彭立功 劉 泉 蘭 艷 王 錦 楊澤身蘇光燦 張 波 丁春邦 李 天
(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院1,成都 611130)(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2,雅安 625014)(涼山州中澤新技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司3,西昌 615000)
油橄欖(OleaeuropaeaL. )是世界四大木本油料植物之一[1]。油橄欖主要種植于地中海沿岸[2],從20世紀(jì)60年代起,開始在我國(guó)引種栽培,主要栽培于我國(guó)甘肅、四川、湖北、云南等地[3]。油橄欖鮮果所榨的橄欖油含有豐富的人體所必需的不飽和脂肪酸、脂溶性維生素、酚類物質(zhì)、抗氧化劑、角鯊烯、微量元素及其他天然營(yíng)養(yǎng)成分,極易被人體吸收[4-10],是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的最有益健康的食用油之一,近年來倍受我國(guó)消費(fèi)者的喜愛[11]。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)自2004年以來每年橄欖油進(jìn)口量增速大于10%[12]。為滿足國(guó)民對(duì)橄欖油的消費(fèi)需求,國(guó)內(nèi)適生區(qū)開始大量引進(jìn)種植油橄欖,西昌作為適生區(qū)之一近年來也開始大面積引進(jìn)種植油橄欖。本研究通過對(duì)5個(gè)引進(jìn)品種與1個(gè)本地品種不同成熟度的果實(shí)品質(zhì)及橄欖油脂肪酸組分分析,以篩選出適合西昌生態(tài)條件的優(yōu)良品種。
1.1.1 材料
實(shí)驗(yàn)選取四川西昌北河基地油橄欖果園( E102°11′,N28°7′)正常生長(zhǎng)的引進(jìn)油橄欖品種:佛奧、豆果、科拉帝、克羅萊卡和皮瓜爾為材料,以相同條件種植的西昌本地品種鄂植作為對(duì)照,于2019年6~11月采摘鮮果進(jìn)行測(cè)定分析。于4月中旬花謝以后,在供試油橄欖樹東南西北4個(gè)方位,選取樹冠中部外圍離地面1 m以上的等高結(jié)果枝為標(biāo)準(zhǔn)枝進(jìn)行編號(hào)掛牌標(biāo)記,每個(gè)方位1個(gè)標(biāo)記。開花后170 d開始采摘油橄欖果,以后每隔20 d采集1次,將油橄欖成熟度分3個(gè)等級(jí):花后170、190、210 d采摘的果實(shí)分別記為第1、第2和第3成熟度,取樣時(shí)選擇標(biāo)準(zhǔn)枝上外觀基本一致(顏色、大小和形狀相近)的果實(shí)。每次取樣時(shí)每個(gè)品種選取約180 g油橄欖果,去除果核后,果肉在烘箱中(105±2)℃烘干至恒重,剪碎,常溫下干燥儲(chǔ)存,待所有取樣結(jié)束后作室內(nèi)分析測(cè)定。所用試劑均為分析純。
1.1.2 儀器與設(shè)備
SZF-06A脂肪測(cè)定儀,GL-2050M 高速冷凍離心機(jī),Agilent 1260型高效液相色譜系統(tǒng),Agilent 7890 B GC-5977 A MSD氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀。
1.2.1 干果肉粗脂肪含量的定量測(cè)定
按照GB/T 5009.6—2003進(jìn)行油橄欖干果肉中粗脂肪含量測(cè)定。
1.2.2 游離脂肪酸含量的定量測(cè)定
脂肪中游離脂肪酸含量以酸值表示,按照GB/T14489.3—1993進(jìn)行油橄欖干果肉中游離脂肪酸含量的測(cè)定。
1.2.3 脂肪酸組成測(cè)定
參照韓深[13]的方法提取脂肪酸,稱取0.2 g干果肉,經(jīng)索氏提取器提取后,向提取瓶加入10 mL正己烷與苯的混合液(1∶1), 使油脂溶解后轉(zhuǎn)入50 mL刻度試管中。再加10 mL 0.4 mol/L的KOH-甲醇溶液,超聲振蕩40 min,移入10 mL蒸餾水,搖勻,室溫下靜置分層。取上清液于3 000 r/min下離心5 min,移取上清液進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析。
氣相色譜條件[14]: 升溫程序初始溫度80 ℃,以5 ℃/min升至260 ℃,保持25 min;汽化室溫度280 ℃;進(jìn)樣量1 μL;載氣(He)流量1 mL/min;分流比為10∶1;溶劑延遲3 min。
質(zhì)譜條件[14]: 電子轟擊離子源:離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;倍增器電壓1482 V;電子能量70 eV;發(fā)射電流34.6 μA;接口溫度230 ℃;質(zhì)量掃描范圍m/z20~500。
定性分析: 根據(jù)各峰的保留時(shí)間與已知脂肪酸的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖比較進(jìn)行定性。
定量方法: 采用面積歸一化法進(jìn)行定量分析。
不同品種油橄欖干果肉粗脂肪含量隨成熟度的變化如圖1所示。由圖1可知,鄂植、佛奧和科拉蒂干果肉的粗脂肪含量隨成熟度增加呈先降后升的趨勢(shì),分別在第3、第1和第3成熟度達(dá)到最高含量,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為66.16%、69.32%和68.30%,其中佛奧第1成熟度顯著高于第2和第3成熟度,科拉蒂第3成熟度顯著高于第2成熟度;豆果和皮瓜爾干果肉的粗脂肪含量隨成熟度增加呈下降的趨勢(shì),均在第1成熟度達(dá)最高含量,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為67.92%和63.87%,各成熟度間差異均不顯著;克羅萊卡干果肉的粗脂肪含量隨成熟度增加呈先升后降的趨勢(shì),在第2成熟度達(dá)到最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)67.52%,各成熟度間差異均不顯著;6個(gè)品種成熟期干果肉平均粗脂肪含量從高到低依次為豆果(67.07%)、科拉蒂(66.77%)、克羅萊卡(66.53%)、佛奧(66.05%)、鄂植(65.23%)、皮瓜爾(63.36%)。根據(jù)薛益民等[15]的研究我國(guó)生產(chǎn)的油橄欖干果含油率高于40%為優(yōu)等油用品種,因此以上6個(gè)品種干果含油率均高于40%均為優(yōu)等油用品種。
圖1 12個(gè)指標(biāo)主成分分析載荷圖
注:不同小寫字母表示不同成熟度間差異顯著(P<0.05)。圖1 不同品種和成熟度油橄欖干果肉中粗脂肪含量
2.2.1 不同油橄欖品種每克干果肉脂肪酸組成及含量隨成熟度的變化
6個(gè)品種不同成熟度的油橄欖干果肉中的主要脂肪酸含量如表1所示。從表1可知,橄欖油中油酸含量最高,其次為棕櫚酸、亞油酸、棕櫚油酸、硬脂酸、亞麻酸,這與鄧俊琳等[16-18]的研究結(jié)果大致一致。隨成熟度的增加,不同品種和不同成熟度同一種脂肪酸含量不同,這與閆輝強(qiáng)[19]的研究結(jié)果類似。主要脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為油酸35.12%~51.08%、棕櫚酸4.60%~9.70%、亞油酸2.44%~7.04%、棕櫚油酸1.14%~2.01%、硬脂酸0.91%~1.79%、亞麻酸0.62%~1.30%。
表1 6個(gè)品種油橄欖每克干果肉脂肪酸組成及含量隨成熟度的變化 ± s,n=3)/%
隨成熟度的增加,佛奧的亞油酸、亞麻酸和PUFA含量,豆果的亞麻酸含量,鄂植的油酸含量,科拉蒂的棕櫚油酸含量,克羅萊卡的棕櫚酸、飽和脂肪酸(SFA)和UFA含量呈逐漸增加的趨勢(shì),均在第3成熟度達(dá)最大值;豆果的硬脂酸和棕櫚油酸,皮瓜爾的亞麻酸含量呈逐漸下降的趨勢(shì),均在第1成熟度達(dá)最大值;豆果的棕櫚酸、油酸、SFA、MUFA和UFA含量,皮瓜爾除了亞麻酸含量外其余脂肪酸含量,鄂植的亞麻酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸和PUFA含量,科拉蒂除了棕櫚油酸含量以外的其余脂肪酸含量,克羅萊卡的油酸、棕櫚油酸和MUFA含量均呈先升后降的趨勢(shì),均在第2成熟度達(dá)到最大值;各品種其余各脂肪酸含量均呈先降后升的趨勢(shì),分別在第1或第3 成熟度達(dá)最大值。
2.2.2 不同油橄欖品種重要脂肪酸比值及相對(duì)含量隨成熟度的變化
6個(gè)品種不同成熟度的油橄欖干果肉中的MUFA/PUFA、油酸/亞油酸、亞麻酸/亞油酸、酸值、UFA相對(duì)含量和油酸相對(duì)含量如表2所示,從表2可知,MUFA/PUFA和油酸/亞油酸的比值的均值分別為佛奧12.48和15.04、豆果8.42和9.73、皮瓜爾11.16和13.28、鄂植11.34和14.71、科拉蒂10.44和12.31、克羅萊卡8.01和9.23,MUFA/PUFA和油酸/亞油酸的比值存在品種間差異,可作為不同品種橄欖油鑒別[19]。亞麻酸和亞油酸為人體必需脂肪酸,均作為評(píng)價(jià)橄欖油品質(zhì)的重要指標(biāo),其含量越高油脂品質(zhì)越佳,亞麻酸/亞油酸的比值的均值分別為佛奧0.24、豆果0.19、皮瓜爾0.24、鄂植0.25、科拉蒂0.22和克羅萊卡0.18,6個(gè)品種橄欖油的亞麻酸和亞油酸比值均在0.18~0.25之間,該比值小于0.25有益于保障人體的脂肪酸平衡,與白滿英和毛昊[20-23]的研究結(jié)果大致一致。
表2 6個(gè)品種油橄欖干果肉中重要脂肪酸比值及相對(duì)含量隨成熟度的變化 ± s,n=3)
隨成熟度的增加,佛奧的酸值呈逐漸降低的趨勢(shì),在第3成熟度達(dá)最低酸值1.57 mg/g,豆果、皮瓜爾、鄂植、科拉蒂和克羅萊卡的酸值均呈先降低后增加的趨勢(shì),均在第2成熟度達(dá)最低酸值,最低酸值分別為1.35、1.29、1.31、1.27、1.65 mg/g;酸值的均值從高到低依次為克羅萊卡1.89 mg/g、佛奧1.79 mg/g、豆果1.56 mg/g、鄂植1.55 mg/g、科拉蒂1.50 mg/g、皮瓜爾1.48 mg/g,因?yàn)橛椭乃嶂抵苯臃从沉擞坞x脂肪酸含量,而酸值表示油脂的酸敗程度,酸值增大,會(huì)降低油脂的質(zhì)量,使油脂的食用品質(zhì)(如口味)惡化。因此,在其他指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的前提下,我國(guó)橄欖油依據(jù)游離脂肪酸含量分級(jí),制定了橄欖油、油橄欖果渣油標(biāo)準(zhǔn),皮瓜爾、鄂植、科拉蒂和豆果的酸值小于1.6,克羅萊卡和佛奧的酸值小于4,分別達(dá)到了特級(jí)和中級(jí)初榨橄欖油標(biāo)準(zhǔn)[24]。
隨成熟度的增加,佛奧和豆果的UFA相對(duì)含量呈逐漸增加的趨勢(shì),均在第3成熟度達(dá)最高值,最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為77.81%和80.89%,皮瓜爾、鄂植和科拉蒂的UFA相對(duì)含量呈先增后降的趨勢(shì),均在第2成熟度達(dá)最大值,最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為87.30%、78.86%和76.37%;克羅萊卡的UFA相對(duì)含量呈先降后增的趨勢(shì),在第1成熟度達(dá)最大值,最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.72%;UFA相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的均值從低到高分別為科拉蒂64.84%、鄂植74.25%、佛奧76.13%、豆果78.65%、皮瓜爾78.70%、克羅萊卡85.71%,根據(jù)吳萬波等[25]的研究克羅萊卡的UFA相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于80%為優(yōu)等油用品種。佛奧的油酸相對(duì)含量呈逐漸增加的趨勢(shì),在第3成熟度達(dá)最大值,最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69.80%,皮瓜爾、鄂植和科拉蒂的油酸相對(duì)含量呈先增后降的趨勢(shì),均在第2成熟度達(dá)最大值,最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為78.46%、70.36%和67.44%,豆果和克羅萊卡的油酸相對(duì)含量呈先降后增的趨勢(shì),分別在第3和第1成熟度達(dá)最大值,最大含量分別為72.08%和75.11%;油酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的均值從低到高分別為科拉蒂56.59%、鄂植67.04%、佛奧67.31%、皮瓜爾68.91%、豆果69.28%、克羅萊卡73.77%;根據(jù)吳萬波等[25]的研究在我國(guó)生產(chǎn)的橄欖油中,油酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于65%的為優(yōu)等油用品種,因此克羅萊卡、皮瓜爾、鄂植、豆果和佛奧的油酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于65%為優(yōu)等油用品種。
利用SPSS軟件對(duì)主要脂肪酸、粗脂肪和游離脂肪酸含量12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,較直觀地評(píng)價(jià)不同品種和不同成熟度橄欖油的品質(zhì),得到主成分個(gè)數(shù)和累積方差貢獻(xiàn)率如表3所示。
由表3可知,前4個(gè)主成分總方差貢獻(xiàn)率為83.109%,且特征值均大于1,說明前4個(gè)主成分能夠反映和解釋不同品種橄欖油綜合表現(xiàn)83%的有效信息,其中第1主成分的方差貢獻(xiàn)率為48.082%,第2主成分的方差貢獻(xiàn)率為14.279%,第3主成分的方差貢獻(xiàn)率為11.530%,第4主成分的方差貢獻(xiàn)率為9.218%。
表3 主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率
由圖2可知,第1主成分上的組成為亞油酸、亞麻酸、油酸和粗脂肪,第2主成分上的組成為硬脂酸和棕櫚酸,第3主成分上的組成為棕櫚油酸,第4主成分上的組成為游離脂肪酸。由于第1主成分的方差貢獻(xiàn)率最大,所以其組成物質(zhì)對(duì)油橄欖果實(shí)品質(zhì)的影響較大。
根據(jù)4個(gè)主成分的特征向量和特征值,分別計(jì)算4個(gè)主成分的得分,在根據(jù)4個(gè)主成分的得分計(jì)算4個(gè)主成分的綜合得分,綜合主成分綜合得分越高,性狀越好。得到不同品種不同成熟度橄欖油4個(gè)主成分的綜合得分如表4所示。
表4 不同品種不同成熟度主成分綜合得分
由表4可知,根據(jù)不同成熟度橄欖油的綜合得分,由高到低排序分別為佛奧成熟度1>3>2、豆果成熟度2>1>3、皮瓜爾成熟度2>1>3、鄂植成熟度2>1>3、科拉蒂成熟度2>3>1、克羅萊卡成熟度3>1>2 ,按其最佳成熟度綜合得分由高到低排序依次為克羅萊卡、豆果、皮瓜爾、科拉蒂、鄂植和佛奧。綜合分析表明,克羅萊卡的綜合表現(xiàn)最好,其次為豆果、皮瓜爾、科拉蒂、鄂植和佛奧,克羅萊卡、豆果、皮瓜爾和科拉蒂綜合表現(xiàn)優(yōu)于本地品種鄂植,而佛奧綜合表現(xiàn)與本地品種鄂植相比優(yōu)勢(shì)不明顯。
供試油橄欖不同成熟度的平均粗脂肪含量為:豆果(67.07%)>科拉蒂(66.77%)>克羅萊卡(66.53%)>佛奧(66.05%)>鄂植(65.23%)>皮瓜爾(63.36%),為優(yōu)等油用品種(粗脂肪含量>40%)。橄欖油中含量較高的脂肪酸為油酸、棕櫚酸、亞油酸、棕櫚油酸、硬脂酸、亞麻酸,其含量隨成熟度變化各不相同。MUFA/PUFA和油酸/亞油酸的比值分別為佛奧12.48和15.04、豆果8.42和9.73、皮瓜爾11.16和13.28、鄂植11.34和14.71、科拉蒂10.44和12.31、克羅萊卡8.01和9.23,該比值可作為不同品種橄欖油的鑒別。6個(gè)品種橄欖油的亞麻酸和亞油酸比值在0.18~0.25之間,有益于保障人體的脂肪酸平衡;不同成熟度的平均酸值克羅萊卡(1.89 mg/g)>佛奧(1.79 mg/g)>豆果(1.56 mg/g)>鄂植(1.55 mg/g)>科拉蒂(1.50 mg/g)>皮瓜爾(1.48 mg/g),皮瓜爾、科拉蒂、鄂植和豆果的酸值達(dá)特級(jí)初榨橄欖油標(biāo)準(zhǔn)(酸值<1.6 mg/g),佛奧和克羅萊卡的酸值達(dá)中級(jí)初榨橄欖油標(biāo)準(zhǔn)(酸值<4 mg/g)。除科拉蒂外,克羅萊卡、皮瓜爾、豆果和佛奧的UFA和油酸相對(duì)含量均優(yōu)于鄂植,其中克羅萊卡的UFA和油酸相對(duì)含量最優(yōu)。主成分分析表明,亞油酸、亞麻酸、油酸、粗脂肪對(duì)不同品種油橄欖果實(shí)品質(zhì)影響較大;佛奧、豆果、皮瓜爾、鄂植、科拉蒂和克羅萊卡的最佳采收期分別是成熟度1、2、2、2、2和3;5個(gè)引進(jìn)品種除佛奧外,克羅萊卡、豆果、皮瓜爾和科拉蒂綜合表現(xiàn)優(yōu)于本地品種鄂植,適合在西昌本地推廣種植,其中克羅萊卡的綜合表現(xiàn)最好。