王 勇,石美娟,周鵬程,喬永勝,武彥霞,田 鑫,李鴻雁,龐傳明,高 鵬
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,山西太原030031)
晚實類型核桃資源脂肪酸組分含量分析
王 勇,石美娟,周鵬程,喬永勝,武彥霞,田 鑫,李鴻雁,龐傳明,高 鵬
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,山西太原030031)
以16個山西省地方的核桃為試材,對其堅果性狀、核桃仁脂肪酸組分進(jìn)行調(diào)查測定,了解不同產(chǎn)地晚實類型核桃資源果實堅果性狀及核桃仁中脂肪酸含量的差異性,為山西省核桃油用型良種的選育和開發(fā)利用提供必要的理論依據(jù)。采用氣相色譜法對其核桃仁脂肪酸組分進(jìn)行測定,并使用SAS數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行差異性、相關(guān)性分析。結(jié)果表明,各個晚實類型核桃間平均單果質(zhì)量差異性顯著,左權(quán)東峪核桃與汾陽早龍核桃出仁率差異性不顯著,平均單果質(zhì)量最高的是左權(quán)大爐核桃,達(dá)14.96 g,殼皮厚度值最大的是左權(quán)大爐核桃,為1.45 mm,果實形狀與平均單果質(zhì)量之間相關(guān)性顯著,出仁率與殼皮厚度有極顯著的負(fù)相關(guān)性;16個晚實類型核桃的核桃仁中檢測出油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、硬脂酸、其他酸等6種脂肪酸,其中,油酸和亞油酸相對總含量占到80%左右,以亞油酸相對含量最高,盂縣榆林坪核桃仁中含油量最高達(dá)68%,晉龍1號最低,僅55.2%;左權(quán)蘇亭核桃、左權(quán)大爐核桃與各品種間含油量具有顯著性差異,左權(quán)東峪核桃亞油酸含量70.90%,左權(quán)白水核桃的油麻比(亞油酸與亞麻酸比)最高達(dá)7.5,汾陽大龍眼核桃的最低為4.2,核桃仁的含油量與棕櫚酸有極顯著的相關(guān)性,與油酸和亞麻酸有顯著相關(guān)性;油酸含量與亞油酸呈極顯著的負(fù)相關(guān),與亞麻酸呈顯著的負(fù)相關(guān),油麻比與亞麻酸呈極顯著的負(fù)相關(guān)。核桃油中油酸、亞油酸含量較高、油麻比值高,其品質(zhì)好而且耐藏性相對較長,試驗的16個地方優(yōu)株中左權(quán)白水核桃和左權(quán)東峪核桃可以作為核桃油用型核桃的原料。
地方晚實核桃資源;堅果表型性狀;脂肪酸;氣相色譜法
Key words:local late type walnut resources;nuts phenotypic traits;fattyacid;gas chromatography
核桃(Juglans regia L.),胡桃科核桃屬植物,多年生落葉經(jīng)濟(jì)林樹種。核桃作為世界四大堅果之一,富含優(yōu)質(zhì)蛋白、多種礦質(zhì)元素、維生素等,核桃仁脂肪含量高,主要由油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸組成,而核桃油中油脂質(zhì)量高達(dá)890 g/kg[1]。由于這些不飽和脂肪酸含量很高,擁有的雙鍵數(shù)量多,其抗氧化能力強(qiáng)[2-5],可排除血管內(nèi)新陳代謝的雜質(zhì),使血液凈化,為大腦提供新鮮血液,而且核桃脂肪酸中不含膽固醇,可有效防止動脈硬化及動脈硬化并發(fā)癥、高血壓、心臟病、心力衰竭、腎衰竭、腦出血的發(fā)生。目前有不少關(guān)于山核桃、核桃品種果實性狀及脂肪酸組分的相關(guān)研究文獻(xiàn)[6-19],而有關(guān)山西省地方晚實類型核桃資源堅果性狀及脂肪酸組分分析的研究文獻(xiàn)尚無報道。在山西省汾陽、左權(quán)、盂縣等地方晚實類型核桃資源調(diào)查中,不同分布區(qū)域地方晚實類資源堅果性狀差異很大,核桃仁的品質(zhì)差異明顯。
本研究以16個山西省不同分布區(qū)域晚實類型核桃資源的果實為試材,通過測定地方晚實類型核桃資源間堅果性狀和核桃仁脂肪酸組分,分析其差異性和相關(guān)性,旨在為山西省地方晚實類型核桃油用型的資源良種選育提供必要的理論依據(jù)。
1.1 材料
經(jīng)3 a在山西省地方晚實類型核桃資源豐富的汾陽、左權(quán)、盂縣等不同分布區(qū)域確定16個核桃資源,樹齡為80 a左右,并于2012年9月15—20日,每資源樣品采集25 kg青皮核桃。
1.2 方法
1.2.1 堅果性狀測定 材料經(jīng)去青皮并自然風(fēng)干后,每個品種分成3份,隨機(jī)選取20粒飽滿堅果取仁,測定其堅果性狀等指標(biāo)。出仁率=堅果種仁質(zhì)量/堅果總質(zhì)量×100%。
1.2.2 核桃仁脂肪酸組分含量測定 粗脂肪測定按照GB/T14488.1—2008索氏抽提法進(jìn)行測定,抽提劑為石油醚。提取出的核桃油按GB/T 17376—2008脂交換法進(jìn)行甲酯化,然后使用美國布魯克450GC氣相色譜儀(GB/T17377—1998動植物油脂脂肪酸甲酯的氣相色譜分析)進(jìn)行測定分析,用面積歸一化法定量。
1.2.3 核桃仁含油量、油麻比的計算 通過提取核桃油質(zhì)量所占核桃仁凈質(zhì)量的百分比,計算各個核桃品種的核桃仁含油量;核桃油中亞油酸含量與亞麻酸含量的百分比,計算各個核桃品種的核桃仁油麻比。核桃仁含油量=提取核桃油凈質(zhì)量/核桃仁凈質(zhì)量×100%;核桃仁油麻比=亞油酸含量/亞麻酸含量。
1.3 數(shù)據(jù)分析
使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)計算,運(yùn)用SAS數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的差異性、相關(guān)性分析。
2.1 地方晚實類型核桃資源堅果性狀分析
表1 晚實類型核桃堅果性狀差異性分析
由表1可知,16個地方晚實類型核桃資源中出仁率最高的是晉龍1號,高達(dá)61%;最低的是盂縣張城堡核桃。經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn),左權(quán)東峪核桃與汾陽早龍核桃出仁率間差異性不顯著。16個晚實類型核桃的平均單果質(zhì)量最高的是左權(quán)大爐核桃,達(dá)14.96 g,最低的是汾陽早龍核桃,僅10.39 g,各個晚實類型核桃間平均單果質(zhì)量差異性顯著。16個晚實類型核桃的殼皮厚度值最大的是左權(quán)大爐核桃,厚達(dá)1.45 mm,而晉龍1號和汾陽板峪核桃最薄,僅1.1 mm。其中,左權(quán)老牛核桃、左權(quán)東峪核桃、汾陽大龍眼核桃和黎城北委核桃的殼皮厚度值差異性不顯著。經(jīng)相關(guān)性分析可知,果實形狀與平均單果質(zhì)量之間相關(guān)性顯著,出仁率與殼皮厚度有極顯著的負(fù)相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為-0.806 6(表2)。
表2 晚實類型核桃優(yōu)株堅果表型性狀相關(guān)性比較
2.2 地方晚實類型核桃資源脂肪酸組分分析
經(jīng)檢測,16個晚實類型核桃資源的核桃仁中檢測出6種脂肪酸,分別是:油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、硬脂酸、其他酸等。其中,油酸和亞油酸相對總含量占到80%左右,且以亞油酸相對含量最高。
2.2.1 地方晚實類型核桃資源脂肪酸組分比較16個地方晚實類型核桃資源脂肪酸含量分析結(jié)果如表3所示。
表3 晚實類型核桃脂肪酸組分差異性比較
通過對山西省16個地方晚實類型核桃資源脂肪酸組分含量分析發(fā)現(xiàn),晚實類型核桃資源核桃仁中的油酸、亞油酸、亞麻酸含量間差異顯著,隨著亞油酸在抗癌、抗動脈硬化并且參與脂肪分解與新陳代謝等生理活性的確定,尋求優(yōu)質(zhì)亞油酸原料尤為重要[20]。在16個地方晚實類型核桃資源中,晉龍1號核桃油酸含量最高,為36.4%,左權(quán)東峪核桃油酸含量最低,為13.3%,各個品種間油酸含量差異顯著;左權(quán)東峪核桃亞油酸含量最高,為70.90%,汾陽板峪核桃仁中棕櫚酸含量最高,達(dá)6.0%,且都與其他品種間有顯著性差異;晉龍1號核桃亞油酸含量最低,為46.9%,左權(quán)老牛核桃的棕櫚酸含量最低,為4.4%。16個晚實類型核桃資源核桃仁中的硬脂酸含量左權(quán)拐兒核桃最高,達(dá)3.0%,汾陽早龍核桃最低,僅0.7%,其中,盂縣榆林坪核桃和左權(quán)東峪核桃、盂縣進(jìn)圭村核桃和汾陽板峪核桃、汾陽大龍眼核桃和晉龍1號核桃、左權(quán)白水核桃和盂縣張城堡核桃之間的硬脂酸含量差異均不顯著。16個晚實類型核桃仁中的其他酸含量汾陽板峪核桃的含量最高,達(dá)1.6%,與其他各個品種之間差異顯著(表3)。
2.2.2 地方晚實類型核桃資源含油量、油麻比比較16個晚實類型核桃資源中盂縣榆林坪核桃仁中含油量最高,達(dá)68%,晉龍1號核桃最低,僅55.2%;左權(quán)蘇亭核桃、左權(quán)大爐核桃與各品種間含油量具有顯著性差異。16個地方晚實核桃品種中左權(quán)白水核桃的油麻比最高,達(dá)7.5,汾陽大龍眼核桃的最低,為4.2,其中,盂縣喬家莊和盂縣進(jìn)圭村核桃、左權(quán)大爐和左權(quán)拐兒核桃之間的油麻比差異均不顯著。通過相關(guān)性分析比較發(fā)現(xiàn),核桃仁的含油量與棕櫚酸之間有極顯著的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為0.535 0;含油量與油酸和亞麻酸之間有顯著相關(guān)性。油酸含量與亞油酸呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.916 8,與亞麻酸呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.437 7。油麻比與亞麻酸呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.829 3(表4)。
表4 晚實類型核桃脂肪酸組分相關(guān)性分析
3.1 晚實類型核桃資源堅果表型性狀及脂肪酸組分分析
本研究通過果實形狀、果面情況、核仁風(fēng)味及種仁飽滿度等堅果表型性狀綜合比較了16個晚實類型核桃,結(jié)果表明,16個晚實類型核桃資源的平均單果質(zhì)量均值為12.99 g,出仁率均值為53.05%,殼皮厚度的均值為1.233 mm;其中,晉龍1號核桃、盂縣喬家莊核桃、汾陽板峪核桃和左權(quán)大爐核桃的出仁率較高;左權(quán)大爐核桃、晉龍1號核桃、左權(quán)白水核桃的單果質(zhì)量較高;左權(quán)拐兒核桃、晉龍1號核桃、汾陽板峪核桃和左權(quán)白水核桃的殼皮厚度較薄。本研究發(fā)現(xiàn),地方晚實類型核桃的果實形狀與平均單果質(zhì)量之間相關(guān)性顯著,即果實形狀越接近圓形其平均單果質(zhì)量值越大,這一結(jié)果與夏國華等[21]研究結(jié)果一致。核桃的出仁率與殼皮厚度有極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.806 6。這一結(jié)果與俞春蓮等[22]研究結(jié)果相符。
從16個晚實類型核桃資源油脂中檢測到油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、硬脂酸及其他酸等,這與有關(guān)核桃仁中脂肪酸組成分析報道結(jié)果基本一致[23]。說明核桃仁的脂肪酸組成簡單且高度集中,有利于核桃仁油的加工利用[24]。而油脂中脂肪酸組成及其含量不僅可以鑒別生物源,且可以用做檢測油的真?zhèn)蝃25]。其中,亞油酸平均含量最高,達(dá)62.01%,油酸次之,達(dá)19.79%。這與張鵬等[16]、俞春蓮等[22]的油酸平均含量最高、亞油酸含量次之不符,可能與被測品種、試驗儀器、方法等不同有關(guān)。16個晚實核桃中,油酸含量最高的是晚實品種晉龍1號核桃。油酸含量與亞油酸含量呈極顯著的負(fù)相關(guān)。左權(quán)東峪核桃的油麻比為7.2,左權(quán)白水核桃油麻比為7.5,通過對16個地方晚實類型核桃資源堅果表型性狀和脂肪酸組分的比較,結(jié)果表明,地方晚實類型核桃資源含油量特別是不飽和脂肪酸含量高并且不同類型間存在顯著性差異。
3.2 核桃油用類型優(yōu)株的篩選
核桃油用類型資源篩選主要的用途是加工核桃油。核桃油味美清香,為一種保健油,目前在國際市場上身價倍增,深受歡迎。盡管核桃油加工技術(shù)已經(jīng)深入研究,但核桃油保值期短是核桃油加工業(yè)的一大難題。核桃油亞油酸含量的高低是評價油脂品質(zhì)重要標(biāo)準(zhǔn)之一,供試核桃類型中左權(quán)東峪核桃亞油酸含量高達(dá)70.90%,左權(quán)白水核桃次之,亞油酸含量為68.70%,適合作為提煉亞油酸的原料。亞麻酸在分子結(jié)構(gòu)上由于有3個不飽和鍵而易氧化,使油變劣。選育低亞麻酸含量的核桃類型資源,對于提高核桃油耐藏性具有重要意義。所以,核桃油中油酸、亞油酸含量較高、油麻比值高,其品質(zhì)好而且耐藏性相對較長,本試驗中16個地方核桃資源中左權(quán)白水核桃和左權(quán)東峪核桃可以作為核桃油用型核桃的原料。
[1]王海燕,李睿.功能性不飽和脂肪酸的研究進(jìn)展[J].肉類研究,2010(12):45-46.
[2]柳鎮(zhèn)安.核桃油中主要脂肪酸的毛細(xì)管柱氣相色譜分析 [J].化學(xué)世界,2000(4):212-224.
[3]郝艷賓,王克建,王淑蘭,等.幾種早實核桃堅果中蛋白質(zhì)、脂肪酸組成成分分析[J].食品科學(xué),2002,23(10):123-125.
[4]王克建,郝艷賓,齊建勛.核桃油研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2004,25(11):364-367.
[5]趙書崗,趙悅平,王紅霞,等.核桃油脂理化特性與脂肪酸成分的研究[J].中國糧油學(xué)報,2008,23(2):85-88.
[6]羅偉強(qiáng),劉寶,刁開盛.毛細(xì)管氣相色譜法測定核桃油中的脂肪酸[J].貴州化工,2005(3):40-41.
[7]王曉燕,張志華,李月秋,等.核桃品種中脂肪酸的組成與含量分析[J].營養(yǎng)學(xué)報,2004,26(6):499-503.
[8]王思宏,方英玉,樸英愛,等.毛細(xì)管氣相色譜/質(zhì)譜法測定核桃仁油的脂肪酸[J].延邊大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,1999,25(1):23-25.
[9]王根憲,冀宏山,王善振,等.早實核桃主要新品種堅果品質(zhì)及營養(yǎng)成分測定初報[J].落葉果樹,2000(2):16-17.
[10]樊衛(wèi)國,安華明,龍令爐,等.野生湖南山核桃的營養(yǎng)成分研究[J].中國野生植物資源,2007,26(5):64-65.
[11]周先鋒,徐迎碧,殷彪,等.山核桃種仁油脂提取研究[J].糧油加工,2005,36(7):48-57.
[12]章亭洲.山核桃的營養(yǎng)、生物學(xué)特性及開發(fā)利用現(xiàn)狀[J].食品發(fā)酵與工業(yè),2006,32(4):90-93.
[13]侯冬培,習(xí)學(xué)良,石卓功.我國薄殼山核桃研究概況[J].山東林業(yè)科技,2007,36(4):53-55.
[14]王鐵烽,潘亞琴.山核桃屬植物外果皮的形態(tài)組織鑒定[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2013,31(1):210-212.
[15]薛波,丁之恩,李茜,等.大別山7個采樣地山核桃葉的POD同工酶分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2013,31(3):130-132.
[16]張鵬,鐘海雁,姚小華,等.四種山核桃種仁含油率及脂肪酸組分比較分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2012,34(3):499-504.
[17]馬和平,竹雪林,劉務(wù)林,等.西藏核桃種質(zhì)資源研究[J].果樹學(xué)報,2011,28(1):151-155.
[18]竹雪林,馬和平,劉務(wù)林,等.西藏林芝地區(qū)核桃表型特征研究[J].果樹學(xué)報,2012,29(1):135-138.
[19]李川,姚小華,王開良,等.12個薄殼山核桃無性系果(核)性狀以及產(chǎn)量的比較 [J].西南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2011,33(6):1-5.
[20]張根旺,楊天奎,郭諍.生物活性物質(zhì)共軛亞油酸的研究[J].中國油脂,2000,25(6):13-16.
[21]夏國華,朱先富,俞春蓮,等.不同地理種源大別山山核桃堅果表型性狀和脂肪酸組分分析 [J].果樹學(xué)報,2014,31(3):370-377.
[22]俞春蓮,王正加,夏國華,等.10個不同品種的薄殼山核桃脂肪含量及脂肪酸組成分析 [J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報,2013,30(5):714-718.
[23]Ozrenk K,Javidipour I,Yarilgac T,et al.Fatty acids,ocopherols,selenium and total carotene of pistachios(P.vera L.)from Diyarbakir(Southestern Turkey)and walnuts(J.regia L.)fore Erzincan(Eastern Turkey)[J].Food Sci Technol Int,2012,18:55-62.
[24]趙登超,王鈞毅,韓傳明,等.不同品種核桃仁脂肪含量及脂肪酸組成與成分分析[J].華北農(nóng)學(xué)報,2009,24(增刊):295-298.
[25]Li C M,Yao Y P,Zhao G Z,et al.Comparison and analysis of fatty acids,sterols,and tocopherols in eight vegetable oils[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2011,59:12493-12498.
Analysis on Late Type Walnut Resources Fatty Acid Composition Content
WANGYong,SHI Meijuan,ZHOUPengcheng,QIAOYongsheng,WUYanxia,TIANXin,LI Hongyan,PANGChuanming,GAOPeng
(Institute ofPomology,Shanxi AcademyofAgricultural Sciences,Taiyuan 030031,China)
16 places walnuts in Shanxi province were used as the test materials,the paper determined and investigated on the behavior ofthe nut,walnut kernel fattyacid components,tounderstand the real late different regions type walnut optimal plant fruit nut traits and the differences of fatty acids content in walnut,walnut oil for Shanxi province to use type for selection and utilization for providing necessary theoretical basis.The paper determined walnuts fatty acids composition by the method of gas chromatography,using SAS data analysis software for differences,the correlation analysis.The results showed that the average fruit weight between each night real type walnut qualityhad significantlydifference,Zuoquan dongyu and Fenyangzaolong kernel difference was not significant.The highest average fruit weight was Zuoquan dalu,which was 14.96 g,the maximum value of thickness shell was Zuoquan dalu,which was 1.45 mm, fruit shape had significantly correlation with the average fruit weight,kernel and shell thickness had significant negative correlation.6 kinds of fatty acids(oleic acid,linoleic acid,linolenic acid,palmitic acid,stearic acid and other acids)were detected from 16 late type walnut kernel.The oleic acid and linoleic acid accounted for about 80%,relative to the total content in the relative contents of linoleic acid was the highest,the oil content ofYuxian yulinpingwalnut kernel was 68%,Jinlong1 was the lowest,which was only55.2%.The oil content of Zuoquan suting and Zuoquan dalu had significant difference with different varieties,the linoleic acid content of Zuoquan dongyu was 70.90%,the oil hemp than(linoleic acid and linolenic acid ratio)of Zuoquan baishui was 7.5,Fenyang dalongyan was the lowest which was 4.2.Walnut oil content had verysignificant correlation with palmitic acid,had significant correlation with oleic acid and linolenic acid.Oleic acid and linoleic acid content was very significantly negative correlation,oleic acid and linolenic acid was significantly negative correlation,the oil hemp than and linolenic acid was extremely significant negative correlation.Oleic acid,linoleic acid content were the higher in walnut oil,the oil hemp ratiowas high,the qualitywas good and the storage resistance was relativelylongin 16 local walnut resources.Zuoquan baishui and Zuoquan dongyu could be used as the rawmaterial type walnut oil with walnut.
S664.1
A
1002-2481(2016)06-0757-05
10.3969/j.issn.1002-2481.2016.06.10
2015-12-14
山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種工程項目(11yzgc084)
王 勇(1975-),男,山西左權(quán)人,副研究員,碩士,主要從事核桃新品種選育及油用型核桃開發(fā)利用研究工作。