楊 梅,楊秀燕,鮮東鋒,項 超 (四川省農業(yè)科學院作物研究所,四川成都 610066)
豌豆(L.),又名麥豌豆、麥豆、寒豆、荷蘭豆,是世界上第三大豆類作物,在全世界有90 多個國家種植。我國是世界上蔬菜豌豆生產第一大國,根據不同食用部位分為葉菜型、食莢型和食嫩粒型。豌豆葉菜又稱豌豆尖、豌豆苗或龍須菜,是豌豆植株頂端的幼嫩莖葉部分,被認為是亞洲、非洲地區(qū)的特色蔬菜,在美國和歐洲越來越受歡迎。葉菜豌豆作為冬季主要綠色葉菜之一,生產過程中無須大量施用化肥農藥,是一種優(yōu)質、食用安全、速生無污染的高檔綠色蔬菜,具有較高的營養(yǎng)價值和經濟價值。不同豌豆種質之間,葉菜品質性狀差異較大,其中纖維素含量變異最大。因此,研究不同豌豆品種之間的葉菜品質,為實際生產中選擇合適的葉菜豌豆品種提供參考,具有重要的指導意義。葉菜豌豆富含胡蘿卜素和葉黃素,可保護視神經、改善視力。葉菜豌豆含水量高(91.5%),脂肪含量低(0.3%),碳水化合物含量高(1.9%),是膳食纖維的良好來源(2.1%)。與其他綠葉蔬菜相比,葉菜豌豆富含維生素C、E、A,鉀、磷、β-胡蘿卜素和葉黃素,富含由糖基化槲皮素和山奈酚衍生物組成的類黃酮。馬杰等分析豌豆尖葉片、卷須和莖不同食用部位主要營養(yǎng)成分、生物活性物質含量及抗氧化能力,結果發(fā)現,可溶性蛋白、可溶性固形物、葉綠素、類胡蘿卜素、V、原花青素、類黃酮、總酚8種生物活性物質含量及抗氧化能力均表現為葉片> 卷須> 莖的變化趨勢,而可溶性糖和還原糖則在卷須中含量最高。目前,對葉菜型豌豆的研究主要集中在栽培技術和復葉葉型的形態(tài)發(fā)育方面,對營養(yǎng)品質的研究較少,而對于不同品種之間的葉菜品質比較研究更少,武秀英等研究發(fā)現維生素C、糖分含量在不同品種間存在極顯著和顯著差異。四川是我國豌豆種植大省之一,常年種植面積約12萬hm,四川省農業(yè)科學院作物研究所選育的豌豆品種一直是川渝地區(qū)生產用種的主要來源。因此,筆者以四川省農業(yè)科學院作物研究所近年來選育的16個不同類型豌豆品種(系)為對象,研究品種對葉菜品質的影響。以葉菜品種無須豆尖1號、食莢品種食莢大菜豌1號、糧菜兼用品種成豌8號、觀賞品種川彩豌1號等16個品種(系)為材料,相同條件下播種后59 d分小區(qū)采摘葉菜,分析維生素C、游離氨基酸、可溶性糖、纖維素、葉綠素、硝酸鹽和有機酸含量,比較品種(系)之間7種品質性狀的差異,篩選出葉菜品質較好的品種,為葉菜品種選育和指導葉菜生產提供參考。
選用四川省農業(yè)科學院作物研究所選育的16個豌豆品種(系)為供試材料。
于2018—2019年在四川省農業(yè)科學院現代農業(yè)科技創(chuàng)新示范園(104°6′23″E,30°36′46″N,海拔491.8 m)種植。田間采用隨機區(qū)組設計,3次重復,每個重復16個品種,每小區(qū)4行,行長2.5 m,行距0.5 m,每行30株。2019年11月6日播種,2020年1月4日采摘后立即進行室內品質檢測。
采用2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C(V)含量,采用茚三酮顯色分光光度法測定游離氨基酸含量,采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量。葉綠素a、b含量采用乙醇萃取分光光度法測定,硝酸鹽含量測定采用GB 5009.33—2010《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》方法,總酸含量采用酸堿滴定法測定,并用系數換算法得到檸檬酸、蘋果酸含量。
采用DPS 18.10軟件對試驗數據進行方差分析和多重比較,采用歐式最長距離法進行聚類分析。
方差分析結果顯示(表1),16個豌豆品種的葉菜V、游離氨基酸、可溶性糖、粗纖維(干基、濕基)、有機酸、硝酸鹽含量的差異均達極顯著水平,說明不同豌豆品種間的這些品質存在較大差異。
葉綠素a的=218 6996,葉綠素b的=43.0,16個豌豆品種的葉綠素a、葉綠素b含量差異均達極顯著水平,說明品種之間色澤差異較大。
營養(yǎng)品質。蔬菜中維生素C(V)是人體所需維生素的主要來源之一。由表2可知,16個豌豆品種(系)的V含量在1 544.60~2 319.70 mg/kg,含量較高的有成豌8號、2017162、2017160、成豌7號和無須豆尖1號。
表1 不同豌豆品種(系)的品質性狀方差分析
游離氨基酸又稱為非蛋白質氨基酸,可為人體直接吸收。由表2可知,16個豌豆品種(系)游離氨基酸含量在6 798.00~11 036.30 mg/kg,含量在9 000 mg/kg以上的品種有成豌9號、食莢大菜豌6號、成豌7號和川彩豌1號。
16個品種(系)的可溶性糖含量在0.97%~1.94%,含量較高的品種有2017162、川彩豌1號、成豌7號和食莢甜脆豌3號。
粗纖維含量。16個豌豆品種(系)的粗纖維(干基)含量在18.70%~22.80%,含量較高的品種(系)有成都朱砂豌、川268-1、成豌11號、川彩豌1號、成豌10號、成豌8號,含量較低的品種有無須豆尖1號、食莢大菜豌2號、成豌7號、無須豆尖2號、食莢大菜豌6號。粗纖維(濕基)含量在2.51%~4.14%,含量較高的有2017162、2017160、川彩豌1號、成豌9號、成豌8號,含量較低的有無須豆尖1號、食莢大菜豌1號、無須豆尖2號、食莢大菜豌2號(表2)。
表2 不同豌豆品種(系)的VC、游離氨基酸、可溶性糖和纖維素含量
有機酸含量。由表3可知,16個豌豆品種(系)的檸檬酸、蘋果酸和酒石酸含量分別為0.019%~0.027%、0.020%~0.028%、0.026%~0.031%,含量較低的品種(系)有成都朱砂豌、食莢大菜豌1號、食莢大菜豌6號和食莢甜脆豌3號。
硝酸鹽含量。16個豌豆品種(系)的硝酸鹽含量為644.60~908.30 mg/kg,含量較高的品種(系)有2017162、川彩豌1號、2017160、成豌7號,含量較低的品種有成都朱砂豌、食莢大菜豌6號、食莢甜脆豌3號、成豌10號(表3)。
葉綠素含量。葉綠素a含量為0.81~1.19 mg/g,含量較高的品種有2017162、成豌11號、2017160,含量較低的品種有食莢大菜碗6號、食莢大菜碗1號、食莢甜脆豌3號。葉綠素b含量為0.19~0.29 mg/g,含量較高的品種有2017162、2017160、成豌10號,含量較低的品種有食莢大菜碗6號、成豌7號、食莢甜脆豌3號、無須豆尖1號、無須豆尖2號、成都朱砂豌(表3)。
表3 不同豌豆品種(系)的有機酸、硝酸鹽和葉綠素含量
用歐式最長距離法對品質性狀進行系統(tǒng)聚類分析發(fā)現(圖1),16個豌豆品種(系)被聚為四類,第Ⅰ類包括無須豆尖1號、成都朱砂豌、食莢大菜豌1號、無須豆尖2號、食莢大菜豌2號、食莢大菜豌6號、食莢甜脆豌3號,這類品種V、游離氨基酸、可溶性糖平均含量分別為1 897.8 mg/kg、8 860.5 mg/kg、1.34%;纖維素干基、纖維素濕基平均含量分別為19.96%、2.94%;檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、硝酸鹽平均含量分別為0.022%、0.024%、0.026%、727.51 mg/kg;葉綠素a、b平均含量分別為0.87、0.21 mg/g。第Ⅱ類包括成豌9號、成豌10號、成豌11號、川彩豌1號,這類品種V、游離氨基酸和可溶性糖平均含量分別為1 779.95 mg/kg、9 404.40 mg/kg、1.16%;纖維素干基、纖維素濕基平均含量分別為21.13%、3.58%;檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、硝酸鹽平均含量分別為0.025%、0.026%、0.029%、789.23 mg/kg;葉綠素a、b平均含量分別為1.00 mg/g、0.23 mg/g。第Ⅲ類包括成豌7號、成豌8號、川268-1,這類品種(系)V、游離氨基酸和可溶性糖平均含量分別為2 147.03 mg/kg、8 403.00 mg/kg、1.59%;纖維素干基、纖維素濕基平均含量分別為20.80%、3.35%;檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、硝酸鹽平均含量分別為0.024%、0.025%、0.028%、771.33 mg/kg;葉綠素a、b平均含量分別為0.97、0.21 mg/g。第Ⅳ類包括新品系2017160、2017162,這類新品系的V、游離氨基酸和可溶性糖平均含量分別為2 220.05 mg/kg、7 583.35 mg/kg、1.78%;纖維素干基、纖維素濕基平均含量分別為20.60%、4.07%;檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、硝酸鹽平均含量分別為0.025%、0.026%、0.029%、888.70 mg/kg;葉綠素a、b平均含量分別為1.12 、0.28 mg/g。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ這4類品種(系)各性狀平均含量見表2、3,V、可溶性糖含量表現為Ⅳ類>Ⅲ類>Ⅰ類>Ⅱ類,游離氨基酸含量表現為Ⅱ類>Ⅰ類>Ⅲ類>Ⅳ類;纖維素干基、濕基含量表現為Ⅱ類>Ⅲ類>Ⅳ類>Ⅰ類;有機酸含量表現為Ⅱ類=Ⅳ類>Ⅲ類>Ⅰ類、硝酸鹽含量表現為Ⅳ類>Ⅱ類>Ⅲ類>Ⅰ類;葉綠素a、b含量表現為Ⅳ類>Ⅱ類>Ⅲ類>Ⅰ類。綜合評價4類品種(系)的葉菜品質,發(fā)現Ⅰ類品種纖維素含量最低,口感較好,有機酸、硝酸鹽含量最低,食用最安全,V、游離氨基酸、可溶性糖含量適中,葉綠素含量低、顏色亮麗,商品性較好,是最佳葉菜類群;食莢型品種食莢大菜豌1號、2號、6號和食莢甜脆豌3號和葉菜型品種無須豆尖1號、無須豆尖2號、成都朱砂豌聚為一類,說明這幾個品種是葉莢兼用型品種。其余3類品種雖V、游離氨基酸、可溶性糖含量高,但纖維素含量高、口感欠佳,同時有機酸、硝酸鹽、葉綠素含量也高,食用安全性較Ⅰ類差,顏色較深、商品性不佳,不適用于葉菜。
圖1 16個豌豆品種(系)品質聚類分析結果Fig.1 Results of cluster analysis on quality of 16 pea varieties(lines)
豌豆在我國已有2 000多年的栽培歷史,廣泛分布于全國。菜用豌豆因具有生育期短、市場需求量大等特點,生產面積呈逐年增加趨勢,在我國主產區(qū)位于東部沿海地區(qū),以及云南、四川等高海拔區(qū)域。葉菜豌豆作為菜用豌豆不可或缺的一部分,因富含多種維生素、碳水化合物和膳食纖維,質地脆嫩、味甜清香等特點備受人們青睞。
維生素C、游離氨基酸、可溶性糖是衡量蔬菜品質的重要指標。維生素C廣泛存在于新鮮蔬菜和水果中,作為一種高活性物質,它參與許多新陳代謝過程,幫助植物抵抗干旱、臭氧和紫外線等侵害,其含量可作為品種抗衰、抗逆的重要生理指標,對評價果蔬品質、選育良種都具有重要意義。該研究的4個類群品種(系)中,Ⅰ 類品種的維生素C 、可溶性糖含量高于Ⅱ類,低于Ⅲ、Ⅳ類品種,游離氨基酸含量高于Ⅲ、Ⅳ類、低于Ⅱ類品種。Ⅰ類品種維生素C含量在1 554.6~2 111.3 mg/kg,高于小白菜、菠菜、空心菜、馬齒莧等常規(guī)葉菜,低于陳勝文等、崔翠等的研究結果。氨基酸作為構成蛋白質的前體,是評價食品質量及營養(yǎng)價值的重要指標,游離氨基酸又稱非蛋白質氨基酸,可被人體直接吸收,其含量是評價食物營養(yǎng)的關鍵指標。Ⅰ 類品種的游離氨基酸含量在8 456.9~9 935.0 mg/kg,高于馬齒莧、韭菜、菜心、奶白菜等。可溶性糖含量對蔬菜口感起關鍵性作用,Ⅰ類豌豆品種的可溶性糖含量在1.07%~1.77%,高于絕大多數品種,高于生菜、菜薹、菜心中的可溶性糖含量。
膳食纖維具有多種有益人體的功能,對肥胖、糖尿病、高血壓、冠心病、心血管疾病及結腸癌等多種慢性疾病具有預防作用,近年來,豆類、果蔬、谷類等來源的膳食纖維越來越受重視。但作為菜用型蔬菜纖維素含量過高,影響食用口感。Ⅰ 類豌豆的纖維素含量較低(粗纖維干基18.7%~20.4%、粗纖維濕基2.51%~3.16%),平均含量低于其他3類品種,但高于馬齒莧、低于芹菜。
有機酸和硝酸鹽是評價蔬菜安全性的2個重要指標。有機酸能夠影響土壤中重金屬的移動性和生物有效性,因此蔬菜中有機酸含量的高低能影響蔬菜對土壤中重金屬富集的多少。龐雪敏等研究顯示,通過添加乙酸、蘋果酸和檸檬酸等均有效地促進芹菜根組織對Cd的吸收,劉桂華等研究表明,檸檬酸對土壤鎘的活化能力遠大于酒石酸和蘋果酸。16個豌豆品種(系)的有機酸含量均在0.30%以下,說明豌豆品種(系)對重金屬的富集能力較低,是比較安全的蔬菜。Ⅰ 類豌豆品種檸檬酸、蘋果酸和酒石酸含量分別在0.019%~0.026%、0.020%~0.027%、0.023%~0.030%,含量非常低,而平均含量分別為0.022%、0.024%和0.026%,低于其他3類品種。WTO規(guī)定,新鮮蔬菜的硝酸鹽含量在0~432 mg/g時,為一級污染,可以生食;當其含量在 432~785 mg/g時,為二級污染,不宜生食;當其含量在 785~1 234 mg/g時,達到三級污染,生食、鹽漬皆不易;當其含量在 1 234~3 100 mg/g 時,已達到四級污染,不宜使用。蔬菜是一類易于富集硝酸鹽的植物,人體中攝入的硝酸鹽有81.2%來自蔬菜。16個豌豆品種(系)的硝酸鹽含量在644.6~908.3 mg/kg(0.6~0.9 mg/g),屬于可生食范圍。根據GB 19338—2003 國家蔬菜硝酸鹽限量標準,葉菜類硝酸鹽含量≤3 000 mg/kg,16個豌豆品種(系)的葉菜硝酸鹽含量遠小于國家最低標準。Ⅰ類豌豆硝酸鹽含量低于其余3類品種(系),食用更加安全。
葉綠素在植物光合作用的光吸收中起核心作用,高等植物中葉綠素主要是葉綠素a和葉綠素b,葉綠素a呈藍綠色,葉綠素b呈黃綠色,因此,葉綠素a、b含量直接影響蔬菜的綠色程度。16個豌豆品種(系)的葉綠素a含量均高于葉綠素b,Ⅰ類豌豆品種的葉綠素a含量低于其他3類品種(系),說明Ⅰ類品種顏色較淺,外觀上更嫩綠,商品性更佳。
該研究比較了16個豌豆品種(系)的葉菜品質,同時對這些品種的葉菜品質進行了聚類分析,結果表明,不同豌豆品種之間葉菜品質存在極顯著差異,Ⅰ 類品種維生素C、可溶性糖含量高于Ⅱ類品種,游離氨基酸含量高于Ⅲ、Ⅳ類品種,有機酸、硝酸鹽含量最低,葉綠素a、b含量低于其他3類品種,綜合評價Ⅰ 類品種是最合適的葉菜類豌豆品種,這類品種的營養(yǎng)品質佳、食用更安全,顏色更亮麗,商品性更好。