雷玉玲,吳朝江,宋世威,陳日遠
(華南農業大學園藝學院,廣東廣州,510642)
芥藍品質分析的兩種取樣方法比較研究
雷玉玲,吳朝江,宋世威,陳日遠
(華南農業大學園藝學院,廣東廣州,510642)
以芥藍為材料,采用分產品器官(葉片、葉柄、薹莖和花蕾)和整個產品器官勻漿兩種取樣方法,分別測定維生素C、可溶性糖、游離氨基酸和硝酸鹽含量,并分析了其在產品器官中的分配和累積規律。結果表明,花蕾維生素C含量、游離氨基酸含量均最高,葉柄中最低;薹莖的可溶性糖含量最高,葉片最低;葉柄的硝酸鹽含量最高,花蕾最低。產品器官中維生素C、可溶性糖、游離氨基酸均為分配至薹莖的比例最高,分別為48.02%、61.14%、49.73%,其次是葉片和葉柄,花蕾的分配比例最低;硝酸鹽分配到薹莖的比例最高,達48.04%,其次為葉柄和葉片,分別為41.63%和10.02%,花蕾的分配比例最低。對菜薹整體勻漿法和分器官測定后加權求和的結果進行統計分析表明,兩種測定方法無顯著差異,在實際中可根據研究目的選用不同的測定方法。
芥藍;營養成分;硝酸鹽;產品器官;分配
菜薹類蔬菜的產品器官包括葉片、葉柄、薹莖和花蕾四個部分。目前在測定這類蔬菜的營養成分時,多采用分器官單獨測定的方法,但該方法工作量大、耗費時間長、試驗效率低。將整個產品器官勻漿樣品充分混合均勻,具有操作簡單、耗費時間短、減少操作失誤的優點[1],但該方法無法區分各器官中營養成分的具體含量。因此有必要將兩種方法結合起來,以獲得更準確的信息。
本試驗以芥藍為材料,分別采用測定分產品器官和整個產品器官勻漿的方法,測定了營養成分和硝酸鹽的含量,研究其分配和積累規律,并比較這兩種方法,為選擇菜薹類蔬菜品質測定的取樣方法提供參考。
1.1 試驗材料
試驗用芥藍品種為綠寶,于2013年3~5月在華南農業大學園藝學院試驗基地進行。采用72孔穴盤育苗,基質為珍珠巖。苗齡3葉1心時定植于容積為6.5 L的塑料小桶中,每桶3株,3次重復,營養液同本試驗室前期研究[6],即以全硝態氮的1/2Hoagaland配方為基礎,用25%銨態氮(硫酸銨)替代其中的硝態氮。初始定植時營養液濃度為1/4劑量,1周后添加到3/4劑量的母液;當營養液的體積下降到3/4時,加去離子水至初始體積。營養液每隔45 min用通氣泵通氣15 min。
1.2 取樣及測定方法
芥藍80%達到齊口花時,取第4節以上的菜薹作為產品器官用于品質分析。
選取15株芥藍,每5株作為1個重復,共3次重復,用于分器官取樣測定。將芥藍的產品器官分成葉片、葉柄、薹莖和花蕾4個部分,分別記錄各器官的鮮質量,把相同器官切碎混勻后稱重,用錫箔紙包好保存于-70℃冰箱中備用。
選取9株芥藍,3株作為1個重復,共3次重復,用于勻漿法取樣測定。記錄各株鮮質量,用勻漿機將樣品打成勻漿,放入錐形瓶中,用保鮮膜封口保存于-70℃冰箱中備用。
采用鉬藍比色法測定樣品的維生素C含量[7]。可溶性糖、游離氨基酸和硝酸鹽含量測定參照李合生方法[8],可溶性糖采用蒽酮比色法,游離氨基酸采用茚三酮法,硝酸鹽含量采用硝基水楊酸比色法。
采用SPSS 14.0軟件對數據進行統計分析,方差分析采用Duncan法,用Excel 2007作圖。
2.1 芥藍產品器官的營養成分和硝酸鹽含量分析
芥藍產品器官中花蕾的維生素C和游離氨基酸含量均最高(圖1),分別達到1.92 mg/g和15.96 mg/g,顯著高于其他器官;葉片和薹莖的含量居中;葉柄的含量最低,并且顯著低于其他器官。薹莖的可溶性糖含量最高,達到12.00 mg/g,依次為花蕾、葉柄和葉片,各器官間的差異均達到顯著水平。葉柄的硝酸鹽含量最高,達到6 246 mg/kg,其次為薹莖和葉片,花蕾中含量最低,只有604 mg/kg,各器官間的差異均達到顯著水平。

圖1 芥藍產品器官各營養成分及硝酸鹽含量
整體勻漿法測得的整個菜薹的營養品質和硝酸鹽含量均在分器官測量的數值之間。
2.2 芥藍各部分產品器官的質量、營養成分和硝酸鹽分配比例
芥藍的產品器官中,薹莖所占的鮮質量比例最高,達到45.33%;葉片和葉柄次之,分別為30.48%和22.47%;花蕾所占的比例最低,只有1.72%(圖2)。
芥藍的營養成分和硝酸鹽在產品器官中的分配規律不同(表1)。維生素C分配到薹莖的比例最高,達48.02%,分配到葉片的比例為36.76%,葉柄和花蕾的分配比例較低。可溶性糖分配到薹莖的比例高達61.14%,葉片為20.11%,葉柄為16.92%,花蕾最低。游離氨基酸分配至薹莖的比例最高,為49.73%,葉片為31.29%,葉柄和花蕾所占比例較低。硝酸鹽分配到薹莖的比例最高,達48.04%,其次為葉柄和葉片,分別為41.63%和10.02%,花蕾的分配比例最低,只有0.31%。
2.3 兩種測定方法結果比較
采用芥藍產品器官分器官加權求和的方法,獲得整個菜薹的營養成分和硝酸鹽的積累量,積累量=各器官的含量×對應器官的鮮質量;整體勻漿法取樣測量各指標直接計算出菜薹的積累量,積累量=勻漿的含量×菜薹的鮮質量。結果表明,分器官加權求和的方法獲得的數值略小于整體勻漿法的數值(表2),通過兩個樣本平均數的統計假設測驗,兩種計算方法所得的數值間差異不顯著,這說明兩種方法均可用于芥藍相關指標的測定。

圖2 芥藍各器官鮮質量所占百分比
芥藍的產品器官中,花蕾的維生素C和游離氨基酸含量最高,可溶性糖含量也較高,營養豐富,同時硝酸鹽含量最低。前人的研究也表明,芥藍花蕾中總多酚、維生素C和可溶性固形物含量顯著高于其他器官[9]。原因是在采收期的“齊口花”階段,花蕾正在發生復雜的變化,同時花莖含有大量的分生組織,保持著旺盛的分裂能力[10]。但花蕾在芥藍鮮質量中所占比例很低,因此營養成分積累量均較低。薹莖所含的營養成分相對較高,可溶性糖含量高于花蕾。這是因為薹莖不僅是制造養分的同化器官,更是貯藏營養的生殖器官[11],在進入生殖生長后迅速變長變粗,貯藏著大量的營養物質。同時,薹莖在芥藍產品器官的鮮質量中所占比例最高,因此幾種營養成分分配至薹莖中的比例都是最高的。

表1 芥藍產品器官營養成分和硝酸鹽積累量的分配比例

表2 芥藍產品器官營養成分和硝酸鹽的積累量的計算方法比較
本研究中芥藍產品器官的硝酸鹽含量較高,整個菜薹勻漿樣品的硝酸鹽含量為3 762 mg/kg,超過了國標中葉菜類蔬菜3 000 mg/kg的限量標準[12]。原因是本試驗所采用的芥藍為營養液培養,養分充足,造成過多的硝酸鹽在植株內積累。葉柄中的硝酸鹽含量顯著高于其他器官,這可能是因為硝態氮難以在葉柄中被還原[13]。薹莖的硝酸鹽含量很高,也可能是該部位硝態氮難以被還原的原因。而葉片作為主要的同化器官,積累的硝酸鹽能迅速被還原同化,因此硝酸鹽含量較低。
本研究對菜薹產品器官的營養成分分析,采用了整體勻漿法和分器官測定兩種方法,雖然勻漿法測定的植株養分積累量略微高于分器官取樣方法的數值,但兩者統計上差異不顯著。因此,在實際中可根據研究目的選用不同的測定方法。如果只需研究芥藍整個產品器官的養分含量,不需區分各器官的具體含量,可直接采用整體勻漿的方法測定。如果要詳細了解各器官營養成分的具體含量,特別是要揭示不同器官中養分積累差異的機制時,就要采用分器官單獨測定的方法。
本試驗以綠寶芥藍為材料進行研究,結果表明,不同品種的生物量、產品器官營養成分[14]和硝酸鹽[15]含量均不同,因此其他品種芥藍產品器官中營養成分和硝酸鹽含量及其分配比例可能不同,需要具體研究以獲得準確數據。
[1]史偉國,祖元剛,趙春建,等.勻漿法提取喜樹果和喜樹葉片中喜樹堿的研究[J].林產化學與工業,2009,29(1):80-81.
[2]關佩聰.芥蘭個體發育與菜薹形成的研究[J].中國蔬菜,1989(1):3-6.
[3]劉海濤,關佩聰.芥藍的分類學研究[J].華南農業大學學報,1998,19(4):82-86.
[4]張慎好,王學東,軒興栓,等.芥藍不同品種營養成分含量評價[J].河北科技師范學院學報,2004,18(2):58-61.
[5]何洪巨,陳杭,Schnitzler W H.蕓薹莖屬蔬菜中硫代葡萄糖苷鑒定與含量分析 [J].中國農業科學,2002,35(2):192-197.
[6]廖國秀.營養液增銨調控芥藍品質及氮素效率研究[D].廣州:華南農業大學,2011.
[7]李軍.鉬藍比色法測定還原型維生素C[J].食品科學,2000,21(8):42-45.
[8]李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京:高等教育出版社,2000:184-185.
[9]孫勃,方莉,劉娜,等.芥藍不同器官主要營養成分分析[J].園藝學報,2011,38(3):541-548.
[10]梁承愈,關佩聰,吳筱穎.菜心生長發育及產品器官形成的研究——菜薹生長發育的內部結構[J].華南農業大學學報,1994,15(1):91-94.
[11]關佩聰,梁承愈.菜心生長發育及產品器官形成的研究——菜薹形成與生長發育[J].園藝學報,1985,12(1):29-30,33-34.
[12]GB 19338-2003,蔬菜中硝酸鹽限量[S].
[13]劉忠,王朝輝,李生秀.硝態氮難以在菠菜葉柄中還原的原因初探[J].中國農業科學,2006,39(11):2 294-2 299.
[14]宋世威,廖國秀,劉厚誠,等.不同芥藍品種產量及品質性狀聚類分析[J].中國農學通報,2011,27(19):161-165.
[15]宋世威,廖國秀,劉厚誠,等.不同芥藍品種硝酸鹽含量的差異及聚類分析[J].熱帶作物學報,2012,33(8):1 440-1 443.
Comparison of Two Sampling Methods for Quality Analysis of Chinese Kale

With Chinese kale as material,we used two sampling methods,which were homogenizing each product organ (leaf,petiole,flower stalk and flower bud)respectively and homogenizing entire product organs together,and determined their contents of vitamin C,soluble sugar,free amino acids and nitrate content,in addition,analyzed their distribution and accumulation rules in product organs.The results showed that,the contents of vitamin C and free amino acids were highest in flower bud respectively,and were lowest in petiole.Soluble sugar content was highest in flower stalk and lowest in leaf. Nitrate content was highest in stem and lowest in flower bud.The flower stalk had the highest distribution ratios of vitamin C,soluble sugar and free amino acids,with the ratios of 47.06%,61.14%and 49.73%,and the two product organs leaf and petiole took the second place,while the flower bud had the lowest distribution ratios.Nitrate was mainly allocated in flower stalk(48.04%),followed by petiole and leaf(41.63%and 10.02%),while the flower bud had the lowest distribution ratio.The results of statistical analysis showed that,there was no significant difference with the two methods,thus both the two sampling methods could be selected in the actual research according to different purpose.
Chinese kale;Nutritional components;Nitrate;Product organ;Distribution
S635.9
A
1001-3547(2014)06-0044-04
10.3865/j.issn.1001-3547.2014.06.015
高等學校博士學科點專項科研基金(20114404120013);現代農業產業技術體系專項資金(CARS-25-C-04)
雷玉玲(1989-),女,在讀碩士生,研究方向為蔬菜生理,電話:15820247651,E-mail:1157800831@qq.com
宋世威,通信作者,E-mail:swsong@scau.edu.cn
2013-12-20