玉米和甜玉米[3]。
糯玉米品質(zhì)是一個綜合指標,它包括外觀品質(zhì)、生化品質(zhì)、風味品質(zhì)[1],其中風味品質(zhì)與外觀品質(zhì)、質(zhì)地品質(zhì)又共同構(gòu)成了感觀品質(zhì)。一般認為風味是由化學物質(zhì)引起的一種感覺現(xiàn)象,這類化學物質(zhì)包括脂肪、蛋白質(zhì)、芳香物質(zhì)、碳水化合物、有機酸等,主要通過味覺和嗅覺感知[2]。人們在食用糯玉米時所品嘗到的口感,是口腔的味覺和觸覺對糯玉米質(zhì)地的一種綜合反應(yīng),目前對于風味品質(zhì)多以打分進行評判。
糯玉米的感官鑒定就是憑借人體自身的感覺器官,對糯玉米的色澤、氣味、味道和外觀形態(tài)等質(zhì)量性狀進行綜合性的鑒別和評價,該方法的優(yōu)點是效果直觀、手段簡便,靈敏度高,易被采用,但易帶有個人主觀性[3][4]。
對糯玉米中微量的芳香成分的分析可以采用質(zhì)譜聯(lián)動技術(shù)。但是不適用于分析大量育種材料。這就要求在儀器檢測之外,還應(yīng)有其他的手段來度量或評價風味品質(zhì)優(yōu)劣[5]。遺憾的是,目前除了感官品嘗鑒定外,還沒有更好的方法用來鑒定風味品質(zhì)。育種工作者往往也利用與風味相關(guān)的性狀值來間接評價,決定取舍。
近年來,對大白菜品質(zhì)的研究表明,用中肋寬與長的比值和可溶性固形物含量作為大白菜綜合風味品質(zhì)的簡易鑒定指標性狀[6]。從而打破了風味品質(zhì)只能靠品嘗評定的局限,避免了主觀因素在評定中的干擾。雖然該方法尚有待完善,但卻足以啟發(fā)糯玉米綜合品質(zhì)鑒定的未來研究方向。
所以本試驗的目的就在于研究糯玉米的感觀風味品質(zhì)與其營養(yǎng)指標及農(nóng)藝學性狀之間是否存在相關(guān)性,并找出一種綜合風味品質(zhì)的簡易鑒定指標和方法。
1)試驗材料。糯玉米:銀糯一號、中糯一號。普通玉米:農(nóng)大108、鄭單958。甜玉米:超甜玉米、普通甜玉米。
2)材料種植。6個玉米品種,采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計,三次重復。每小區(qū)種植10行,每行30株。行間距0.6 m,株間距0.35 m。田間管理與玉米生產(chǎn)田相同。每個小區(qū)自交授粉十株,授粉后24 d采收果穗。作為人工品嘗、營養(yǎng)品質(zhì)分析、風味鑒定的樣品。
1)感官品嘗鑒定方法。每個品種隨機編號,各取3個果穗,大火蒸煮30 min,每個品種每穗橫切取中段,每段再縱切為5塊,10名品嘗員都應(yīng)品嘗同一糯玉米的相同部位,以獲得較一致的樣品感覺。檢驗開始時,用水漱口。檢味時用整個舌面品味,口中停留的時間不宜太長。評價要素將風味品質(zhì)依次分為:總體印象、糯性、柔嫩性、果皮厚度、甜味、香味、綜合外觀。各占5分,總分35分。一級口感應(yīng)是柔軟細膩,黏性強,皮薄無渣,有少許清香味和甜味,咀嚼輕松舒服。一級外觀應(yīng)具有本品種固有特征,果穗結(jié)實飽滿,籽粒排列整齊,無縫隙,色澤純正,蒸煮后籽粒晶瑩透亮,商品性好。將各品嘗員對各樣品的打分匯總,進行方差分析并使用克雷默氏數(shù)值表進行顯著性檢驗。品嘗鑒定設(shè)置三次重復,每次品嘗重復之間安排休息5 分鐘[7-10]。
2)主要營養(yǎng)成分的測定方法。①可溶性固形物用阿貝折射儀測定;②水分的測定用105℃恒重法[11];③粗蛋白的測定用半微量凱氏法[12];④粗纖維的測定[13];⑤粗脂肪用殘余法測定[14];⑥可溶性糖的測定用蒽酮比色法[15];⑦淀粉的測定[16];⑧支鏈淀粉的測定用碘比色法[17]。
3)主要風味成分的測定方法。采用固相微萃取加氣相色譜-質(zhì)譜 (SPME-GC/MS)聯(lián)動的方法測定。Agilent6 890/5 873N氣 -質(zhì)聯(lián)機系統(tǒng),HP-35型30 m×0.25 mm×0.25 μm色譜柱,試驗流程為:樣品蒸煮→樣品研磨→稱量→恒溫平衡萃取吸附→樣品解吸附→進行GC/MS檢測→分析檢測結(jié)果。方法為:每種玉米取30粒放入錐形瓶中,加入去離子水150 ml,用錫紙封住瓶口,瓶口扎有孔隙。將錐形瓶放在電磁爐上進行加熱,蒸煮玉米30 min,將煮好的玉米粒放入研缽中進行研磨。取研磨好的玉米粒稱取7 g,放入樣品瓶中,用錫紙封好口。在恒定 90℃下,用100 umPA萃取頭萃取吸附玉米氣味1 h。將萃取頭插入CG機中進樣,進樣口225℃解析5 min。檢測儀器及質(zhì)譜圖檢索條件:檢測器FID,進樣口溫225℃,載氣:He,進樣2 ul,不分流,流速1.0 ml/min,速率 37 cm/sec;電子轟擊電壓:70 ev,離子源溫度230℃,質(zhì)譜接口溫250℃,質(zhì)譜掃描范圍 35 ~300 amu[18]。
將各品嘗員對6個樣品的評分匯總,進行方差分析,并進行顯著性檢驗,結(jié)果如表1。6種玉米之間風味品質(zhì)的評分法多重比較結(jié)果如表2。
表1 風味口感品質(zhì)評分法方差分析結(jié)果
表2 風味口感品質(zhì)評分法多重比較
結(jié)果表明:風味口感品質(zhì)排序銀糯1號、中糯1號品質(zhì)最好,其次是甜玉米,最差的是農(nóng)大108和鄭單958。
6種玉米以鮮食果穗為測定樣品,測定營養(yǎng)品質(zhì)結(jié)果列于表3。
營養(yǎng)品質(zhì)測定結(jié)果表明,糯玉米在可溶性固形物、可溶性糖、粗蛋白、支鏈淀粉等方面含量較高,并且較為均衡,較好地解決了甜、糯、韌、滑的口感問題。甜玉米在可溶性固形物、可溶性糖、粗脂肪等方面含量較高,解決了口感中甜的問題,但水分含量較高、總淀粉和支鏈淀粉的含量較低,未能解決口感中糯、韌、滑的問題,感覺甜而不糯,只甜不韌,缺少咀嚼感。普通玉米直鏈淀粉的含量最高,咀嚼感最強,但可溶性固形物、可溶性糖、粗蛋白、支鏈淀粉等方面含量較低,粗纖維含量較高,口感是不甜、不糯、種皮較硬,適口性差。
分別對糯、甜、普通玉米品種蒸煮氣味進行收集,采用固相微萃取加氣相色譜-質(zhì)譜 (SPME/GC-MS)聯(lián)動的方法測定,結(jié)果列于表4。
表4中檢測到的23種蒸煮氣味成分在糯、甜、普通玉米中的含量及含有情況有所不同,其中正丁基正辛基鄰苯二甲酸酯、(5E,9E)-6,10,14-三甲基十五-5,9,13-三烯-2-酮、2,6,10-三甲基十四烷、2,6,10,14-四甲基十七烷、2,6-二甲基苯醌-4-肟等五種氣體成分是三種玉米都共有的風味成分。
在兩個糯玉米中檢測到13種糯玉米特有風味成分。這些成分決定著糯玉米與普通玉米和甜玉米的風味差異性,以脂香和蠟香為主,主要是2-乙?;?1-吡咯啉、棕櫚酸酯、棕櫚醛、棕櫚酸、亞油酸、正十六羧酸乙酯。
在兩個甜玉米中檢測到除5種共有成分外的兩種糯玉米和兩種普通玉米的蒸煮氣味成分,相對成分較為簡單,從生化的角度來講,甜玉米是胚乳淀粉合成之前糖類物質(zhì)積累的產(chǎn)物,高級的次生代謝產(chǎn)物還沒有產(chǎn)生,風味品質(zhì)雖然較為平淡,但水溶性多糖類物質(zhì)能夠很好地表現(xiàn)為黏滑甜,在口感上會有很大的提高。主要香味是脂香和果香,主要成分是香葉基丙酮、亞油酸、4-(2,6,6-三甲基環(huán)己-1-烯基)丁-2-酮等。
在兩個普通玉米中檢測到的10種蒸煮氣味成分,除5種共有風味成分,另有五種成分是普通玉米獨有的,其中香葉基丙酮和法尼醇是決定普通玉米氣味的,主要呈木香、果香和花香。
感官品嘗結(jié)果認為,人為品嘗是集玉米風味和口感為一體的綜合品質(zhì),是消費者最終可以接受的品質(zhì),是研究糯玉米品質(zhì)的有效手段。結(jié)果為糯玉米好于甜玉米、甜玉米好于普通玉米。
營養(yǎng)品質(zhì)測定結(jié)果表明,糯玉米各類營養(yǎng)物質(zhì)含量較高,并且較為均衡,較好地解決了甜、糯、韌、滑的口感問題;甜玉米在可溶性固形物、可溶性糖含量較高,支鏈淀粉的含量較低,感覺甜而不糯,只甜不韌不滑,缺少咀嚼感;普通玉米直鏈淀粉的含量最高,口感是不甜、不糯、種皮較硬,適口性差。
糯玉米以脂香和蠟香為主,甜玉米以脂香和果香為主,普通玉米以木香、果香和花香為主。
目前,國內(nèi)糯玉米品種的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀已經(jīng)達到較高的水平,但食用品質(zhì)的提高還不顯著,食用品質(zhì)的測定還是以品嘗為主,缺乏客觀有效的測定手段,對營養(yǎng)品質(zhì)和鳳味品質(zhì)性狀的遺傳規(guī)律和影響因子研究還比較少,而這些研究成果必將對于糯玉米資源的創(chuàng)新和提高糯玉米品種的食用品質(zhì)有重要的指導意義[10,20]。
鮮食糯玉米的食用品質(zhì)是營養(yǎng)、風味和口感為一體的綜合品質(zhì),糯玉米的口感綜合品質(zhì)與甜玉米和普通玉米很不相同,不同基因型的糯玉米之間口感也不盡相同。綜合上述的試驗結(jié)果,我們認為,糯玉米的食用品質(zhì)主要來源于其營養(yǎng)品質(zhì),各種營養(yǎng)含量較為均衡,甜、糯、滑、嫩、香均有很好的體現(xiàn)。至于各類玉米的香味,經(jīng)試驗分析筆者認為,各有千秋,不分伯仲,因消費者喜愛的香味類型會有不同,另外不同的栽培環(huán)境和加工條件也會對其有影響。
表4 玉米蒸煮氣味的氣體成分測定結(jié)果
[1]王波,劉正,郭鳳鵑.鮮食糯玉米品質(zhì)評價的分析[J].安徽農(nóng)學通報,2004,10(5):37-38,77
[2]李錫香.新鮮果蔬的品質(zhì)及其分析方法 [M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1994.
[3]屈淑平,張耀偉,崔崇士.大白菜綜合風味品質(zhì)的鑒定及其相關(guān)性狀研究 [J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2004,35(2):129-134
[4]劉正.鮮食糯玉米品質(zhì)綜合評價方法的探討 [J].安徽技術(shù)師范學院學報,2003,17(1):32-36
[5]曾三省.鮮食糯玉米的品種及其品質(zhì)評價 [J].上海農(nóng)業(yè)科技,2002,1:55-56
[6]劉春香,何啟偉,付明清.番茄、黃瓜的風味物質(zhì)及研究 [J].山東農(nóng)業(yè)大學學報 (自然科學版),2003,34(2):193-198
[7]侯建華,鄭紅麗,楊麗君,等.玉米種質(zhì)資源品質(zhì)性狀與主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報,2001,22(2):71-74
[8]GB 10220-88.中華人民共和國國家標準.感官分析方法總論[M].中國標準出版社,1989
[9]GB/T14195-93.中華人民共和國國家標準.感官分析選拔與培訓感官分析優(yōu)選評價員導則 [M].中國標準出版社,1993
[10]GB10221.1~4-88.中華人民共和國國家標準.感官分析術(shù)語[M].中國標準出版社,1989
[11]GB5497-85.中華人民共和國國家標準.糧食、油料檢驗水分測定法[M].中國標準出版社,1986
[12]GB2905-82.中華人民共和國國家標準.谷類、豆類作物種子粗蛋白質(zhì)測定法 (半微量凱氏法) [M].中國標準出版社,1983
[13]GB5515-85.中華人民共和國國家標準.糧食、油料檢驗粗纖維素測定法 [M].中國標準出版社,1986
[14]GB2906?82.中華人民共和國國家標準.谷類、油料作物種子粗脂肪測定方法 [M].中國標準出版社,1983
[15]李合生.植物生理生化試驗原理和技術(shù) [M].北京:高等教育出版社,2000,7
[16]植物可溶性糖和淀粉測定方法.北京農(nóng)學院農(nóng)業(yè)應(yīng)用新技術(shù)北京市重點實驗室.
[17]GB7648?87.中華人民共和國國家標準.水稻、玉米、谷子籽粒直鏈淀粉測定法[M].中國標準出版社,1987
[18]劉源,周光宏,徐幸蓮,等.固相微萃取及其在食品分析中的應(yīng)用 [J].食品與發(fā)酵工業(yè),2003,29(7);83-87
[19]宋雪皎,馬興林,關(guān)義新等.影響糯玉米鮮食品質(zhì)因素的研究 [J].玉米科學,2005,13(1):1152118
[20]劉鵬飛,王曉明,曾幕衡,等,鮮食型糯玉米香味品質(zhì)及育種應(yīng)用探討[C],第四屆全國鮮食玉米暨速凍果蔬大會專集,2008,7