鄭 浩 楊倩雨 李志強(qiáng) 蘇淑釵,*
(1 北京林業(yè)大學(xué)省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083; 2 北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院,北京 100083)
油橄欖(Oleaeuropaea)是木犀科(Oleaceae)木犀欖屬 (Olea)木本油料樹種,已有4 000多年的栽培歷史,原產(chǎn)于小亞細(xì)亞,現(xiàn)產(chǎn)地主要集中在地中海沿岸的意大利、西班牙、希臘等國(guó)家。我國(guó)從1964年開始正式引種油橄欖,主要分布在甘肅、云南[1]、四川[2]等地。云南省油橄欖引種于1964年,雖然云南氣候與地中海氣候存在差異,但多山的立體氣候類型使一些區(qū)域成為我國(guó)油橄欖的適生區(qū)之一。云南省主栽品種中萊星、豆果、鄂植8號(hào)為優(yōu)良油用品種[3-4],皮瓜爾是油果兩用品種[5],其中豆果原產(chǎn)于西班牙,果實(shí)短橢圓形,果小對(duì)稱;萊星原產(chǎn)地意大利,果實(shí)長(zhǎng)橢圓形,果實(shí)成熟期晚;皮瓜爾于1979年由中華人民共和國(guó)林業(yè)部(現(xiàn)改為國(guó)家林業(yè)和草原局)從西班牙引進(jìn),果實(shí)卵圓形,果頂具嘴且不對(duì)稱,果肉細(xì)嫩可加工食用;鄂植8號(hào)是湖北省植物研究所選出的優(yōu)良單株的無性系,果實(shí)長(zhǎng)橢圓形,產(chǎn)量穩(wěn)定。油橄欖鮮果冷榨而成的橄欖油含有較高含量的不飽和脂肪酸,對(duì)人體有機(jī)組織具有極高的生理價(jià)值,有“液體黃金”的美稱[6]。
油脂作為油橄欖果實(shí)中的主要代謝產(chǎn)物之一,含量較高,鮮果中的油脂含量占鮮果重量的15%~35%。相關(guān)研究表明,油橄欖果油的主要脂肪酸組分均為高油酸型,其油酸含量在50%~80%之間,且隨著果實(shí)的成熟,多數(shù)品種的油品質(zhì)越來越好[7]。還原糖是指分子中含有游離醛或酮基、且具有還原性的糖類,如葡萄糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖和果糖等,在油橄欖果實(shí)成熟過程中,發(fā)揮主要功能的還原糖是葡萄糖和甘露糖[8-9]。油橄欖果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)以及橄欖油的品質(zhì)除受品種以及生長(zhǎng)環(huán)境的影響外,還受次級(jí)代謝物的影響[10],橄欖多酚化合物作為除油脂外最豐富的次級(jí)代謝產(chǎn)物,包括多酚類和黃酮類兩大類[11],多酚類化合物影響著橄欖油顏色、抗質(zhì)變能力及其油脂的感官特性[12]。張東等[13]曾對(duì)隴南地區(qū)8個(gè)品種初榨橄欖油多酚類化合物組成進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)初榨橄欖油中含量最多的多酚類組分是橄欖苦苷衍生物。相關(guān)研究表明多酚和黃酮含量隨著油橄欖果實(shí)成熟呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律[14]。通過相關(guān)性分析可以確定果實(shí)品質(zhì)以及橄欖油品質(zhì)的相關(guān)影響因素,龍偉等[15]曾對(duì)油橄欖果實(shí)性狀、含油率以及脂肪酸組成相關(guān)性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)亞麻酸和棕櫚烯酸含量與果實(shí)性狀存在一定相關(guān)性;Marzia等[16]、Kong等[17]發(fā)現(xiàn)油橄欖果實(shí)和葉片中的總糖含量和油脂的積累有著顯著的相關(guān)性。
橄欖油產(chǎn)量、質(zhì)量、風(fēng)味和穩(wěn)定性受果實(shí)收獲時(shí)間的影響較大[18-19],但因油橄欖果實(shí)成熟期不一致而無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)收獲時(shí)間,使得生產(chǎn)中油橄欖鮮果的采收時(shí)機(jī)不合理,進(jìn)而影響果實(shí)出油率及橄欖油的品質(zhì)。油橄欖果實(shí)在成熟過程中其果實(shí)外觀特征發(fā)生改變[20],因此可依據(jù)果皮和果肉色澤的變化情況將成熟期劃分為6個(gè)成熟等級(jí):果皮青綠為第Ⅰ成熟度;果皮黃綠為第Ⅱ成熟度;果皮少半紫為第Ⅲ成熟度;果皮多半紫為第Ⅳ成熟度;果皮全紫果肉白色為第Ⅴ成熟度;果皮紫黑且果肉紫色為第Ⅵ成熟度[21]。不同成熟度間的顏色特征是判別油橄欖品質(zhì)與成熟度的重要依據(jù),Ana等[22]和于慧春等[23]利用顏色模型對(duì)果皮顏色進(jìn)行了數(shù)據(jù)化分析,使得對(duì)成熟度的劃分更加直觀精確。此外,油橄欖在成熟過程中除顏色變化外,果實(shí)的外觀形態(tài)也會(huì)發(fā)生變化,且在成熟后期,果實(shí)將會(huì)軟化或萎焉使得果實(shí)體積變小[24]。
目前,對(duì)于不同成熟度下的油橄欖果實(shí)品質(zhì)變化規(guī)律研究甚少,且鮮有研究全面詳細(xì)探討表觀指標(biāo)與內(nèi)在品質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性。因此,本研究在成熟度尺度下分析油橄欖果實(shí)表觀指標(biāo)以及內(nèi)在品質(zhì)的變化規(guī)律,并將表觀指標(biāo)與內(nèi)在品質(zhì)相結(jié)合分析相關(guān)性,依據(jù)指標(biāo)間是否具有相關(guān)關(guān)系從而挑選出具有代表性的指標(biāo),以期為后續(xù)機(jī)械采收的識(shí)別系統(tǒng)提供大量代表性指標(biāo)數(shù)據(jù)。
本試驗(yàn)材料采自云南省麗江市納西族自治縣田園油橄欖有限公司油橄欖基地(100°23′E,26°82′N)。選取豆果(Arbequina)、皮瓜爾(Piculal)、鄂植8號(hào)(Ezhi-8)、萊星(Lecctno)4個(gè)品種中生長(zhǎng)勢(shì)良好、無病蟲害、產(chǎn)量穩(wěn)定的油橄欖樹作為試驗(yàn)樹,試驗(yàn)樹上果實(shí)為試驗(yàn)材料。
MM 400研磨儀,德國(guó)萊馳公司;CM-700 d分光測(cè)色計(jì),日本柯尼卡美能達(dá)公司;7890 A氣相色譜儀,美國(guó)Agilent公司;Soxtec 8000全自動(dòng)脂肪測(cè)定儀,瑞典Foss公司;1260高效液相色譜儀,美國(guó)Agilent公司;UV-2600紫外分光光度計(jì)(多樣池),日本島津公司;US-22 D超聲波清洗器,北京中科儀儀器有限公司。
1.3.1 取樣方法 參考國(guó)際橄欖油理事會(huì)的建議,并結(jié)合當(dāng)?shù)刂髟云贩N成熟情況,以果皮、果肉色澤劃分果實(shí)的成熟度:果皮青綠為第Ⅰ成熟度,果皮黃綠為第Ⅱ成熟度,果皮少半紫為第Ⅲ成熟度,果皮多半紫為第Ⅳ成熟度,果皮全紫果肉白色為第Ⅴ成熟度,表皮紫黑、皮下紫、果肉白色為第Ⅵ成熟度。依據(jù)該劃分標(biāo)準(zhǔn),在挑選的試驗(yàn)樹上隨機(jī)采取無病蟲害、機(jī)械損傷且外觀大小相似的4個(gè)品種6個(gè)成熟度各20個(gè)果實(shí),共計(jì)480個(gè)果實(shí),其中每3~4個(gè)油橄欖鮮果為1組,共設(shè)置3組重復(fù)用于品質(zhì)測(cè)定。果實(shí)采集后立即冷藏運(yùn)回北京林業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室,-80℃超低溫冰箱儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 外觀特征分析 采用Lab顏色模型對(duì)各個(gè)成熟度果實(shí)的顏色進(jìn)行數(shù)據(jù)化分析。利用CM-700 d分光測(cè)色計(jì)測(cè)定油橄欖果皮色澤變化,記錄L*、a*和b*值。根據(jù)國(guó)際照明委員會(huì)(International Commission on Illumination, CIE)定義,L*代表明暗,a*和b*分別代表綠-紅和藍(lán)-黃的色彩變化。
果實(shí)大小形態(tài)指標(biāo):采用電子天平稱量每個(gè)成熟度下油橄欖鮮果單果重;采用游標(biāo)卡尺測(cè)量油橄欖鮮果的橫徑和縱徑;利用公式計(jì)算每顆果實(shí)果形指數(shù),果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑;果實(shí)大小用體積表示,油橄欖果實(shí)多呈橢球形,因此用橢球體積計(jì)算法估算果實(shí)體積,以上指標(biāo)測(cè)定結(jié)果均用均值表示。
1.3.3 含油率測(cè)定 采用索氏提取法[10]。將油橄欖鮮果樣品用蒸餾水洗凈,陰涼環(huán)境自然晾干后放入紙袋中,置于75±2℃烘箱中烘干至衡重得到干果。將干果放入研磨儀均勻磨碎。取研磨后的樣品約3.000 0 g裝入抽提濾紙筒內(nèi),重量記為m,用脫脂棉一起裝入抽提濾紙筒內(nèi)后裝入索氏提取器,稱量抽提桶,記為m1。向抽提桶內(nèi)加入80 mL石油醚,設(shè)置程序:沸騰時(shí)間30 min,淋洗5 h,回收30 min。浸提6 h后取出濾紙筒棄去,回收石油醚。取下抽提桶,置于105±2℃烘箱中烘20 min左右,待其溫度降至室溫時(shí)稱重記為m2。按照公式計(jì)算含油率:
含油率=(m2-m1)/m×100%。
1.3.4 脂肪酸組分 參照《GB 5009.168-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》[25]中的歸一化法。稱取1.3.3中提取出的油樣0.060 0 g左右至10 mL試管中,用4 mL異辛烷溶解,加0.2 mL 2 mol·L-1KOH-CH3OH溶液,振搖30 s進(jìn)行甲酯化,靜置至澄清,加入1.00 g NaHSO4·H2O,沉淀后取上清液待測(cè)定。采用氣相色譜儀測(cè)定,歸一化法計(jì)算各脂肪酸組分的相對(duì)含量。
1.3.5 還原糖含量測(cè)定 采用改良版DNS顯色法[26]。取油橄欖鮮果,將果實(shí)在液氮下研成粉末。稱取0.500 0 g左右鮮果粉末用蒸餾水溶解,無損轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中,加5 mL乙酸鋅溶液及5 mL亞鐵氫化鉀溶液,定容搖勻后靜置30 min,過濾,濾液備用。在10 mL離心管中分別加入0.5 mL待測(cè)液、1.5 mL蒸餾水和1.5 mL顯色劑,沸水浴加熱5 min,冷卻至室溫,用水補(bǔ)足至10 mL,蓋后搖勻,即為待測(cè)樣液。配制0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12 g·L-1葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液于管中,在540 nm 波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。采用紫外分光光度計(jì)測(cè)定待測(cè)樣液在540 nm波長(zhǎng)下的吸光度值,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上分別查出相應(yīng)的還原糖濃度。按照公式計(jì)算樣品中還原糖含量:
還原糖含量(mg·g-1)=[(查曲線所得葡萄糖濃度×提取液總體積×10 mL)]/樣品毫克數(shù)。
1.3.6 總酚含量測(cè)定 稱取0.500 0 g左右鮮果粉末于15 mL離心管中,加入70%乙醇搖晃均勻,置于超聲波清洗器中浸提30 min,設(shè)置溫度45℃,頻率28 kHz,然后于4 000 r·min-1離心10 min,取上清液于10 mL容量瓶中,70%乙醇定容至10 mL,稀釋20倍,備用。
采用Folin-ciocalteu比色法[27]。取上述溶液2 mL置于10 mL離心管中,加入2 mL 0.1 mol·L-1Folin-ciocalteu試劑,搖勻靜置3 min,加入2 mL 15% Na2CO3溶液,加水定容至10 mL,搖勻避光靜置2 h,使用紫外分光光度計(jì)于765 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度值。稱取0.050 0 g沒食子酸制備0、20、40、80、120、160 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)液。處理同上,搖勻避光靜置后使用紫外分光光度計(jì)于765 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。將稀釋20倍后的溶液在765 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度,并在標(biāo)準(zhǔn)曲線上分別查出相應(yīng)的總酚濃度。按照公式計(jì)算樣品中總酚含量:
總酚含量(mg·g-1)=(查曲線所得總酚濃度×稀釋倍數(shù)×10 mL)/(1 000×稱取樣品重量)。
1.3.7 總黃酮含量測(cè)定 采用硝酸鋁顯色法[28-29]。取1.3.6中稀釋20倍溶液5 mL置于10 mL離心管中,加入0.3 mL 5% Na2NO2溶液搖勻靜置3 min,加入0.3 mL 10% Al(NO3)3溶液搖勻靜置3 min,加入4 mL 4% NaOH溶液搖勻,用70%乙醇定容至10 mL,待測(cè)。稱取0.010 0 g蘆丁(蕓香葉苷)制備0、10、20、30、40、50 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)液,處理同待測(cè)液,搖勻室溫靜置15 min后于510 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。使用紫外分光光度計(jì)于510 nm波長(zhǎng)下測(cè)定待測(cè)液吸光度度,并在標(biāo)準(zhǔn)曲線上分別查出相應(yīng)的總黃酮濃度。按照公式計(jì)算樣品中總酚含量:
總黃酮含量(mg·g-1)=(查曲線所得總黃酮濃度×稀釋倍數(shù)×10 mL)/(1 000×稱取樣品重量)。
應(yīng)用Microsoft Excel 2019軟件整理數(shù)據(jù),SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析,Origin 2018軟件繪圖。
4個(gè)油橄欖品種的成熟度情況如圖1所示,其中表觀顏色青綠-黃綠-少半紫-多半紫-全紫-紫黑分別對(duì)應(yīng)6個(gè)成熟度Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ-Ⅵ。
圖1 4個(gè)品種油橄欖果實(shí)的6個(gè)成熟度情況Fig.1 Six maturity conditions of four varieties of olive fruits
由表1可知,4個(gè)品種油橄欖果的L*值均為負(fù)值,總體上均隨著成熟度增加先增大后減小,且最大值均出現(xiàn)在第Ⅱ成熟度,b*值與L*值在6個(gè)成熟度間的變化規(guī)律相似且在第Ⅱ成熟度時(shí)b*值在44.83~52.59范圍內(nèi),表明果實(shí)顏色在第Ⅱ成熟度時(shí)最亮為黃綠色,隨后變暗,顏色加深變暗趨近于黑色。
4個(gè)品種油橄欖果實(shí)的a*值在不同成熟度之間差異較顯著,隨著成熟度增加總體呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),在第Ⅳ成熟度時(shí)a*值均顯著高于第Ⅲ成熟度且為正值。其中,皮瓜爾的a*值在第Ⅴ成熟度時(shí)與其他5個(gè)成熟度差異顯著且達(dá)到最大值13.46;鄂植8號(hào)的a*值在Ⅴ成熟度時(shí)達(dá)到最大值9.60,與第Ⅳ成熟度間差異不顯著;豆果和萊星的a*值則在第Ⅳ成熟度時(shí)達(dá)到最大值11.06、8.10。在第Ⅵ成熟度階段,4個(gè)品種油橄欖果的a*值在-0.50~2.00范圍內(nèi),接近于0,果實(shí)外觀顏色為紫黑色。a*值變化對(duì)應(yīng)果實(shí)外觀由綠轉(zhuǎn)紅且紅色逐漸加深,至第Ⅴ、第Ⅵ成熟度時(shí)果實(shí)呈現(xiàn)紫色和紫黑。
綜合分析發(fā)現(xiàn),4個(gè)品種油橄欖果實(shí)的a*值在第Ⅳ成熟為正值,L*、b*值總體上均表現(xiàn)為隨著成熟度的增加先增大后減小,且最大值出現(xiàn)在第Ⅱ成熱度,即第Ⅰ成熟度至第Ⅱ成熟度時(shí)果實(shí)外觀顏色由青綠轉(zhuǎn)為黃綠,第Ⅳ成熟度時(shí)果實(shí)表觀紅色范圍擴(kuò)大的同時(shí)伴隨著顏色加深,直至由紫色變?yōu)樽虾凇?/p>
表1 4個(gè)品種油橄欖果實(shí)不同成熟度的顏色參數(shù)Table 1 Color parameters of Olea europaea fruits of four varieties at different maturity levels
4個(gè)品種6個(gè)成熟度油橄欖果實(shí)的單果重、果實(shí)體積、橫徑、縱徑以及果形指數(shù)表觀指標(biāo)變化情況如圖2所示,單果重、果實(shí)體積、橫徑、縱徑作為果實(shí)大小指標(biāo),在不同成熟度之間的變化規(guī)律較為相似。皮瓜爾和萊星單果重在第Ⅳ、第Ⅴ、第Ⅵ成熟度時(shí)較其他3個(gè)成熟度顯著增加(P<0.05)。豆果、皮瓜爾和萊星單果重的變化趨勢(shì)整體上表現(xiàn)為隨著成熟度的增加而上升,鄂植8號(hào)則隨著成熟度的增加先上升后下降后趨于平穩(wěn),其中豆果和皮瓜爾單果重在第Ⅵ成熟度時(shí)達(dá)到最大,萊星單果重的最大值出現(xiàn)在第Ⅴ成熟度,鄂植8號(hào)單果重的最大值則出現(xiàn)在第Ⅱ成熟度。
圖2 油橄欖果實(shí)6個(gè)成熟度的外在表觀指標(biāo)Fig.2 The external appearance indicators of six maturity of Olea europaea
4個(gè)品種油橄欖果實(shí)的橫徑和果實(shí)體積隨著成熟度增加表現(xiàn)為先增大后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì),且在第Ⅳ、第Ⅴ、第Ⅵ成熟度時(shí)的橫徑以及果實(shí)體積均與第Ⅰ成熟度時(shí)差異顯著(P<0.05)。由圖2-D可知,豆果、皮瓜爾果實(shí)的縱徑分別在第Ⅱ、第Ⅵ成熟度時(shí)與其他成熟度時(shí)差異顯著外,其他成熟度間差異均不顯著,即整體上隨著成熟度的增加,縱徑變化不明顯;鄂植8號(hào)果實(shí)的縱徑隨著成熟度的增加表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢(shì);萊星果實(shí)的縱徑變化趨勢(shì)與橫徑以及果實(shí)體積相似,整體上均表現(xiàn)為隨著成熟度的增加先增大后趨于平穩(wěn),后3個(gè)成熟度間無顯著差異。由圖2-E可知,4個(gè)品種的果形指數(shù)總體上在相鄰成熟度之間差異不顯著,但隨著成熟度的增加其果形指數(shù)在數(shù)值整體表現(xiàn)為減小趨勢(shì),表明果實(shí)橫徑的增長(zhǎng)速度大于縱徑,果實(shí)外觀向圓形變化。
油橄欖果實(shí)不同成熟度的含油率如圖3-A所示。豆果第Ⅰ、第Ⅱ成熟度與第Ⅴ、第Ⅵ成熟度的含油率差異顯著(P<0.05),且隨著成熟度的增加含油率呈升高趨勢(shì),在第Ⅵ成熟度時(shí)含油率最高達(dá)到51.03%。萊星含油率在相鄰兩個(gè)成熟度間的差異均不顯著,第Ⅵ成熟度的含油率最大為43.84%,較第Ⅰ成熟度時(shí)顯著升高約12個(gè)百分點(diǎn)。相較于第Ⅰ、第Ⅱ成熟度,皮瓜爾含油率在第Ⅲ成熟度時(shí)顯著升高,隨后含油率穩(wěn)步增加,至第Ⅵ成熟度達(dá)到最大含油率47.49%;鄂植8號(hào)含油率則在第Ⅱ、第Ⅳ及第Ⅴ成熟度較于其前一成熟度顯著增加,在第Ⅴ成熟度時(shí)達(dá)到最大值49.94%。油橄欖果實(shí)4個(gè)品種的含油率變化趨勢(shì)相似,隨著成熟度的增加顯著上升后趨于平穩(wěn)。
油橄欖各成熟度時(shí)果實(shí)的脂肪酸組分含量和比值如表2所示。結(jié)果表明,不同成熟度的油橄欖果實(shí)脂肪酸含量最高的是油酸(C1∶18),其含量在59.10%~76.20%之間。MUFA的主要成分是油酸,PUFA的主要成分是亞油酸(C2∶18)。隨著成熟度的增加,豆果、皮瓜爾、鄂植8號(hào)油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體上呈現(xiàn)小幅降低,亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體變化趨勢(shì)為升高。萊星油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)則先升高后降低,第Ⅴ成熟度最高,亞油酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為先降低后平穩(wěn)、再升高的變化趨勢(shì)。4個(gè)品種的第Ⅵ、第Ⅵ、第Ⅳ、第Ⅰ成熟度的SFA、MUFA與PUFA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比值更接近于1∶1∶1,油品質(zhì)較好。
表 2 油橄欖果實(shí)6個(gè)成熟度的脂肪酸組分分析Table 2 Analysis of fatty acid composition in six maturity of Olea europaea
由圖3-B可知,豆果果實(shí)還原糖含量在第Ⅴ成熟度時(shí)與第Ⅳ、第Ⅵ成熟度間無顯著差異,但顯著低于第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ成熟度,最低值為14.86 mg·g-1;皮瓜爾、鄂植8號(hào)以及萊星還原糖含量在第Ⅳ成熟度時(shí)最低,分別為28.44、15.27、16.34 mg·g-1,其中,皮瓜爾和鄂植8號(hào)果實(shí)的還原糖含量在第Ⅳ成熟度時(shí)與第Ⅰ、Ⅱ成熟度時(shí)差異顯著,萊星果實(shí)的還原糖含量在第Ⅳ成熟度時(shí)僅與第Ⅰ成熟間存在顯著差異。綜上所述,隨著油橄欖果實(shí)成熟度的增加,還原糖含量先降低后升高,且在第Ⅰ成熟度時(shí)與其他成熟度間差異顯著。
由圖3-C可知,油橄欖果實(shí)總酚含量在第Ⅰ成熟度時(shí)顯著高于其他成熟度,但在不同品種間的變化規(guī)律各不相同。隨著成熟度增加,皮瓜爾和鄂植8號(hào)總酚含量變化趨勢(shì)為先降低后升高,豆果與萊星總酚含量則先降低后升高再降低。豆果、皮瓜爾、鄂植8號(hào)及萊星總酚含量的最低值分別出現(xiàn)在第Ⅵ、第Ⅴ、第Ⅳ和第Ⅳ成熟度,且與第Ⅰ、第Ⅱ成熟度差異顯著。
圖3 油橄欖果實(shí)6個(gè)成熟度的內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)Fig.3 Intrinsic quality indexes of six maturity of Olea europaea
由圖3-D可知,4個(gè)品種油橄欖果實(shí)總黃酮含量在第Ⅰ成熟度時(shí)顯著高于其他成熟度,其含量變化趨勢(shì)與總酚含量較為相似。豆果與萊星總黃酮含量隨著成熟度增加先降低后升高再降低,皮瓜爾和鄂植8號(hào)整體變化為先降低后升高。
利用SPSS對(duì)不同成熟度油橄欖果實(shí)外在指標(biāo)與內(nèi)在指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性和顯著性分析,結(jié)果如表3所示。含油率(oil content, OC)、飽和脂肪酸(saturated fatty acid, SFA)、單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acids, MUFA)、多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFA)、還原糖含量(reducing sugar content, RSC)、總酚含量(total phenolic content, TPC)、總黃酮含量(total flavonoid content, TFC)作為油橄欖果的內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo),不僅各指標(biāo)內(nèi)具有相關(guān)性,還與外在表觀指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)關(guān)系。
含油率與除單果重、縱徑、果實(shí)體積外其他指標(biāo)間均存在顯著相關(guān)性,與總酚含量、果形指數(shù)、L*值、b*值、還原糖含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,與其他指標(biāo)均為正相關(guān)關(guān)系,此外,含油率與a*值、總黃酮含量相關(guān)性極顯著且相關(guān)系數(shù)較高分別為0.73、-0.84??傸S酮含量除與含油率存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,還與SFA、PUFA、a*值存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與總酚含量、MUFA、還原糖含量、果形指數(shù)、L*值、b*值呈顯著正相關(guān)關(guān)系。作為油橄欖果實(shí)顏色參數(shù)指標(biāo),L*值與b*值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系;L*值、b*值與a*值存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與還原糖含量存在顯著正相關(guān)關(guān)系,與其他指標(biāo)間相關(guān)性不顯著;a*值與還原糖含量存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與總酚、總黃酮含量存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。
脂肪酸比值SFA與MUFA、果形指數(shù)存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與PUFA呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系,與還原糖含量、縱徑呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。MUFA、PUFA除與L*值、a*值、b*值無明顯相關(guān)關(guān)系外,與其他指標(biāo)均具有相關(guān)性,其中MUFA與PUFA呈負(fù)相關(guān)關(guān)系且與其他指標(biāo)均呈正相關(guān)關(guān)系,PUFA則與之相反。還原糖含量與總酚含量、單果重、橫徑、縱徑、果實(shí)體積呈顯著正相關(guān)關(guān)系;總酚含量與縱徑相關(guān)性顯著,與總黃酮含量、果形指數(shù)相關(guān)性極顯著;單果重、橫徑、縱徑、果實(shí)體積作為果實(shí)的大小指標(biāo),其兩兩之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,此外,果形指數(shù)與單果重、果實(shí)體積存在顯著正相關(guān)關(guān)系,與縱徑存在極顯著正相關(guān)關(guān)系。
綜合上述分析,油橄欖果含油率與表觀指標(biāo)a*值和品質(zhì)指標(biāo)總黃酮含量顯著相關(guān),同時(shí)a*值和總黃酮含量與脂肪酸、還原糖、果形指數(shù)、抗氧化指標(biāo)、顏色指標(biāo)存在相關(guān)性。故利用SPSS將含油率與總黃酮含量、a*值進(jìn)行方程擬合。其中,含油率與a*值的曲線模型符合三項(xiàng)式方程:y=45.577 +0.214x-0.031x2+0.02x3,R2為0.651。含油率和總黃酮含量的曲線模型符合指數(shù)方程:y=61.027e-0.024x,其對(duì)應(yīng)的線性回歸方程為L(zhǎng)n(y)=4.111-0.024x,R2=0.728。兩個(gè)曲線的擬合性度良好。
表 3 不同成熟度各指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis chart of each indicator with different maturity
果皮顏色與顏色分布范圍可作為油橄欖果實(shí)成熟度劃分的主要依據(jù),可將其劃分為青綠-黃綠-少半紫-多半紫-全紫-紫黑6個(gè)成熟度。果實(shí)的著色通常伴隨著果實(shí)底色失綠[30]。本研究使用顏色參數(shù)對(duì)油橄欖果實(shí)的顏色指標(biāo)數(shù)據(jù)化,發(fā)現(xiàn)a*值在第Ⅳ成熟為正值,L*和b*值總體上隨著成熟度的增加均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),表明隨著成熟度的增加,顏色參數(shù)的變化趨勢(shì)對(duì)應(yīng)油橄欖果實(shí)外觀由青綠轉(zhuǎn)紅直至變紫。閆淑芳等[31]在對(duì)北美海棠果實(shí)的研究中發(fā)現(xiàn),a*值與果實(shí)外觀顏色的變化趨勢(shì)類似,結(jié)果與本研究一致。本研究中,4個(gè)品種的油橄欖果的橫徑增長(zhǎng)速度大于縱徑,果形指數(shù)在不同成熟度之間差異不顯著,但隨著成熟度的增加其果形指數(shù)減小,果實(shí)外觀逐漸變圓,這是因?yàn)樵诠麑?shí)生長(zhǎng)發(fā)育過程中,果實(shí)的外觀變大主要受中果皮細(xì)胞膨大的影響[32],且進(jìn)入成熟期后果實(shí)赤道中部細(xì)胞膨大快于兩端所致[24]。
脂肪酸組分作為橄欖油的重要特征指標(biāo),各脂肪酸組分較為均衡[33-34]。本研究發(fā)現(xiàn)不同成熟度的油橄欖果實(shí)中含量最高的是油酸,且隨著成熟度的增加,油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)略微降低,亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與之相反。豆果、鄂植8號(hào)、萊星以及佛奧的含油率均隨著成熟度的增加而升高,這與閆輝強(qiáng)等[35]的研究結(jié)果相似。4個(gè)品種不同成熟度還原糖含量隨著油橄欖果實(shí)成熟度的增加其含量先降低后升高,鄧俊琳[21]研究也發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象,這是由于果實(shí)進(jìn)入成熟期后還原糖進(jìn)入糖酵解途徑用于油脂合成,使其還原糖含量降低。此外,本研究結(jié)果表明,油橄欖果總酚和總黃酮含量在不同品種以及不同成熟度之間存在差異,第Ⅰ成熟度時(shí)含量最高且總體上呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì),這與孔維寶等[36]、Sinz等[37]的研究結(jié)果相似。皮瓜爾、鄂植8號(hào)的總酚和總黃酮含量在第Ⅴ、第Ⅵ成熟度時(shí)升高,因第Ⅴ、第Ⅵ成熟度下的花青素含量升高使得油橄欖果肉開始變紫,而較高的花青素含量使得酚類以及黃酮類化合物的定量分析變得復(fù)雜[38]。
含油率是果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)最重要的指標(biāo)之一,與出油率直接相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)含油率與單不飽和脂肪酸、還原糖、總黃酮、總酚含量以及果形指數(shù)等指標(biāo)存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸以及果實(shí)橫徑存在顯著正相關(guān)關(guān)系,表明隨著成熟度增加,油橄欖果實(shí)含油率升高,同時(shí)伴隨著果實(shí)氧化穩(wěn)定性降低,油的風(fēng)味和品質(zhì)逐漸變差,果實(shí)成熟過程中自由基的清除能力減弱,這與韓玲玲[39]、汪加魏等[40]的研究結(jié)果類似。本研究對(duì)果形指數(shù)和果實(shí)大小的變化規(guī)律及相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),在不同品種、不同成熟度之間,果實(shí)含油率升高的同時(shí)果形越近圓形,可能是由于隨著成熟度的增加果實(shí)赤道橫截面積附近的中果皮細(xì)胞數(shù)目增多且膨脹速度快于頂端和基部所致[24]。單果重、縱徑、果實(shí)體積與含油率相關(guān)性較低且不顯著,表明單果重、縱徑、果實(shí)體積對(duì)含油率的變化影響較小,與鄧俊琳[21]的研究結(jié)果相似。
果實(shí)顏色作為最直觀的表觀指標(biāo),與果實(shí)品質(zhì)性狀存在密切的相關(guān)性[41-42]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),果實(shí)顏色指標(biāo)a*值與L*、b*值存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,且L*和b*值有極顯著正相關(guān)關(guān)系,說明油橄欖果實(shí)在轉(zhuǎn)色過程中并不是單一變紅,而是底色先由綠色轉(zhuǎn)黃,紅色加深轉(zhuǎn)紫色的同時(shí)伴隨著轉(zhuǎn)色范圍擴(kuò)大,直至由紫色變?yōu)樽虾?,主要受葉綠素、類胡蘿卜素和花青素的影響[43]。紫色玉米[44]、紅楓[45]的a*值與總酚含量、糖含量呈顯著相關(guān)關(guān)系,在本研究中a*值除和含油率呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系外,與還原糖、總酚、總黃酮含量有著顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,L*、b*值則除與總酚含量存在顯著正相關(guān)關(guān)系外,與其他指標(biāo)均無顯著相關(guān)性。單不飽和脂肪酸與還原糖含量、總酚含量、總黃酮含量、果實(shí)大小指標(biāo)以及果形指數(shù)均呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,多不飽和脂肪酸與各指標(biāo)則為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,表明在果實(shí)成熟過程中不飽和脂肪酸的合成所受影響較為復(fù)雜。酚類化合物作為一類廣泛存在于植物體內(nèi)的次生代謝物,其含量與抗氧化性呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系[46],為植物抵抗不良環(huán)境發(fā)揮著重要作用??傸S酮含量與含油率存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與總酚含量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,袁秀云等[47]在對(duì)海棠果營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)研究中發(fā)現(xiàn)總黃酮和總酚含量也呈正相關(guān)關(guān)系。何應(yīng)對(duì)等[48]發(fā)現(xiàn)總酚和類黃酮含量與a*值和b*值顯著正相關(guān),而在不同成熟度的油橄果實(shí)中總酚和總黃酮含量與顏色指標(biāo)b*值有正相關(guān)關(guān)系且與a*值呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,這可能是由于油橄欖和番木瓜為不同小喬木,且果實(shí)成熟和后熟過程中果實(shí)顏色變化不同導(dǎo)致顏色指標(biāo)和代謝產(chǎn)物的相關(guān)性不同。
綜上所述,含油率和果形指數(shù)與果實(shí)各內(nèi)在指標(biāo)之間相關(guān)性顯著,但因果形指數(shù)在不同成熟度間變化差異不顯著,且a*值和總黃酮含量與含油率相關(guān)性最高,因此挑選a*值和總黃酮含量作為果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)的代表性指標(biāo)。
本研究通過對(duì)4個(gè)品種、6個(gè)成熟度的油橄欖果實(shí)共15個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定分析以及各指標(biāo)間的相關(guān)性研究,探討了果實(shí)的表觀性狀與內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)隨成熟度的變化規(guī)律和相關(guān)性關(guān)系。結(jié)果表明,各指標(biāo)隨著成熟度的增加具有一定的變化規(guī)律,綜合變化規(guī)律和相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)顏色指標(biāo)a*值和品質(zhì)指標(biāo)總黃酮含量與含油率的相關(guān)性最高,擬合曲線系數(shù)R2分別為0.651和0.728,且與其他各指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)關(guān)系。因此挑選a*值和總黃酮含量作為本研究代表性指標(biāo)。此后可通過a*值和總黃酮含量為參數(shù)建立其他指標(biāo)預(yù)測(cè)模型,以減少果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)量。