程玉靜,陳國(guó)清,石明亮,陸虎華,郝德榮,冒宇翔,黃小蘭,張振良,周廣飛,趙浚宇,薛 林

(江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 南通 226541)

糯玉米淀粉RVA特征譜與品嘗評(píng)分相關(guān)性研究

程玉靜,陳國(guó)清,石明亮,陸虎華,郝德榮,冒宇翔,黃小蘭,張振良,周廣飛,趙浚宇,薛 林*

(江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 南通 226541)

測(cè)定了63份不同來(lái)源的糯玉米種質(zhì)的淀粉RVA譜及蒸煮食味品質(zhì)品嘗評(píng)分值,分析了RVA譜各特征值間及其與各品嘗指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系,比較了優(yōu)質(zhì)和劣質(zhì)食味糯玉米種質(zhì)間RVA特征值的差異。結(jié)果表明：峰值黏度、谷值黏度、終值黏度和崩解值兩兩間均呈極顯著正相關(guān);峰值黏度﹥1200 RVU、谷值黏度﹥1100 RVU、崩解值﹥120 RVU、峰值時(shí)間﹤6 min的糯玉米可能具有較優(yōu)的食味品質(zhì)。

糯玉米;食味品質(zhì);RVA特征譜；淀粉；相關(guān)性

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,鮮食糯玉米已經(jīng)成為人們餐桌上的一道新型佳肴。鮮食糯玉米棒香甜可口,風(fēng)味獨(dú)特,營(yíng)養(yǎng)豐富,深受我國(guó)廣大民眾的青睞。鮮食糯玉米品質(zhì)是決定一個(gè)品種的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和衡量該品種的首要標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我國(guó)市場(chǎng)需要和加工要求,品質(zhì)方面主要考慮食味品質(zhì)、商業(yè)品質(zhì)、加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)四個(gè)方面[1]。食味品質(zhì)又叫品嘗品質(zhì)、食用品質(zhì),品嘗品質(zhì)是鮮食型玉米品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)之首,它包括色澤、氣味和風(fēng)味、甜糯性、柔嫩性和果皮的厚薄共5個(gè)指標(biāo)。

目前生產(chǎn)上玉米食味品質(zhì)評(píng)價(jià)一直采用“品嘗”法,但這一方法的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和可操作性屢遭質(zhì)疑[2-5]。因這一方法可能會(huì)隨品嘗人的年齡、性別、地區(qū)等方面的差異而對(duì)相同品種的品嘗結(jié)果產(chǎn)生較大差異,而且一次品嘗品種過(guò)多或品嘗頻度過(guò)高也會(huì)影響結(jié)果的正確性,對(duì)一組試驗(yàn)玉米品種的食味評(píng)價(jià)往往需要幾周甚至幾個(gè)月[6-7]。這種情況致使食味優(yōu)良的基因型可能被淘汰,最終育成品種的食味可能不盡如人意,給優(yōu)質(zhì)糯玉米育種帶來(lái)了很大的盲目性。澳大利亞Newport Scientific儀器公司開(kāi)發(fā)的黏度速測(cè)儀(Rapid Visco-Analyzer, RVA)逐漸在稻米食味品質(zhì)測(cè)定中得到了應(yīng)用[8-10],該儀器測(cè)定一份樣品只需12.5 min,樣品量?jī)H需要3 g左右,具有快速、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、重復(fù)性好等特點(diǎn)。前人研究表明稻米R(shí)VA譜特征值與蒸煮食味品質(zhì)關(guān)系密切,特別是崩解值、消減值、回復(fù)值等特征值能較好地反映稻米蒸煮食味品質(zhì)的優(yōu)劣,而且也提出了區(qū)分優(yōu)質(zhì)米品種的RVA譜特征指標(biāo)值。關(guān)于鮮食糯玉米R(shí)VA特征值與品嘗評(píng)分間的相關(guān)性已有所研究,例如劉萍報(bào)道品嘗評(píng)分分別與峰值黏度、終值黏度、崩解值、籽粒粗淀粉含量呈顯著或極顯著正相關(guān),但此方面的研究還比較少。本文對(duì)大量鮮食糯玉米材料的RVA特征值和品嘗評(píng)分間的相關(guān)性和定量關(guān)系進(jìn)行了研究,以期為RVA譜測(cè)定成為優(yōu)質(zhì)糯玉米育種的輔助選擇技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

糯玉米材料63個(gè),包括自交系16個(gè)、雜交種47個(gè)。于2016年正季將這些材料種植于江蘇沿江地區(qū)農(nóng)科所試驗(yàn)農(nóng)田。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),栽培措施按常規(guī)要求實(shí)施。在吐絲前各小區(qū)選有代表性、長(zhǎng)勢(shì)一致的植株20株套袋；在吐絲后2～3 d進(jìn)行人工自交授粉,并掛牌標(biāo)記；于玉米乳熟期摘取標(biāo)記的果穗,進(jìn)行各項(xiàng)分析和測(cè)定。

1.3 籽粒淀粉黏質(zhì)性的測(cè)定

采用濕磨法分離樣本籽粒的皮漿,將漿液離心3次脫去蛋白質(zhì),再用無(wú)水酒精溶解沉淀物，離心3次；經(jīng)充分脫水后用乙醚溶解，離心脫脂2次；采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的32D型RVA,按照ST201(食用糯性淀粉的RVA黏度)方法測(cè)定淀粉黏度的特征值：峰值黏度(peak viscosity, PV)、谷值黏度(trough viscosity, TV)、終值黏度(final viscosity, FV)、崩解值(break down, BD)、消減值(set back, SB)、回復(fù)值(consistence, CS)、峰值時(shí)間(PT)和糊化溫度(PTP)。其中BD=PV-TV,SB=FV-PV,CS=FV-TV。RVA譜中的糊化溫度定義為黏度開(kāi)始增加時(shí)的溫度,即淀粉粒發(fā)生不可逆崩解時(shí)的溫度,是熟化給定試樣所需要的最低溫度。峰值時(shí)間是指峰值黏度出現(xiàn)所需的時(shí)間。

1.4 蒸煮品嘗品質(zhì)的評(píng)價(jià)

按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 52322002進(jìn)行玉米蒸煮品嘗品質(zhì)的評(píng)價(jià)。品嘗人員由5人組成,為國(guó)家甜、糯玉米品種試驗(yàn)東南區(qū)品質(zhì)檢測(cè)人員。各指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:色澤滿分為7分,色澤純正亮麗的得7分,色澤灰暗的得4分,1分一個(gè)級(jí)別逐級(jí)遞減;氣味風(fēng)味滿分為17分,有良好風(fēng)味的得17分,有特殊怪味的得11分,每2分一個(gè)級(jí)別逐級(jí)遞減;糯性滿分為18分,糯性好且糯中帶甜的得18分,不糯不甜者得10分,每3分一個(gè)級(jí)別逐級(jí)遞減;柔嫩性滿分為10分,口感柔軟細(xì)膩的得10分,口感硬的得7分,每1分一個(gè)級(jí)別逐級(jí)遞減;皮厚薄滿分為18分,皮薄無(wú)渣的得18分,皮渣明顯者得10分,每3分一個(gè)級(jí)別逐級(jí)遞減。最后,再把各指標(biāo)的得分相加得綜合評(píng)分。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理分析采用Microsoft Excel 2007和SPSS 17.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

63個(gè)糯玉米材料RVA譜8個(gè)特征值PV、TV、FV、BD、SB、CS、PT和PTP的變幅分別為541～1600 RVU、541～1405 RVU、763～1709 RVU、-19～195 RVU、-18～710 RVU、147～706 RVU、5.13～7.20 min、69.85～79.55 ℃，平均值分別為1090.2 RVU、1046.2 RVU、1314.8 RVU、44.0 RVU、224.6 RVU、268.6 RVU、6.72 min、73.1 ℃，標(biāo)準(zhǔn)差分別是225.01 RVU、183.32 RVU、185.43 RVU、58.62 RVU、83.85 RVU、108.78 RVU、0.57 min、1.72 ℃。在鮮食糯玉米蒸煮食味品嘗評(píng)分中6項(xiàng)指標(biāo)色澤、氣味風(fēng)味、糯性、柔嫩性、皮厚薄、總分的變幅分別為4.0～7.0、11.0～16.4、11.0～17.6、7.0～12.5、11.8～18.3、50.0～67.4分,平均得分分別為5.88、14.07、14.70、8.09、14.83和57.57分,標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.62、1.35、1.30、0.94、1.27和4.12分。表明63份糯玉米材料的RVA譜特征值和品嘗評(píng)分變異廣泛,所選糯玉米材料的食味品質(zhì)差異較大,所對(duì)應(yīng)的RVA譜的特征值差異也較大。

2.1 RVA各特征值間的相關(guān)性

在RVA譜特征值的構(gòu)成上,峰值黏度PV、谷值黏度TV和終值黏度FV是3個(gè)最基本的指標(biāo),可以反映RVA譜的基本特征。由表1可知：PV、TV、FV三個(gè)指標(biāo)兩兩間均呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)都在0.877以上,最高達(dá)0.979；BD分別與PV、TV、FV間呈極顯著正相關(guān)；PV、TV分別與CS、PT、PTP間,BD分別與CS、PT間均呈極顯著負(fù)相關(guān),其中BD與PT間相關(guān)系數(shù)達(dá)-0.737；SB分別與CS、PT間,CS分別與PT、PTP間,PT與PTP間均呈極顯著正相關(guān),其中SB與CS間相關(guān)系數(shù)達(dá)0.846。說(shuō)明糯玉米淀粉RVA譜的各特征值間存在明顯的相關(guān)性。

2.2 各品嘗指標(biāo)評(píng)分間的相關(guān)性

糯玉米食味品質(zhì)是一個(gè)綜合指標(biāo),主要是玉米入口咀嚼時(shí)的綜合感覺(jué)。品嘗法主要是通過(guò)糯性、皮厚薄、氣味風(fēng)味、柔嫩性和色澤等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定，這些指標(biāo)的最高分值分別為18、18、17、10和7分,總分70分,其中糯性、皮厚薄和氣味風(fēng)味所占分值較大。由表2可知,在糯玉米食味品嘗評(píng)分中，除柔嫩性與皮厚薄間呈顯著正相關(guān)外,各指標(biāo)間以及各指標(biāo)與總分間均呈極顯著正相關(guān)，其中氣味風(fēng)味、糯性與總分間的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了0.806和0.847,說(shuō)明氣味風(fēng)味和糯性是影響糯玉米品嘗評(píng)分最主要的兩個(gè)指標(biāo)。

表1 糯玉米淀粉RVA譜各特征值間的相關(guān)性

注：“*”表示顯著相關(guān)；“**”表示極顯著相關(guān)。下同。

表2 在糯玉米食味品嘗評(píng)分中各指標(biāo)間的相關(guān)性

2.3 RVA特征值與品嘗評(píng)分指標(biāo)間的相關(guān)性

由表3可知：糯玉米淀粉RVA特征值中的PV、TV、FV和BD與品嘗各指標(biāo)間均呈極顯著正相關(guān)；CS與品嘗各指標(biāo)間均呈極顯著負(fù)相關(guān)；PT除與柔嫩性呈顯著負(fù)相關(guān)外,與其余品嘗指標(biāo)間均呈極顯著負(fù)相關(guān)；PTP與糯性和總分間均呈極顯著負(fù)相關(guān),與色澤和氣味風(fēng)味間均呈顯著負(fù)相關(guān)；PV、TV、FV、BD與總分間均呈極顯著正相關(guān)；PT、CS、PTP與總分間均呈極顯著負(fù)相關(guān)。說(shuō)明糯玉米若具有較高的峰值黏度、谷值黏度和崩解值,具有較短的峰值時(shí)間,則其食味品質(zhì)會(huì)較好；反之,則食味品質(zhì)較差。PV、BD、PT與糯性和氣味風(fēng)味間較高的相關(guān)系數(shù)也表明RVA特征值主要是通過(guò)糯性和氣味風(fēng)味來(lái)影響糯玉米的綜合評(píng)分的。

表3 糯玉米淀粉RVA特征值與各品嘗評(píng)分指標(biāo)間的相關(guān)性

2.4 RVA譜特征值在食味品質(zhì)上的差異

為了進(jìn)一步明確RVA譜特征值與食味品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系,我們以食味評(píng)分總分為劃分食味品質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn),從63個(gè)糯玉米種質(zhì)中選取食味品質(zhì)總分在60分以上的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)18個(gè),食味品質(zhì)總分在52分以下的劣質(zhì)種質(zhì)8個(gè)。對(duì)食味品質(zhì)優(yōu)劣不同組別的RVA值進(jìn)行t測(cè)驗(yàn),將結(jié)果列于表4。

從表4中可以看出,能夠反映糯玉米食味品質(zhì)差異的RVA譜特征值有峰值黏度、谷值黏度、終值黏度、崩解值、消減值和峰值時(shí)間,即8個(gè)特征值中只有回復(fù)值和糊化溫度在食味品質(zhì)優(yōu)劣不同的兩個(gè)組別間沒(méi)有顯著差異。

綜合RVA特征值與食味評(píng)分總分間的相關(guān)系數(shù),我們認(rèn)為食味品質(zhì)優(yōu)良的糯玉米淀粉RVA特征值表現(xiàn)為峰值黏度、谷值黏度、崩解值較高,峰值時(shí)間較短。從具體指標(biāo)看,峰值黏度﹥1200 RVU、谷值黏度﹥1100 RVU、崩解值﹥120 RVU、峰值時(shí)間﹤6 min的糯玉米食味品質(zhì)可能較優(yōu);峰值黏度﹤900 RVU、谷值黏度﹤900 RVU、崩解值<0 RVU、峰值時(shí)間﹥7 min的糯玉米食味品質(zhì)可能表現(xiàn)劣質(zhì)。

表4 食味品質(zhì)不同的糯玉米品種在RVA譜上表現(xiàn)的差異

注：表中“**”表示兩組間差異達(dá)到極顯著水平。

3 討論

在本試驗(yàn)中，不同糯玉米材料的品嘗評(píng)分變幅較大,基本上代表了不同的食味品質(zhì)。不同品嘗評(píng)分的糯玉米材料間RVA譜各特征值變化明顯,變幅較大,表明不同食味品質(zhì)的糯玉米材料在RVA譜特征值上存在著廣泛的變異,這為以RVA特征譜區(qū)分不同食味品質(zhì)的糯玉米材料提供了前提條件。

淀粉糊化是淀粉的一個(gè)重要性質(zhì)。糊化是指淀粉顆粒在過(guò)量水分條件下受熱,充分膨脹,形成粘稠淀粉糊的過(guò)程。淀粉的這種潤(rùn)脹糊化特性對(duì)淀粉質(zhì)材料的加工性能以及食品的質(zhì)構(gòu)和口感都有較大的影響[11-12]。RVA是將淀粉糊化全過(guò)程與實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)定融為一體,從而得到一條糊化曲線,由曲線上可以得到各個(gè)特征值。淀粉的RVA譜可較好地反映淀粉的糊化特性,是評(píng)價(jià)淀粉物理品質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。RVA譜特征值與小麥和稻米的食味品質(zhì)間的關(guān)系已經(jīng)有較多的報(bào)道。峰值黏度可能是決定面條品質(zhì)優(yōu)劣的最有效參數(shù)[13],已被廣泛地用于預(yù)測(cè)日本白鹽面條和中國(guó)黃堿面條[14-17]的食用品質(zhì)。崩解值、回復(fù)值和消減值可以作為稻米食味品質(zhì)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)指標(biāo),公認(rèn)食味較好的品種RVA譜往往崩解值大于100 RVU,而消減值低于25 RVU;相反,食味差的品種崩解值大多低于35 RVU,而消減值大于80 RVU。本試驗(yàn)相關(guān)分析結(jié)果表明：糯玉米食味評(píng)分總分與峰值黏度(PV)、谷值黏度(TV)和崩解值均呈極顯著正相關(guān),且相關(guān)系數(shù)都在0.64以上;與峰值時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)達(dá)-0.671。說(shuō)明以RVA譜反映糯玉米的食味優(yōu)劣具備可行性,可以用峰值黏度、谷值黏度、崩解值和峰值時(shí)間作為選擇食味品質(zhì)優(yōu)良糯玉米的有效指標(biāo)。崩解值與總評(píng)分間的相關(guān)系數(shù)最高，達(dá)0.884,也與稻米上的研究結(jié)果一致,說(shuō)明崩解值可以作為最有效的指標(biāo)。

通過(guò)進(jìn)一步分析,我們發(fā)現(xiàn)食味品質(zhì)優(yōu)良的糯玉米,其峰值黏度﹥1200 RVU,谷值黏度﹥1100 RVU,崩解值﹥120 RVU,峰值時(shí)間﹤6 min;食味劣質(zhì)的糯玉米,其峰值黏度和谷值黏度均低于900 RVU,崩解值為負(fù)值,峰值時(shí)間長(zhǎng)于7 min。

RVA譜測(cè)定需要的樣品量少,操作簡(jiǎn)單,重復(fù)性好,其測(cè)定條件是模擬糯玉米的蒸煮過(guò)程,其指標(biāo)能較貼切地反映材料的口感和質(zhì)地,因此在育種中RVA譜特征值可以作為對(duì)糯玉米蒸煮食用品質(zhì)評(píng)價(jià)的輔助指標(biāo)。

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StudyonCorrelationbetweenStarchRVACharacteristicSpectrumandTastingEvaluationScoreofWaxyCorn

CHENG Yu-jing, CHEN Guo-qing, SHI Ming-liang, LU Hu-hua, HAO De-rong, MAO Yu-xiang, HUANG Xiao-lan, ZHANG Zhen-liang, ZHOU Guang-fei, ZHAO Jun-yu, XUE Lin*

(Institute of Agricultural Sciences in Riverside Region of Jiangsu, Nantong 226541, China)

The author determined the starch RVA spectrum and cooking and eating quality evaluation score of 63 waxy corn germplasm resources, analyzed the correlations among various characteristic values of RVA spectrum, as well as the correlations between characteristic values of starch RVA spectrum and different tasting evaluation indexes, and compared the differences in characteristic values of starch RVA spectrum between high-quality-taste and low-quality-taste waxy corn germplasm resources. The results showed that: there were very significantly positive correlations among peak viscosity, trough viscosity, final viscosity and breakdown value each other; the waxy corn germplasm resources with the following characteristic values of starch RVA spectrum maybe had a better eating quality: peak viscosity﹥1200 RVU, trough viscosity﹥1100 RVU, breakdown value﹥120 RVU, and peak time﹤6 min.

Waxy corn; Eating quality; RVA characteristic spectrum; Starch; Correlation

2017-07-04

江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20141241);江蘇省三新工程項(xiàng)目(SXGC[2015]105);南通市科技局項(xiàng)目(MS22016076、MS12015073)。

程玉靜(1984─),女,河南南陽(yáng)人,助理研究員,碩士,研究方向?yàn)轷r食玉米育種與栽培。*通訊作者:薛林。

S513.033

A

1001-8581(2017)11-0021-04

(責(zé)任編輯:黃榮華)