34 份地方食用黃花菜品質(zhì)分析

劉新星 歐巧明 李忠旺 鄭選寧 頡敏昌 張新鋒 胡生海

（1 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，蘭州 730070；2 甘肅省慶陽市科學(xué)技術(shù)開發(fā)中心，慶陽 745000；3 甘肅省慶陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，慶陽 745000；4 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品儲藏加工研究所，蘭州 730070）

黃花菜（Hemerocallis citrinaBaroni），屬單子葉植物綱百合科（Liliaceae）萱草屬（Hemerocallis）多年生草本植物，又名忘憂草、金針菜、檸檬萱草、黃花萱草等。其花蕾可食用，具有較高的營養(yǎng)價值，與香菇、木耳、冬筍并稱為“四大素山珍”[1]。黃花菜鮮甜味美、營養(yǎng)豐富，含有糖類、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽及多種人體必需的氨基酸。據(jù)報道，黃花菜的揮發(fā)性成分多達58 種[2-3]，含有大量的醇、酯等香氣物質(zhì)，賦予黃花菜特有的美味。黃花菜分布范圍很廣，南北各地均有栽培[4]。由于受氣候、海拔、品種等因素的影響，南北各地采收時間差異很大，一般南方地區(qū)和海拔低的地區(qū)，黃花菜生育期較短，采收較早；北方地區(qū)和海拔高的地區(qū)黃花菜生育期較長，采收較晚[5]。隨著中國各地農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，黃花菜種植面積越來越大，已成為中國一種獨具特色的蔬菜。

黃花菜是重要的經(jīng)濟作物。它的花經(jīng)過蒸、曬，加工成干菜，即金針菜或黃花菜，遠銷國內(nèi)外，是很受歡迎的食品，還有健胃、利尿、消腫等功效；根可以釀酒，葉可以造紙和編織草墊；花葶干后可以做紙煤和燃料，但鮮花不宜多食，特別是花藥，因含有多種生物堿，會引起腹瀉等中毒現(xiàn)象。近年來有研究表明，黃花菜還有抗氧化、抑制纖維原細胞增生及阻止癌細胞增殖等作用[6]。隨著生活水平的提高，人們對健康飲食形成更高的需求，黃花菜作為藥食同源的特色蔬菜，深受人們的喜愛，需求量也在逐漸增長。但是，有關(guān)黃花菜的相關(guān)研究時間均較早，本研究搜集全國各地方黃花菜種質(zhì)資源，利用科學(xué)的方法對其進行營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價，以期探索黃花菜品質(zhì)評價的重要構(gòu)成指標及為黃花菜種質(zhì)資源評價、優(yōu)異種質(zhì)培育提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料從江蘇、四川、福建、湖南、陜西、浙江以及甘肅慶陽搜集當?shù)厥秤命S花菜種質(zhì)資源26份，另搜集8 份未知名稱或來源的食用黃花菜種質(zhì)，共計34 份材料種植于甘肅省白銀市靖遠縣北灣鎮(zhèn)黃花菜種質(zhì)資源圃（表1）。

表1 34 份黃花菜種質(zhì)資源名稱及來源

1.2 試驗方法

1.2.1 主要農(nóng)藝性狀的測定待盛花期，每份種質(zhì)隨機選取10 株，測量株蕾高、葉長、葉寬及花蕾長度。取10 株的平均值作為分析數(shù)據(jù)。

1.2.2 營養(yǎng)品質(zhì)指標的測定總黃酮采用分光光度法測定[7]，含水量采用直接干燥法測定[7]，維生素C采用2，6-二氯靛酚滴定法測定[7]，有機酸采用酸堿滴定法測定[7]，粗纖維采用酸堿洗滌法測定[7]，粗蛋白采用凱氏定氮法測定[7]，可溶性糖采用蒽酮比色法測定[7]。

1.3 數(shù)據(jù)分析采用Excel 2010 軟件計算均值、標準差和變異系數(shù)，采用SPSS Statistics 19.0 軟件進行主成分分析，采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法分析不同黃花菜種質(zhì)的綜合營養(yǎng)品質(zhì)差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)指標分析變異系數(shù)表示變化的幅度偏離其平均值的程度，是反映不同品種間同一農(nóng)藝性狀差異的重要指標。變異系數(shù)越大，表示樣本或指標變異程度越大[8]。由表2 可知，不同黃花菜種質(zhì)的11 個指標均存在不同程度的變異現(xiàn)象。其中，含水量在種質(zhì)間的變異程度最大，變異系數(shù)為22.25%，34 份黃花菜種質(zhì)中含水量最高的是龍游紅花菜，其含水量是HHC-TY（含水量最低）的1.38 倍。花蕾長和葉長的變異系數(shù)次之，分別為11.05%和10.37%。變異程度最低的是可溶性糖，變異系數(shù)僅為1.08%，維生素C 含量變異系數(shù)次之，為2.40%。結(jié)果表明，含水量、花蕾長和葉長在34 份黃花菜材料間的差異較大，維生素C 和可溶性糖則差異較小。

表2 主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)營養(yǎng)指標分析

2.2 主要農(nóng)藝性狀與品質(zhì)指標相關(guān)性分析利用SPSS 軟件對黃花菜主要農(nóng)藝性狀與營養(yǎng)品質(zhì)各指標間的相關(guān)性進行分析，從表3 看出，株蕾高與總黃酮和含水量呈顯著負相關(guān)，與粗蛋白呈極顯著負相關(guān)，即株蕾高越高，總黃酮、含水量和粗蛋白含量越低。葉長與葉寬呈極顯著正相關(guān)，葉長、葉寬均與可溶性糖呈顯著負相關(guān)，葉長和葉寬在一定程度上代表葉面積，結(jié)果表明黃花菜葉面積越大，可溶性糖含量越低；花蕾長與維生素C 呈極顯著負相關(guān)，與粗蛋白呈顯著正相關(guān)，與可溶性糖呈顯著負相關(guān)；總黃酮與含水量呈極顯著正相關(guān)；維生素C 與有機酸呈顯著負相關(guān)，與粗蛋白呈極顯著負相關(guān)。

表3 主要農(nóng)藝性狀指標與品質(zhì)營養(yǎng)指標相關(guān)性分析

2.3 主成分 分 析主 成 分 分 析（PCA，Principal component analysis）是將多指標轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標，其中每個主成分都能反映原始變量的大部分信息[9]。采用主成分分析法對34 份黃花菜種質(zhì)的總黃酮、含水量、維生素C、有機酸、粗纖維、粗蛋白和可溶性糖7 個指標進行分析，得到各主成分的特征根、貢獻率和累積貢獻率。結(jié)果表明（表4），前3 個主成分的特征根均大于1。其中，第1 主成分的貢獻率為27.786%，第2 主成分的貢獻率為24.147%，第3 主成分的貢獻率為15.772%，累積貢獻率為67.705%，這3 個主成分基本反映了原始變量的絕大部分信息。

表4 入選特征根及特征向量

主成分載荷矩陣，反映了各指標對主成分的影響程度。從表4 看出，第1 主成分中總黃酮和含水量的正相關(guān)系數(shù)較大，說明總黃酮和含水量高時第1 主成分較大；第2 主成分主要包含維生素C、有機酸和粗蛋白等主要指標，代表黃花菜的營養(yǎng)品質(zhì)；第3 主成分主要包含粗纖維、可溶性糖等指標，代表黃花菜的鮮嫩度。因此，可以選擇前3 個主成分代替原來的7 個指標來評價黃花菜的品質(zhì)。

2.4 基于隸屬函數(shù)法的綜合評價采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對數(shù)據(jù)進行分析，首先計算出每個品種某一個營養(yǎng)品質(zhì)指標的隸屬函數(shù)值，然后再計算出每個品種的平均隸屬函數(shù)值，其數(shù)值越大，則說明該品種黃花菜的綜合營養(yǎng)品質(zhì)越好。結(jié)果（表5）將34 份黃花菜種質(zhì)分為3 個等級，第I 級為綜合營養(yǎng)品質(zhì)較好型（6 份），II 級為中等品質(zhì)型（25 份），III級為品質(zhì)較差型（3 份）。其中，第I 級包含種質(zhì)有祁東財橋花、棒槌花、四月白、淮陽花、HHC-2 和祁東四月花（Y＞0.7），第II 級包含品種有山西大同花、沙苑金針、浙江仙居花、農(nóng)家黃花、龍游紅花菜、倒箭花、渠縣花、HHC-3、茄子花、大同黃花菜、HHC-5、丁莊大菜、安民花1 號、HHC-4、HHC-MY、祁東中期花、荊州花、HHC-SD、重慶紅花、祁珍花、大烏嘴、金蕾1 號、猛子花、HHC-1 和高箭中期花（0.4＜Y＜0.7），第III 級包含品種有祁東白花菜、福建紅花和HHC-TY（Y＜0.4）。

表5 隸屬函數(shù)值計算

3 討論與結(jié)論

黃花菜是一種干食的加工型特色農(nóng)產(chǎn)品，營養(yǎng)品質(zhì)的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品價值和品牌影響力。黃花菜營養(yǎng)豐富，抗逆性強，對病蟲害有極強的抵御能力，既耐旱又耐澇，既耐肥又耐瘠薄、耐鹽堿，不需特殊管理，能在路邊、溝邊及荒地生長，其生命力很強[10]。本研究分析了34 份黃花菜地方種質(zhì)，選取4個主要農(nóng)藝性狀和7 個營養(yǎng)品質(zhì)指標進行測定。結(jié)果表明，不同地方的黃花菜種質(zhì)在11 個指標上有明顯差異，其中含水量的變異系數(shù)最大（22.25%），表明不同黃花菜種質(zhì)的含水量差異較大。一般情況下，變異系數(shù)大于10%，說明該性狀在品種間差異較大。相同外界生態(tài)環(huán)境下，含水量常作為植株保水能力的評判指標之一。作為干食類以花朵為食的蔬菜，花朵含水量高低與黃花菜加工脫水效率是否相關(guān)，暫未看到相關(guān)研究。可溶性糖含量的變異系數(shù)最低，34 份黃花菜種質(zhì)的可溶性糖含量差異不大。可溶性糖和粗纖維含量是影響其他作物口感的重要指標，楊宏等[11]的研究表明南瓜的可溶性糖含量越高、粗纖維含量越低，南瓜口感越好；同時可溶性糖含量也是影響甘薯、玉米和胡蘿卜等口感品質(zhì)的重要因子[12-13]。

相關(guān)性研究結(jié)果表明，可溶性糖與粗纖維沒有顯著相關(guān)性，與葉長和葉寬呈顯著負相關(guān)，表明葉面積越大，可溶性糖含量越低。花蕾長是影響粗蛋白含量的重要因素，呈顯著正相關(guān)，母養(yǎng)秀等[14]對苦蕎的研究表明株高與粗蛋白含量呈顯著正相關(guān)。維生素C 具有清除體內(nèi)自由基，預(yù)防癌癥的作用。在植物營養(yǎng)品質(zhì)育種中發(fā)現(xiàn)，很多植物營養(yǎng)成分中的維生素C 與有機酸、粗纖維呈顯著負相關(guān)，本研究結(jié)果中黃花菜花瓣中的維生素C 與有機酸呈顯著負相關(guān)關(guān)系。主成分分析是通過降維將信息濃縮的一種方法，各數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)化后生成的新變量代表了大部分原始信息，并可用于主成分分析[15]。主成分分析能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復(fù)，具有更優(yōu)越的性能。目前此方法已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)評價特征性指標篩選和品質(zhì)綜合評價[16-19]。通過對34 份黃花菜地方種質(zhì)的7 個營養(yǎng)品質(zhì)指標進行主成分分析，結(jié)果表明，特征值前3 個主成分反映了總指標的67.705%，能較好地代替營養(yǎng)品質(zhì)的7 個指標來體現(xiàn)黃花菜品質(zhì)差異。

為了比較全面地反映黃花菜的營養(yǎng)品質(zhì)，采用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)法，選用與黃花菜品質(zhì)關(guān)系密切的7 個營養(yǎng)指標即總黃酮、含水量、維生素C、有機酸、粗纖維、粗蛋白和可溶性糖對34 份黃花菜種質(zhì)進行綜合評價。結(jié)果表明采用隸屬函數(shù)法綜合評價黃花菜的營養(yǎng)品質(zhì)是可行的，可以較好地揭示其營養(yǎng)品質(zhì)，為優(yōu)異品種選育提供參考。由于對環(huán)境條件的適應(yīng)性強、栽培技術(shù)相對簡單，在我國各地均有栽培，加上經(jīng)濟效益較好，近年來種植面積還在不斷擴大[20]。王艷等[21]通過對不同品種黃花菜營養(yǎng)功能成分的測定發(fā)現(xiàn)，不同品種黃花菜及整株黃花菜的不同部位營養(yǎng)功能成分含量存在較大差異，本研究僅測定了黃花菜主食花瓣部分的營養(yǎng)品質(zhì)。金瀟瀟[22]對3 個食用菊花品種花瓣在低溫下貯藏5d和10d 后的主要營養(yǎng)成分進行了測定，結(jié)果表明，貯藏10d 后各營養(yǎng)成分有降低，降低程度有差異。洪亞輝等[23]對不同品種的黃花菜鮮、干花營養(yǎng)成分進行比較，發(fā)現(xiàn)鮮黃花菜的脂肪和維生素C 含量高于干黃花菜，而蛋白質(zhì)和其他微量元素的含量均低于干黃花菜。因此，黃花菜作為干食蔬菜，在整個加工過程中各營養(yǎng)成分流失程度及營養(yǎng)指標的動態(tài)變化還有待進一步的研究。