不同甜玉米品系籽粒的感官品質(zhì)及主要TPA特性

蔣皖倩，房 浩，徐運(yùn)林，程昕昕，周 毅，余海兵

（安徽科技學(xué)院 農(nóng)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100）

0 引言

鮮食甜玉米（Zea maysaccharata Sturt）是重要的果蔬作物之一，有“水果玉米”“蔬菜玉米”之稱［1］。甜玉米籽粒中含有豐富的蛋白質(zhì)、纖維素、脂類、糖類等多種有機(jī)物［2］，其口感香脆，風(fēng)味獨(dú)特，是改善人們膳食結(jié)構(gòu)的一種重要保健農(nóng)產(chǎn)品［3?4］。

籽粒品質(zhì)主要包括外觀品質(zhì)、感官品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)四個(gè)方面，而鮮食甜玉米籽粒的粒型、風(fēng)味口感和營養(yǎng)成分是衡量其品質(zhì)的重要指標(biāo)。前期研究［1］表明：甜玉米籽粒蛋白質(zhì)可達(dá)13%；含糖量為普通玉米的3～4倍；脂肪、氨基酸含量是普通玉米品種的2倍以上，其中賴氨酸、色氨酸、礦物質(zhì)及維生素含量也比普通玉米高。而不同的玉米籽粒間蛋白質(zhì)、纖維素、脂類、糖類的含量也不同，導(dǎo)致不同玉米品種籽粒感官品質(zhì)也會(huì)有差異［5］。

實(shí)際生產(chǎn)中，一般是通過評審專家品嘗來評價(jià)甜玉米感官品質(zhì)，但受專家的飲食習(xí)慣和地方文化差異等的影響，導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果不易做到客觀準(zhǔn)確，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力［6］。質(zhì)構(gòu)測試又稱兩次咀嚼測試，主要通過模擬人的口腔咀嚼行為，利用力學(xué)指標(biāo)測定方法來模擬評價(jià)樣品的質(zhì)地［3?7］，可從不同角度反映樣品的物理特性，客觀地評價(jià)待測樣品的物理性質(zhì)。近年來，質(zhì)構(gòu)測試法已在水稻［6?8］、小麥［9］等作物的感官品質(zhì)分析上得到了廣泛應(yīng)用，但有關(guān)甜玉米籽粒感官品質(zhì)研究報(bào)道還較少。本研究主要利用質(zhì)構(gòu)測定法結(jié)合感官評價(jià)來分析比較6個(gè)甜玉米品系籽粒物理特性和感官品質(zhì)差異，以期為客觀評價(jià)甜玉米籽粒的食用品質(zhì)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為安徽省玉米育種工程技術(shù)研究中心提供的BM380、博寶、輝甜138、金甜順100、領(lǐng)袖甜1號、雙色豐甜2號共6個(gè)甜玉米品系。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 甜玉米籽粒外觀品質(zhì)測定 利用游標(biāo)卡尺測定甜玉米籽粒的粒長、粒寬、粒厚等指標(biāo)，3次重復(fù)，30粒/次。并計(jì)算長寬比、長厚比、寬厚比3個(gè)指標(biāo)。

1.2.2 甜玉米籽粒的甜度、硬度、果皮厚度測定 甜度測定：利用甜度計(jì)（SN?DR?3201，上海市辰邦西儀器科技有限公司）測定甜玉米品系的籽粒甜度，3次重復(fù)，30粒/次。

硬度測定：利用硬度計(jì)（GY?4，溫州韋度電子有限公司）測定甜玉米品系籽粒的硬度，3次重復(fù)，30粒/次；

果皮厚度測定：使用螺旋測微儀（0～25 mm精準(zhǔn)型，東莞三量量具有限公司）測量甜玉米籽粒的果皮厚度，3次重復(fù)，30粒/次。

1.2.3 甜玉米籽粒的質(zhì)構(gòu)特性測定 采用全譜圖分析儀（TPA質(zhì)構(gòu)儀）（LAMY TX?700，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）參照陸大雷等［10］的試驗(yàn)方法，使用P/36R圓柱形探頭，壓縮比例為60%，壓縮速率為1 mm/s，觸發(fā)力為3 N，上升高度為20 mm，測試速率為30 mm/min。測試粘力、彈力、內(nèi)聚性、彈性和咀嚼性等參數(shù)。每個(gè)樣品測試5次，取測定結(jié)果的平均值。

1.2.4 甜玉米感官評定 請10位評審專家在固定時(shí)間、固定地點(diǎn)對甜玉米品質(zhì)參考文獻(xiàn)［11］加以改進(jìn)進(jìn)行評分。鮮食甜玉米的感官品質(zhì)指標(biāo)主要根據(jù)外觀性狀判定，具體評分見表1。蒸煮品質(zhì)主要根據(jù)氣味、色澤、風(fēng)味、甜度、柔嫩度及果皮厚度6項(xiàng)指標(biāo)判定，具體評分見表2。隨機(jī)選取試驗(yàn)所用的甜玉米品系各5個(gè)果穗，去掉一個(gè)最高值、一個(gè)最低值后取平均值。

表1 鮮食甜玉米外觀等級評分Tab.1 Fresh sweet corn appearance rating score

表2 鮮食甜玉米蒸煮品質(zhì)評分Tab.2 Fresh sweet corn cooking quality score

1.2.5 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS26.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)多組間比較進(jìn)行單因素方差分析和t檢驗(yàn)法，分別采用Excel 2010和Origin 2019進(jìn)行作表和圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同甜玉米品系籽粒外觀品質(zhì)比較分析

由表3可知，參試的6個(gè)甜玉米品系籽粒的粒長、粒寬和粒厚差異顯著，其中BM380粒長最大，其值為11.90 mm，雙色豐甜2號值最小為9.52 mm；粒寬最大的為金甜順100，最小的是輝甜138；粒厚最大為博寶，最小為金甜順100。6個(gè)試驗(yàn)品系籽粒長寬比、長厚比和寬厚比均有明顯差異，說明參試的6個(gè)品系在籽粒外觀方面差異顯著。

表3 6個(gè)甜玉米品系籽粒外觀品質(zhì)比較分析Tab.3 Comparative analysis of grain appearance quality of six sweet corn lines

2.2 不同甜玉米品系籽粒硬度、果皮厚度及甜度分析

由表4可知，6個(gè)甜玉米品系籽粒硬度存在顯著差異，其中硬度最大為BM380，達(dá)到19.34 g/cm3，硬度最小的是領(lǐng)袖甜1號，為13.16 g/cm3；而6個(gè)甜玉米品系間果皮厚度有5個(gè)品種無顯著差異，其中果皮厚度最大的是博寶，為0.32 mm，而最小的品種是BM380，為0.18 mm；甜度數(shù)據(jù)分析表明不同品種間存在差異，其中輝甜138甜度最低，僅有7.20 g/（100 g·FW）。

表4 6個(gè)甜玉米品系籽粒硬度、果皮厚度及甜度比較分析Tab.4 Comparative Analysis of hardness，thickness,and sweetness of six sweet corn strains

2.3 不同甜玉米品系籽粒質(zhì)構(gòu)特性分析

2.3.1 不同甜玉米品系籽粒質(zhì)構(gòu)特性的顯著性分析 由表5可知，6個(gè)甜玉米品系鮮籽粒的粘力、彈力、內(nèi)聚性、彈性等指標(biāo)均無顯著性差異。但咀嚼性差異顯著，其中領(lǐng)袖甜1號咀嚼性值最大為8.38 mJ，輝甜138最小為4.30 mJ。

由表6可知，經(jīng)過蒸煮后6個(gè)甜玉米品系籽粒粘力存在差異，其中金甜順100粘力最大為4.67 g，粘力最小的是雙色豐甜2號，其值為1.67 g。彈性指數(shù)差異不顯著，但咀嚼性存在顯著差異，其中雙色豐甜2號咀嚼性最大，值為6.60 mJ，輝甜138咀嚼性最小。

甜玉米籽粒質(zhì)構(gòu)特性分析表明同一品系的甜玉米新鮮籽粒和經(jīng)過蒸煮的籽粒均存在明顯差異，領(lǐng)袖甜1號新鮮籽粒咀嚼性值為8.38 mJ，而經(jīng)過蒸煮后籽粒咀嚼性值為5.68 mJ；金甜順100新鮮玉米籽粒粘力為3.00 g，而經(jīng)過蒸煮后籽粒粘力為4.67 g，這可能是由于經(jīng)過蒸煮處理后甜玉米籽粒的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化所致。

表5 6個(gè)甜玉米品系籽粒（新鮮）的質(zhì)構(gòu)特性比較分析Tab.5 Comparative analysis of grain texture characteristics of six sweet corn strains（fresh）

表6 6個(gè)甜玉米品系籽粒（蒸煮）的質(zhì)構(gòu)特性比較分析Tab.6 Comparative analysis of grain texture characteristics of six sweet corn lines（cooking）

2.3.2 不同甜玉米品系籽粒質(zhì)構(gòu)特性的相關(guān)性分析 質(zhì)構(gòu)特性相關(guān)性（表7）分析表明：新鮮甜玉米籽粒TPA特性中粘力與彈性指數(shù)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，彈性與咀嚼性呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)；甜玉米籽粒蒸煮品質(zhì)中彈力與內(nèi)聚性呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，彈性指數(shù)與彈性呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。

表7 TPA質(zhì)構(gòu)特性相關(guān)性分析Tab.7 Correlation analysis of TPA texture characteristics

2.3.3 不同甜玉米品系籽粒質(zhì)構(gòu)特性的主成分分析 主成分分析主要是利用降維思想，將多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)［12］。由圖1可知，粘力和咀嚼性是決定新鮮甜玉米籽粒質(zhì)構(gòu)特性第一主成分，貢獻(xiàn)率為52.48%；彈力是第二主成分，貢獻(xiàn)率為30.25%。由圖2可知，粘力和彈力是控制蒸煮處理的甜玉米籽粒質(zhì)構(gòu)特性第一主成分，貢獻(xiàn)率為41.26%；彈性、彈性指數(shù)和咀嚼性3個(gè)物性特征值決定第二主成分，貢獻(xiàn)率為38.01%。

圖1 甜玉米新鮮籽粒質(zhì)構(gòu)主成分分析圖Fig.1 PCA diagram of fresh grain texture of sweet corn

圖2 甜玉米蒸煮籽粒質(zhì)構(gòu)主成分分析圖Fig.2 PCA diagram of grain texture of sweet corn cooking

2.4 不同甜玉米品系籽粒感官品質(zhì)的比較分析

由表8可知，6個(gè)品系的甜玉米籽粒感官評定中，氣味、色澤和甜度等差異不顯著。領(lǐng)袖甜1號的外觀評分最高，達(dá)28.26分；輝甜138和雙色豐甜2號風(fēng)味較好；輝甜138的柔嫩度最好，評分達(dá)到了8.92分。領(lǐng)袖甜1號總評分最高達(dá)到了90.18分，而評分最低的是博寶，僅有85.05分。

表8 6個(gè)甜玉米品系籽粒感官評分Tab.8 Sensory evaluation of six sweet corn strains

從圖3可以看出，外觀、色澤和甜度3個(gè)物性特征值是決定甜玉米籽粒的感官品質(zhì)的第一主成分，貢獻(xiàn)率為41.95%；風(fēng)味和柔嫩度是第二主成分，貢獻(xiàn)率為29.08%。

圖3 甜玉米籽粒感官品質(zhì)PCA雙標(biāo)圖Fig.3 PCA biplot of sweet corn grain sensory quality

3 結(jié)論與討論

鮮食甜玉米評價(jià)主要包括營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià)、鮮食評價(jià)及加工品質(zhì)評價(jià)，而在生產(chǎn)上其物理特性指標(biāo)仍局限于感官評價(jià)［3］，國內(nèi)外相關(guān)評價(jià)也較模糊。張紅芳［13］認(rèn)為外觀品質(zhì)是甜玉米品質(zhì)尤為重要的一項(xiàng)指標(biāo)，直接影響甜玉米的商品出售情況。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)6個(gè)甜玉米品系籽粒粒長、粒寬、粒厚、長寬比、長厚比、厚寬比均存在顯著差異，其中粒長最長可達(dá)11.90 mm，粒寬最大為11.59 mm，粒厚最大達(dá)6.11 mm。

籽粒感官評價(jià)是對產(chǎn)品的外觀、氣味、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)等特性進(jìn)行定性或定量分析。本試驗(yàn)得出6個(gè)甜玉米品系在外觀、色澤、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)、蒸煮品質(zhì)等方面均存在明顯差異，與劉萍［14］的研究結(jié)果即甜、糯玉米新鮮果穗和經(jīng)過蒸煮的感官評價(jià)指標(biāo)存在極顯著差異的結(jié)論相一致。牛麗影等［15］研究表明蒸煮后鮮食玉米的硬度、彈性和咀嚼性均無顯著差異，本試驗(yàn)得出領(lǐng)袖甜1號感官評分總得分最高為90.18分，在蒸煮品質(zhì)中粘力、彈力、彈性等表現(xiàn)突出與其他品系有顯著差異。與前人研究結(jié)果不一致的可能原因是由于鮮食玉米的采收期、氣候、蒸煮方式和時(shí)間等因素有差異。主成分分析表明粘力和咀嚼性是決定甜玉米鮮籽粒的第一主成分，粘力和彈力是決定甜玉米籽粒蒸煮品質(zhì)的第一主成分。

相關(guān)性是衡量兩個(gè)變量因素的相關(guān)密切程度，盧柏山等［16］認(rèn)為粘力與內(nèi)聚性呈極顯著負(fù)相關(guān)、與彈性呈顯著負(fù)相關(guān)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)6個(gè)不同甜玉米品系的TPA質(zhì)構(gòu)特性存在相關(guān)性，其中新鮮籽粒中彈性與咀嚼性呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，蒸煮品質(zhì)中彈性指數(shù)與彈性呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，與前人研究結(jié)論相一致。