10個(gè)線椒品種干制品品質(zhì)分析

高 佳，田玉肖，羅芳耀，羅靜紅，唐月明，宋占鋒

（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.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南地區(qū)園藝作物生物學(xué)及種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610066；3.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，四川成都 610066）

辣椒（Capsicumspp.）原產(chǎn)于中南美洲，是重要的世界性蔬菜和調(diào)味品，在我國(guó)經(jīng)歷了400 多年的發(fā)展已成為種植面積最大、覆蓋面廣、經(jīng)濟(jì)效益高的蔬菜種類，辣椒及其衍生加工產(chǎn)品也成為消費(fèi)量最大的調(diào)味品[1]。辣椒種類繁多，加工產(chǎn)品類型和加工方式多樣，其中干制辣椒占據(jù)重要市場(chǎng)份額[2]。線椒（Capsicum annuumL.var.dactylusM.）是一年生辣椒種（C.annuumL.）中的變種[3]，是干制辣椒的主要品種類型之一[4]。品種特性是造成辣椒產(chǎn)品品質(zhì)差異的首要因素，隨著人們對(duì)干辣椒產(chǎn)品需求的增加，加工專用型辣椒品種的選育愈發(fā)重要[5]。

干辣椒中富含可溶性糖、辣椒素和類胡蘿卜素，可溶性糖含量決定干椒的甜味口感，類胡蘿卜素決定干椒外觀顏色，辣椒素是一種含香草酰胺的生物堿，主要貢獻(xiàn)辣味[6]。辣椒的傳統(tǒng)品種選育多從田間表現(xiàn)著手[7]，而作為重要的調(diào)味品，辣椒干制加工后產(chǎn)品的辣度和顏色等品質(zhì)性狀對(duì)商品性的評(píng)價(jià)更為重要[8]。因此，以辣椒加工后產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣選擇輔助育種，評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣，更具有商業(yè)價(jià)值[9?10]。目前國(guó)內(nèi)主要的干椒產(chǎn)區(qū)集中在新疆[11]、湖南[12?13]等地。四川作為全國(guó)重要的辣椒產(chǎn)銷大省[14]，育種資源豐富，開(kāi)展四川加工辣椒品種的選育與評(píng)價(jià)對(duì)豐富品種資源具有重要意義。

相關(guān)性分析可反映測(cè)試指標(biāo)兩兩間的潛在關(guān)聯(lián)程度，隸屬函數(shù)分析可反映樣本間多個(gè)測(cè)試指標(biāo)構(gòu)成的綜合性狀水平，聚類分析可將測(cè)試指標(biāo)進(jìn)行樣本間的群組分類。本研究以四川地區(qū)10 個(gè)新選育的線椒品種為研究對(duì)象，重點(diǎn)考察干制線椒樣品中辣椒素類物質(zhì)和類胡蘿卜素等品質(zhì)指標(biāo)，通過(guò)多種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合分析評(píng)價(jià)，以期為四川特色線椒加工品種的選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本試驗(yàn)10 個(gè)線椒品種或優(yōu)良雜交新組合由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所選育，種植于四川省成都市新都區(qū)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研基地。于2018年12月10日播種，2019年4月9日定植，行距70 cm，株距40 cm，試驗(yàn)小區(qū)廂寬0.8 m，長(zhǎng)4.0 m，定植20 株，不設(shè)重復(fù)，順序排列；栽培管理?xiàng)l件一致；于采收高峰期的8月10日和9月29日分兩批提供試驗(yàn)品。參試樣品采于植株2～3 臺(tái)果，一致性較好，表面無(wú)損傷、無(wú)明顯病蟲(chóng)危害。采摘后2 h 內(nèi)送達(dá)實(shí)驗(yàn)室，處理前于10 ℃冷庫(kù)中放置24 h；蒽酮 分析純，上海麥克林生化科技有限公司；乙酸乙酯、濃硫酸、丙酮、甲醇、蔗糖 分析純，成都市科龍化工試劑廠；甲醇 HPLC，賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司；辣椒堿（合成）、二氫辣椒堿 HPLC≥98%，上海源葉生物科技有限公司。

Agilent 1260 高效液相色譜儀 美國(guó)Agilent Technologies 公司；Synergy HTX 酶標(biāo)儀 美國(guó)Bio Tek 公司；5810R 冷凍離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf 公司；JA31002 電子天平 上海精天電子儀器有限公司；3P（JK-ZT-HGJ03CH）多功能熱泵干燥機(jī) 廣州凱能電器科技有限公司；XM-300UVF 超聲波清洗機(jī) 小美超聲儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品干制加工 新鮮線椒樣品每品種30 個(gè)果均去除果柄，分品種裝入托盤置于多功能熱泵干燥設(shè)備中，于60 ℃下恒溫烘干至24 h 內(nèi)恒重后粉碎成辣椒粉，采用聚乙烯自封袋密封包裝后置于干燥器中4 ℃存放，用于測(cè)試干制后樣品的品質(zhì)指標(biāo)。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定 可溶性糖含量采用蒽酮法測(cè)定[15]，以蔗糖為標(biāo)樣繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，630 nm 處測(cè)定吸光度。辣椒素、二氫辣椒素和斯科維爾指數(shù)（scoville heat units,SHU）參考中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21266-2007[16]方法進(jìn)行測(cè)定。檢測(cè)條件：色譜柱Zorbax SB-C18（4.6 mm×250 mm,5μm），流動(dòng)相為70%甲醇，流速0.8 mL/min，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為280 nm，兩端柱溫均30 ℃，進(jìn)樣量10 μL，以辣椒素和二氫辣椒素標(biāo)準(zhǔn)品做標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算辣椒粉中的辣椒素和二氫辣椒素含量。類胡蘿卜素含量參考井鳳等[17]的方法測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

供試品種可溶性糖、辣椒素、二氫辣椒素、類胡蘿卜素含量均采用干制后粉碎樣品測(cè)試3 個(gè)重復(fù)，結(jié)果采用Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和隸屬函數(shù)分析；采用SPSS 22 軟件進(jìn)行相關(guān)性分析和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種線椒營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量

調(diào)查測(cè)試了供試線椒樣品的田間表現(xiàn)和鮮樣指標(biāo)（表1）。10 個(gè)供試樣品早熟品種5 個(gè)（X1014、Y16-54、紅冠3 號(hào)、紅冠5 號(hào)、紅冠小金條），早中熟品種3 個(gè)（Y16-110、Y16-135、川騰10 號(hào)），中熟品種2 個(gè)（紅冠1 號(hào)、紅冠4 號(hào)）；首花節(jié)位均值為11～13.2 之間；平均株高為61.7～89.4 cm 之間；青果均為不同深淺的綠色，老熟果均為鮮紅色；除紅冠小金條果形為羊角形，其余9 個(gè)樣品均為線形；坐果特性均為多，其中川騰10 號(hào)坐果分散，Y16-135、紅冠1 號(hào)和紅冠小金條坐果較分散，其余坐果均集中；樣品中Y16-135、川騰10 號(hào)、紅冠4 號(hào)和紅冠小金條4 個(gè)樣品抗?jié)承詮?qiáng)，其余樣品均抗?jié)承灾?；所有樣品平均單果重均值?.52～21.65 g 之間，果形指數(shù)為8.35～19.49 之間，干物質(zhì)含量為12.06%～17.53%之間。

表1 供試?yán)苯诽镩g表現(xiàn)Table 1 Field cultivation data of pepper materials for testing

SHU 按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21266-2007[16]方法計(jì)算，能整體反映樣品的辣味程度。統(tǒng)計(jì)10 個(gè)樣品烘干后干椒測(cè)試品質(zhì)指標(biāo)可見(jiàn)（表2），變異系數(shù)在14.55～62.49 之間，變異系數(shù)值大小依次為：辣椒素>SHU>二氫辣椒素>類胡蘿卜素>可溶性糖，其中辣度指標(biāo)的變異系數(shù)值均大于50%，表明10 個(gè)樣品間辣度指標(biāo)差異較大。供試樣品中可溶性糖含量最高的是Y16-110（421.27 mg/g），最低的為Y16-54（269.98 mg/g）；辣椒素、二氫辣椒素和SHU 值最高的樣品均為紅冠4 號(hào)，最低的樣品為紅冠3 號(hào)；類胡蘿卜素含量最高的樣品為Y16-54（102.14 mg/100 g），最低的樣品為紅冠1 號(hào)（39.47 mg/100 g）。按照湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)（DB 43/T275-2006[18]）對(duì)辣椒制品辣度的等級(jí)劃分，供試樣品中辣度在（30001～50000）SHU 之間的樣品有3 個(gè)（紅冠4 號(hào)、Y16-135 和X1014），達(dá)到八級(jí)辣度標(biāo)準(zhǔn)；辣度在（15001～30000）SHU 之間的樣品有4 個(gè)（Y16-54、紅冠5 號(hào)、紅冠1 號(hào)和Y16-110），達(dá)到七級(jí)辣度標(biāo)準(zhǔn)；辣度在（5001～15000）SHU 之間的樣品有3 個(gè)（Y16-110、川騰10 號(hào)和紅冠3 號(hào)），達(dá)到六級(jí)辣度標(biāo)準(zhǔn)。

表2 供試干椒材料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量Table 2 Nutrients content of dry pepper materials for testing

2.2 干椒品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性分析

干椒測(cè)試品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析表明（表3），供試樣品辣椒素、二氫辣椒素和斯科維爾指數(shù)三者間彼此均存在極顯著正相關(guān)性（P<0.01），辣椒素與類胡蘿卜素和二氫辣椒素之間均存在顯著正相關(guān)性（P<0.05），其余指標(biāo)間彼此相關(guān)性不顯著（P>0.05）。可溶性糖含量與所有供試指標(biāo)間呈不顯著的負(fù)相關(guān)（P>0.05）。

表3 干椒測(cè)定指標(biāo)間的相關(guān)性Table 3 Correlation coefficient between indexes of dry pepper

2.3 干椒品質(zhì)指標(biāo)的隸屬函數(shù)分析與排序

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對(duì)10 個(gè)線椒干椒樣品進(jìn)行了測(cè)試品質(zhì)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，將所有測(cè)試指標(biāo)均定義為優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)，即值越大越好，計(jì)算樣品的平均隸屬函數(shù)值（表4）。10 個(gè)樣品平均隸屬函數(shù)值由大到小依次為：紅冠4 號(hào)、Y16-135、X1014、Y16-110、Y16-54、紅冠5 號(hào)、紅冠1 號(hào)、川騰10 號(hào)、紅冠小金條、紅冠3 號(hào)。上述結(jié)果表明紅冠4 號(hào)在所有供試樣品中表現(xiàn)出最優(yōu)的綜合品質(zhì)性狀（高辣度、較高可溶性糖和類胡蘿卜素含量），平均隸屬函數(shù)值達(dá)到0.80；而紅冠3 號(hào)綜合品質(zhì)性狀最低，平均隸屬函數(shù)值僅為0.14。

表4 各樣品的品質(zhì)綜合比較分析Table 4 Quality comprehensive comparative analysis of each samples

2.4 干椒樣品間品質(zhì)指標(biāo)的聚類分析

將10 個(gè)線椒干椒樣品測(cè)試品質(zhì)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Ward 聚類方法計(jì)算歐氏距離（圖1）。以歐式距離為總距離的一半（12.5）進(jìn)行劃分，10 個(gè)干椒樣品可被分為3 類：第一類包括紅冠小金條、川騰10 號(hào)和紅冠3 號(hào)，表現(xiàn)為較高的類胡蘿卜素含量，低辣度指標(biāo)；第二類包括Y16-135 和紅冠4 號(hào)，表現(xiàn)為高辣、高類胡蘿卜素，綜合性能較優(yōu)；第三類包括X1014、Y16-110、Y16-54、紅冠5 號(hào)和紅冠1 號(hào)，表現(xiàn)為中辣，可溶性糖和類胡蘿卜素含量規(guī)律不明顯。

圖1 供試樣品的聚類分析樹(shù)狀圖Fig.1 Dendrogram of cluster analysis of each samples

3 討論

辣味和色澤是評(píng)價(jià)干椒商品性的重要指標(biāo)，糖類、有機(jī)酸、揮發(fā)性酯類和萜類等也會(huì)影響辣椒的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)[5]。辣椒中引起辛辣感和熱感的主要成分統(tǒng)稱為辣椒素類物質(zhì)（辣椒堿、類辣椒素）[19]，其含量的大小和種類主要受基因型、果實(shí)生長(zhǎng)階段和栽培環(huán)境等因素影響[5]。本試驗(yàn)10 個(gè)品種均在同一栽培條件下種植和相似成熟度下采收，造成品種間測(cè)試指標(biāo)變異系數(shù)較大的主要原因?yàn)槠贩N基因型的差異。辣椒素和二氫辣椒素是辣椒的主要呈味物質(zhì)[5]，GB/T 21266-2007 中規(guī)定采用辣椒素和二氫辣椒素含量總和除以0.9 來(lái)計(jì)算辣椒素類物質(zhì)的含量[16]，用SHU 值來(lái)衡量辣椒辛辣程度強(qiáng)弱[19]，因此本研究測(cè)試了辣椒素和二氫辣椒素的含量并計(jì)算出干椒樣品的SHU 值。10 個(gè)線椒樣品辣椒素和二氫辣椒素含量變異系數(shù)均大于50%以上（表2），表明品種間辣味差異較大；辣椒素和二氫辣椒素呈現(xiàn)出極顯著正相關(guān)性（表3），表明供試線椒樣品中兩種辣椒素類物質(zhì)的含量在品種中表現(xiàn)出一致性規(guī)律，該結(jié)果與周書(shū)棟等[12]對(duì)30 份干椒品種的測(cè)試規(guī)律相似。辣椒素類物質(zhì)含量和SHU 值均是基于儀器準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)樣品辣度的真實(shí)數(shù)據(jù)反應(yīng)，但對(duì)于消費(fèi)者而言，辣椒產(chǎn)品口感上表觀辣度等級(jí)的劃分更為重要[19]。有學(xué)者對(duì)辣椒產(chǎn)品表觀辣度等級(jí)基于辣椒素含量進(jìn)行了劃分[20?22]，湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)（DB43/T275-2006）[18]也將辣度進(jìn)行了10 級(jí)劃分，但由于地區(qū)人群對(duì)辣味的接受程度存在較大差異，辣椒加工產(chǎn)品的表觀辣度還受到產(chǎn)品中其他調(diào)味物質(zhì)的綜合影響[19]，目前仍沒(méi)有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本試驗(yàn)中10 個(gè)線椒樣品辣度數(shù)值在(6185.02～47204.67) SHU 之間（表2），既有相對(duì)低辣的品種也有較高辣度的品種，能夠滿足不同消費(fèi)人群的需求。

辣椒果實(shí)的色澤主要由果肉細(xì)胞中葉綠素、類胡蘿卜素和花青素等的種類和含量決定，其中類胡蘿卜素是成熟果實(shí)主要色素來(lái)源[5]。本試驗(yàn)中干椒樣品類胡蘿卜素變異系數(shù)為22.48%（表2），品種間類胡蘿卜素含量也表現(xiàn)出較大差異。此外，類胡蘿卜素含量與辣椒素含量呈顯著正相關(guān)（表3），表明供試線椒樣品間存在辣味與色澤較強(qiáng)的一致性規(guī)律，有利于選育高辣度高色價(jià)的干椒品種，但在其他干椒品種間辣椒紅素與辣椒素含量的相關(guān)性分析中沒(méi)有出現(xiàn)相似規(guī)律[13,23]。

消費(fèi)者對(duì)辣椒產(chǎn)品口感和風(fēng)味的日益重視促使辣度、色價(jià)、香氣等指標(biāo)逐漸成為評(píng)判辣椒品種優(yōu)劣的重要依據(jù)。本研究采用隸屬函數(shù)法對(duì)10 個(gè)供試干椒樣品進(jìn)行了測(cè)試指標(biāo)的綜合排序（表4），也對(duì)所有樣品進(jìn)行了聚類分析（圖1），對(duì)比兩種分析結(jié)果可見(jiàn)，隸屬函數(shù)排名相近的品種聚類關(guān)系相近。圖1中第一類樣品（川騰10 號(hào)、紅冠小金條和紅冠3 號(hào)）在表4中排名第8～10，第二類樣品（紅冠4 號(hào)和Y16-135）排名第1～2，第三類樣品（X1014、Y16-110、Y16-54、紅冠5 號(hào)和紅冠1 號(hào)）排名第3～7，可見(jiàn)兩種分析方法一致性較好，都可以作為干椒品種的品質(zhì)綜合分析方法。任朝輝等[24]將聚類分析后的18 個(gè)線椒品種按照隸屬函數(shù)值大小定義為高、中、低三種品質(zhì)類型，但筆者認(rèn)為不能單一采用辣椒素含量的高低作為判斷品質(zhì)高低的依據(jù)，消費(fèi)者對(duì)于辣度的喜好程度不同，產(chǎn)品品質(zhì)高低的判斷也應(yīng)該是多樣化的。本試驗(yàn)中三類樣品（圖1）表現(xiàn)出的品質(zhì)特性存在差異，生產(chǎn)中可根據(jù)實(shí)際用途進(jìn)行品種選擇。

4 結(jié)論

對(duì)10 個(gè)線椒品種和優(yōu)良組合干制樣品測(cè)試指標(biāo)的相關(guān)性分析表明，辣椒素、二氫辣椒素和斯科維爾指數(shù)三者間存在極顯著正相關(guān)性（P<0.01），辣椒素與類胡蘿卜素含量存在顯著正相關(guān)性（P<0.05）；通過(guò)隸屬函數(shù)分析篩選出供試線椒樣品測(cè)試指標(biāo)綜合排名第一的品種為紅冠4 號(hào)，表現(xiàn)為高辣、較高類胡蘿卜素和可溶性糖含量；通過(guò)聚類分析將10 個(gè)線椒樣品劃分為三種類型，可作為品種選擇和進(jìn)一步選育的參考依據(jù)。