摘 要:【目的】為毛竹鞭筍經(jīng)營培育和開發(fā)利用提供參考?!痉椒ā恳悦癖薰S為研究對象,設(shè)置了不施肥(CK)、施用復(fù)合肥(F)和施用有機肥+ 復(fù)合肥(YF)3 種處理方案,測定并分析不同處理下鞭筍中可溶性固形物、粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、可溶性糖、可滴定酸、單寧、草酸以及氨基酸的含量?!窘Y(jié)果】在毛竹鞭筍的營養(yǎng)成分中,施肥對可溶性固形物含量具有顯著影響,其中F 處理和YF 處理下含量分別為9.08% 和8.55%,顯著高于CK(6.67%),增幅分別為36% 和28%,而其他成分含量受施肥的影響不顯著,粗蛋白含量為1.96% ~ 2.22%,粗脂肪含量為0.21% ~ 0.27%。在3 種處理之間可溶性糖含量差異顯著,YF 處理的含量最高(47.65 mg/g),顯著大于F 處理和CK 中的可溶性糖含量(40.80、34.21 mg/g)??傻味ㄋ岷筒菟岷吭诓煌幚黹g差異不顯著。施肥未顯著改變毛竹鞭筍中總氨基酸含量(4.859 ~ 5.501 mg/g)。整體上,毛竹鞭筍中各呈味氨基酸含量由高到低依次為甜味氨基酸、苦味氨基酸、芳香味氨基酸、鮮味氨基酸。施肥對毛竹鞭筍中呈味氨基酸含量存在顯著影響,施肥處理顯著增加了鮮味和甜味氨基酸含量,含量由高到低依次均為F、YF、CK?!窘Y(jié)論】施肥有利于鞭筍中可溶性固形物和粗蛋白的積累,增加了營養(yǎng)成分含量,其中復(fù)合肥處理更有利于甜味氨基酸的積累,施用有機肥+ 復(fù)合肥更有利于可溶性糖和可溶性固形物的增加。施肥后毛竹鞭筍的營養(yǎng)成分含量升高,味道更加鮮甜。
關(guān)鍵詞:毛竹鞭筍;營養(yǎng)成分;施肥處理;呈味物質(zhì);氨基酸組成
中圖分類號:S664.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1003—8981(2023)04—0237—08
毛竹Phyllostachys edulis 是我國分布最廣、面積最大的竹類,也是最主要的經(jīng)營竹種之一[1]。毛竹筍不僅可以作為鮮食菜肴的原料,還能被加工成筍干[2]、發(fā)酵筍[3] 和水煮筍[4] 等多種類型的產(chǎn)品,市場廣闊。根據(jù)季節(jié)變化和毛竹生長特性,竹筍可分為冬筍、春筍和鞭筍,其中鞭筍是毛竹地下鞭先端的幼嫩部分,其生長期可達(dá)半年(5—10 月)[5]。按照采收時間,鞭筍可以分為梅鞭筍、伏鞭筍和秋鞭筍[6]。采挖鞭筍不但可以為市場提供新鮮竹筍[7-8],而且在調(diào)整優(yōu)化竹林地下結(jié)構(gòu)中發(fā)揮了重要作用[9]。鞭筍具有肉色白、味道鮮甜以及口感脆爽等特點,含有可溶性糖、粗蛋白、粗纖維以及多種氨基酸[10],深受消費者的喜愛。目前,關(guān)于毛竹地下鞭的研究報道主要集中在竹鞭形態(tài)特征[11-12]、生長規(guī)律[13-14] 及鞭筍營養(yǎng)安全[15-16]等方面,然而鮮見關(guān)于鞭筍培育及其品質(zhì)分析的深入研究報道。本研究中以毛竹鞭筍為研究對象,設(shè)置3 種施肥處理,分析不同施肥處理對鞭筍營養(yǎng)成分、呈味物質(zhì)含量以及氨基酸組分的影響,以期為高品質(zhì)鞭筍培育提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
毛竹鞭筍材料取自浙江省麗水市遂昌縣(118°41′ ~ 119°30′E,28°13′ ~ 28°49′N)三仁鄉(xiāng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū)毛竹示范基地。毛竹林日常管理以林地結(jié)構(gòu)調(diào)整為中心,定期采伐竹材,合理留養(yǎng)竹筍,保持竹林內(nèi)的毛竹均勻分布,維持毛竹密度2 100 ~ 3 300 株/hm2,毛竹平均胸徑9.1 cm,并結(jié)合竹林施肥、墾復(fù)、灌溉等措施實行集約化經(jīng)營。遂昌當(dāng)?shù)負(fù)碛兄窳置娣e2.3 萬hm2,筍竹產(chǎn)品是當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)的主要收入來源,多種毛竹林高效經(jīng)營技術(shù)在此得到推廣應(yīng)用,毛竹林經(jīng)營基礎(chǔ)優(yōu)勢明顯。試驗地設(shè)置在海拔相對適中、坡度相對平緩的林地內(nèi)。
1.2 試驗材料
1)肥料。復(fù)合肥和有機肥均于當(dāng)?shù)刭徺I。其中:復(fù)合肥養(yǎng)分含量為30%,氮、磷、鉀含量比為5∶2∶1;有機肥為豆粕有機肥,氮、磷、鉀含量分別為6.39%、0.68%、1.67%。
2)儀器與設(shè)備。酶標(biāo)儀(ABS Plus),美谷分子儀器(上海)有限公司;凱氏定氮儀(SKD-200),上海沛歐分析儀器有限公司;紅外石英消化爐(SKD-20S2),上海沛歐分析儀器有限公司;液相色譜儀(LC-20AT),島津公司;紫外檢測器(SPD-20A),島津公司;氣浴恒溫振蕩器(THZ-82A),常州市國旺儀器制造有限公司。
1.3 試驗設(shè)計
2018—2022 年,每年4—5 月進(jìn)行施肥處理。設(shè)置3 種處理:不施肥對照(CK);復(fù)合肥處理(F),用量為1 125 kg/hm2;有機肥+ 復(fù)合肥處理(YF),其中有機肥用量1 500 kg/hm2,復(fù)合肥用量600 kg/hm2。各處理均設(shè)置3 個20 m×20 m的樣地。2022 年8 月,在各樣地內(nèi)采挖鞭筍,每樣地內(nèi)挖取15 株長勢一致的毛竹鞭筍,隨即剝除筍殼,將筍肉切成塊狀并用液氮速凍,帶回實驗室置于-80 ℃冰箱保存,供檢測。
1.4 成分檢測
采用蒽酮比色法測定樣品可溶性糖含量[17];采用直接干燥法測定樣品中水分含量[18];使用折射儀測定樣品可溶性固形物含量[19];采用酸堿滴定法測定樣品可滴定酸含量[20];采用凱氏定氮法測定樣品粗蛋白含量[21];采用索氏抽提法測定樣品粗脂肪含量[22];采用重量法測定樣品粗纖維的含量[23];采用比色法測定樣品草酸含量[24];采用分光光度法測定樣品單寧含量[25];采用高效液相色譜法檢測樣品中游離氨基酸含量[26]。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
使用Mirosoft Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理以及圖表制作,使用IBN SPSS Statistics 26 軟件進(jìn)行毛竹鞭筍營養(yǎng)成分、呈味物質(zhì)含量及氨基酸組分的差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同施肥處理對毛竹鞭筍營養(yǎng)成分含量的影響
以可溶性固形物含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量和水分含量為指標(biāo),分析毛竹鞭筍在不同施肥處理下的營養(yǎng)成分含量,結(jié)果見表1。肥料的施入顯著增加了毛竹鞭筍中可溶性固形物含量,復(fù)合肥處理和有機肥+ 復(fù)合肥處理毛竹鞭筍中可溶性固形物含量分別為9.08% 和8.55%,較不施肥對照(6.67%)增幅為36% 和28%,而這2 種施肥處理間差異不顯著(P > 0.05)。各處理按照粗蛋白含量和粗脂肪含量由高到低排序,依次均為復(fù)合肥處理、有機肥+ 復(fù)合肥處理、不施肥對照,但這2 種成分含量在3 種處理之間的差異不顯著(P > 0.05),毛竹鞭筍粗蛋白含量在2.00% 左右,粗脂肪含量均不超過0.3%。從粗纖維含量來看,不同施肥處理與不施肥對照的差異不一致,復(fù)合肥處理下的含量最高(5.04%),在有機肥+ 復(fù)合肥處理下的含量最低(3.73%),這2 種施肥處理間差異顯著(P < 0.05)。各處理之間毛竹鞭筍水分含量的差異不顯著(P > 0.05),平均含水率均達(dá)到88% 以上。
2.2 不同施肥處理對毛竹鞭筍呈味物質(zhì)含量的影響
由表2 可知,肥料的施入,增加了毛竹鞭筍中可溶性糖含量,3 種處理之間均存在顯著差異。在有機肥+ 復(fù)合肥處理下含量最高,達(dá)到了47.65 mg/g,顯著高于復(fù)合肥處理(40.80 mg/g)和不施肥對照(34.21 mg/g),2 種施肥處理較不施肥對照的可溶性糖含量分別增加17% 和39%。在酸類物質(zhì)中:草酸和可滴定酸含量在不同施肥處理間的差異均未達(dá)到顯著水平(P > 0.05);單寧含量在不同施肥處理間差異顯著(P < 0.05),其中有機肥處理下毛竹鞭筍的單寧含量最低,為0.28 mg/g,顯著低于有機肥+ 復(fù)合肥處理下的0.45 mg/g。
2.3 不同施肥處理對毛竹鞭筍氨基酸組成的影響
由表3 可知,毛竹鞭筍氨基酸主要由8 種必需氨基酸和9 種非必需氨基酸組成,不同施肥處理間的毛竹鞭筍氨基酸總量差異不顯著(P >0.05),總氨基酸含量為4.859 ~ 5.501 mg/g。
在有機肥+ 復(fù)合肥處理下人體必需氨基酸的含量最高(1.402 mg/g),顯著高于不施肥對照和復(fù)合肥處理(P < 0.05),其中纈氨酸含量、亮氨酸含量和賴氨酸含量在不同處理間差異顯著,其他5 種必需氨基酸含量在不同處理間差異不顯著。
在復(fù)合肥處理時人體非必需氨基酸含量最高(4.324 mg/g),與有機肥+ 復(fù)合肥處理(4.099 mg/g)之間無顯著差異(P > 0.05),與不施肥對照間差異顯著(P < 0.05)。甘氨酸含量、丙氨酸含量和酪氨酸含量在不同施肥處理間差異不顯著(P > 0.05),其他6 種非必需氨基酸的含量在不同施肥處理間存在差異,其中,天冬氨酸含量變化最大,2 種施肥處理與不施肥對照之間存在顯著差異(P < 0.05),復(fù)合肥處理和有機肥+ 復(fù)合肥處理與不施肥對照相比,天冬氨酸含量增幅分別達(dá)到了77% 和57%。另外,毛竹鞭筍脯氨酸和酪氨酸2 種氨基酸含量較高,2 種氨基酸的總含量占氨基酸總量的32% 以上;甲硫氨酸、色氨酸以及谷氨酸的含量則相對較低,3 種氨基酸的總含量不足毛竹鞭筍氨基酸總含量的5%。
2.4 不同施肥處理對毛竹鞭筍呈味氨基酸組成的影響
按照呈味特性,氨基酸可以被分為4 類,包括鮮味氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸),甜味氨基酸(絲氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸和賴氨酸),苦味氨基酸(酪氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸和精氨酸)和芳香味氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸)。由表4 可知,不同施肥處理對毛竹鞭筍呈味氨基酸組成存在一定影響,各處理根據(jù)鮮味氨基酸和甜味氨基酸含量由高到低排序,依次均為復(fù)合肥處理、有機肥+ 復(fù)合肥處理、不施肥對照。施肥處理顯著增加了毛竹鞭筍中鮮味氨基酸含量,復(fù)合肥處理和有機肥+ 復(fù)合肥處理的鮮味氨基酸含量較不施肥對照分別增加了72% 和60%,其中復(fù)合肥處理的鮮味氨基酸含量高于有機肥+ 復(fù)合肥處理,在2 種施肥處理間差異不顯著(P > 0.05)。甜味氨基酸含量也在復(fù)合肥處理下達(dá)到最高,顯著高于另外2 種處理。苦味和芳香味氨基酸在不同施肥處理間不存在顯著差異(P> 0.05)??傮w上,毛竹鞭筍中各呈味氨基酸含量根據(jù)其含量由多到少排序,依次為甜味氨基酸、苦味氨基酸、芳香味氨基酸、鮮味氨基酸,在總氨基酸中的平均占比分別為44.63%、41.53%、25.20% 和11.73%。
3 結(jié)論與討論
以毛竹鞭筍為研究對象,通過不施肥(CK)、施復(fù)合肥(F)和施有機肥+ 復(fù)合肥(YF)3 種施肥處理,研究肥料施入對毛竹鞭筍營養(yǎng)成分、呈味物質(zhì)及氨基酸組分的影響。結(jié)果顯示:施肥可以顯著促進(jìn)毛竹鞭筍中可溶性固形物的積累,略微提高其粗蛋白和粗脂肪含量,增加營養(yǎng)成分含量;施肥對鞭筍糖類物質(zhì)含量的影響明顯大于對酸類物質(zhì)含量的影響,對其食味提升具有一定作用。不同處理間毛竹鞭筍總氨基酸含量差異不顯著,但施肥顯著影響了其氨基酸組分,特別是顯著促進(jìn)了鮮味氨基酸含量的積累,并且甜味氨基酸含量及比例在復(fù)合肥處理下顯著上升,說明肥料的使用增加了其鮮味氨基酸和甜味氨基酸的含量,提升了毛竹鞭筍的鮮甜滋味,復(fù)合肥處理有利于鞭筍中甜味氨基酸的積累,有機肥+ 復(fù)合肥處理有利于鞭筍中可溶性糖和可溶性固形物的增加。
營養(yǎng)成分含量和呈味物質(zhì)含量是竹筍品質(zhì)評價中的關(guān)鍵指標(biāo),竹筍生長所需的營養(yǎng)一部分來源于母竹的光合作用,另一部分則是通過根系從土壤環(huán)境中汲取。肥料的施入可以為竹筍生長提供相對充足的養(yǎng)分,促進(jìn)竹筍的生長和物質(zhì)積累。本研究中,施肥處理增加了毛竹鞭筍中營養(yǎng)物質(zhì)的含量,特別是可溶性固形物的含量,2 種施肥處理(復(fù)合肥處理和有機肥+ 復(fù)合肥處理)與對照相比增幅分別為36% 和28%??扇苄怨绦挝锖渴枪咂焚|(zhì)評價的重要指標(biāo),可以反映果實主要營養(yǎng)成分的量,可溶性固形物主要由可溶于水的糖酸類成分、維生素和礦物質(zhì)等組成[27]。肥料施用后,鞭筍中粗蛋白含量有所增加,各處理中其含量由多到少依次為復(fù)合肥處理、有機肥+ 復(fù)合肥處理、不施肥對照,但是不同處理之間差異未達(dá)到顯著水平。竹筍是一種低脂食物,各類竹筍中脂肪含量一般為0.30% ~ 3.97%,本研究中毛竹鞭筍粗脂肪含量在不同處理間差異不顯著,為0.21% ~ 0.27%,均不足0.3%,說明施肥對鞭筍脂肪物質(zhì)積累影響不大,這與邱永華等[28] 在不同施肥方式對毛竹春筍品質(zhì)影響的研究中得出的結(jié)果一致。水分在毛竹鞭筍中的含量較高,接近90%,施肥對鞭筍的水分含量無顯著影響。植物中的粗纖維主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)組成,其含量對竹筍脆嫩程度有較大的影響[29],并且有促進(jìn)消化、調(diào)節(jié)腸道功能等作用[30]。本研究中毛竹鞭筍的粗纖維含量3.73% ~ 5.04%,遠(yuǎn)高于常見的6 種蔬菜[31]。
可溶性糖、可滴定酸、單寧以及草酸等糖酸類成分是竹筍中重要的呈味物質(zhì),其含量是竹筍風(fēng)味評價的重要指標(biāo)。本研究結(jié)果表明,施肥增加了鞭筍中可溶性糖含量,在3 種處理中,有機肥+復(fù)合肥處理的可溶性糖含量最高(47.65 mg/g),高于復(fù)合肥處理(40.80 mg/g) 和不施肥對照(34.21 mg/g),這與胡文杰等[32] 得出的研究結(jié)果一致。施用有機肥可以補充土壤有機質(zhì)含量,改善土壤理化性質(zhì)[33],促進(jìn)植物中可溶性糖的積累[34]。本研究中鞭筍的可滴定酸含量僅略微增加,使得糖酸比升高,提升了甜味,這與楊麗婷等[35]對雷竹筍的研究結(jié)果相類似。草酸和單寧是引起竹筍苦澀味的關(guān)鍵物質(zhì)[36-37],草酸含量受光照條件的影響較大[36]。研究結(jié)果顯示:施用肥料對鞭筍中草酸含量的影響不大,可能是因為鞭筍主要分布于黑暗的地下,受光照影響不大;有機肥+復(fù)合肥處理的單寧含量最高,顯著高于復(fù)合肥處理,而2 種施肥處理與不施肥對照之間的差異未達(dá)到顯著水平,說明復(fù)合肥處理可能對單寧的合成具有一定的抑制作用。
氨基酸是植物生命進(jìn)程中的基本物質(zhì)之一,主要以游離和水解2 種狀態(tài)存在,其中游離氨基酸具有不同的呈味特性。在毛竹鞭筍中,有8 種必需氨基酸和9 種非必需氨基酸被檢測出。隨著肥料的施入,毛竹鞭筍中鮮味和甜味氨基酸的比例總體升高,而苦味和芳香味氨基酸的比例總體降低,說明施肥后毛竹鞭筍中氨基酸組成發(fā)生了改變,毛竹鞭筍更加鮮甜??傮w上,毛竹鞭筍中各呈味氨基酸的比例由高到低依次為甜味氨基酸(44.63%)、苦味氨基酸(41.53%)、芳香味氨基酸(25.20%)、鮮味氨基酸(11.73%)。施肥未顯著增加毛竹鞭筍中總氨基酸的含量,但對其中個別氨基酸的積累具有顯著影響,這與施氮對毛竹筍營養(yǎng)成分的影響存在差異[38]。鞭筍中天冬氨酸含量受施肥的影響最大,天冬氨酸能與氯化鈉發(fā)生反應(yīng)生成天冬氨酸鈉,是食物中重要的鮮味物質(zhì)之一[39]。本研究中,施肥顯著增加了毛竹鞭筍中天冬氨酸含量,2 種施肥處理與對照之間差異顯著,另一種呈鮮味的氨基酸谷氨酸則在有機肥+ 復(fù)合肥處理下有更高的含量。肥料的施入使得毛竹鞭筍中鮮味氨基酸含量升高,說明施肥可以提升毛竹鞭筍的鮮味。鞭筍中絲氨酸和脯氨酸含量在復(fù)合肥處理下顯著增加,甜味氨基酸的含量及比例也是在復(fù)合肥處理下最高。
本研究的關(guān)注點為施肥類型,忽略了其他與竹筍品質(zhì)相關(guān)的環(huán)境因素,如溫度、水分和光照等條件。為給竹筍生產(chǎn)和品質(zhì)改良提供依據(jù),后續(xù)可以研究環(huán)境因素與施肥類型的相互作用對竹筍品質(zhì)的影響,并深入探究竹筍品質(zhì)形成機制。
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[ 本文編校:聞 麗]