油蔬兩用型油菜不同采摘期下油菜薹的品質(zhì)變化研究

孫靈湘 孫 華 王毓寧 張建棟 黃 萌

（江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇蘇州215155）

油菜在我國種植面積廣，且多以油用為主。隨著化肥等生產(chǎn)資料以及人工等種植成本的逐年增加，油菜所創(chuàng)造的經(jīng)濟效益不斷下降。在此背景下，著力開發(fā)油菜的花用、菜用、飼用等多功能利用已成為趨勢[1～2]。研究證實，油菜菜薹可作食用蔬菜，在油菜蕾薹期適度摘薹對菜籽產(chǎn)量沒有影響甚至有增產(chǎn)作用[3]，因此，推廣油菜薹的菜用功能可顯著提高油菜的種植收益。

油菜在生長過程中，特別是進入抽薹期后，植株發(fā)生明顯變化，采摘時期的選擇較為關(guān)鍵。目前，有關(guān)不同采摘時期對不同品種油菜的菜薹、菜籽產(chǎn)量影響的報道已經(jīng)比較詳細[4～6]，此外，王燕等[7]還研究了不同采摘長度（10～25 cm）下油菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)，但是目前針對油菜不同生長時期下采摘的油菜薹營養(yǎng)、質(zhì)構(gòu)等食用品質(zhì)的研究仍較為缺乏。因此，本研究通過比較油蔬兩用型油菜植株在不同生長高度時期，所采摘的相同長度的油菜薹在外觀、營養(yǎng)與質(zhì)構(gòu)等方面的品質(zhì)差異，來明確其生長過程中菜用價值的變化情況，從而為進一步提高油蔬兩用油菜的綜合效益奠定基礎。

一、材料與方法

（一）實驗材料油菜薹采摘自江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所試驗田，品種為蘇油薹1號（暫定名），系江蘇太湖地區(qū)農(nóng)科所自主培育的油蔬兩用型油菜品種，采摘長度為20 cm。實驗所用試劑均為分析純，購于國藥集團化學試劑有限公司。

（二）儀器與設備TU1900 型紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司），TMSPro 型質(zhì)構(gòu)儀(美國FTC 公司），ME104e 型電子分析天平（梅特勒－托利多有限公司），GL－16M 型高速臺式離心機 （湘儀離心機儀器有限公司），RS542NCAEWW/SC 型冰箱（三星有限公司）。

（三）實驗方法

1.營養(yǎng)指標。水分按GB 5009.3－2016 《食品安全國家標準 食品中水分的測定》 方法檢測； 還原糖按GB 5009.7－2016 《食品安全國家標準 食品中還原糖的測定》 方法檢測； 硝酸鹽按GB 5009.33－2016 《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》 方法檢測； 維生素C 按GB 5009.86－2016 《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》 方法檢測； 可溶性固形物按NY/T 2637－2014 《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定折射儀法》 方法檢測； 葉綠素按NY/T 3082－2017《水果、蔬菜及其制品中葉綠素含量的測定 分光光度法》 檢測。

2.質(zhì)構(gòu)的測定。采用TMS-Pro 型質(zhì)構(gòu)儀，在TPA 模式下，選用圓盤探頭測定油菜薹薹莖的硬度、彈性、粘附性、咀嚼性、內(nèi)聚性，測試速度為30 mm/min，測中的速度為1 mm/s，間隔時間5 s，壓縮比50%； 在剪切模式下，選用切刀探頭測定油菜薹葉片的剪切力，測試速度為30 mm/min，測定樣品被切斷時的最大剪切力與剪切力做功指標。同一條件取3 個樣品分別測定，結(jié)果取平均值。

3.加權(quán)綜合評價?；趯哟畏治龇▽ζ焚|(zhì)指標進行加權(quán)綜合評價[8]。首先，根據(jù)層次分析法的比例標度值體系對菜用油菜薹的葉綠素、還原糖、可溶性固形物、硝酸鹽、維生素C 這5 項品質(zhì)指標的重要性進行定性評價，并建立了判斷矩陣如表1所示。通過計算得到5 項品質(zhì)指標的權(quán)重系數(shù)分別為0.38、0.22、0.22、0.12、0.07，全部權(quán)重系數(shù)之和等于1。

表1 油菜薹營養(yǎng)品質(zhì)判斷矩陣O-C

然后，利用離差標準化法對數(shù)據(jù)進行歸一化處理，實驗正向指標 （葉綠素、還原糖、維生素C、可溶性固形物）和負向指標（硝酸鹽）分別依據(jù)公式（1）和公式（2）進行計算。最后，本實驗中油菜薹的品質(zhì)綜合評分可由公式（3）計算得出。

公式（1）～（3）中，Yi為標準化后的品質(zhì)指標數(shù)值；xi為品質(zhì)指標原始數(shù)值；wi為品質(zhì)指標權(quán)重系數(shù)；K為品質(zhì)綜合評分。

（四）數(shù)據(jù)分析使用Excel 2007 軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，采用Origin 9.1 與Excel 2007 軟件進行繪圖，同時采用SPSS 20 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)相關(guān)性分析和差異顯著性分析。

二、結(jié)果與討論

（一）不同采摘期的油菜薹外觀品質(zhì)不同采摘期的油菜薹外觀品質(zhì)變化情況如圖1 所示，可以看出，在不同采摘期，隨著油菜薹植株的逐漸增高，所采摘同樣長度 （20 cm）油菜薹的單株質(zhì)量和薹莖切口直徑都呈現(xiàn)明顯的減小趨勢，當油菜植株高度從30 cm 增至70 cm 時，油菜薹的單株平均質(zhì)量與平均切口直徑均降低超過50%，而油菜薹的莖葉比則呈增大趨勢。油菜生長過程中，在前期營養(yǎng)積累時期，生長較為緩慢，此時，油菜薹的薹莖粗壯，葉片肥大且有明顯葉柄，節(jié)間距離較短。進入抽薹期以后，油菜植株開始快速增高，植株各部位發(fā)生明顯變化，薹莖部分明顯變細，葉片變小且葉柄變短，同時隨著節(jié)間距離的不斷增大，同樣采摘長度下油菜薹的葉片數(shù)量較少，導致莖葉比逐漸增大[9]?？傮w來看，隨著采收期推遲，所收獲油菜薹的薹莖和葉片由前期的粗壯逐漸變得細小，外觀品質(zhì)呈逐漸下降趨勢。在油菜植株30 cm 時進行采摘，油菜薹的單薹重相對較高，即產(chǎn)量相對更高。但是，在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對于油蔬兩用油菜薹的采摘，還需要考慮采摘對后期植株分枝生長、花蕾發(fā)育、生育期等方面的影響，這些因素將影響菜籽產(chǎn)量，并且要注意在進行菜薹采摘后及時補充肥料，以滿足后期的養(yǎng)分需求[10]。

圖1 不同采摘期油菜薹的外觀品質(zhì)

（二）不同采摘期的油菜薹水分含量與營養(yǎng)品質(zhì)從植物生理學上看，油菜所需的水分絕大多數(shù)來自土壤，水分由根系吸收供葉面蒸發(fā)，同時，水分也是植物體內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)慕橘|(zhì)，根系從土壤中吸收的多種無機鹽等養(yǎng)分通過水轉(zhuǎn)運至油菜植株的各部位，維持油菜植株生長[11]。不同采摘期油菜薹的水分含量如圖2 所示，可以看出，在油菜生長高度達到30 cm 時，所收獲油菜薹的水分含量達到90.92%。隨著油菜的生長期延長，不同采摘期的油菜水分含量存在顯著差異，隨著油菜植株的不斷增高，所收獲油菜薹的水分含量呈逐漸減小的趨勢，說明隨著油菜植株成熟度的提高，油菜薹的干物質(zhì)含量也在逐漸增加?？傮w上看，在油菜植株高度為30～70 cm 這一階段，所收獲油菜薹的水分含量保持在85%～91%，水分含量在逐漸減小的趨勢下相對平穩(wěn)，水分損失相對較少，說明這個時期正是植株快速生長發(fā)育階段，需水量很大。

圖2 不同采摘期油菜薹的水分含量

不同采摘期油菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)測定結(jié)果見表2?？梢钥闯?，在油菜植株高30～70 cm 生長階段中，隨著植株的生長，硝酸鹽含量均呈逐漸升高趨勢，葉綠素和維生素C 的含量呈逐漸降低趨勢，而還原糖和可溶性固形物的變化趨勢相對不顯著。其中，變化趨勢最明顯的營養(yǎng)物質(zhì)為維生素C，其次為硝酸鹽，在植株30、50、70 cm 時，維生素C含量分別為90.74、79.06、50.20 mg/100g，隨著油菜植株生長，所收獲的油菜薹的維生素C 含量下降了45%，同時硝酸鹽含量也從0.80 g/kg 增長至1.07 g/kg，增加了34%。油菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)與采摘期密切相關(guān)，對葉綠素、還原糖、可溶性固形物、硝酸鹽、維生素C 指標進行加權(quán)綜合分析，結(jié)果如表2 所示，隨著油菜薹的采摘期推遲，油菜的營養(yǎng)品質(zhì)明顯下降，在油菜總高30 cm 時進行采摘，所得到的油菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)綜合評分值最高，為0.82±0.095。因此，為了使收獲的油菜薹的食用營養(yǎng)品質(zhì)更佳，應適當將油菜薹的采收期提前。同時，油菜薹營養(yǎng)品質(zhì)間的相關(guān)性分析結(jié)果見表3，可以看出，油菜薹的硝酸鹽含量與還原糖含量呈極顯著負相關(guān)，與維生素C 含量也呈顯著負相關(guān)，而油菜薹的維生素C 與還原糖含量呈顯著正相關(guān)，同時，其他營養(yǎng)品質(zhì)間無明顯的相關(guān)性。

表2 不同采摘期油菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)

表3 油菜薹營養(yǎng)品質(zhì)間的相關(guān)性分析

油菜薹在不同采摘期時薹莖、葉片、葉柄、花蕾的葉綠素、還原糖、可溶性固形物、硝酸鹽、維生素C 含量的比較如圖3 所示。在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，采摘下來的油菜薹主要由薹莖、葉片、葉柄、花蕾4 個部分組成，如圖3F 所示。原遠等[12]研究了廣東菜心的不同器官的營養(yǎng)品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)各部位的蛋白質(zhì)、還原糖、維生素C 等營養(yǎng)指標存在較大差異，目前對于油菜薹各部位的營養(yǎng)品質(zhì)的研究尚未見相關(guān)報道。對比圖3 中薹莖、葉片、葉柄、花蕾4 個部位的營養(yǎng)指標，如圖3A 和圖3E 所示，葉片的葉綠素和硝酸鹽含量均明顯高于其他部位；如圖3B 與和圖3D 所示，油菜薹的花蕾和薹莖中還原糖與可溶性固形物含量明顯高于其他部位，其中，以花蕾的還原糖和可溶性固形物含量最高； 如圖3C 所示，薹莖中維生素C 的含量明顯高于其他部位?？傮w來看，油菜薹各器官的營養(yǎng)品質(zhì)存在較大差異，葉片中葉綠素含量較高，說明了葉片在光合作用中起核心作用，葉綠素含量較高也是造成油菜的葉片綠色比其他部位更深的原因。葉片中硝酸鹽含量相對較高，根據(jù)報道，蔬菜中的硝酸鹽累積與光照、施肥、采收期等多種因素有關(guān)[13～14]，而造成油菜薹葉片中硝酸鹽積累量比其他器官更高的原因則有待進一步研究明確。薹莖中維生素C、還原糖與可溶性固形物含量相對較高，可能是因為進入抽薹期，薹莖中大量的分生組織保持旺盛的分裂狀態(tài)，為保證植株快速生長與生殖，油菜薹的薹莖貯藏了大量養(yǎng)分，因而營養(yǎng)價值較高?；ɡ僦锌扇苄怨绦挝锱c還原糖含量也相對較高，這可能是因為在油菜薹的采收階段，花蕾也在發(fā)生復雜變化。從營養(yǎng)生長向生殖生長逐漸轉(zhuǎn)變，花蕾在這一過程中是養(yǎng)分積累的重要載體，因而糖含量較高，這與蘇蔚等[15]報道的菜心花蕾中營養(yǎng)成分的研究結(jié)果相一致。同時，對比圖3 中在植株30、50、70 cm 時油菜薹各器官部位的營養(yǎng)品質(zhì)含量可以發(fā)現(xiàn)，各器官部位的營養(yǎng)物質(zhì)含量隨采摘期的變化情況并不一致，這是因為在不同采摘期，各器官都在發(fā)生不同的復雜變化，導致其營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、轉(zhuǎn)運與積累情況也在發(fā)生著不同的變化。

圖3 不同采摘期油菜薹各生長部位的營養(yǎng)品質(zhì)比較

（三）不同采摘期的油菜薹質(zhì)構(gòu)品質(zhì)質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）和剪切分析是研究食品質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的常用檢測方法，目前對于果蔬等農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)分析報道已十分常見[16]。在實驗的采收期階段，油菜薹的外觀發(fā)育變化較大，因此，研究其質(zhì)地的發(fā)育動態(tài)特征對于確定油菜薹的適時采收時間以及后續(xù)加工方法有著重要指導意義。不同采摘期油菜薹的薹莖TPA 與葉片剪切力分析如表4 所示，由結(jié)果可見，在不同生長時期，所收獲油菜薹的硬度均存在顯著性差異。在生長過程中薹莖硬度呈顯著下降趨勢，且薹莖的彈性、粘附性、咀嚼性與其硬度的變化趨勢一致。同時，隨著采收期的推遲，所收獲油菜薹葉片的剪切力逐漸減小。油菜薹在食用時的嫩度與其保藏品質(zhì)、商品價值密切相關(guān)，根據(jù)報道，葉片剪切力與其嫩度呈負相關(guān)，說明所收獲油菜薹的葉片部分嫩度逐漸提高。綜合來看，這些質(zhì)構(gòu)指標的降低表明，在油菜植株生長高度在30～70 cm 這一階段，隨著采收期的推遲，所收獲油菜薹的薹莖和葉片質(zhì)地發(fā)生變化，油菜薹的柔軟度在增加，變得更加容易咀嚼。這是因為隨著油菜植株的快速抽薹和生長，成熟度增加，所收獲的油菜薹的薹莖及葉片在前期較為粗壯，到后期隨著菜薹抽高，所收獲產(chǎn)品的薹莖逐漸變細且葉片逐漸變小，造成其質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的顯著變化。此外，在生長過程中，所收獲油菜薹的薹莖部位的表皮厚度與內(nèi)部纖維素含量的變化也都是影響薹莖質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的重要因素[17]。薹莖的內(nèi)聚性呈顯著增大趨勢，這可能是因為油菜薹薹莖在發(fā)育過程中組織密集程度在逐漸減小。

表4 不同采摘期油菜薹的薹莖TPA 與葉片剪切力分析

油菜薹作為十字花科類食用蔬菜，嫩度是消費者衡量其食用質(zhì)地口感的主要評價指標之一。從鮮食蔬菜的食用口感角度來看，油菜薹變得更加容易咀嚼，說明嫩度在逐漸提高，即食用質(zhì)地口感品質(zhì)逐漸提高。因此，為了使收獲的油菜薹的嫩度更佳，應適當將油菜薹的采收期推遲。

油菜薹在采收后還可以進一步加工處理成為貨架食品出售，這也是開發(fā)油菜多用功能的重要途徑之一。值得注意的是，不同生長時期油菜薹的質(zhì)構(gòu)變化在一定程度上決定了其適合的加工工藝與產(chǎn)品類型，質(zhì)構(gòu)變化的優(yōu)劣應結(jié)合加工產(chǎn)品的需求進行進一步判斷。因此，關(guān)注質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的變化也可以為不同生長期油菜薹加工方式的選擇提供一定依據(jù)。

（四）不同采摘期油菜薹的綜合評價在油菜植株30～70 cm 這一發(fā)育階段，在30 cm 時所收獲產(chǎn)品的外觀品質(zhì)以及加權(quán)綜合分析的營養(yǎng)品質(zhì)評分都較生長后期的更高。因此，為了使收獲的油菜薹的外觀品質(zhì)和食用營養(yǎng)品質(zhì)更佳，應適當將油菜薹的采收期提前。但是，薹莖和葉片的質(zhì)構(gòu)指標變化都表明其嫩度在逐漸提高，即在70 cm 時所收獲產(chǎn)品的嫩度較生長初期更高，因此，為了使收獲的油菜薹的嫩度更佳，應適當將油菜薹的采收期推遲。為進一步明確油菜薹適宜的采摘時間，使其外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)等方面綜合評價符合消費者需求，分別選取單薹重、咀嚼性、營養(yǎng)評分3 個數(shù)據(jù)作為產(chǎn)量、嫩度、營養(yǎng)3 方面的代表性指標，基于層次分析法對其進行加權(quán)綜合評價。根據(jù)層次分析法的比例標度值體系對菜用油菜薹的這3 項品質(zhì)指標的重要性進行定性評價，并建立了判斷矩陣如表5 所示。通過計算得到3 項品質(zhì)指標的權(quán)重系數(shù)分別為0.54、0.30、0.16，全部權(quán)重系數(shù)之和等于1。然后，利用離差標準化法對數(shù)據(jù)進行歸一化處理，得到不同采摘期油菜薹的綜合評分結(jié)果見表6，可以看出，在油菜植株30 cm 時采摘，所收獲油菜薹外觀、營養(yǎng)和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的綜合評分最高，綜合品質(zhì)最好。

表5 油菜薹綜合品質(zhì)判斷矩陣O-C

表6 不同采摘期油菜薹的綜合評分

三、結(jié)論

對于油蔬兩用油菜而言，在不同采摘期所收獲的油菜薹的外觀品質(zhì)、水分含量、營養(yǎng)品質(zhì)以及質(zhì)構(gòu)品質(zhì)都存在顯著差異。實驗結(jié)果表明，隨著采收期的推遲，所收獲的油菜薹的單株質(zhì)量和直徑逐漸減小，莖葉比逐漸增大； 還原糖和可溶性固形物含量變化相對不明顯，硝酸鹽含量逐漸升高，而葉綠素和維生素C 含量逐漸降低，其中變化最明顯的為維生素C，表現(xiàn)為逐漸降低，其次是硝酸鹽，表現(xiàn)為逐漸升高； 同時，加權(quán)綜合分析表明，隨著采摘期推遲，油菜薹的營養(yǎng)評分值顯著下降； 油菜薹各器官部位的營養(yǎng)物質(zhì)含量隨采摘期的變化情況并不一致，且各器官的營養(yǎng)品質(zhì)存在較大差異； 油菜薹薹莖的硬度、彈性、粘附性、咀嚼性顯著下降，內(nèi)聚性顯著增大，而葉片的剪切力數(shù)值則逐漸減小。

在油菜植株30～70 cm 這一階段，在30 cm 時所收獲產(chǎn)品的外觀品質(zhì)以及加權(quán)綜合分析的營養(yǎng)品質(zhì)評分都較生長后期更高，而在70 cm 時所收獲產(chǎn)品的嫩度較生長初期更高。通過加權(quán)綜合分析明確，在油菜植株30 cm 時采摘，所收獲油菜薹外觀、營養(yǎng)和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的綜合評分最高，綜合品質(zhì)最好。因此，可以將采收期適當提前，在油菜植株30 cm時進行采摘，從而獲得食用品質(zhì)更好的油菜薹。