Nutritional Quality of <i>Allium cepa</i> Varieties: Analysis and Assessment

Yang Haifeng; Chen Wei; Hui Linchong; Huan Guolei; Li Weiya; He Linyu; Chen Zhentai; Miao Meihua; Pan Meihong

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010080

Chinese Agricultural Science Bulletin >

2020 , Vol. 36 >Issue 10: 145 - 149

DOI: https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010080

Research article

Nutritional Quality of Allium cepa Varieties: Analysis and Assessment

Yang Haifeng ^,¹ ,
Chen Wei ¹ ,
Hui Linchong ¹ ,
Huan Guolei ² ,
Li Weiya ¹ ,
He Linyu ¹ ,
Chen Zhentai ¹ ,
Miao Meihua ¹ ,
Pan Meihong ^,¹

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⁽¹⁾ Lianyungang Academy of Agricultural Sciences, Lianyungang Jiangsu 222000
⁽²⁾ Jiangsu Yuntai Farm Co., Ltd, Lianyungang Jiangsu 222000

Received date: 2019-01-15

Request revised date: 2019-04-08

Online published: 2020-03-19

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(CX(17)2020)

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Fold

Abstract

To evaluate the nutritional quality of onion (Allium cepa) varieties from different sources and screen germplasms rich in nutrients, four nutritional quality parameters including compactness, dry matter content, soluble solid content and pyruvic acid content of 30 onion varieties were determined. A comprehensive evaluation on nutritional quality of onion was conducted with membership function from the fuzzy math and correlation analysis. The results showed that there were some differences of compactness, dry matter content, soluble solid content and pyruvic acid content in the 30 onion materials. The variation coefficient of compactness was the smallest, while that of pyruvic acid content was the largest. In addition, this study found that the dry matter content was extremely significantly correlated with soluble solids content, and significantly correlated with pyruvic acid content. Among the 30 onion materials, ‘Sterile line A1’ has the best comprehensive nutritional quality, which can provide the material foundation for onion quality breeding.

Key words： Allium cepa; nutritional quality; correlation; membership function

Cite this article

Yang Haifeng , Chen Wei , Hui Linchong , Huan Guolei , Li Weiya , He Linyu , Chen Zhentai , Miao Meihua , Pan Meihong . Nutritional Quality of Allium cepa Varieties: Analysis and Assessment[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020 , 36(10) : 145 -149 . DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010080

0 引言

洋葱属于百合科葱属的两年生植物,是世界性重要的商业蔬菜之一。洋葱含有丰富的营养物质,具有促进新陈代谢、抑制脑血管疾病发生等多种保健功能,深受国内外消费者的喜爱,历来是世界性的蔬菜,也是很好的加工原料^[1,2]。洋葱的种质资源丰富,具有黄、白、紫3种不同的皮色,根据不同的日照条件分为长日照、中日照和短日照,根据熟期的不同分为早、中早、中熟和晚熟品种。不同地区的洋葱品种特性具有一定的差异性^[3,4,5]。庄勇等^[6]研究表明,不同皮色的洋葱品种其主要的营养品质具有一定的差异性。赵靖等^[7]的研究发现,分蘖洋葱的特殊风味物质含量和基本营养成分均高于普通洋葱,不同皮色的洋葱其营养成分含量也有一定的差异。

洋葱的营养品质一般包括鳞茎紧实度、干物质含量、可溶性固形物含量和丙酮酸含量等成分。可溶性固形物含量和干物质含量较高的洋葱品种耐贮性较好^[8,9];洋葱的紧实度高,有利于机械化的采收和管理^[10]。洋葱的辛辣味与丙酮酸含量相关,脱水加工洋葱需要辛辣味强和干物质含量高的品种,鲜食洋葱要求辛辣味淡的品种,而当洋葱被用于制作调味品时,需要辛辣味中等的品种^[6,10-11]。洋葱营养物质含量是一个综合指标,模糊数学隶属函数值的大小可以反映营养品质的优劣。本研究通过对30份来源、皮色和熟期不同的洋葱品种进行鳞茎紧实度、干物质含量、可溶性固形物含量和丙酮酸含量的测定,利用隶属函数和相关性分析对30份洋葱种质资源品质进行综合评价,以期筛选出优异的洋葱种质,为洋葱的品质选育和改良提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料均为中日照类型,其中不育系5份。品种名称、来源、皮色、熟期见表1。早熟的洋葱材料于2017年9月8日播种,中熟或中早熟的材料于2017年9月14日播种,试验基地为连云港市农业科学院东辛基地。2017年11月9日定植早熟品种,随后定植中早熟和中熟品种。采用随机区组排列,2次重复,每小区8 m²,行距18 cm,株距15 cm,正常田间管理。2018年6月7日葱球成熟时进行测定。

1.2 测试方法

干物质量采用恒重法测定^[12];可溶性固形物采用手持式折光仪测定^[13];丙酮酸含量采用二硝基苯肼法测定^[14];鳞茎紧实度采用称重排水法测定（容量法）^[6],重复3次。

1.3 数据分析

应用SPSS进行相关性分析。应用Excel 2010进行数据整理和隶属函数分析,利用隶属函数分析法对洋葱资源综合评价^[15],按照隶属函数的公式(1)~(2)计算。

(1)

X μ 1 = X - X min X max - X min

(2)

X μ 2 = 1 - X - X min X max - X min

式中,X(μ₁)为正相关指标隶属函数值,X(μ₂)为负相关指标隶属函数值,X为洋葱某品种的某一指标测定值,X_min为某一品种某一指标的测定最小值,X_max为某一品种某一指标的测定最大值。加权洋葱资源各指标的隶属函数值并求平均值,平均隶属函数值越大表明洋葱品质越好。

2 结果与分析

2.1 洋葱品质测定

2.1.1 紧实度 30份洋葱的紧实度介于0.69~1.00 g/mL,平均值为0.91 g/mL,变异系数为6.51%,在各营养指标中变异系数最小（表2）,表明不同洋葱品种的紧实度与其他营养指标相比,变异幅度相对较少。紧实度最高的品种为‘连引洋葱1号’,最低的品种为‘RC3号’。

表1 供试洋葱材料

编号	品种	来源	皮色	熟期	编号	品种	来源	皮色	熟期
1	锦球	丰县市场	黄	早	16	连葱5号	连云港农科院	黄	早
2	不育系A3	连云港农科院	黄	早	17	连葱12号	连云港农科院	白	中
3	连葱16号	连云港农科院	黄	早	18	连葱8号	连云港农科院	紫	中
4	RC3号	连云港农科院	黄	早	19	不育系A1	连云港农科院	黄	早
5	不育系D-9	连云港农科院	黄	早	20	不育系101A	连云港农科院	黄	中
6	连引洋葱2号	连云港农科院	黄	早	21	De Vaugirard	德国	黄	中
7	连引洋葱1号	连云港农科院	黄	中	22	连葱11号	连云港农科院	紫	中
8	布瑞齐	上海实满丰种业	黄	中	23	连葱10号	连云港农科院	紫	中早
9	泉州黄二号	徐州丰县	黄	中	24	连葱15号	连云港农科院	黄	早中
10	连葱4号	连云港农科院	黄	中	25	连葱6号	连云港农科院	黄	中
11	连葱7号	连云港农科院	黄	中	26	大高	丰县市场	黄	中
12	连葱17号	连云港农科院	白	早	27	紫星	邯郸市蔬菜研究所	紫	中
13	中甲高黄	日本	黄	中	28	连葱096	连云港农科院	黄	中
14	全美二号	上海瑞丰农业	黄	中	29	连葱9号	连云港农科院	黄	中
15	超早生金星	连云港市场	黄	早	30	不育系T	连云港农科院	紫	中

表2 不同品种洋葱营养品质比较分析

品种	紧实度/(g/mL)	干物质/%	可溶性固形物/%	丙酮酸/(mg/g)
锦球	0.88	10.82	9.50	0.32
不育系A3	0.88	10.81	9.23	0.27
连葱16号	0.88	11.09	10.01	0.30
RC3号	0.69	8.30	7.52	0.26
不育系D-9	0.84	9.50	8.62	0.21
连引洋葱2号	0.94	9.26	8.05	0.30
连引洋葱1号	1.00	10.10	8.56	0.26
布瑞齐	0.97	9.20	8.06	0.30
泉州黄二号	0.94	10.57	9.58	0.30
连葱4号	0.97	10.23	10.02	0.28
连葱7号	0.97	9.82	8.03	0.25
连葱17号	0.94	12.02	10.51	0.19
中甲高黄	0.91	11.30	9.52	0.32
全美二号	0.89	11.42	10.21	0.32
超早生金星	0.94	9.85	8.53	0.25
连葱5号	0.88	10.62	9.62	0.21
连葱12号	0.93	10.16	8.07	0.25
连葱8号	0.96	11.07	10.00	0.36
不育系A1	0.93	13.47	11.54	0.24
不育系101A	0.84	9.95	8.24	0.21
De Vaugirard	0.95	11.75	10.13	0.32
连葱11号	0.93	11.94	10.08	0.37
连葱10号	0.89	11.79	10.04	0.37
连葱15号	0.90	11.45	10.21	0.32
连葱6号	0.87	12.32	8.17	0.28
大高	0.84	11.15	9.02	0.35
紫星	0.94	12.16	9.89	0.36
连葱096	0.92	12.01	10.27	0.31
连葱9号	0.93	12.77	10.19	0.33
不育系T	0.87	11.69	9.67	0.40
平均值	0.91	10.95	9.37	0.29
标准差	0.06	1.17	0.97	0.05
变异系数CV/%	6.51	10.66	10.36	18.31

2.1.2 干物质含量 30份洋葱的干物质含量介于8.30%~13.47%,平均值为10.95%,变异系数为10.66%,除丙酮酸外,其变异系数在各营养指标中最大（表2）,表明不同洋葱品种间干物质含量差异明显。干物质含量最高的品种为‘不育系A1’,最低的品种为‘RC3号’。

2.1.3 可溶性固形物含量 30份洋葱的可溶性固形物含量介于7.52%~11.54%,平均值为9.37%,变异系数为10.36%,变异系数相对较低,可溶性固形物含量最高的品种为‘不育系A1’,最低的品种为‘RC3号’。

2.1.4 丙酮酸含量 30份洋葱的丙酮酸含量介于0.19~0.40 mg/g,平均值为0.29 mg/g,变异系数为18.31%,变异系数在各营养指标中最大（表2）,表明不同洋葱品种间丙酮酸含量差异明显。丙酮酸含量最高的品种为‘不育系T’,最低的品种为‘连葱17号’。

2.2 隶属函数综合比较分析

洋葱营养物质含量是一个综合指标,模糊数学隶属函数值的大小可以反映营养品质的优劣,紧实度、干物质含量和可溶性固形物含量与洋葱营养品质呈正相关,因此,紧实度、干物质含量和可溶性固形物含量的隶属值越大,洋葱的营养品质越好。而丙酮酸含量与营养品质的关系较复杂,不同需求的洋葱对丙酮酸含量的要求不同,脱水加工洋葱需要辛辣味强的品种,鲜食洋葱要求辛辣味淡的品种,当洋葱被用于制作调味品时,需要辛辣味中等的品种,因此,不能以丙酮酸的含量作为判断洋葱营养品质高低的标准。30份洋葱品种紧实度、干物质含量和可溶性固形物含量的隶属函数值见表3。

由表3可以看出,优良品质位次居上的(X>0.5)有21个品种,其中‘不育系A1’的隶属函数值最大(X>0.9),即3种营养品质综合最佳;‘连葱9号’、‘连葱17号’、‘De Vaugirard’、 ‘紫星’、‘连葱096’和‘连葱11号’等洋葱品种的3种营养成分综合品质较佳(0.8>X>0.7);‘连引洋葱2号’、‘不育系D-9’和‘不育系101A’ 等洋葱品种的3种营养成分综合品质较差(0.4>X>0.3);‘RC3号’的3种营养成分综合品质最差(X=0)。

2.3 不同洋葱品种营养品质的相关性分析

相关性分析（表4）表明,干物质含量与可溶性固形物含量呈极显著正相关(P<0.01),干物质含量与丙酮酸含量呈显著正相关(P<0.05)。结果表明,干物质含量与可溶性固形物含量和丙酮酸含量存在着极显著或显著的关系。

表3 不同品种洋葱的隶属函数值

品种	紧实度	干物质含量	可溶性固形物	平均隶属值	排序	品种	紧实度	干物质含量	可溶性固形物	平均隶属值	排序
不育系A1	0.77	1.00	1.00	0.92	1	不育系T	0.58	0.66	0.53	0.59	16
连葱9号	0.77	0.86	0.66	0.76	2	连引洋葱1号	1.00	0.35	0.26	0.54	17
连葱17号	0.81	0.72	0.74	0.76	3	连葱5号	0.61	0.45	0.52	0.53	18
De Vaugirard	0.84	0.67	0.65	0.72	4	锦球	0.61	0.49	0.49	0.53	19
紫星	0.81	0.75	0.59	0.72	5	不育系A3	0.61	0.49	0.43	0.51	20
连葱096	0.74	0.72	0.68	0.71	6	连葱6号	0.58	0.78	0.16	0.51	21
连葱11号	0.77	0.70	0.64	0.70	7	大高	0.48	0.55	0.37	0.47	22
连葱8号	0.87	0.54	0.62	0.68	8	超早生金星	0.81	0.30	0.25	0.45	23
连葱15号	0.68	0.61	0.67	0.65	9	连葱7号	0.90	0.29	0.13	0.44	24
连葱10号	0.65	0.68	0.63	0.65	10	连葱12号	0.77	0.36	0.14	0.42	25
全美二号	0.65	0.60	0.67	0.64	11	布瑞齐	0.90	0.17	0.13	0.40	26
连葱4号	0.90	0.37	0.62	0.63	12	连引洋葱2号	0.81	0.19	0.13	0.38	27
中甲高黄	0.71	0.58	0.50	0.60	13	不育系D-9	0.48	0.23	0.27	0.33	28
连葱16号	0.61	0.54	0.62	0.59	14	不育系101A	0.48	0.32	0.18	0.33	29
泉州黄二号	0.81	0.44	0.51	0.59	15	RC3号	0.00	0.00	0.00	0.00	30

表4 洋葱品种各品质指标的相关性分析

	紧实度	干物质含量	可溶性固形物	丙酮酸
紧实度	1
干物质含量	0.227	1
可溶性固形物	0.273	0.802^**	1
丙酮酸	0.086	0.364^*	0.307	1

注：^*、^**分别表示在0.05、0.01水平上差异显著。

3 结论

对30份不同的中日照洋葱材料进行营养指标的测定,不同的洋葱材料各营养品质指标呈现一定的差异,紧实度的变异系数为6.51%,在各营养指标中变异系数最小,丙酮酸含量的变异系数为18.31%,变异系数在各营养指标中最大。另外,干物质含量与可溶性固形物含量呈极显著正相关(P<0.01),干物质含量与丙酮酸含量呈显著正相关(P<0.05)。本研究对30份洋葱材料平均隶属函数的分析表明,‘不育系A1’的隶属函数值较大(X>0.9),综合营养品质最佳,其中‘不育系A1’的干物质含量和可溶性固形物含量最高,应根据生产的需要,配制合适的杂交组合,更好地满足消费者的需要。‘连葱17号’的紧实度、干物质含量和可溶性固形物的含量较高,丙酮酸含量最低,而丙酮酸含量与洋葱的辛辣味具有显著相关性,因此,‘连葱17号’可作为鲜食白皮洋葱进行推广,能更好地满足鲜食市场对洋葱的需求。‘连葱11号’、‘连葱10号’和‘连葱9号'的干物质含量和丙酮酸含量较高,符合脱水加工对洋葱的需求,可作为脱水加工型品种进行推广应用。而‘RC3号’的平均隶属函数值最低,其紧实度、干物质含量和可溶性固形物的含量最低,不适宜推广应用,但其熟期早,生产上可根据具体特性,进行品种改良,以满足生产和消费者的需求。

4 讨论

对30份洋葱品种紧实度、可溶性固形物、干物质含量和丙酮酸含量的测定结果表明,不同的洋葱品种营养品质存在一定的差异性,各营养品质指标变异程度不同。在本研究中,洋葱紧实度的变异系数最小,为6.51%,说明不同的洋葱品种紧实度的差异性较小;而丙酮酸含量的变异系数最大,为18.31%,表明不同的洋葱品种丙酮酸含量差异显著。前人对马铃薯^[16]和结球生菜^[17]的相关研究表明,植物品种间营养品质指标变异系数较大,可用不同的育种手段培育该植物的优质新品种。因此,生产上可根据其品种差异性,挑选营养成分丰富的洋葱品种,并结合现代育种手段,对现有的洋葱品种进行品质改良,增加紧实度、可溶性固形物和干物质含量,并根据需求增加或减少丙酮酸的含量,提升洋葱的综合品质,满足不同的市场需求。

大多数的品质性状是由多基因控制的数量性状,单一的评价某一指标不能真实反映品质的特性,应对品种的品质特性做出综合的评价^{[18,19,20,21]}。在前人的研究过程中,常将平均隶属函数值作为综合的判断指标,用于评价蔬菜的营养品质^[15,22-24]。本研究通过测定洋葱的各种营养成分,采用隶属函数法对其进行综合分析,得出了综合品质优良的洋葱品种,为选育优良品种提供参考。另外,对30份洋葱材料相关性的分析发现,干物质含量与可溶性固形物含量和丙酮酸含量存在极显著或显著的关系,这与前人^[6,25]的研究结果相似。

洋葱作为一种世界性蔬菜,营养成分丰富,但关于其营养品质的研究相对较少,尤其是营养品质的综合评价未见报道,该研究测定了紧实度、可溶性固形物、干物质含量和丙酮酸含量等4个指标并进行评价,今后应进一步筛选评价指标,全面合理地评价洋葱品质,为洋葱品种的开发应用提供参考。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

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