任思鈴,朱雪云,閆立英,李曉麗
(河北省特色園藝種質(zhì)挖掘與創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院 河北秦皇島 066004)
澀味是園藝產(chǎn)品常見的一種口感品質(zhì),表現(xiàn)為口腔中持續(xù)的收斂、皺縮、粗糙或干燥之感。前人研究顯示,澀味是由于澀味物質(zhì)與口腔中唾液蛋白產(chǎn)生絡(luò)合物以及沉淀物所形成的[1]?,F(xiàn)階段,黃瓜的口感品質(zhì)越來越受到消費(fèi)者和育種者的重視。黃瓜作為一種鮮食為主的蔬菜,澀味是影響其鮮食口感的一大不良因素。因此,培育低澀味黃瓜品種已經(jīng)成為育種家的一個(gè)重要育種目標(biāo)。
了解黃瓜種質(zhì)資源澀味性狀的變異范圍,對(duì)黃瓜澀味極端材料進(jìn)行評(píng)價(jià)和篩選,有利于選育低澀味的黃瓜品種。因此高效快速評(píng)價(jià)黃瓜種質(zhì)資源的澀味程度并準(zhǔn)確區(qū)分和篩選低澀味的資源或品種是黃瓜澀味育種急需解決的關(guān)鍵技術(shù)。液相色譜技術(shù)是現(xiàn)階段測(cè)定物質(zhì)成分含量的常用方法[2],但需進(jìn)行樣品前處理,操作相對(duì)復(fù)雜、用時(shí)相對(duì)較長、費(fèi)用高,況且引起黃瓜澀味產(chǎn)生的物質(zhì)成分在學(xué)術(shù)界還存在分歧,液相色譜分析技術(shù)目前難以在黃瓜澀味育種中大規(guī)模使用和推廣。
澀味是人的口腔感覺,感官評(píng)價(jià)可以反映人們對(duì)黃瓜澀味的接受程度,可以直觀地評(píng)判黃瓜澀味品質(zhì),操作簡(jiǎn)單、快速,是黃瓜種質(zhì)資源評(píng)價(jià)和關(guān)鍵澀味物質(zhì)研究中不可缺少的一環(huán)。此外,黃瓜澀味物質(zhì)形成和代謝相關(guān)基因的定位和挖掘、環(huán)境因素如何影響澀味的產(chǎn)生等科學(xué)問題的解答同樣離不開澀味感官評(píng)價(jià)。
現(xiàn)階段黃瓜澀味感官評(píng)價(jià)大多只是風(fēng)味品質(zhì)評(píng)價(jià)分析研究中的一小部分,沒有根據(jù)黃瓜澀味物質(zhì)性狀設(shè)計(jì)適合的感官評(píng)價(jià)方法,尚未建立成熟的感官評(píng)價(jià)體系[3]。因此研究一種能快速、準(zhǔn)確和穩(wěn)定評(píng)價(jià)黃瓜澀味的感官評(píng)價(jià)方法在育種和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域均具有重要意義。筆者針對(duì)黃瓜澀味的特性,探索黃瓜澀味感官評(píng)價(jià)的方法,利用該方法對(duì)黃瓜種質(zhì)資源進(jìn)行澀味評(píng)價(jià)與品種篩選,為選育好吃低澀味的黃瓜奠定基礎(chǔ)。
黃瓜澀味口感評(píng)價(jià)相關(guān)試驗(yàn)所用黃瓜均在2021 年4 月于秦皇島農(nóng)副產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)購置,共4份材料,每份材料各3 根。種質(zhì)資源澀味評(píng)價(jià)分析使用黃瓜種質(zhì)資源228 份,其中已知生態(tài)型216份,包括華南型148 份、華北型46 份、歐洲溫室型11 份、美國加工型11 份,種子由河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院黃瓜課題組提供。2021 年4 月于河北省昌黎縣施各莊大棚定植,正常田間管理。黃瓜材料均在商品瓜的全采收期,取無病害、商品性佳的商品瓜進(jìn)行感官評(píng)價(jià),試驗(yàn)設(shè)置3 次重復(fù)。
1.2.1 評(píng)價(jià)小組建立及口感定性描述分析 按照GB/T 16291.1-2012[4]在河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院中選拔10 名師生作為黃瓜澀味感官評(píng)價(jià)員,進(jìn)行包括學(xué)習(xí)感官分析理論、識(shí)別與使用感官特性和標(biāo)度等感官描述性分析培訓(xùn)及黃瓜澀味感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)。
為進(jìn)一步篩選黃瓜的澀味指標(biāo),以前期收集整理文獻(xiàn)為澀味感官描述詞為參考,再經(jīng)過討論、篩選和歸類后,匯總不同強(qiáng)度澀味的感官特征描述詞。利用建立的黃瓜澀味感官特征描述詞對(duì)黃瓜資源進(jìn)行定量描述分析。將隨機(jī)編碼的樣品分送給評(píng)價(jià)員,評(píng)價(jià)員根據(jù)對(duì)澀味的描述詞,用以1 為增量的1~6 的評(píng)分尺度進(jìn)行黃瓜澀味強(qiáng)度定量評(píng)分,其中0 表示不澀,1~2 表示微澀,3~4 表示澀,5~6 表示很澀。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 黃瓜澀味感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.2.3 不同品嘗部位對(duì)澀味評(píng)價(jià)的影響 采用扇形瓜條切分法將黃瓜切分好后,停置1 分鐘,各位評(píng)價(jià)員使用舌尖舔觸橫切面果皮附近以及瓜瓤處溢出汁液給予評(píng)價(jià)。為保證評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性,評(píng)價(jià)員在每次評(píng)價(jià)后用蘇打水漱口,并休息5 min,然后評(píng)估下一個(gè)樣品。試驗(yàn)參考GB/T 10221-2021[5]對(duì)澀味進(jìn)行評(píng)價(jià)描述,評(píng)價(jià)員對(duì)應(yīng)描述詞匯打分,打分結(jié)束后利用SPSS 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。分析不同品嘗部位對(duì)澀味評(píng)價(jià)的影響,選擇澀味明顯、易于評(píng)價(jià)員評(píng)價(jià)分級(jí)的部位用于后續(xù)試驗(yàn)。
1.2.4 不同切分方法對(duì)澀味評(píng)價(jià)的影響 將同一資源黃瓜采用扇形瓜條切分法、切片法、切除瓜把法3 種切分方法進(jìn)行切分,具體操作如圖1 所示。停置1 min 后,多位評(píng)價(jià)員進(jìn)行評(píng)價(jià)并計(jì)算出澀味指數(shù),分析不同切分方法對(duì)澀味評(píng)價(jià)的影響,選出影響最小、靈敏度最高的切分方法用于后續(xù)試驗(yàn)。
圖1 黃瓜切分方法
扇形瓜條切分法:從黃瓜果實(shí)中部橫切,將瓜切成等長的兩段,再同時(shí)將兩段瓜縱切成以橫切面圓心為中心的6 個(gè)等體積扇形瓜條,瓜條切分過程要快速,并注意保護(hù)扇形橫切面不能被污染或觸碰其他物品;切片法:將黃瓜果實(shí)從瓜頂部至瓜把依次橫切成若干等厚的瓜片或瓜段。注意每個(gè)瓜片兩面不被污染;切除瓜把法:將黃瓜的瓜把先切除,然后再將剩余的瓜身縱切成若干扇形瓜條,最后再將扇形瓜條橫切為兩段。
1.2.5 切分后停置時(shí)間對(duì)澀味評(píng)價(jià)的影響 采用1.2.3 選出切分方法將黃瓜切分好后,分別停置1、5、10 min,各位評(píng)價(jià)員同時(shí)使用舌尖舔觸橫切面果皮處溢出汁液給予評(píng)價(jià),計(jì)算出澀味指數(shù),分析不同停置時(shí)間對(duì)澀味評(píng)價(jià)的影響。
使用前文建立的黃瓜澀味感官評(píng)價(jià)方法,于2021 年6-7 月陸續(xù)對(duì)228 份黃瓜種質(zhì)資源進(jìn)行評(píng)價(jià),分析鑒定黃瓜種質(zhì)資源澀味變異范圍以及不同生態(tài)型黃瓜澀味程度,篩選出低澀和強(qiáng)澀的黃瓜資源。
采用SPSS26.0 v 軟件對(duì)不同品嘗部位、切分方法及停置時(shí)間下黃瓜澀味口感評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行方差分析,選擇出靈敏度高的感官評(píng)價(jià)方法。采用Excel 2016 制作柱狀圖,分析黃瓜種質(zhì)資源各生態(tài)型澀味差異。
由圖2 可以看出,從市場(chǎng)購買的4 份參試材料,橫切后由評(píng)價(jià)員分別品嘗切面黃瓜中心腔和外果皮的澀味,發(fā)現(xiàn)兩者的澀味程度存在明顯差異。參試材料果皮處的澀味指數(shù)顯著高于中心腔部位。由此可見,黃瓜澀味物質(zhì)在果實(shí)中分布不均勻,集中在果皮中。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),黃瓜果實(shí)橫切后澀味物質(zhì)呈水滴狀分布在黃瓜外果皮處(圖3)。
圖2 不同品嘗部位對(duì)澀味的影響
圖3 黃瓜橫切面果皮處的滲出液
由表2 可以看出,在采用不同切分方法后進(jìn)行澀味感官評(píng)價(jià)中,4 個(gè)參試資源中采用扇形瓜條切分法測(cè)定的澀味指數(shù)最高,顯著高于其他兩種方法,表明扇形瓜條切分法測(cè)定澀味的靈敏度高,原因可能是其他兩種方法橫向切口多,相應(yīng)維管束缺口的增加導(dǎo)致澀味物質(zhì)隨滲出液從多處切口流失,評(píng)價(jià)員嘗到的澀味物質(zhì)量減少,因此澀味較輕。
表2 不同切分方法對(duì)澀味指數(shù)的影響
采用扇形瓜條切分法切分黃瓜后,將瓜條分別停置1、5、10 min,再由各位評(píng)價(jià)員使用舌尖舔觸橫切面溢出汁液給予評(píng)價(jià),計(jì)算所得澀味指數(shù)進(jìn)行多重比較。由表3 可以看出,參試資源澀味指數(shù)隨著停置時(shí)間延長有降低趨勢(shì),其中各材料瓜條停置1 min 后澀味指數(shù)顯著高于其他停置時(shí)間。
表3 瓜條切分后停置時(shí)間對(duì)黃瓜澀味指數(shù)的影響
利用上述口感評(píng)價(jià)方法,對(duì)黃瓜種質(zhì)資源進(jìn)行澀味感官評(píng)價(jià)。由圖4 可知,228 份黃瓜種質(zhì)資源中,黃瓜澀味指數(shù)呈正態(tài)分布,大多數(shù)資源的澀味指數(shù)分布在50~70。初步將黃瓜澀味指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)定為不澀=0、低澀<40、40≤中澀<70、強(qiáng)澀≥70。由表4 可知,澀味評(píng)價(jià)篩選出低澀種質(zhì)資源6 個(gè),強(qiáng)澀種質(zhì)資源33 個(gè),其中低澀的資源有17S-62、17S-122、17S-32、17S-33、17S-20、17S-5,澀味指數(shù)高于75 的強(qiáng)澀資源有N11WS、17S-71、17S-183、17S-159、N08ES、N21WS、N21ES、N22WS、17S-148。由此可見,筆者所建立的黃瓜澀味口感評(píng)價(jià)方法能夠清晰分辨不同種質(zhì)資源的澀味程度,應(yīng)用性較強(qiáng)。
圖4 不同生態(tài)型黃瓜澀味指數(shù)頻數(shù)分布
表4 極端材料澀味指數(shù)
在4 種生態(tài)型中,澀味指數(shù)均值最高的是美國加工型,為62.6(表5);澀味指數(shù)均值最低的是歐洲溫室型,均值為59.3;華南型與華北型澀味指數(shù)平均值不相上下,居于美國加工型和歐洲溫室型之間??傮w來看,4 種生態(tài)類型的澀味指數(shù)均值差異不大,均在60 左右。另外,在228 份資源中,澀味指數(shù)最高和最低的材料均出現(xiàn)在華南型中,而澀味指數(shù)均值最低的歐洲溫室型的最低值為49,高于其他3 個(gè)生態(tài)型。因此,從目前的結(jié)果來看澀味強(qiáng)度與生態(tài)類型之間沒有明顯的相關(guān)性。
表5 黃瓜不同生態(tài)類型澀味指數(shù)極端值和平均值
通過對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行口感評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)各生態(tài)類型中不同材料間澀味指數(shù)浮動(dòng)較大,每種生態(tài)類型中最低值和最高值的差異均在20 以上,以華南型差異最大,高達(dá)53.6??梢?,黃瓜種質(zhì)資源澀味性狀的變異范圍較大。
感官評(píng)價(jià)在食品口感品質(zhì)方面的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,研究通常先使用感官評(píng)價(jià)對(duì)食品口感品質(zhì)進(jìn)行評(píng)分[6-8],然后通過關(guān)聯(lián)結(jié)果指標(biāo)與相關(guān)風(fēng)味物質(zhì),來檢測(cè)相關(guān)風(fēng)味物質(zhì)與感官評(píng)價(jià)的相關(guān)性,并確定主要口感貢獻(xiàn)物質(zhì)[9-10]?,F(xiàn)階段學(xué)者對(duì)黃瓜澀味物質(zhì)的分歧主要圍繞著兒茶素類[11]、單寧[12]以及甲酸[13],然而這些研究并沒有建立或結(jié)合科學(xué)合理的澀味感官評(píng)價(jià)方法,不能直觀呈現(xiàn)出黃瓜澀味主要物質(zhì)的直接證據(jù)。
田恒祿[11]以及Horie 等[13]都認(rèn)為果皮是黃瓜果實(shí)內(nèi)澀味物質(zhì)的主要分布部位,筆者研究進(jìn)一步證明,黃瓜澀味物質(zhì)在果實(shí)中分布是不均勻的,即黃瓜外果皮處澀味程度顯著高于中心腔。Kaneko等[14]認(rèn)為黃瓜主要澀味物質(zhì)存在于果皮維管束中,而黃瓜果實(shí)維管束主要集中在外果皮中??梢?,品嘗黃瓜果皮處的澀味會(huì)更靈敏。另外,可能是因?yàn)闈段镔|(zhì)存儲(chǔ)于維管束或類似的管道中,黃瓜在被切分后澀味物質(zhì)從斷裂的管道中流出,人的舌頭和口腔接觸流出物從而感到澀味,所以推測(cè)最先被切開的部位溢出的汁液量較大,澀感相應(yīng)較強(qiáng),這可能是扇形瓜條切分法澀味高于其他方法的主要原因之一。Horie 等[13]認(rèn)為黃瓜切面滲出液短時(shí)間內(nèi)凝固后澀味會(huì)消失,筆者的研究也得出相似結(jié)論,黃瓜澀感與切分后停置時(shí)間顯著相關(guān),即停置5、10 min 后,滲出液凝固,澀味程度顯著低于1 min 時(shí)未凝固的滲出液。因此,黃瓜澀味口感評(píng)價(jià)最好在切分后1 min 左右品嘗,時(shí)間過長澀味降低,時(shí)間過短澀味物質(zhì)未完全滲出,都會(huì)影響澀味評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。筆者試驗(yàn)的感官評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,最有利于澀味口感評(píng)價(jià)的切分方法是扇形瓜條切分法;在切分后不宜放置時(shí)間過久,相比5 min 和10 min,放置1 min 時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)相對(duì)更準(zhǔn)確;果皮處是黃瓜澀味口感評(píng)價(jià)的主要部位。
目前黃瓜種質(zhì)資源風(fēng)味感官評(píng)價(jià)的研究報(bào)道較少,由美千惠等[2]通過感官評(píng)價(jià)對(duì)黃瓜種質(zhì)資源食味性感官品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)篩選,4 種生態(tài)類型的黃瓜種質(zhì)資源中,澀味感官評(píng)價(jià)結(jié)果為華南型、華北型、歐洲溫室型優(yōu)于美國加工型。然而筆者研究中澀味指數(shù)最高和最低的資源均為華南生態(tài)型。雖然歐洲溫室型平均澀味指數(shù)最低,但其澀味指數(shù)最低的資源高達(dá)49。可能由于歐洲溫室型(11份)、美國加工型(11 份)和華北型(46 份)的種質(zhì)資源數(shù)量與華南型(148 份)的資源數(shù)量差異懸殊,筆者的研究未能得出生態(tài)類型與澀味強(qiáng)度之間的關(guān)系。另外,在資源評(píng)價(jià)過程中發(fā)現(xiàn),有些種質(zhì)資源的澀味隨著采收時(shí)間的不同變化較大,可見澀味性狀受環(huán)境影響很大。