張?chǎng)?坤,徐 涓,劉蘭香,馬金菊,和 華,張 弘,
(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院資源昆蟲(chóng)研究所,國(guó)家林業(yè)局特色森林資源工程技術(shù)研究中心,云南 昆明 650224;2.楚雄圣土果蔬科技開(kāi)發(fā)有限公司,云南 楚雄 675500)
余甘子(Phyllanthus emblica L.)屬大戟科葉下珠屬(油柑屬)植物,果實(shí)初食味酸澀,回味甘甜爽口,所以稱其為余甘,別名有油甘子、牛甘子、滇橄欖、庵摩勒及喉甘子等,在我國(guó)主要分布在廣東、廣西、云南、福建、海南、臺(tái)灣、四川及貴州等8 個(gè)省區(qū),作為藥食兩用植物,余甘子同時(shí)也被世界衛(wèi)生組織指定為在全世界推廣種植的3 種保健植物之一[1-2]。目前多項(xiàng)研究表明,余甘子果實(shí)中含有豐富的多酚、蛋白質(zhì)、黃酮、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分[3-5],具有化痰止咳、清熱生津、保肝解毒、抗氧化、抗微生物感染、抗腫瘤、降血壓及降血脂等多重功效[6-14];此外,研究發(fā)現(xiàn)余甘子核仁油中也富含多不飽和脂肪酸,具有較強(qiáng)的體外抗氧化能力[15-16]。我國(guó)余甘子天然資源豐富,目前加工中仍以野生余甘子為主。野生余甘子普遍存在產(chǎn)量低、不穩(wěn)產(chǎn)、果實(shí)小、果實(shí)有銹色、味苦澀等缺點(diǎn),所以近些年相關(guān)工作者在余甘子的良種選育上做了大量工作,并基本確立了以高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)型及品質(zhì)優(yōu)良型(大果、外觀色澤佳、高VC、低酸、低可溶性單寧)等為育種目標(biāo)[17-18]。作為余甘子的主產(chǎn)區(qū),云南的余甘子集中分布于金沙江、南盤(pán)江、元江、瀾滄江和怒江五大水系地區(qū),科研工作者對(duì)云南余甘子的種質(zhì)資源分布、新品種培育等也做了大量工作,選育出多個(gè)新品種余甘子,本研究對(duì)云南的2 個(gè)新品種余甘子盈玉和糯種的果實(shí)性狀及果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析,并與野生余甘子進(jìn)行對(duì)比,旨在為新品種的利用與加工途徑提供依據(jù)。
供試余甘子鮮果由楚雄圣土果蔬科技開(kāi)發(fā)有限公司提供,品種為盈玉、糯種,另外2 個(gè)對(duì)照樣品為楚雄圣土果蔬科技開(kāi)發(fā)有限公司基地人工種植狀態(tài)下未經(jīng)嫁接的余甘子(以下簡(jiǎn)稱人工種植余甘子)及在自然生長(zhǎng)狀態(tài)下的野生余甘子(以下簡(jiǎn)稱野生余甘子)。
無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、碳酸鈉、無(wú)水硫酸鈉 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;氯化鈉 天津致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;正己烷、石油醚(60~90 ℃)、亞硝酸鈉、硝酸鋁 廣東光華科技股份有限公司;2,6-二氯靛酚鈉鹽、蒽酮,葡萄糖(標(biāo)準(zhǔn)品) 阿拉丁試劑上海有限公司;三氟化硼甲醇 上海麥克林生化科技有限公司;福林-酚試劑、2,2’-偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽、熒光素,水溶性VE(標(biāo)準(zhǔn)品) 默克生命科學(xué)(上海)有限公司;蘆?。?biāo)準(zhǔn)品) 上海寶景生物有限公司;沒(méi)食子酸、抗壞血酸(標(biāo)準(zhǔn)品) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;以上試劑均為分析純。
IP54電子數(shù)顯卡尺 成都成量工具集團(tuán)有限公司;116型中藥粉碎機(jī) 浙江瑞安市永歷制藥機(jī)械有限公司;HR83水分測(cè)定儀 梅特勒-托利多(中國(guó))有限公司;DSX-90數(shù)顯攪拌機(jī) 杭州儀表電機(jī)有限公司;N-1000V-W型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、VOS-300VD真空干燥箱日本東京理化器械株式會(huì)社;WSL-2A比較測(cè)色儀上?,F(xiàn)科儀器有限公司;HG101-2A電熱鼓風(fēng)干燥箱南京實(shí)驗(yàn)儀器廠;SER148/6脂肪測(cè)定儀 意大利VELP公司;ITQ900氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 賽默飛世爾科技有限公司;904 Titrando型電位滴定儀 瑞士萬(wàn)通(中國(guó))公司。
1.3.1 余甘子果實(shí)特征的測(cè)定
4 個(gè)樣品為2017年11月初在楚雄圣土果蔬開(kāi)發(fā)有限公司滇中果橄欖示范種植基地采集,手工采摘,盡量避免機(jī)械損傷,每個(gè)樣品隨機(jī)選取30 個(gè)果樣,用數(shù)顯游標(biāo)卡尺分別測(cè)定每個(gè)果實(shí)的縱徑及橫徑、果核縱徑及橫徑,精度為0.01 mm,計(jì)算各樣品的果形指數(shù)與核形指數(shù)。用電子天平稱量每個(gè)果實(shí)的單果質(zhì)量及果核質(zhì)量,精度為0.1 mg,計(jì)算每個(gè)樣品果肉質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比。
1.3.2 果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)
含水量測(cè)定:采用常壓干燥法;可溶性固形物含量測(cè)定:參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》飲料中可溶性固形物的測(cè)定方法(折光計(jì)法);VC含量測(cè)定:采用2,6-二氯靛酚鈉滴定法;有機(jī)酸含量測(cè)定:參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》中的pH電位法;總酚含量測(cè)定:采用福林-酚法;總黃酮含量測(cè)定:采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法;總糖含量測(cè)定:采用蒽酮法;抗氧化能力指數(shù)測(cè)定:采用氧自由基清除能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)方法,以每毫升樣品中微摩爾水溶性VE當(dāng)量表示(μmol/mL);蛋白質(zhì)含量測(cè)定:參照GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的凱氏定氮法;淀粉含量測(cè)定:參照GB 5009.9—2016《食品中淀粉的測(cè)定》中的酸水解法。
1.3.3 余甘子果肉揮發(fā)物檢測(cè)
參照陳玉旭等[19]的方法稍作改動(dòng)。挑選-20 ℃貯存的無(wú)病蟲(chóng)害的余甘子,清水沖洗后用濾紙輕輕吸干水分,迅速用洗凈的陶瓷刀將果肉切成均勻的碎片,準(zhǔn)確稱取4.0 g果肉及汁液混合物于10 mL密封頂空瓶中,用聚四氟乙烯隔墊密封,使用50 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷萃取頭(使用前將萃取頭在250 ℃條件下老化2 h)插入瓶中頂空部分,保持萃取頭離樣品表面1.5 cm,40 ℃頂空吸附萃取40 min。
氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)條件:DB-1石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.1 μm);載氣He(99.99%)流速1.0 mL/min;進(jìn)樣口溫度230 ℃;將萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口,解吸3 min。升溫程序:40 ℃保持3 min,以6 ℃/min升至230 ℃,保持15 min;傳輸線溫度250 ℃;電子電離源;離子源溫度200 ℃;電子能量70 eV。
1.3.4 果籽油脂肪酸相對(duì)含量的測(cè)定
含油率測(cè)定:參照GB/T 14488.1—2008《植物油料含油量測(cè)定》,采用脂肪測(cè)定儀的方法;油脂脂肪酸的甲酯化方法參照GB/T 17376—2008《動(dòng)植物油脂 脂肪酸甲酯制備》中三氟化硼法;氣相色譜-質(zhì)譜分析條件及方法參照葛雙雙等[20]的方法進(jìn)行。
圖1 4 種余甘子鮮果樣品Fig.1 Fresh fruits of four varieties of P. emblica L.
表1 4 種余甘子果實(shí)的性狀比較Table1 Comparison of fruit characters of four varieties of P. emblica L.
如圖1所示,新品種與野生余甘子之間的差異,尤其是新品種盈玉,不僅單果質(zhì)量大,且果皮光滑、果色鮮亮通透,與野生余甘子形成鮮明對(duì)比,符合新品種余甘子的外觀要求。如表1所示,4 個(gè)余甘子樣品之間單果質(zhì)量差異最大,品種盈玉的平均單果質(zhì)量為27.95 g,部分單果質(zhì)量超過(guò)40 g,而質(zhì)量最小的野生余甘子平均單果質(zhì)量?jī)H為1.81 g,達(dá)到顯著性差異;人工種植余甘子與野生余甘子的單果質(zhì)量差異不顯著。所測(cè)指標(biāo)的變異程度排序?yàn)閱喂|(zhì)量>核形指數(shù)>果形指數(shù),果形指數(shù)在幾個(gè)表型性狀中相對(duì)較穩(wěn)定,且除了人工種植余甘子接近1.00,其余3 個(gè)樣品均是橫徑大于縱徑,但都屬于圓球形的范疇;單果核質(zhì)量與單果質(zhì)量的趨勢(shì)保持一致,但除了盈玉外,另外3 個(gè)樣品果核質(zhì)量占果質(zhì)量的比例偏大,與文獻(xiàn)[21]中所說(shuō)不一致,尤其是人工種植余甘子和野生余甘子,果核占果質(zhì)量比例超過(guò)了20%,一方面說(shuō)明了野生余甘子可利用率低,亟待進(jìn)行新品種培育,另一方面也可推斷出產(chǎn)地和品種對(duì)余甘子果實(shí)的品質(zhì)具有重要影響。
表2 4 種余甘子果汁中營(yíng)養(yǎng)成分含量比較Table2 Comparison in nutrient components between four kinds of fresh juice
從表2可以看出,品種盈玉和糯種的果肉占比與人工種植余甘子和野生余甘子相比達(dá)到顯著性差異,其中盈玉的果肉占比高達(dá)91.35%,且果肉中的含水量最高;野生余甘子的果肉占比和含水量最低,均在75%以下,這也就意味著同等質(zhì)量的野生余甘子和盈玉最終的出汁率相差接近1.5 倍。僅從產(chǎn)品價(jià)值角度出發(fā),無(wú)論是進(jìn)行果脯加工還是榨取余甘子果汁,新品種盈玉和糯種都優(yōu)于人工種植余甘子和野生余甘子,表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。
通過(guò)對(duì)4 個(gè)樣品果汁中可溶性固形物、VC、總酸、總酚、總糖及ORAC進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn),除了總糖含量差異較小,4 個(gè)樣品的其他幾個(gè)指標(biāo)都可達(dá)顯著性差異。VC是一種高效抗氧化劑,具有清除自由基,促進(jìn)機(jī)體對(duì)鐵的吸收,增強(qiáng)抵抗力等作用[22-23],且人體只能從食物或藥劑中攝取,所以富含天然VC的蔬菜和水果受到人們的歡迎;余甘子多酚是余甘子中主要的抗氧化物質(zhì)[24],也是余甘子具有抗腫瘤、降血糖等其他生理功能的基礎(chǔ)[25-26]。但VC顯酸性,多酚物質(zhì)入口則有苦澀的感覺(jué),人工種植余甘子和野生余甘子中VC和總酚的含量明顯高于盈玉和糯種,雖然含有更高功效成分,但其在口感上更難以讓人接受。盈玉和糯種中總酸和總糖的含量均低于野生余甘子,但總糖含量差異不顯著,所以盈玉和糯種的口感更好。總體來(lái)看,野生余甘子中各組分的含量均偏高,尤其是總酚和VC,所以野生余甘子具有更強(qiáng)的總抗氧化能力,與其他3 個(gè)樣品達(dá)到顯著性差異,人工種植余甘子的總酚含量?jī)H次于野生余甘子,但抗氧化能力卻不及盈玉,由此可推斷,余甘子的抗氧化性不是由一種組分控制的,而是以多酚、VC等為代表的多組分的共同作用。從營(yíng)養(yǎng)成分及功效成分含量分析看出,野生余甘子的功能性價(jià)值更明顯,所以后續(xù)加工中可考慮分類利用,將人工種植余甘子或野生余甘子中的VC和總酚進(jìn)行富集或作為添加劑與其他產(chǎn)品復(fù)配,以達(dá)到最大化利用。
圖2 4 種余甘子果肉中營(yíng)養(yǎng)成分比較Fig.2 Comparison of nutrient components of flesh of four varieties of P. emblica L.
目前市場(chǎng)上的余甘子產(chǎn)品主要以余甘子果汁和余甘子果肉2 種形式體現(xiàn),所以有必要比較4 個(gè)樣品余甘子果肉中的營(yíng)養(yǎng)成分。如圖2所示,野生余甘子果肉中蛋白質(zhì)含量低于其他3 個(gè)樣品,且達(dá)到顯著性差異;糯種中蛋白質(zhì)和淀粉含量最高,與該品種的名字和食用口感相符合。雖然盈玉在部分功效成分含量上不及野生余甘子,但在果實(shí)外形、口感及產(chǎn)品加工價(jià)值上已經(jīng)超過(guò)了野生余甘子。
表3 余甘子果肉揮發(fā)物成分氣相色譜-質(zhì)譜分析結(jié)果Table3 GC-MS analysis of volatile components in fresh of P. emblica L.
續(xù)表3
由表3可以看出,盈玉、糯種和野生余甘子中分別檢測(cè)出26、27 種和25 種揮發(fā)物成分,人工種植余甘子的揮發(fā)性物質(zhì)種類達(dá)到34 種。醇類、烯類是4 種余甘子樣品果肉揮發(fā)物中重要組分,但各樣品之間在化合物種類和相對(duì)含量上仍有所不同。其中人工種植余甘子和野生余甘子揮發(fā)物中含有相對(duì)含量較高的桉葉油醇,桉葉油醇僅有清涼的草藥味道,而盈玉和糯種中相對(duì)含量最高的醇為順-3-壬烯-1-醇,二者均不具有明顯的香味,這也與余甘子清淡的感官氣味相符合。具有濃郁香氣的水果揮發(fā)物中通常都含有大量酯類[19,27],4 種余甘子樣品中共檢出10 種酯類化合物,且總量均低于10%,所以余甘子果肉也不具有明顯的香氣。此外,在余甘子果肉揮發(fā)物中還檢出了一定量的酸類、酮類、醚類、酚類及醛類,其中愈創(chuàng)木酚僅在盈玉和糯種中有檢出,對(duì)盈玉和糯種的氣味具有一定貢獻(xiàn)。特別指出,在人工種植余甘子和野生余甘子中檢測(cè)到雜環(huán)類化合物,包括2 種芳基化合物,而在2 個(gè)新品種揮發(fā)物中均未檢出,大多數(shù)芳香族化合物都具有芳香氣味,這或許是人工種植余甘子和野生余甘子氣味的獨(dú)到之處。不過(guò)果實(shí)所散發(fā)的特有氣味都是多種成分共同作用的結(jié)果,新品種余甘子和野生余甘子在揮發(fā)物組成及相對(duì)含量上具有明顯不同,所以也構(gòu)成了各自獨(dú)特的風(fēng)味。
圖3 4 種余甘子樣品核仁含油率Fig.3 Oil contents in the seeds of four varieties of P. emblica L.
表4 4 種余甘子核仁油中脂肪酸組成Table4 Fatty acid composition of the seed oils of four varieties of P. emblica L.
本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),余甘子核仁油中富含α-亞麻酸和亞油酸等多不飽和脂肪酸[20],為全面考察盈玉和糯種的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值,對(duì)其核仁含油率及油脂脂肪酸組成進(jìn)行分析。由圖3、表4可知,盈玉的核仁含油率極低,不足2%,且油脂中ω-3脂肪酸即α-亞麻酸的含量也低于其他3 個(gè)樣品;糯種和人工種植余甘子在核仁含油率及油脂脂肪酸組成上與以往研究結(jié)論[28]相符,α-亞麻酸相對(duì)含量均在50%以上,有較高的應(yīng)用價(jià)值和開(kāi)發(fā)潛力;野生余甘子核仁油中脂肪酸種類最為豐富,高達(dá)16 種,但核仁的含油率僅為4.18%,同盈玉一樣,核仁作為油料開(kāi)發(fā)利用的價(jià)值不高。
通過(guò)對(duì)盈玉、糯種、人工種植余甘子和野生余甘子果實(shí)性狀、果汁營(yíng)養(yǎng)成分、果肉揮發(fā)物及核仁油的分析及對(duì)比可以看出,新品種雖然在部分成分含量上不及人工種植和野生余甘子,但正是這些含量的差異給新品種帶來(lái)更好的口感,且盈玉的平均單果質(zhì)量高達(dá)27.95 g,高于目前國(guó)內(nèi)種植的其他余甘子品種的單果質(zhì)量[29-30],鮮果果色鮮亮通透、果皮光滑干凈,果肉占比和含水量高于野生余甘子,且達(dá)到顯著性差異,從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)角度出發(fā),無(wú)論是鮮食還是進(jìn)行果脯加工或榨取余甘子果汁,盈玉和糯種都有更大的優(yōu)勢(shì)。但如果僅從功效成分含量來(lái)看,野生余甘子的藥用價(jià)值可能更明顯,所以在實(shí)際加工中可考慮分類利用,將人工種植余甘子或野生余甘子中的VC和總酚進(jìn)行富集或作為添加劑與其他產(chǎn)品復(fù)配,以達(dá)到資源最大化利用;同時(shí)在新品種培育過(guò)程中仍需繼續(xù)努力,在保證優(yōu)良鮮果性狀的同時(shí)繼續(xù)降低有機(jī)酸的含量。