任思鈴,朱雪云,閆立英,李曉麗
(河北省特色園藝種質挖掘與創新利用重點實驗室·河北科技師范學院園藝科技學院 河北秦皇島 066004)
澀味是園藝產品常見的一種口感品質,表現為口腔中持續的收斂、皺縮、粗糙或干燥之感。前人研究顯示,澀味是由于澀味物質與口腔中唾液蛋白產生絡合物以及沉淀物所形成的[1]。現階段,黃瓜的口感品質越來越受到消費者和育種者的重視。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成為育種家的一個重要育種目標。
了解黃瓜種質資源澀味性狀的變異范圍,對黃瓜澀味極端材料進行評價和篩選,有利于選育低澀味的黃瓜品種。因此高效快速評價黃瓜種質資源的澀味程度并準確區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鍵技術。液相色譜技術是現階段測定物質成分含量的常用方法[2],但需進行樣品前處理,操作相對復雜、用時相對較長、費用高,況且引起黃瓜澀味產生的物質成分在學術界還存在分歧,液相色譜分析技術目前難以在黃瓜澀味育種中大規模使用和推廣。
澀味是人的口腔感覺,感官評價可以反映人們對黃瓜澀味的接受程度,可以直觀地評判黃瓜澀味品質,操作簡單、快速,是黃瓜種質資源評價和關鍵澀味物質研究中不可缺少的一環。此外,黃瓜澀味物質形成和代謝相關基因的定位和挖掘、環境因素如何影響澀味的產生等科學問題的解答同樣離不開澀味感官評價。
現階段黃瓜澀味感官評價大多只是風味品質評價分析研究中的一小部分,沒有根據黃瓜澀味物質性狀設計適合的感官評價方法,尚未建立成熟的感官評價體系[3]。因此研究一種能快速、準確和穩定評價黃瓜澀味的感官評價方法在育種和基礎研究領域均具有重要意義。筆者針對黃瓜澀味的特性,探索黃瓜澀味感官評價的方法,利用該方法對黃瓜種質資源進行澀味評價與品種篩選,為選育好吃低澀味的黃瓜奠定基礎。
黃瓜澀味口感評價相關試驗所用黃瓜均在2021 年4 月于秦皇島農副產品批發市場購置,共4份材料,每份材料各3 根。種質資源澀味評價分析使用黃瓜種質資源228 份,其中已知生態型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院園藝科技學院黃瓜課題組提供。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行感官評價,試驗設置3 次重復。
1.2.1 評價小組建立及口感定性描述分析 按照GB/T 16291.1-2012[4]在河北科技師范學院園藝科技學院中選拔10 名師生作為黃瓜澀味感官評價員,進行包括學習感官分析理論、識別與使用感官特性和標度等感官描述性分析培訓及黃瓜澀味感官評價培訓。
為進一步篩選黃瓜的澀味指標,以前期收集整理文獻為澀味感官描述詞為參考,再經過討論、篩選和歸類后,匯總不同強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黃瓜資源進行定量描述分析。將隨機編碼的樣品分送給評價員,評價員根據對澀味的描述詞,用以1 為增量的1~6 的評分尺度進行黃瓜澀味強度定量評分,其中0 表示不澀,1~2 表示微澀,3~4 表示澀,5~6 表示很澀。評價標準見表1。

表1 黃瓜澀味感官評價標準

1.2.3 不同品嘗部位對澀味評價的影響 采用扇形瓜條切分法將黃瓜切分好后,停置1 分鐘,各位評價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價。為保證評價結果的準確性,評價員在每次評價后用蘇打水漱口,并休息5 min,然后評估下一個樣品。試驗參考GB/T 10221-2021[5]對澀味進行評價描述,評價員對應描述詞匯打分,打分結束后利用SPSS 進行統計分析。分析不同品嘗部位對澀味評價的影響,選擇澀味明顯、易于評價員評價分級的部位用于后續試驗。
1.2.4 不同切分方法對澀味評價的影響 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 種切分方法進行切分,具體操作如圖1 所示。停置1 min 后,多位評價員進行評價并計算出澀味指數,分析不同切分方法對澀味評價的影響,選出影響最小、靈敏度最高的切分方法用于后續試驗。

圖1 黃瓜切分方法
扇形瓜條切分法:從黃瓜果實中部橫切,將瓜切成等長的兩段,再同時將兩段瓜縱切成以橫切面圓心為中心的6 個等體積扇形瓜條,瓜條切分過程要快速,并注意保護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 切分后停置時間對澀味評價的影響 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,各位評價員同時使用舌尖舔觸橫切面果皮處溢出汁液給予評價,計算出澀味指數,分析不同停置時間對澀味評價的影響。
使用前文建立的黃瓜澀味感官評價方法,于2021 年6-7 月陸續對228 份黃瓜種質資源進行評價,分析鑒定黃瓜種質資源澀味變異范圍以及不同生態型黃瓜澀味程度,篩選出低澀和強澀的黃瓜資源。
采用SPSS26.0 v 軟件對不同品嘗部位、切分方法及停置時間下黃瓜澀味口感評價數據分別進行方差分析,選擇出靈敏度高的感官評價方法。采用Excel 2016 制作柱狀圖,分析黃瓜種質資源各生態型澀味差異。
由圖2 可以看出,從市場購買的4 份參試材料,橫切后由評價員分別品嘗切面黃瓜中心腔和外果皮的澀味,發現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顯著高于中心腔部位。由此可見,黃瓜澀味物質在果實中分布不均勻,集中在果皮中。進一步觀察發現,黃瓜果實橫切后澀味物質呈水滴狀分布在黃瓜外果皮處(圖3)。

圖2 不同品嘗部位對澀味的影響

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行澀味感官評價中,4 個參試資源中采用扇形瓜條切分法測定的澀味指數最高,顯著高于其他兩種方法,表明扇形瓜條切分法測定澀味的靈敏度高,原因可能是其他兩種方法橫向切口多,相應維管束缺口的增加導致澀味物質隨滲出液從多處切口流失,評價員嘗到的澀味物質量減少,因此澀味較輕。

表2 不同切分方法對澀味指數的影響
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,再由各位評價員使用舌尖舔觸橫切面溢出汁液給予評價,計算所得澀味指數進行多重比較。由表3 可以看出,參試資源澀味指數隨著停置時間延長有降低趨勢,其中各材料瓜條停置1 min 后澀味指數顯著高于其他停置時間。

表3 瓜條切分后停置時間對黃瓜澀味指數的影響
利用上述口感評價方法,對黃瓜種質資源進行澀味感官評價。由圖4 可知,228 份黃瓜種質資源中,黃瓜澀味指數呈正態分布,大多數資源的澀味指數分布在50~70。初步將黃瓜澀味指數分級標準定為不澀=0、低澀<40、40≤中澀<70、強澀≥70。由表4 可知,澀味評價篩選出低澀種質資源6 個,強澀種質資源33 個,其中低澀的資源有17S-62、17S-122、17S-32、17S-33、17S-20、17S-5,澀味指數高于75 的強澀資源有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價方法能夠清晰分辨不同種質資源的澀味程度,應用性較強。

圖4 不同生態型黃瓜澀味指數頻數分布

表4 極端材料澀味指數
在4 種生態型中,澀味指數均值最高的是美國加工型,為62.6(表5);澀味指數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平均值不相上下,居于美國加工型和歐洲溫室型之間。總體來看,4 種生態類型的澀味指數均值差異不大,均在60 左右。另外,在228 份資源中,澀味指數最高和最低的材料均出現在華南型中,而澀味指數均值最低的歐洲溫室型的最低值為49,高于其他3 個生態型。因此,從目前的結果來看澀味強度與生態類型之間沒有明顯的相關性。

表5 黃瓜不同生態類型澀味指數極端值和平均值
通過對種質資源進行口感評價,發現各生態類型中不同材料間澀味指數浮動較大,每種生態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53.6。可見,黃瓜種質資源澀味性狀的變異范圍較大。
感官評價在食品口感品質方面的應用已經十分廣泛,研究通常先使用感官評價對食品口感品質進行評分[6-8],然后通過關聯結果指標與相關風味物質,來檢測相關風味物質與感官評價的相關性,并確定主要口感貢獻物質[9-10]。現階段學者對黃瓜澀味物質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合科學合理的澀味感官評價方法,不能直觀呈現出黃瓜澀味主要物質的直接證據。
田恒祿[11]以及Horie 等[13]都認為果皮是黃瓜果實內澀味物質的主要分布部位,筆者研究進一步證明,黃瓜澀味物質在果實中分布是不均勻的,即黃瓜外果皮處澀味程度顯著高于中心腔。Kaneko等[14]認為黃瓜主要澀味物質存在于果皮維管束中,而黃瓜果實維管束主要集中在外果皮中。可見,品嘗黃瓜果皮處的澀味會更靈敏。另外,可能是因為澀味物質存儲于維管束或類似的管道中,黃瓜在被切分后澀味物質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,所以推測最先被切開的部位溢出的汁液量較大,澀感相應較強,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]認為黃瓜切面滲出液短時間內凝固后澀味會消失,筆者的研究也得出相似結論,黃瓜澀感與切分后停置時間顯著相關,即停置5、10 min 后,滲出液凝固,澀味程度顯著低于1 min 時未凝固的滲出液。因此,黃瓜澀味口感評價最好在切分后1 min 左右品嘗,時間過長澀味降低,時間過短澀味物質未完全滲出,都會影響澀味評價的準確性。筆者試驗的感官評價結果顯示,最有利于澀味口感評價的切分方法是扇形瓜條切分法;在切分后不宜放置時間過久,相比5 min 和10 min,放置1 min 時進行評價相對更準確;果皮處是黃瓜澀味口感評價的主要部位。
目前黃瓜種質資源風味感官評價的研究報道較少,由美千惠等[2]通過感官評價對黃瓜種質資源食味性感官品質進行了評價篩選,4 種生態類型的黃瓜種質資源中,澀味感官評價結果為華南型、華北型、歐洲溫室型優于美國加工型。然而筆者研究中澀味指數最高和最低的資源均為華南生態型。雖然歐洲溫室型平均澀味指數最低,但其澀味指數最低的資源高達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)的種質資源數量與華南型(148 份)的資源數量差異懸殊,筆者的研究未能得出生態類型與澀味強度之間的關系。另外,在資源評價過程中發現,有些種質資源的澀味隨著采收時間的不同變化較大,可見澀味性狀受環境影響很大。