科技解码生态贵椒香辣品质背后的神奇密码
近日,由我所牵头实施的贵州省科技支撑重点项目《贵州辣椒品质特征分析及评价体系构建》通过专家组验收通过。项目由贵州省辣椒研究所牵头,联合中国农科院蔬菜花卉研究所、湖南农业大学、江南大学、贵州山地气象环境研究所、贵州师范学院和遵义市农业科学院等7家单位参与,重点围绕贵州辣椒开展品质特征解析联合攻关,旨在找到贵州辣椒品质优势特征物质和主要香气成分,解析贵州辣椒“香辣协调、品味温醇”品质特征,回答贵州辣椒为什么好,好在哪里这一科学问题。通过3年实施,摸清了影响贵州辣椒品质形成的关键因子,挖掘出了贵州辣椒富含的酯类、酮类、芳香族类物质650余种,找到了贵州辣椒种普遍存在的柠檬烯、β-罗勒烯、苯乙醛等9种关键性呈香气物质57种,发现了贵州辣椒具有独特的坚果香和焦香味,构建贵州辣椒主要品质特征评价体系数据库1个;形成地方标准2个,软件著作权1项,发表论文34篇,其中SCI 7篇(中科院一区TOP期刊论文3篇)。具体成效如下:
1.科学回答了贵州辣椒品质“好”与“不好”?
为了解析贵州辣椒“好”与“不好”,我们开展了省内外品种省内种植和省内品种省外种植等试验,研究得出,影响辣椒品质的关键理化指标是辣椒素类物质、还原糖含量和氨基酸,并与品质成正相关,而贵州种植辣椒品种的还原糖和氨基酸含量明显高于省外品种;通过开展贵州自育品种骄阳6号、辣研12和卓椒新52等品种在省外云南、湖南、重庆种植与贵州麻江种植分析得出,贵州省内种植的辣椒平均辣椒红素含量高于省外种植区39.97%,平均还原糖含量高出省外种植区含量12.40%,平均氨基酸含量高出省外种植区18.19%,平均辣椒素含量高出省外种植区30.37%,平均二氢辣椒素含量高出省外种植区42.85%,综合看来贵州种植品质显著优于省外其他地区。可见,贵州辣椒整体品种品质表现“好”。
2.科学回答了贵州辣椒品质为什么好?是哪些因素在起关键性作用?
为了解析贵州种植辣椒“为什么好”,我们从品种本身、气象因子、土壤条件、代谢产物、加工工艺等多维度开展了相关研究,结果得出:一是山地气候优势。贵州辣椒生长期平均气温22℃-25℃,昼夜温差7℃-9℃,相对湿度75%-80%,生育期相比其他产区要长15-20天,有利于辣椒中营养物质的积累,次生代谢物多,口感层次丰富。二是土壤矿质元素丰富。 土壤中富含的Mo、Ca、Mg等多种矿质元素,对辣椒中粗脂肪、辣椒素、可溶性糖等品质形成具有重要作用。三是品种基因好。遵义朝天椒、花溪辣椒、大方皱椒等丰富多样的地方名优辣椒资源为育种改良提供了优良亲本基因;品种含籽率高达90%以上,富含脂肪类物质,醇类、烯烃类、酯类挥发性成分60余种。同时对与贵州辣椒品质相关的主要香气物质柠檬素-7-葡萄糖苷、丁香亭3-O-己糖苷、9-羟基过氧十八碳三烯等进行了QTL定位,分别位于1号、3号和6号染色体上,并开发了分子标记,助力贵州辣椒资源鉴定。四是干制方式独特。贵州辣椒主要以高温烘制为主,最大限度的保留了辣椒素类化合物,高温烘烤促进了辣椒中脂类物质的转化,形成了反式-2-癸烯醛、柠檬烯、异戊醛、苯乙醛等关键呈香物质,香味浓郁。
3.科学回答了贵州辣椒“好”在哪里?
为了解析贵州种植辣椒“好”在哪里,我们从分析辣椒挥发性香味物质、代谢产物等方面开展分析研究,结果得出:一是辣味适中,品质协调。贵州朝天椒与线椒的辣椒素、蛋白质、还原糖、氨基酸、粗脂肪等含量整体中等偏上,粗纤维含量较低,综合品质均衡协调。二是香味物质种类多,含量高。贵州辣椒中富含酯类、酮类、芳香族类等,物质种类多,含量高,挥发性物质有659余种,对香味贡献较大的就有57种,平均含量均显著高于省外辣椒品种30%以上。三是香型独特,坚果香和焦香味突出。挖掘14个贵州地方辣椒的特征挥发性成分,共有36个特征物质,各辣椒品种构成及含量不同,由此形成贵州辣椒品种独特的香气结构,主要分为甜香、清香和花香,富含柠檬烯、β-罗勒烯、苯乙醛等9种关键呈香物质,高含量的2-戊基吡咯赋予了贵州辣椒独特的坚果香和焦香味。
4.数据解析了贵州辣椒品质加工专用适性,推动品种培优、品质提升和品牌建设
为了解析贵州特色的煳辣椒面、油辣椒、糟辣椒、泡椒和酸汤等主要加工产品对专业原料的品质需求,我们通过收集45个不同品种的辣椒进行辣椒制品的制作,并对采集到辣椒品种进行加工适应性研究和关键指标的检测。结果得出,利用相同工艺制作的产品从感官评价、理化指标、挥发性指标等具有显著的差异,针对不同辣椒制品特性,筛选出了影响煳辣椒、油辣椒、糟辣椒、泡椒和酸汤等特色辣椒产品加工原料的关键性指标,油辣椒原料关键指标为色泽比1.6-2.1、籽皮比(线椒0.22-0.32、朝天椒0.74-1.18)、辣椒红素10.77-14.36 mg/g、粗纤维含量22.55-39.4,辣椒素5.36-35.62 μg/mL;煳辣椒原料关键指标为蛋白质含量12-22 g/100g,粗脂肪含量13-20 g/100g,籽皮比0.05 %-0.25 %;糟辣椒原料关键指标为水分78-84%、硬度3-8.5 N、果肉和果皮厚度1.3-2.2 mm、籽皮比5-13%、还原糖3-7 g/100g,果肉厚度1.5mm-1.8mm、硬度7.0N-9.5 N、籽皮比0.05-0.1;泡椒原料关键指标为果胶、硬度、还原糖和果肉厚度,范围分别为6-12 mg/g、5-10N、2.5-6g/100 g和0.8-3.5 mm;泡椒原料关键指标为果胶、硬度、还原糖和果肉厚度,范围分别为6-12 mg/g、5-10N、2.5-6g/100 g和0.8-3.5 mm;红酸汤原料关键指标为水分含量在78.0%-84.0%,可溶性固形物含量在7.5%-12.5%,色泽比在1.3-2.7,还原糖含量在3.0%-8.0%。这些指标的确定将为加工专用辣椒品种选育和企业对加工原料选择提供技术支持。
一审(校)徐田田
二审(校)杨莉蓉
三审(校)何建文
