張武君,劉保財,陳菁瑛,黃穎楨,趙云青
(福建省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所/福建省農(nóng)業(yè)科學院藥用植物研究中心,福建福州 350013)
山藥為薯蕷科(Dioscoreaceae)薯蕷屬(DioscoreaL.)多個種的統(tǒng)稱,俗稱淮山、大薯、土薯、山薯等,是我國重要的藥、糧、菜兼用型植物。山藥塊莖富含蛋白質、氨基酸、淀粉、多糖、尿囊素等成分[1],具有抗衰老[2]、提高免疫力[3]、改善肥胖引起的胰島素抵抗[4]、減輕與抗生素有關的腹瀉、調(diào)節(jié)腸道菌群[5]等功效作用,應用范圍廣。福建省薯蕷屬種質資源豐富、山藥栽培歷史悠久,栽培面積達5 000 hm2以上,較為集中地種植區(qū)域為南平、三明、漳州、泉州、龍巖及寧德等,各地在長期的自然或人為選擇過程中形成豐富的種質資源,其基原主要為參薯(DioscoreaalataL.)、褐苞薯蕷(DioscoreapersimilisPrain et Burkill)及山薯(Dioscorea fordiiPrain et Burkill),前二者是福建省地方藥材標準收載的“福建山藥”項的基原植物[6],山薯以福建南部和西部種植為主。馬鋪淮山、清流雪薯、明溪淮山、安砂淮山、宣和雪薯、德化淮山及山格淮山等多個山藥地方品種品質優(yōu)良、栽培技術特異,獲得國家地理標志或農(nóng)產(chǎn)品地理標志產(chǎn)品認證[7]。有的種質資源經(jīng)系統(tǒng)選育研究篩選出優(yōu)良品種,如麻沙山藥1 號[8]、安砂大葉薯、安砂小葉薯等。山藥種質資源的品質評價研究已有報道:華樹妹等[9]測定了61 份福建山藥種質資源的多糖含量,并通過聚類分析將其分為3 個類群;黃瑞平[10]分析了8 份福建參薯的尿囊素含量;易駿等[11-12]比較了不同基原山藥的尿囊素含量和多糖含量,發(fā)現(xiàn)尿囊素含量呈無規(guī)律性差異,而褐苞薯蕷和參薯的多糖含量高于薯蕷;張武君等[13]測定了17 份紫山藥種質資源的可溶性糖、淀粉、蛋白質、多糖、尿囊素等,大多集中于多糖、尿囊素、淀粉、蛋白質等評價。但多數(shù)山藥資源還存在遺傳背景研究薄弱、品質評價不足、創(chuàng)新利用不合理等問題[7],亟需深入研究并挖掘其特色,擴大知名度、提高市場競爭力。因此,開展福建山藥種質資源的品質比較與綜合評價,有利于指導山藥種質資源的精準開發(fā)利用及特色品種選育,對福建省山藥產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展優(yōu)勢品種、優(yōu)質產(chǎn)品、優(yōu)良品牌具有重要意義。
隨著生活節(jié)奏的加快、人們追求快捷生活品質及對健康食品的需求增大,市場對山藥加工產(chǎn)品的需求量急增,越來越多的山藥被用于加工,但目前關于山藥加工品質分析及其專用品種選育較少,無較為統(tǒng)一的評價方法。羅海玲等[14]綜合評價了31 份山藥種質資源,認為短型品種適合機械化種植和加工;覃維治等[15]測定了廣西15 個淮山藥品種(種質)的黏度,篩選出3 個加工型品種種質資源;黃瑞平[16]分析了24 份福建山藥種質資源的單株塊莖重、可食率、折干率等加工指標及淀粉含量等營養(yǎng)指標,篩選出4 份較優(yōu)種質資源。山藥加工需經(jīng)過去皮、切片、烘干、磨粉后加工成山藥粉,再添加到面條、面包、餅干或奶粉、麥片等沖調(diào)食品中,或制成山藥原漿后用于再加工,為此山藥的鮮重、可食率、折干率、黏度等均為不可忽略的加工品質指標。
目前對福建省山藥種質資源的評價和利用研究集中于遺傳多樣性[17]、農(nóng)藝性狀[16]、多糖[9]等,鮮有開展多指標的營養(yǎng)品質、加工品質及綜合品質的系統(tǒng)評價,并進行專用分類的研究。本研究較為全面地收集福建省6 個地市45 份山藥主栽種質資源,測定可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白含量、多糖含量、尿囊素含量5 個營養(yǎng)品質指標以及鮮重、可食率、折干率、黏度4 個加工品質指標,并利用隸屬函數(shù)法、主成分分析和聚類分析對山藥的營養(yǎng)品質、加工品質和綜合品質進行評價,旨在綜合評價福建省山藥種質資源品質,為福建省山藥種質資源的精準開發(fā)利用及特色品種選育提供依據(jù)。
1.1.1 供試材料
45 份福建各地主栽的山藥種質資源(表1)并經(jīng)基原鑒定,包括3 份薯蕷(DioscoreaoppositaThunb.)、4 份山薯(DioscoreafordiiPrain et Burkill)、19 份褐苞薯蕷(DioscoreapersimilisPrain et Burkill)和19 份參薯(DioscoreaalataL.)。每份材料選取有代表性、大小接近、無損傷的塊莖30 個,洗凈晾干后測定鮮重;隨機取9 個塊莖用于可食率測定;取塊莖中部10 cm 洗凈去皮切片,混勻后取部分勻漿,測定黏度;其余材料經(jīng)60 ℃烘干,測定折干率;粉碎過40 目篩后4 ℃低溫密封保存,用于品質指標測定。
表1 供試山藥編號、來源及基原Table 1 Numbers,sources and origins of the tested Chinese yam
1.1.2 試劑
磷酸二氫鉀、磷酸、無水乙醇、葡萄糖、濃硫酸、高氯酸(均為分析純):國藥集團化學試劑有限公司;尿囊素對照品:中國藥品生物制品檢定研究所;總蛋白定量檢測試劑盒:南京建成生物工程研究所。
1260 高效液相色譜儀:美國Agilent 公司;BSA224SCW 電子分析天平:德國Sartorius 公司;UV-1780 分光光度計:日本SHIMADZU 公司;LHH-2 數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州金壇良友儀器有限公司;KQ-400DE 數(shù)控超聲波清洗儀:昆山市超聲儀器有限公司;NDJ-8S 數(shù)顯黏度計:上海舜宇恒平科學儀器有限公司;H-2050R 離心機:湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司;JSP-200 高速多功能粉碎機:永康市金穗機械制造廠;DHG-9075A電熱鼓風干燥箱:上海一恒科學儀器有限公司;JYLC020E 料理機:杭州九陽生活電器有限公司。
1.3.1 營養(yǎng)品質指標測定
可溶性糖含量參考Irigoyen 等[18]的方法測定;粗多糖含量參考華樹妹等[9]的方法測定;尿囊素含量參考黃瑞平[10]的方法測定;淀粉含量參考Rose 等[19]的高氯酸(perchloric acid,PA)方法進行測定;可溶性蛋白含量采用試劑盒[二辛可寧酸(bicinchoninoc acid,BCA)法]測定,每個指標重復測定3 次。
1.3.2 加工品質指標測定
鮮重測定:每個山藥種質資源取10 個塊莖去土后稱重,計算平均值即為平均鮮重,每個種質資源測定3 次。
可食率測定:每個山藥種質資源取3 個塊莖為1 份,洗凈晾干,記質量為m1,去除表皮、龍頭后稱重,質量為m2,可食率(S,%)計算公式如下,每個種質資源測定3 次。
式中:m1為山藥未處理時質量,g;m2為山藥處理后質量,g。
折干率測定:每個山藥種質資源取去除表皮的山藥塊莖中部約1 000 g,記質量為m3,切成0.3 cm 左右的薄片,60 ℃烘干后稱重,質量為m4,折干率(Z,%)計算公式如下,每個種質資源測定3 次。
式中:m3為山藥片鮮樣質量,g;m4為山藥片烘干后質量,g。
黏度測定:每個山藥種質資源取塊莖中部10 cm,約300 g,刨皮、切片、剁碎后放入料理機勻漿,盛于特定的杯中,深度一定,待山藥勻漿冷卻至室溫,利用數(shù)顯黏度計測定黏度,將黏度計4 號轉子放入杯中,調(diào)轉速60 r/min,讀數(shù)穩(wěn)定后,記錄讀數(shù),單位為mPa·s,每個種質資源測定3 次。
1.3.3 品質排序評價
營養(yǎng)品質和加工品質分析采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法,分別計算各個種質資源測定指標的隸屬函數(shù)值,再分別計算營養(yǎng)品質、加工品質的平均隸屬函數(shù)值,并分別進行排序,計算公式如下;綜合品質評價采用主成分得分法。
式中:Q為隸屬函數(shù)值;Xi為指標測定值;Xmax、Xmin分別為所有參試材料某一指標的最小值和最大值。
試驗數(shù)據(jù)為平均值±標準差,每個指標重復測定3 次,應用Microsoft Excel 2010 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,應用SPSS 19.0 軟件進行雙變量相關性分析、主成分分析和聚類分析。相關性采用Person 相關系數(shù)表示,聚類方法為Ward′s 法分層聚類,采用全距從0~1 標準化,樣本間距離為歐式距離平方。
山藥塊莖營養(yǎng)品質評價結果見表2。
表2 山藥塊莖營養(yǎng)品質Table 2 Nutritional quality of Chinese yam tubers
2.1.1 可溶性糖含量
由表2 可知,45 份山藥種質資源的可溶性糖含量為1.21%~8.01%,平均值為4.53%,變異系數(shù)38.70%,差異較大,可溶性糖含量大于7% 的種質資源有N10(7.48%)、N6(7.57%)、N18(7.98%)、N21(8.01%),多為褐苞薯蕷,口感較甜;可溶性糖含量低于2%的有N35(1.21%)、N34(1.75%)、N30(1.87%),3 個均為紅皮白肉類型參薯,口感較糯,也稱之為糯米薯。
2.1.2 淀粉含量
淀粉是山藥塊莖中含量最高的營養(yǎng)物質,其中抗性淀粉含量占淀粉總量的81%[20],抗性淀粉不能在小腸內(nèi)被酶解消化吸收,但可在結腸內(nèi)被微生物菌群發(fā)酵而發(fā)揮有益的生理作用,在功能上被視為膳食纖維,具有降血糖、降血脂、改善腸道微生物菌群等功能[21]。由表2 可知,45 份山藥種質資源的淀粉含量為56.67%~86.57%,平均為69.92%,變異系數(shù)7.28%,各種質資源間差異較小。淀粉含量最高的為N38(86.57%),其次為N24(80.70%);淀粉含量最低的為N41(56.67%),其次為N33(60.92%)。
2.1.3 可溶性蛋白含量
山藥蛋白可分解為至少17 種氨基酸,包括7~8 種人體必需氨基酸,并且富含黏蛋白活性物質,可作為攝取植物性蛋白的良好來源[22]。由表2 可知,45 份山藥種質資源的可溶性蛋白含量為1.40%~6.92%,平均為3.13%,變異系數(shù)38.05%,各種質資源間差異較大??扇苄缘鞍缀孔罡叩臑镹10(6.92%),其次為N15(6.84%)、N3(6.39%);可溶性蛋白含量最低的為N39(1.40%),其次為N42(1.45%)、N34(1.95%)、N44(2.00%)。
2.1.4 尿囊素含量
尿囊素是山藥“養(yǎng)胃”的重要有效成分之一,具有促進上皮組織修復、傷口愈合的作用,可用于治療多種角化皮膚病和消化性潰瘍[23]。由表2 可知,45 份山藥種質資源的尿囊素含量為0.68~8.52 mg/g,平均為4.05 mg/g,變異系數(shù)46.06%,各種質資源間差異較大。尿囊素含量最高的為N41(8.52 mg/g),其次為N43(7.87 mg/g);尿囊素含量最低的為N39(0.68 mg/g),其次為N42(0.73 mg/g)、N14(1.66 mg/g)。
2.1.5 粗多糖含量
山藥粗多糖具有降血糖、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗腫瘤活性[24]等多種藥理作用。由表2 可知,45 份山藥種質資源的粗多糖含量為0.66%~4.25%,平均值為1.91%,變異系數(shù)45.12%,各種質資源間差異較大。粗多糖含量最高的為N18(4.25%),其次為N21(3.89%);粗多糖含量最低的為N29(0.66%),其次為N28(0.68%)、N35(0.79%)。
2.1.6 營養(yǎng)品質綜合評價
采用隸屬函數(shù)法對營養(yǎng)品質進行排序(表2),前15位依次為N10、N18、N21、N15、N16、N24、N36、N14、N6、N11、N1、N9、N27、N26、N17,其中1 份薯蕷、1 份山薯、11 份褐苞薯蕷、2 份參薯。將山藥塊莖的營養(yǎng)品質按基原歸屬分類,結果見表3。
表3 不同基原山藥塊莖營養(yǎng)品質Table 3 Nutritional quality of Chinese yam tubers from different origins
由表3 可知,褐苞薯蕷類的可溶性糖、粗多糖和尿囊素含量較高,薯蕷類的可溶性蛋白、尿囊素含量較高,但除可溶性蛋白含量外,不同基原山藥塊莖差異均不顯著,且供試薯蕷類的樣本量較少,還有待進一步研究。
山藥塊莖加工品質評價見表4。
2.2.1 塊莖鮮重
塊莖鮮重是反映山藥加工品質的重要指標之一,單根鮮重過低不利于削皮、切片等。由表4 可知,45 份山藥種質資源的塊莖鮮重為262.53~3 111.67 g,平均值為911.73 g,變異系數(shù)59.90%,各種質資源間差異大。鮮重大于2 000 g 的有N37(3 111.67 g)、N6(2 301.67 g)、N40(2 281.11 g),鮮重在1 000~2 000 g 的有N32(1 013.33 g)、N4(1 042.50 g)、N10(1 053.33 g)、N42(1 081.00 g)、N25(1 090.00 g)、N7(1 127.47 g)、N43(1 140.00 g)、N29(1 175.50 g)、N44(1 254.39 g)、N28(1 264.50 g)、N45(1 284.47 g)、N41(1 331.33 g)、N39(1 332.07 g),鮮重不足500 g 的有9 個種質資源,占樣品總數(shù)的20%。
2.2.2 可食率
可食率高低與塊莖大小、形狀是否規(guī)則、皮層厚度等有關,可食率低的山藥一般塊莖質量小、形狀不規(guī)則、皮層較厚,去皮加工損耗大。由表4 可知,45 份山藥種質資源的可食率為71.87%~93.50%,平均值為82.57%,變異系數(shù)5.77%,品種間差異較小。可食率較高的為N28(93.50%)、N8(90.65%)、N3(89.25%)、N1(88.52%)、N30(88.43%)、N41(88.30%)等,塊莖鮮重均大于500 g、形狀為規(guī)則的棒狀,皮層較?。豢墒陈瘦^低的有N11(71.87%)、N24(73.28%)、N33(74.85%)、N16(74.87%)、N18(75.66%)、N26(76.71%)、N34(76.86%)、N4(77.14%),此類塊莖存在形狀不規(guī)則、皮層較厚、鮮重低等現(xiàn)象。
2.2.3 折干率
鮮山藥含水量較高,容易腐爛變質,干燥加工有利于延長貨架期,使產(chǎn)品多樣化。折干率與種植環(huán)境、種植方式和基因型有關,折干率高的山藥含水量低,烘干消耗的能源更少。由表4 可知,45 份山藥種質資源的折干率18.05%~40.66%,平均值為28.62%,變異系數(shù)20.87%,各種質資源間差異較大。折干率大于36%的有N14(40.66%)、N18(40.21%)、N17(40.21%)、N25(38.67%)、N19(36.87%)、N22(36.67%)、N26(36.59%),易于干燥;折干率小于23% 的有N28(18.05%)、N3(18.82%)、N1(21.21%)、N2(21.22%)、N41(21.43%)、N32(21.45%)、N4(22.40%),不利于貯藏和干燥。
2.2.4 黏度
山藥黏度是加工品質的重要指標之一[15]。由表4分析發(fā)現(xiàn),45 份山藥種質資源的黏度為2 366.67~9 469.67 mPa·s,平均值為5 032.14 mPa·s,變異系數(shù)35.47%,種質間差異較大。黏度最高的為N20(9 469.67 mPa·s),其次為N14(8 949.67 mPa·s),黏度最低的為N41(2 366.67 mPa·s),其次為N4(2 703.33 mPa·s)、N37(2 933.33 mPa·s)、N30(2 946.67 mPa·s)。
2.2.5 加工品質綜合評價
采用隸屬函數(shù)法對加工品質進行排序,由表4 可知,前15 位的依次為N14、N20、N40、N38、N6、N28、N17、N18、N19、N37、N15、N22、N25、N12、N8,其中1 份山薯、10 份褐苞薯蕷、4 份參薯。將山藥塊莖的加工品質按基原分類,結果見表5。
表5 不同基原山藥塊莖加工品質Table 5 Processing quality of Chinese yam tubers from different origins
由表5 可知,參薯類和山薯類的塊莖鮮重相對較大;褐苞薯蕷類的折干率和黏度較高,鮮重較低;薯蕷類可食率較高,折干率和黏度較低。但山薯類和薯蕷類的樣本量較少,有待進一步研究。
對9 個品質指標進行相關性分析結果見表6。
表6 山藥塊莖主要品質相關性分析Table 6 Correlation analysis on main quality of Chinese yam tubers
由表6 可知,可溶性糖含量與可溶性蛋白含量、粗多糖含量及黏度呈極顯著正相關(P<0.01),表明可溶性糖含量越高,可溶性蛋白、粗多糖含量越高,黏度越大。淀粉含量與可溶性蛋白含量呈顯著負相關(P<0.05),與尿囊素含量呈極顯著負相關(P<0.01),與折干率呈顯著正相關(P<0.05),表明淀粉含量越高則折干率越高,可溶性蛋白和尿囊素含量越低。尿囊素含量與粗多糖含量和折干率呈顯著負相關(P<0.05),表明尿囊素含量越高,粗多糖含量和折干率越低。折干率和黏度呈極顯著正相關(P<0.01),表明折干率越高,黏度越大。相關性分析結果表明,每個指標均能反映山藥塊莖品質,指標間有一定的相關性,因此,本研究采取主成分分析法對品質指標進一步分類和簡化,以提高山藥塊莖品質評價的分析效率和可靠性。
采用主成分分析法對45 份山藥種質資源的9 個品質進行分類簡化,根據(jù)主成分特征值大于1.0 的原則提取了3 個主成分,結果見表7。
表7 主成分的特征值、方差貢獻率和累計方差貢獻率Table 7 Eigenvalue,variance contribution rate and cumulative variance contribution rate of principal components
由表7 可知,前3 個主成分累計方差貢獻率為66.267%,能夠代表所有指標的絕大部分信息,可作為山藥塊莖品質評價的綜合指標。為更好地解釋各品質指標與主成分之間的關系,將提取的主成分因子進行旋轉處理,其載荷值大小反映各變量在主成分中的重要程度,分析結果見表8。
表8 主成分在各品質指標上旋轉后的成分矩陣Table 8 The component matrix after rotation of the principal components on each quality index
由表8 可知,第1 主成分中,可溶性糖含量、粗多糖含量、折干率、黏度的正向載荷權數(shù)較大,可食率的負向載荷權數(shù)最大,由于可溶性糖含量與粗多糖含量及黏度存在含量顯著正相關(表6),因此將可溶性糖含量、折干率、可食率作為第1 主成分的代表指標;第2 主成分中,淀粉的負向載荷權數(shù)最大、可溶性蛋白含量的正向載荷權數(shù)最大,因此將淀粉含量、可溶性蛋白含量作為第2 主成分的代表指標;第3 主成分中,尿囊素含量的負向載荷權數(shù)最大,塊莖鮮重的正向載荷權數(shù)最大,因此將尿囊素含量、塊莖鮮重作為第3 主成分的代表指標。經(jīng)過主成分分析可以得到綜合評價山藥塊莖品質的最主要的7 個指標為可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白含量、尿囊素含量、折干率、可食率、塊莖鮮重。
以提取的每個主成分所對應的特征值占所提取主成分的特征值總和的比例作為權重,以提取的每個主成分得分乘以各自權重并相加[25-26],得到山藥種質資源品質綜合得分計算公式如下。
最終計算獲得福建省山藥種質資源塊莖品質綜合得分和排名見表9。
表9 山藥種質資源塊莖的主成分得分與排序Table 9 Principal components factor scores and ranking of Chinese yam germplasm resources tubers
由表9 可知,排名前15 的種質資源依次為N15、N18、N10、N14、N21、N16、N6、N17、N20、N19、N3、N36、N9、N32、N33,參考營養(yǎng)品質和加工品質的隸屬函數(shù)法排序,N14~N22 黏度較大,營養(yǎng)品質相對較好,適合鮮食或加工山藥漿;N6、N7、N10、N32、N38 鮮重較大,易于削皮,折干率較高,更適合加工成山藥粉、山藥面等各類食品或藥材飲片;其余可優(yōu)先鮮食銷售。
根據(jù)山藥主要品質指標對45 份山藥種質資源進行系統(tǒng)聚類分析,由于原始試驗數(shù)據(jù)的計量單位和數(shù)據(jù)量綱不同,聚類前對數(shù)據(jù)進行0~1 標準化,得到聚類樹狀圖,見圖1。
圖1 山藥種質資源聚類分析Fig.1 Cluster analysis of Chinese yam germplasm resources
如圖1 所示,當距離為7.5 時,分為4 類。根據(jù)聚類分析結果計算各個分類的山藥塊莖主要品質均值,結果見表10。
由圖1 和表10 可知,第Ⅰ類包括16 份種質資源,鮮重較高,可溶性糖、可溶性蛋白、粗多糖、尿囊素含量低、黏度低,折干率中等,營養(yǎng)及加工品質均一般,但其中的N7、N29、N44、N45 塊莖鮮重大、折干率較高、條形較順直,可用于篩選加工專用品種;其中N30、N34、N35、N37、N39、N40、N42 在當?shù)乇蛔u為糯米薯,糯性口感好,深受群眾喜愛,可繼續(xù)考察口感、儲運與褐化特性,以篩選出專用糯性山藥品種。第Ⅱ類包括9 份種質資源,折干率和黏度較高,加工品質較好,N19、N22、N23鮮重較小更適合勻漿加工,其余均適合干燥及勻漿加工。第Ⅲ類包括12 份種質資源,可食率、尿囊素含量高,但折干率低、烘干能耗大,可優(yōu)先鮮食銷售。第Ⅳ類包括8 份種質資源,綜合品質的主成分得分排名前8,可溶性總糖含量、可溶性蛋白含量、粗多糖含量、折干率、黏度高,鮮食銷售和加工均有優(yōu)勢,參考營養(yǎng)品質和加工品質排序,N14~N18、N21 鮮重較低,優(yōu)先考慮鮮食或勻漿加工,N6 和N10 鮮重較大,更適合加工成干品或藥材飲片。
山藥因其獨特的食用及藥用價值受到市場的推崇,由于地理環(huán)境、種植習慣及基因型的不同,福建省山藥種質資源具有較大的遺傳多樣性[17],對其品質進行比較和綜合評價有利于優(yōu)良品種的篩選及合理開發(fā)利用。本研究測定了福建45 份山藥種質資源的5 個營養(yǎng)品質指標和4 個加工指標,結果發(fā)現(xiàn)參試種質資源除淀粉含量和可食率的變異系數(shù)低于8%,其余品質指標的變異系數(shù)均在20%以上,其中塊莖鮮重的變異系數(shù)最高(59.90%),表明不同種質資源差異極大,可根據(jù)育種目標進行專用品種的選育。就營養(yǎng)指標而言,N6、N18、N21、N10 的可溶性糖含量大于7%,蒸煮口感較甜,適合喜歡甜食的人群;N38 和N24 淀粉含量較高,可作為高淀粉品種的選育材料;N10 和N15 可溶性蛋白含量較高,可作為高蛋白品種選育材料;N41 和N43 尿囊素含量較高,可作為高尿囊素品種選育材料;N18、N21 粗多糖含量較高,可作為高粗多糖品種選育材料。就加工指標而言,N6、N37、N40 塊莖鮮重大于2 000 g,可作為高產(chǎn)品種選育材料,適合作為糧食加工,也可用于釀酒、生產(chǎn)飼料、制作生物燃料;N1、N3、N8、N28、N30、N41 可食率高,去皮損耗??;N14、N18、N17、N25、N19、N22 折干率大于36%,適合烘干加工;N14、N20 黏度高,可作為高黏度品種選育材料?;诸惙治霭l(fā)現(xiàn),褐苞薯蕷類的可溶性糖、粗多糖和尿囊素含量及折干率和黏度相對較高;薯蕷類的可溶性蛋白含量和可食率較高;參薯類和山薯類的塊莖鮮重較大,其中褐苞薯蕷類的粗多糖含量較高的結果與易駿等[12]的研究一致,但不同基原山藥的營養(yǎng)品質的差異不顯著,且薯蕷和山薯的樣本量較少,有待進一步研究。
山藥是藥食同源的食材,既可鮮食銷售又可加工,不同品質間存在著一定的相關性和獨立性,因此,構建科學的品質評價體系并進行綜合評價尤其重要。隸屬函數(shù)法、相關性分析、主成分分析和聚類分析越來越廣泛地被應用于多樣品多指標的品質分析[27-29]。本研究利用相關性與主成分分析相結合的方法,從9 項指標中篩選出7 項用于山藥塊莖品質的綜合評價,分別是可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白含量、尿囊素含量、折干率、可食率、塊莖鮮重,構建了營養(yǎng)品質和加工品質相結合的品質綜合評價體系。主成分得分排名前15 的種質資源中,N14 為清流雪薯為全國農(nóng)產(chǎn)品地理標志產(chǎn)品;N10、N21、N32 分別選育出了麻沙山藥1號、安砂小葉薯、安砂大葉薯,均通過福建省農(nóng)作物品種審(認)定審定委員會認定;N6 選育出馬鋪山藥1號[30],其余山藥的品質也具有較佳表現(xiàn),有待進一步篩選。聚類分析將45 份福建山藥種質資源聚為4 類,第Ⅰ類中的N7、N29、N44、N45 可用于篩選加工型品種,N30、N34、N35、N37、N39、N40、N42 可作為糯性山藥的選育材料;第Ⅱ類適合勻漿加工;第Ⅲ類適合鮮食銷售;第Ⅳ類鮮食銷售和加工均有優(yōu)勢。目前,N6 選育出馬鋪山藥1 號,具有抗逆性強、產(chǎn)量高,塊莖具有斷面肉白、粉質、不易褐化等優(yōu)點,適合加工成干品或藥材飲片,N42 和N39 分別選育出閩糯2 號、閩糯3 號,具有塊莖肉質肥厚,斷面白、黏液多,蒸煮口感軟糯,黏而不膩的特點;N45 選育出馬鋪山藥3 號,具有品質好、較耐貯藏,豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性較好等特點,除鮮食外,還可加工成藥材飲片。因此,上述聚類結果有助于提高福建山藥種質資源的品種選育及利用效率。
山藥品質構成因素較多,因此針對不同用途評價的側重點也不同,本研究主要針對營養(yǎng)和加工品質,并進行鮮食和加工分類。對于本研究評價中營養(yǎng)和加工品質一般的種質資源,可進行更細致的特色挖掘,根據(jù)山藥塊莖的口感、直鏈和支鏈淀粉含量、礦質元素含量、花青苷含量、外觀等方面進行細化評價,并根據(jù)市場需求優(yōu)化評價體系,篩選出特色專用品種。本研究結果可為福建山藥優(yōu)良種質篩選、種植推廣及加工銷售提供參考依據(jù)。