張傳偉 宋述堯 趙春波 溫 濤 孫 凱
(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,吉林長春 130118)
隨著人們生活水平的提高,蔬菜品質(zhì)問題越來越受到人們的關(guān)注,尤其是營養(yǎng)品質(zhì)和衛(wèi)生品質(zhì),所以提高蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)問題成為蔬菜科研工作者首要解決的問題(趙冰,2003)。蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)不僅受遺傳因素的影響,還受到外界環(huán)境的影響,例如氣候、栽培方式、土肥等因素(翟鳳林 等,1991;劉龐源 等,2009)。
番茄(Lycopersicon esculentumMill.)產(chǎn)量高,營養(yǎng)價(jià)值高,倍受人們歡迎。本試驗(yàn)分析了吉林省市場上常見的25個(gè)番茄品種的營養(yǎng)成分,旨在篩選出綜合營養(yǎng)價(jià)值高的品種,為其合理應(yīng)用提供依據(jù)。
供試材料為吉林省市場常見的25個(gè)無限生長型番茄品種(系)(表1)。
試驗(yàn)在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜大棚中進(jìn)行,隨機(jī)排列,3次重復(fù)。小區(qū)面積8.3 m2,3行定植,行長5 m,每小區(qū)定植45株。2010年2月1日育苗,4月8日定植,栽培管理同常規(guī)管理。
表1 供試番茄品種(系)性狀及來源
從各小區(qū)隨機(jī)選取有代表性且成熟的5個(gè)番茄果實(shí),采用四分法,用組織搗碎機(jī)攪碎,進(jìn)行營養(yǎng)品質(zhì)的測定,3次重復(fù)。VC含量采用鉬藍(lán)比色法(高俊鳳,2006)測定;番茄紅素含量采用萃取比色法(呂鑫 等,2009)測定;可溶性固形物含量采用手持折光儀(黃曉鈺和劉鄰渭,2002)測定;可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250法(張治安 等,2004)測定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法(張治安 等,2004)測定;總酸度采用堿液滴定法(張治安 等,2004)測定;游離氨基酸含量采用茚三酮法(張治安 等,2004)測定;亞硝酸鹽含量采用國標(biāo)法(GB18406.1-2001)測定,硝酸鹽含量采用紫外分光光度計(jì)法(NY/T1279-2007)測定。
營養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法即X(μ)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin),然后采用劉建輝等(2005)的改進(jìn)方法,即營養(yǎng)品質(zhì)分為優(yōu)良指標(biāo)(VC、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、糖酸比、氨基酸)和不良指標(biāo)(亞硝酸鹽和硝酸鹽)。計(jì)算兩種營養(yǎng)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)的差值,差值越大,表明品種的營養(yǎng)品質(zhì)越好。
采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。
由表2可知,參試的25個(gè)番茄品種的VC、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、氨基酸、硝酸鹽和亞硝酸鹽含量及糖酸比均有明顯的基因型差異。
25個(gè)品種番茄的VC含量平均為623.9 mg·kg-1(FW),變幅為519.3~729.2 mg·kg-1(FW),品種間的變異系數(shù)較大,為10.32%;其中吉粉5號(hào)的VC含量最高,其次是金棚1號(hào),VC含量最低的是改良毛粉802;其他品種VC含量高于700 mg·kg-1(FW)的還有金冠5號(hào)、中雜106。
25個(gè)品種番茄的番茄紅素含量平均為 0.055 μg·mL-1,變幅為 0.011~0.117 μg·mL-1,品種間的變異系數(shù)很大,為 47.27%;其中秀光 306的番茄紅素含量最高,其次是北斗鑫粉(0.105 μg·mL-1),番茄紅素含量最低的是宇番1號(hào)。
25個(gè)品種番茄的可溶性固形物含量平均為4.03%,變幅為3.40%~4.40%,品種間的變異系數(shù)較小,為 5.96%;其中奧利安的可溶性固形物含量最高,中雜 106和宇番 1號(hào)次之,均為4.33%,可溶性固形物含量最低的是英超大果。
25個(gè)品種番茄的可溶性蛋白質(zhì)含量平均為1.82 mg·g-1,變幅為1.24~2.42 mg·g-1,品種間的變異系數(shù)較高,為19.23%;其中秀光306的可溶性蛋白質(zhì)含量最高,奧利安次之,可溶性蛋白質(zhì)含量最低的是精選賽歐1號(hào);其他品種可溶性蛋白質(zhì)含量高于2.0 mg·g-1的還有東農(nóng)708、北斗鑫粉、百利、金棚1號(hào)、中研988F1。
25個(gè)品種番茄的可溶性糖含量平均為3.76%,變幅為3.25%~4.17%,品種間的變異系數(shù)較小,為6.38%;其中東農(nóng)708的可溶性糖含量最高,精選賽歐1號(hào)最低;可溶性糖含量高于4.0%的品種還有金棚1號(hào)、宇番1號(hào)、改良毛粉802、秀光306。
25個(gè)品種番茄的糖酸比值平均為2.00 g·kg-1,變幅為1.15~2.68 g·kg-1,品種間的變異系數(shù)較大,為20.00%;其中四季粉紅的糖酸比最高,百利最低。
25個(gè)品種番茄的氨基酸含量平均為 69.37 μg·g-1,變幅為 45.87~150.72 μg·g-1,品種間的變異系數(shù)較大,為34.76%;其中百利的氨基酸含量最高,四季粉紅最低;氨基酸含量高于100 μg·g-1的品種還有倍盈和宇番1號(hào)。
表2 不同品種番茄的營養(yǎng)品質(zhì)比較分析
25個(gè)品種番茄的亞硝酸鹽含量平均為0.135 μg·g-1,變幅為0.064~0.333 μg·g-1,品種間的變異系數(shù)最大,為48.15%;其中四季粉紅的亞硝酸鹽含量最高,宇番1號(hào)最低。
25個(gè)品種番茄的硝酸鹽含量平均為221.30 μg·g-1,變幅為52.73~487.60 μg·g-1,品種間的變異系數(shù)較大,為47.50%,僅次于亞硝酸鹽含量;其中硝酸鹽含量最高的為東農(nóng)712,最低的是百利。
各品種的亞硝酸鹽和硝酸鹽含量均符合無公害蔬菜的標(biāo)準(zhǔn),亞硝酸鹽≤4.0 μg·g-1;硝酸鹽≤600 μg·g-1(GB18406.1-2001)。
番茄的營養(yǎng)品質(zhì)是一個(gè)綜合指標(biāo),其中包含VC、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、糖酸比、氨基酸、亞硝酸鹽和硝酸鹽等指標(biāo)。采用模糊數(shù)學(xué)的平均隸屬函數(shù)可將營養(yǎng)指標(biāo)分為優(yōu)劣。其中優(yōu)良指標(biāo)包括VC、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、糖酸比、氨基酸,不良指標(biāo)包括硝酸鹽和亞硝酸鹽。優(yōu)良品質(zhì)級(jí)別高,代表相關(guān)的優(yōu)良指標(biāo)含量高,不良品質(zhì)級(jí)別高,代表硝酸鹽和亞硝酸含量高;相反,不良品質(zhì)級(jí)別低,代表硝酸鹽和亞硝酸鹽含量低,以此級(jí)別分類作為評(píng)價(jià)番茄營養(yǎng)品質(zhì)的指標(biāo)。
從優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值可以看出(表3),優(yōu)良品質(zhì)級(jí)別居上(X>0.5)的品種有11個(gè),其中品質(zhì)最好的是秀光306,其次為東農(nóng)708、金棚1號(hào)、奧利安;優(yōu)良品質(zhì)級(jí)別居中(0.4<X<0.5)的品種有7個(gè);優(yōu)良品質(zhì)級(jí)別居下(X<0.4)的品種有7個(gè),其中X<0.3的品種有2個(gè),分別是精選賽歐1號(hào)和英超大果。
從不良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值可以看出(表3),不良品質(zhì)級(jí)別居上(X>0.5)的品種有3個(gè),分別是金冠5號(hào)、中研988F1和精選賽歐1號(hào),其中品質(zhì)最差的是金冠 5號(hào)和中研988F1,其X值高達(dá)0.8以上;不良品質(zhì)級(jí)別居中(0.4<X<0.5)的品種有 4個(gè),分別為粉冠 888F1、四季粉紅、北斗鑫粉和吉粉5號(hào);不良品質(zhì)級(jí)別居下(X<0.4)的品種有 18個(gè),其中X<0.2的品種有7個(gè),分別是百利、粉石頭、東農(nóng)712、宇番1號(hào)、倍盈、朝研219、朝研粉王,這 7個(gè)品種的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量均較小。
將優(yōu)良品質(zhì)級(jí)別居上(X>0.5)的11個(gè)品種(圖1-A)和不良品質(zhì)指標(biāo)級(jí)別居下(X<0.3)的 15個(gè)品種(圖1-B)的優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值與不良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值進(jìn)行比較,計(jì)算兩項(xiàng)指標(biāo)的差值,差值越大,說明該品種的 VC、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、氨基酸含量及糖酸比越高,而硝酸鹽和亞硝酸鹽含量越低,是綜合營養(yǎng)品質(zhì)較高的品種。
表3 不同品種番茄營養(yǎng)品質(zhì)的分析與評(píng)價(jià)
由圖1-A可知,優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)級(jí)別居上(X>0.5)的 11個(gè)品種中,優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)和不良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值的差值最大的是秀光306,差值達(dá)0.484 8;其他品種的差值從大到小依次為金棚1號(hào)、東農(nóng)708、宇番1號(hào)、美冠、東農(nóng)712、百利、奧利安、中雜106、吉粉5號(hào)、四季粉紅,其差值分別為0.440 5、0.402 9、0.364 1、0.344 6、0.344 3、0.332 0、0.276 6、0.253 9、0.126 1和0.050 3。
由圖1-B可知,不良品質(zhì)指標(biāo)級(jí)別居下(X<0.3)的15個(gè)品種中,優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)和不良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值的差值最大的是秀光 306,排在前5位還有朝研粉王、金棚1號(hào)、東農(nóng)708、宇番1號(hào);而居最后4位的是粉石頭、加利福218、瑞琦1號(hào)、改良毛粉802,其差值分別為0.194 7、0.135 6、0.126 3、0.078 0。
圖1 優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)與不良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值的比較
綜合優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)和不良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值的比較來看,綜合營養(yǎng)品質(zhì)較高的品種是秀光306、金棚1號(hào)、東農(nóng)708、宇番1號(hào)。其中秀光306的亞硝酸鹽和硝酸鹽含量分別為0.123 μg·g-1和342.64 μg·g-1,均符合無公害蔬菜標(biāo)準(zhǔn)(GB18406.1-2001)。
番茄的VC、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、糖酸比、氨基酸、硝酸鹽、亞硝酸鹽是評(píng)價(jià)番茄營養(yǎng)品種的重要指標(biāo),其中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量嚴(yán)重影響人們的飲食健康。所以降低番茄果實(shí)中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量,提高VC、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、氨基酸含量及糖酸比,成為蔬菜科研工作者首選的品質(zhì)育種目標(biāo)。劉建輝等(2005)研究表明不同番茄品種的可溶性固形物含量、總酸度、VC含量、番茄紅素含量差異明顯,可通過育種或選用高含量品種栽培,對(duì)提高這 4種營養(yǎng)成分含量有較大潛力;侯喜林等(2001)研究認(rèn)為可通過提高白菜干物質(zhì)、維生素、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖含量和適當(dāng)降低粗纖維含量來選育優(yōu)質(zhì)白菜品種。
本試驗(yàn)中,25個(gè)不同番茄品種間番茄紅素的變異系數(shù)為47.27%,其他指標(biāo)變異系數(shù)較大的還有游離氨基酸(34.76%)、糖酸比(20.00%)、可溶性蛋白質(zhì)(19.23%)、VC(10.32%),只有可溶性固形物和可溶性糖的變異系數(shù)較小,分別為5.96%和6.38%。由此可說明不同番茄品種之間變異系數(shù)較大的指標(biāo),可通過育種的方式增加相關(guān)優(yōu)良指標(biāo)的含量,培育出綜合營養(yǎng)品質(zhì)高的番茄品種。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,通過對(duì)優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)和不良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值比較來看,綜合營養(yǎng)價(jià)值較好的品種是秀光306、金棚1號(hào)、東農(nóng)708、宇番1號(hào)。
關(guān)于蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià),目前沒有統(tǒng)一的方法。程智慧等(1996)、張部昌等(1999)和齊敏等(2009)通過平均隸屬函數(shù)法分別對(duì)大蒜、蘿卜、菠菜進(jìn)行了營養(yǎng)品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)。劉建輝等(2005)、柏素花和朱月英(2008)分別對(duì)番茄和山楂進(jìn)行了綜合營養(yǎng)品質(zhì)的評(píng)價(jià)。田世龍和袁麗卿(1997)提出用計(jì)算相對(duì)營養(yǎng)值的方法來評(píng)價(jià)蘿卜等蔬菜的綜合營養(yǎng)品質(zhì)。本試驗(yàn)采用劉建輝等(2005)的方法,將番茄營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)分為優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)(VC、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖、糖酸比、氨基酸)和不良品質(zhì)指標(biāo)(硝酸鹽和亞硝酸鹽),分別計(jì)算各品種優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)和不良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值的差值,差值越大,說明優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)的含量越高,不良品質(zhì)指標(biāo)的含量越低,以此方法篩選營養(yǎng)品質(zhì)較好的番茄品種。本試驗(yàn)分析的結(jié)果與利用優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值篩選的結(jié)果相吻合,表明用此方法篩選番茄優(yōu)良品種是可行的。
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