高 佳，梁根云，田玉肖，羅靜紅，羅芳耀，李躍建，劉小俊

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，四川 成都 610066；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，四川 成都 610066；3.農(nóng)業(yè)部西南地區(qū)園藝作物生物學(xué)及種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，四川 成都 610066；4.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川 成都 610066)

【研究意義】黃瓜(CucumissativusL.)是重要的世界性蔬菜，栽培面積大，市場供應(yīng)面廣，經(jīng)濟(jì)效益高，對帶動種植戶增收和穩(wěn)定蔬菜消費(fèi)供應(yīng)影響力大。四川是全國重要的黃瓜產(chǎn)區(qū)，品種資源豐富[1]，開展黃瓜新品種品質(zhì)性狀的測試分析對明確品種資源特性和市場流通適宜性具有重要作用?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】現(xiàn)有研究對黃瓜品種農(nóng)藝性狀調(diào)查分析較多[2]，梁根云等[1]分析了77份四川黃瓜地方品種種質(zhì)資源的植物學(xué)特性和農(nóng)藝性狀，但并未對果實品質(zhì)性狀進(jìn)行測試。張秀榮等[3]調(diào)查了8個華南型黃瓜品種在四川種植的果實性狀和品質(zhì)性狀，探討了部分品質(zhì)指標(biāo)之間的潛在相關(guān)性，但對黃瓜重要的風(fēng)味特性尚未分析?！颈狙芯壳腥朦c】當(dāng)前，市場消費(fèi)需求已發(fā)生重要改變，消費(fèi)者對口感型、風(fēng)味型、營養(yǎng)型蔬菜品種日益青睞。因此，對適應(yīng)區(qū)域生態(tài)條件和消費(fèi)需求的地方主栽品種開展采后品質(zhì)綜合分析評價非常必要?！緮M解決的關(guān)鍵問題】近年來，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黃瓜育種團(tuán)隊先后選育出一批無苦味優(yōu)質(zhì)的華南型和華北型黃瓜新品種[4]，已在全國大面積栽培推廣。為進(jìn)一步明確新品種在成都地區(qū)栽種后的果實品質(zhì)特性，本文對比分析了8個新品種和對照品種采后外觀、營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)特性。此結(jié)果以期為明確品種品質(zhì)特性提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑 黃瓜：8個黃瓜品種統(tǒng)一種植于四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院新都試驗基地。采用營養(yǎng)杯育苗，2021年2月22日移栽，140 cm包溝開廂，1廂種植2行，株距35 cm，垂直繩索吊蔓栽培。試驗用黃瓜統(tǒng)一于4月23日隨機(jī)采收商品瓜，采收后2 h內(nèi)常溫運(yùn)送至實驗室分析測定。

1.1.2 主要儀器設(shè)備 電子天平：JA31002，上海精天電子儀器有限公司；游標(biāo)卡尺：上海恒量量具有限公司；酶標(biāo)儀：Synergy HTX，美國Bio Tek公司；色差儀：CR-400，日本Konica Minolta公司；冷凍離心機(jī)：5424R，德國Eppendorf公司；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：Intuvo 9000-5977B，美國Agilent公司；超高液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：U3000 UHPLC-Q-Exactive Focus，德國Thermo Fisher Scientific公司；色譜柱：Waters ACQUITY UPLC BEHC18，美國Waters公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理 每品種隨機(jī)挑選外觀整齊無明顯病害的9根黃瓜用于指標(biāo)測定。單果重、果形指數(shù)、可溶性固形物、瓜肉色差指標(biāo)逐一采用鮮樣測定，再將每品種9根黃瓜隨機(jī)分為3組(作為3個重復(fù))，切取腰部瓜肉測定組織含水率和Vc含量；3組重復(fù)腰部瓜肉采用液氮冷凍粉碎后保存于-80 ℃超低溫冰箱中，用于測定可溶性蛋白、反，順-2,6-壬二烯醛和葫蘆素C含量。

1.2.2 指標(biāo)測定 (1)單瓜重和果形指數(shù)。采用稱量法測定，果形指數(shù)記為單瓜長度與腰部直徑的比值。

(2)瓜肉色差。采用色差儀測定黃瓜橫切面瓜肉色差L*、a*和b*值。

(3)組織含水率。采用烘干法測定[5]，結(jié)果記為烘干后減少質(zhì)量占鮮重質(zhì)量的百分比。

(4)可溶性固形物(TSS)。擠出瓜肉汁液采用手持式糖度計測定。

(5)Vc含量。按照國標(biāo)GB 5009.86—2016[6]中2，6-二氯靛酚滴定法測定。

(6)可溶性蛋白含量。采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[5]測定。

(7)反，順-2,6-壬二烯醛含量。參考劉春香等[7]的方法，并稍作改進(jìn)。稱取5 g凍樣黃瓜粉末到頂空瓶中，采用頂空微固相萃取與氣質(zhì)聯(lián)用儀，利用選擇離子掃描技術(shù)測定黃瓜中特征風(fēng)味物質(zhì)反，順-2,6-壬二烯醛的含量。以反，順-2,6-壬二烯醛為標(biāo)準(zhǔn)品建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算樣品中反，順-2,6-壬二烯醛的含量。75 μm聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)萃取頭。色譜條件:色譜柱：HP-5MS(30 m0 mls mmmmlsi μm)；進(jìn)樣口溫度250 ℃，接口溫度：250 ℃；分流比：12∶1；載氣為高純氦氣，恒流流速1.0 mL/min；升溫程序：起始溫度36 ℃，然后以12 ℃/min的速率升至60 ℃，再以6 ℃/min升至140 ℃，最后以20 ℃/min升至240 ℃，保持10 min。質(zhì)譜條件：離子源溫度200 ℃，電離方式EI，電子能量70 eV。

表1 黃瓜品種信息

(8)葫蘆素C含量。稱取0.100 g冷凍干燥后的黃瓜粉末，甲醇定容至3 mL，用0.22 μm濾膜過濾后稀釋10倍上機(jī)測定。色譜條件：waters ACQUITY UPLC BEHC18(100 mm× 2.1 mm, 1.7 μm)色譜柱；水(A, 含0.1%甲酸，1 mM甲酸銨)-甲醇(B)為流動相，梯度洗脫(0 min，65%A，0～4 min，40%～65%A，4～4.2 min，10%～40%A，4.2～5 min，10%A，5～5.1 min，10%～65%A，5.1～6 min，65%A)；進(jìn)樣量1 μL。質(zhì)譜條件：加熱電噴霧離子源(HESI)溫度為350 ℃；毛細(xì)管電壓3.5 kV；離子傳輸管溫度350 ℃；鞘氣流速35 unit；輔助氣流速15 unit；Full MS/dd MS2掃描模式；一級質(zhì)譜分辨率為70 000，二級質(zhì)譜分辨率為17 500。

1.3 數(shù)據(jù)分析

單瓜重、果形指數(shù)、色差、TSS含量測定9個重復(fù)，組織含水率、Vc、可溶性蛋白、反，順-2,6-壬二烯醛和葫蘆素C含量測定3個重復(fù)，結(jié)果記為平均值±樣本標(biāo)準(zhǔn)差。采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和隸屬函數(shù)分析，采用IBM SPSS Statistics軟件進(jìn)行差異顯著性分析、相關(guān)性分析和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜品種基礎(chǔ)指標(biāo)數(shù)據(jù)

調(diào)查測試了8個黃瓜品種果實樣品指標(biāo)(表2)，其中華南型黃瓜品種5個(川綠2號、川綠5號、川綠11號、燕白和白絲條)，華北型黃瓜品種3個(川翠3號、川脆13號和津優(yōu)1號)。各測試指標(biāo)在品種間的變異系數(shù)在2.90%～44.54%，由大到小依次為：反，順-2,6-壬二烯醛含量>果形指數(shù)>蛋白質(zhì)含量>單果重>色差b*>Vc含量>可溶性固形物含量>色差L*>組織含水率，表明不同黃瓜品種樣品測試指標(biāo)間存在差異，反，順-2,6-壬二烯醛含量、果形和蛋白質(zhì)含量等指標(biāo)在品種間的差異較大?，F(xiàn)有研究認(rèn)為，反，順-2,6-壬二烯醛是黃瓜的特征香氣物質(zhì)，其含量的高低對黃瓜風(fēng)味具有重要影響[8]。可見，供試黃瓜品種在風(fēng)味和外形等指標(biāo)上與具有較大差異。

表2 黃瓜品種基礎(chǔ)指標(biāo)數(shù)據(jù)

所有測試指標(biāo)數(shù)據(jù)中，果形指數(shù)、色差(L*、a*、b*)和可溶性蛋白3項指標(biāo)在華南型和華北型兩類黃瓜品種中出現(xiàn)了明顯差異。相較而言，3個華北型黃瓜品種果形指數(shù)更大，果實偏長棒形，而5個華南型黃瓜品種瓜形為長圓形；華南型黃瓜品種瓜肉色差L*值顯著高于華北型黃瓜品種，且a*值顯著更高，b*值顯著更低，表明華南型黃瓜品種瓜肉顏色亮度更高，綠色更淡，而華北型黃瓜品種瓜肉綠色偏深；供試華北型黃瓜品種可溶性蛋白含量顯著高于華南型黃瓜品種，含量最高的品種為川翠3號，比川綠2號高2.06倍。此外，品種外觀照片也可以看出華北型黃瓜品種瓜皮為深綠色，表面多細(xì)密刺瘤，瓜把較長；而華南型黃瓜品種瓜皮顏色偏綠，表皮少刺平整，無明顯瓜把，其中白絲條品種瓜皮偏白色(圖1)。從上述指標(biāo)來看，華南型和華北型黃瓜品種不僅外觀指標(biāo)(果形、顏色)差異明顯，內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)(可溶性蛋白)也存在顯著差異。華南型和華北型是我國主要的兩種栽培類型(CucumissativusL.var.sativus)黃瓜種類[9]，調(diào)查表明華南型品種果實數(shù)量性狀變異系數(shù)普遍高于華北型品種，表明華南型品種果實外觀性狀較分散[10]。黃瓜皮和瓜肉顏色主要受葉綠素和類胡蘿卜素含量調(diào)節(jié)[9]，是重要的營養(yǎng)與商品價值，華南型黃瓜品種間較大的外觀品質(zhì)差異可能與區(qū)域性育種目標(biāo)和消費(fèi)需求多元化有關(guān)[10]。本試驗中，5個華南型黃瓜品種在單瓜重、外觀果形、色澤等性狀上品種間差異也更明顯。

將8個品種其余幾項測試指標(biāo)進(jìn)行比較，單瓜重在177～275 g，其中川綠5號、燕白和川翠13號單瓜重顯著最低；而川綠2號、川綠11號、白絲條、川翠3號和津優(yōu)1號單瓜重均在200 g以上，果實單瓜重與品種產(chǎn)量密切相關(guān)。供試品種瓜肉組織含水率在89.73%～95.97%，品種間差異不顯著?？扇苄怨绦挝锖蚔c是黃瓜重要的營養(yǎng)品質(zhì)，供試品種可溶性固形物含量均值在2.97%～3.76%，其中川綠5號在所有品種中顯著最高，口感甜，而燕白顯著最低。所有樣品中川綠2號、川綠5號、川綠11號和川翠13號瓜肉Vc含量相對較高，在16.85～17.95 mg/100g；而白絲條、川翠3號和津優(yōu)1號瓜肉Vc含量相對較低。

蔬菜的風(fēng)味主要由含有的不同芳香物質(zhì)決定，其特征風(fēng)味常常受到較少的一種或幾種化合物決定[11]。對黃瓜的特征性香味物質(zhì)反，順-2,6-壬二烯醛測定表明，多數(shù)華南型品種黃瓜風(fēng)味高于華北型品種，其中川綠5號和川綠11號瓜肉中反，順-2,6-壬二烯醛含量比對照燕白和津優(yōu)1號高1倍以上，表現(xiàn)為鮮食有較濃郁的黃瓜香味。黃瓜果實中除了特征香氣物質(zhì)，還存在一種特征苦味物質(zhì)。

研究表明，葫蘆素(Cucurbitacin)是葫蘆科蔬菜特有的苦味物質(zhì)，既存在于葉片和植株中，也存在于果實內(nèi)，葫蘆素C是存在于果實內(nèi)的苦味物質(zhì)[12]。測試了黃瓜果實中葫蘆素C含量表明，8個品種中僅有川綠2號、燕白和白絲條果實中檢測出葫蘆素C含量，鮮食口感表現(xiàn)為瓜肉有明顯苦味；其余5個品種均未檢出葫蘆素C含量，鮮食瓜肉無苦味。黃瓜的風(fēng)味形成受到品種遺傳特性、環(huán)境條件、栽培管理水平等多種因素影響[12]，作為鮮食黃瓜，育種家和消費(fèi)者更傾向于選擇香味濃郁、無苦味、口感甜的黃瓜品種。

2.2 品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性分析

剔除葫蘆素C含量指標(biāo)，對樣品測試指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析表明(表3)，瓜肉色差a*和b*值呈極顯著負(fù)相關(guān)性，色差L*和b*值呈顯著負(fù)相關(guān)性；果形指數(shù)和色差L*、a*、b*值均表現(xiàn)出顯著相關(guān)性；可溶性蛋白和果形指數(shù)、色差L*、a*、b*值也表現(xiàn)出顯著相關(guān)性；反，順-2,6-壬二烯醛含量與色差a*值呈顯著正相關(guān)；其余指標(biāo)間無顯著相關(guān)性。張秀榮等[3]對8個華南型黃瓜品種品質(zhì)分析表明，可溶性糖含量與含水量顯著正相關(guān)，Vc與含水量、可溶性糖顯著負(fù)相關(guān)，而本實驗中測試品種品質(zhì)指標(biāo)間未出現(xiàn)類似結(jié)果?？梢?，不同品種測試指標(biāo)間相關(guān)性關(guān)系存在差異，擴(kuò)大測試品種樣本量和增加測定指標(biāo)數(shù)量更有利于結(jié)果的準(zhǔn)確性和代表性。

表3 黃瓜測試指標(biāo)間的相關(guān)性

2.3 品質(zhì)指標(biāo)的隸屬函數(shù)分析與排序

隸屬函數(shù)分析可反應(yīng)樣本間多個測試指標(biāo)構(gòu)成的綜合性狀水平，采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對黃瓜品種樣品測試的4種品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了綜合評價，將所有指標(biāo)定義為優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)，即值越大越好，計算樣品的平均隸屬函數(shù)值(表4)。8個黃瓜品種平均隸屬函數(shù)值由大到小依次為：川綠5號、川綠11號、川翠13號、川翠3號、白絲條、川綠2號、津優(yōu)1號和燕白。上述結(jié)果表明，川綠5號和川綠11號在所有供試品種中綜合品質(zhì)表現(xiàn)最優(yōu)，平均隸屬函數(shù)值均大于0.64，表現(xiàn)為甜度高、營養(yǎng)好、風(fēng)味濃、無苦味；而燕白綜合品質(zhì)表現(xiàn)相對最低。

表4 各品種品質(zhì)綜合比較分析

2.4 黃瓜品質(zhì)形狀的聚類分析

將8個黃瓜品種所有測試指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，采用Word聚類方法計算歐氏距離(圖2)。可以清晰看出，8個品種首先被分成2大類，第I類包括5個華南型黃瓜品種，第II類包括3個華北型黃瓜品種。第I類華南型黃瓜品種組隨后被分為2個亞類，第一亞類包括川綠2號、燕白和白絲條，綜合品質(zhì)一般，果肉有苦味；第二亞類包括川綠5號和川綠11號，綜合品質(zhì)較優(yōu)，風(fēng)味濃，無苦味。第II類華北型黃瓜品種組也被分為2個亞類，第一亞類包括川綠13號和津優(yōu)1號；第二亞類包括川翠3號。上述結(jié)果表明，華南型黃瓜和華北型黃瓜品種采后品質(zhì)存在明顯差異，采用聚類方法可以將兩種黃瓜類型進(jìn)行品質(zhì)分類。李虹[13]對74份黃瓜材料測試指標(biāo)進(jìn)行聚類分析表明，通過形態(tài)學(xué)指標(biāo)也可以將不同來源的華南型、華北型黃瓜進(jìn)行區(qū)分?？梢?，華南型和華北型黃瓜在遺傳特性、形態(tài)特性、品質(zhì)特性等方面均存在較大差異，可以通過相關(guān)測定指標(biāo)對品種進(jìn)行輔助分類。

3 結(jié) 論

(1)測定了5個華南型和3個華北型黃瓜品種在成都地區(qū)種植的采后外觀、營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)，表明品種間反，順-2,6-壬二烯醛、果形指數(shù)和蛋白質(zhì)含量等指標(biāo)變異系數(shù)較大，品種間存在明顯差異；華南型和華北型品種在外觀形態(tài)、色澤、可溶性蛋白、風(fēng)味等指標(biāo)上差異明顯；華南型川綠5號和川綠11號黃瓜果肉中反，順-2,6-壬二烯醛含量顯著高于其他品種，且未檢出葫蘆素C含量。

(2)測試指標(biāo)的相關(guān)性分析表明，瓜肉色差與果形指數(shù)、可溶性蛋白含量間存在顯著相關(guān)性，反，順-2,6-壬二烯醛含量與色差a*值呈顯著正相關(guān)性，為進(jìn)一步通過瓜肉顏色預(yù)測果實品質(zhì)和風(fēng)味提供了潛在可能性。

(3)采用隸屬函數(shù)法對黃瓜樣品內(nèi)在品質(zhì)綜合分析表明，川綠5號和川綠11號在供試品種中綜合品質(zhì)最優(yōu)，表現(xiàn)為風(fēng)味濃、無苦味、口感甜。

(4)對供試黃瓜品種所有測試指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，8個品種被清晰分為華南型和華北型兩大類，該方法可以作為黃瓜品種的品質(zhì)分類方法。