芽苗菜品质分析与综合评价

胡汉锡 袁庚 贺维维 陆晓燕

摘 要：對18种芽苗菜的品质指标进行了测定和分析，利用隶属函数对其营养品质进行综合评价，同时利用聚类分析对其归类。结果表明：各品质指标在18种芽苗菜间均差异显著（P<0.05）;利用隶属函数法得到的营养品质优劣顺序为：香椿>彩豌豆>黑豆>鸡毛菜>相思豆>甜荞麦>小麦>麻豌豆>爬豆>西兰花>黄豆>松柳>香草>大麦>红萝卜>白萝卜>空心菜>秋葵;聚类分析将18种芽苗菜划分为四大类：第1类群包括6种豆类芽苗菜及松柳、空心菜、秋葵和香椿，该类群的显著特点是粗蛋白含量高;第2类群包括大麦和小麦，该类群的典型特征是纤维素含量高;第3类群包括红萝卜、白萝卜、西兰花、香草和鸡毛菜，该类群的主要特征是总黄酮含量高，矿质元素Ca、Fe的含量也较高;第4类群包括甜荞麦，其特征是可溶性糖、Vc、硝酸盐、总黄酮和总酚含量都较高，而粗蛋白含量较低。

关键词：芽苗菜;品质;综合评价;隶属函数;聚类分析

中图分类号：S 649   文献标志码：A   文章编号：0253-2301（2022）03-0020-06

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2022.03.004

Quality Analysis and Comprehensive Evaluation of Sprouting Vegetables

HU Han-xi， YUAN Geng， HE Wei-wei， LU Xiao-yan*

（Jiangsu Agri-animal Husbandry Vocational College， Taizhou， Jiangsu 225300， China）

Abstract： The quality indexes of 18 kinds of sprouting vegetables were measured and analyzed， Then， their nutritional quality was evaluated comprehensively by using the membership function， and classified by means of the cluster analysis. The results showed that there were significant differences in various quality indicators among the 18 kinds of sprouting vegetables （P<0.05）. The order of nutritional quality obtained by the membership function method was as follows： toonna sinensis>colored pea>black soybean>chinese cabbage>Acacia bean>sweet buckwheat>wheat>spotted colored pea>wild soybean>broccoli>soybean>pine willow>vanilla herb>barley>red radish>white radish>water spinach>Abelmoschus esculentus. The cluster analysis divided the 18 kinds of sprouting vegetables into four categories： the first group included six kinds of bean sprouts， pine willow， water spinach， Abelmoschus esculentus and toonna sinensis， and the obvious characteristic of this group was the high content of crude protein. The second group included barley and wheat， which was characterized by the high content of cellulose. The third group included red radish， white radish， broccoli， vanilla herb and chinese cabbage， which was characterized by the high content of total flavonoids and the high content of mineral elements Ca and Fe. The fourth group included sweet buckwheat， which was characterized by the high contents of soluble sugar， Vc， nitrate， total flavonoids and total phenols， but the low content of crude protein.

Key words： Sprouting vegetable; Quality; Comprehensive evaluation; Membership function; Cluster analysis

芽苗菜是指利用植物的种子或其他营养贮藏器官培育出的可以食用的芽菜，属活体蔬菜[1]。芽苗菜口感鲜嫩，营养丰富，除了富含蛋白质、维生素、矿物质等营养物质外，还含有酚类和黄酮类物质等生物活性成分，具有抗衰老、抗癌、提高机体免疫力等功能[2]。另一方面，芽苗菜因生长周期短，很少感染病虫害而不需使用农药，也不需施用化肥，因此较易达到绿色食品的要求而备受消费者的青睐[3]。理论上来说所有的种子都能进行芽苗菜生产，市场上亦可见到30多种芽苗菜，但是目前缺乏不同种芽苗菜之间品质比较的研究。本试验选用市场上较为常见的18种芽苗菜，对其营养品质、卫生品质和药用品质等指标进行了测定分析和比较，并利用隶属函数对其营养品质进行综合评价，同时利用聚类分析对其归类，以期为不同类群的消费者在选用适合自身的芽苗菜时提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用甜荞麦、空心菜、麻豌豆、相思豆、彩豌豆、松柳、黄豆、黑豆、爬豆、香椿、大麦、小麦、秋葵、红萝卜、白萝卜、香草、鸡毛菜、西兰花共18种芽苗菜。

1.2 试验方法

大种子（千粒重在90 g以上，包括麻豌豆、相思豆、彩豌豆、松柳、黄豆和黑豆6个品种）各称取90 g，中等大小种子（千粒重30～60 g，包括甜荞麦、空心菜、爬豆、大麦、小麦和秋葵6个品种）各称取60 g，小种子（千粒重在15 g以下，包括香椿、红萝卜、白萝卜、香草、鸡毛菜和西兰花6个品种）各称取30 g，随机区组设计，每个品种设3次重复。试验于2021年5月30日在江苏农牧科技职业学院园林园艺学院的人工气候室内进行。种子浸种后均匀播入垫有1层纱布的育苗盘中（32 cm×25.5 cm×12 cm），置于人工气候室内暗培养3 d（香椿7 d），温度控制在（25±2）℃，相对湿度为（75±5）%，3 d后开始光照水培，每天光照10 h，光照处理7 d后取鲜样测定各品种的维生素C（Vc）、硝酸盐、叶绿素和类胡萝卜素，其余样品60℃烘干至恒重，粉碎过筛后测定粗蛋白、矿质元素、可溶性糖、总黄酮和总酚含量。

1.3 测定项目与方法

采用2，6-二氯靛酚滴定法测定植物维生素C含量;采用乙醇-丙酮比色法测定类胡萝卜素和叶绿素含量[4];采用硝酸消解，ICP-OES测定钙、铁元素含量;采用硫酸蒽酮比色法测定纤维素含量;采用硫酸-催化剂消解，凯氏定氮法测定粗蛋白含量;采用蒽酮法测定植物可溶性糖含量[4];采用紫外分光光度法测定硝酸盐含量;采用三氯化铝比色法测定总黄酮含量;采用苏州科铭生物技术有限公司试剂盒（比色法）测定总酚含量。

1.4 数据处理

试验数据利用Excel 2010软件处理并绘制图表;采用IBM SPSS Statistics 20软件进行方差分析，并用Duncan′S法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 芽苗菜品种营养品质的比较

蔬菜的营养功能主要是供给人体所需的维生素、矿物质及纤维素，还可补充一些植物蛋白和热量[5]。由表1可知，供试品种中甜荞麦的Vc含量最高，达14.75 mg·hg-1 FW，显著高于其他品种（P<0.05）;香椿的Vc含量次之，达11.11 mg·hg-1 FW，也显著高于其他品种（P<0.05）;而空心菜、松柳、大麦和香草的Vc含量较低，显著低于其他品种（P<0.05）。就类胡萝卜素含量而言，豆类芽苗菜（黑豆、爬豆、黄豆、相思豆、彩豌豆、麻豌豆）的含量普遍较高，其中以黑豆最高，显著高于其他品种（P<0.05）;而红萝卜、白萝卜、香草、鸡毛菜和西兰花的含量较低，显著低于其他品种（P<0.05）。鸡毛菜、西兰花的Ca、Fe含量均较高，其中鸡毛菜的Ca、Fe含量均居所有品种的首位，显著高于其他品种（P<0.05）;豆类芽苗菜除黄豆外，均含有相对较高的Fe含量和较低的Ca含量;麥类芽苗菜的Ca含量较低，其中小麦的Ca含量显著低于其他品种（P<0.05），而大麦的Fe含量显著低于其他品种（P<0.05）。纤维素含量以小麦、大麦最高，显著高于其他品种（P<0.05）;而香椿和秋葵的纤维素含量显著低于其他品种（P<0.05）。供试品种中豆类、松柳和香椿的粗蛋白含量较高，而麦类和甜荞麦的粗蛋白含量最低。可溶性糖含量以甜荞麦最高，高达123.83 mg·g-1 DW，大麦次之，显著高于其他品种（P<0.05）;而松柳、黑豆、香椿、秋葵和鸡毛菜的含量最低，显著低于其余品种（P<0.05）。

2.2 芽苗菜品种硝酸盐含量的比较

硝酸盐含量是评价蔬菜卫生品质的重要指标之一[5]。许多研究表明，摄入硝酸盐含量较高的蔬菜会增加人体患肠胃病、高铁血红蛋白症等疾病的几率[6]。由图1可知，甜荞麦的硝酸盐含量显著高于其他品种（P<0.05），达7.00 mg·g-1 FW;秋葵次之，含量高达5.54 mg·g-1 FW，显著高于除甜荞麦以外的其他品种（P<0.05）;松柳和香椿的硝酸盐含量也较高，分别为2.47、2.51 mg·g-1 FW。西兰花的硝酸盐含量最低，仅为0.40 mg·g-1 FW;空心菜和鸡毛菜的硝酸盐含量也相对较低，显著低于除西兰花以外的其他品种（P<0.05）。

2.3 芽苗菜品种叶绿素含量的比较

叶绿素不仅是植物进行光合作用的重要物质，影响植物的生长和发育，而且还具有杀菌消炎、抑制肿瘤及抗氧化等功能[7]。叶绿素含量在不同芽苗菜品种间表现见图2。其中，爬豆叶绿素含量最高，显著高于其他品种（P<0.05）;相思豆和彩豌豆次之，显著高于除爬豆外的其他品种（P<0.05）。甜荞麦、红萝卜、白萝卜、香草、鸡毛菜和西兰花的叶绿素含量最低，显著低于其他品种（P<0.05）。其余品种的叶绿素含量居中。

2.4 芽苗菜品种总黄酮和总酚含量的比较

植物中的黄酮类和酚类化合物均为天然的抗氧化物质，具有多种药理学作用，如清除体内自由基、抗衰老、抗菌、抗病毒、抗癌、抗过敏等[8]。由图3可知，西兰花的总黄酮含量最高，达45.56 mg·g-1 DW，显著高于其他品种（P<0.05）;红萝卜次之，达42.56 mg·g-1 DW;甜荞麦、白萝卜和鸡毛菜的总黄酮含量也较高，显著高于除西兰花和红萝卜以外的品种（P<0.05）。而麦类芽苗菜大麦、小麦及松柳的总黄酮含量最低，显著低于其他品种（P<0.05）。总酚含量以甜荞麦最高，达32.96 mg·g-1 DW，显著高于其他品种（P<0.05），分别比含量最低的秋葵和香草高5.62、4.96倍。白萝卜的总酚含量次之，为21.01 mg·g-1 DW，分别是秋葵和香草的3.59、2.99倍。西兰花的总酚含量也相对较高，显著高于除甜荞麦和白萝卜以外的品种（P<0.05）。

2.5 芽苗菜品种的综合评价

2.5.1 隶属函数分析 对供试18个芽苗菜品种的Vc、类胡萝卜素、Ca、Fe、纤维素、粗蛋白和可溶性糖8个营养品质指标采用模糊数学中的隶属函数分析方法进行综合评价。各指标的隶属函数值Xi=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）×100，式中Xi为各指标测定值;Xmax、Xmin分别为所有参试材料某一指标的最大值和最小值。然后将各品种所有指标的隶属函数值相加求平均值，值越大，则综合营养品质越好。由表2可知：供试芽苗菜综合营养品质的优劣顺序依次为：香椿>彩豌豆>黑豆>鸡毛菜>相思豆>甜荞麦>小麦>麻豌豆>爬豆>西兰花>黄豆>松柳>香草>大麦>红萝卜>白萝卜>空心菜>秋葵。

2.5.2 聚类分析 将所有7种营养品质指标、3种叶绿素指标、硝酸盐含量、总酚和总黄酮含量共13种指标进行聚类分析（图4），在平方欧氏距离10处将供试的18种芽苗菜划分为4个类群。第1类群包括相思豆、彩豌豆、爬豆、麻豌豆、黄豆和黑豆6种豆类芽苗菜及松柳、空心菜、秋葵和香椿共10种芽苗菜，该类群的显著特点是粗蛋白含量高、叶绿素含量和类胡萝卜素含量也较高;第2类群包括2种麦类芽苗菜大麦和小麦，该类群的典型特征是纤维素含量高，而矿质元素Ca和总黄酮含量低;第3类群包括红萝卜、白萝卜、西兰花、香草和鸡毛菜共5种芽苗菜，该类群的主要特征是总黄酮含量高，矿质元素Ca、Fe含量也较高，而叶绿素和类胡萝卜素含量低;第4类群包括甜荞麦1种芽苗菜，其特征是可溶性糖、Vc、硝酸盐、总黄酮和总酚含量都很高，而粗蛋白含量较低。

3 结论与讨论

本研究结果表明，各品质指标在18种芽苗菜间均差异显著（P<0.05）。其中，甜荞麦芽苗菜的Vc、可溶性糖、硝酸盐、总酚含量均最高。豆类芽苗菜的粗蛋白含量和光合色素含量（叶绿素和类胡萝卜素）均较高，前期试验发现，单株豆类芽苗菜的株高、茎粗和重量显著高于其他芽苗菜（P<0.05），这可能与豆类芽苗菜叶绿素含量较高有关。麦类芽苗菜大麦和小麦纤维素含量最高;鸡毛菜Ca、Fe含量最高;西兰花Ca、Fe含量也较高，且其总黄酮含量也最高。

隶属函数法是评价蔬菜营养品质的有效方法[9-10]。利用隶属函数法得到18种芽苗菜的营养品质优劣顺序为：香椿>彩豌豆>黑豆>鸡毛菜>相思豆>甜荞麦>小麦>麻豌豆>爬豆>西兰花>黄豆>松柳>香草>大麦>红萝卜>白萝卜>空心菜>秋葵。由此可见，香椿的营养价值最高，而秋葵的营养价值最低。但是利用隶属函数法进行评价时，其品质指标选择不同或是各指标权重设置不同均会导致不同的排名结果。因此，本试验结果具有一定的局限性。但是，消费者在选择芽苗菜时，一般不会严格参照芽苗菜的营养价值排序进行选购，更多取决于芽苗菜的感官性状和食用口感。因此，本试验综合所测指标进一步对18种芽苗菜进行聚类分析，以供消费者在选购时参考。

聚类分析结果将供试的18种芽苗菜分为4大类群，第1类群包括相思豆、彩豌豆、爬豆、麻豌豆、黄豆和黑豆6种豆类芽苗菜以及松柳、空心菜、秋葵、香椿共10种芽苗菜，该类群芽苗菜的显著特征是蛋白质含量高。蛋白质是细胞的重要组成成分，是生命的物质基础。近年来，植物蛋白由于其对人类的健康作用及其高效的蛋白生产能力和对环境可持续发展的贡献，成为全球食品研究和发展的热点[11]。此类芽苗菜可作为素食主义消费者或是对动物蛋白过敏的消费者补充蛋白质的选择。第2类群芽苗菜包括大麦和小麦，该类群芽苗菜的主要特征是纤维素含量较高，可作为减肥瘦身消費者的选择。第3类群芽苗菜包括红萝卜、白萝卜、西兰花、香草和鸡毛菜，该类群芽苗菜的特点是总黄酮含量高，矿质元素Ca、Fe含量也较高，而且食用口感较特别，较适合口味较重，需要补充矿质元素的中老年消费者。第4类群芽苗菜包括甜荞麦，其典型特征是可溶性糖、Vc、总黄酮和总酚含量都很高，较适合女性消费者选用，但因荞麦硝酸盐含量较高，食用时不宜过量且应注意烹调方法。本试验结果可为不同类群的消费者在选购芽苗菜时提供参考。

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（责任编辑：林玲娜）