吳建文，黃湘穎，黎貴卿，關(guān)繼華，李秋庭，陸順忠*

1. 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院（南寧 530002）；2. 廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院（南寧 530004）

油茶（Camellia oleiferaAbel.）屬山茶科山茶屬常綠小喬木或灌木，是我國特有的木本油料樹種，主要分布在中國長江流域及以南地區(qū)，此外，在東南亞及日本等部分國家和地區(qū)也有少量分布。油茶在中國的種植歷史悠久，具有不與糧食爭地等優(yōu)勢，大力發(fā)展油茶產(chǎn)業(yè)是提高中國食用植物油自給率的重要舉措。良種的選育是油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎，諸多學(xué)者對油茶果生長發(fā)育過程中油脂的積累變化規(guī)律進(jìn)行研究，以期實現(xiàn)油茶良種的科學(xué)選育、栽培的科學(xué)管理及不同油茶品種最佳時間的科學(xué)采摘[1-2]。

在油茶果油的制取工藝[3-4]、深加工利用[5-6]（如化妝品、醫(yī)用品、醫(yī)藥外用品等）等方面已開展大量研究，但不同因素對采后油茶果油脂轉(zhuǎn)化的影響的相關(guān)研究甚少，油茶果精深加工的前處理研究是完善整個油茶產(chǎn)業(yè)非常重要的一環(huán)。果實在成熟過程中，綠色器官產(chǎn)生的同化物質(zhì)和果皮中的貯藏物質(zhì)都能夠向種子轉(zhuǎn)移[7]。采后的油茶果仍然具有生命活力，綠色果皮在光照條件下還能進(jìn)行短期的光合作用。脂類的合成和積累需要光合作用合成的糖類通過不同途徑提供碳架和能量，同時這個復(fù)雜的生理變化過程還需多種酶的參與，如乙酰輔酶A羧化酶、磷脂酸磷酸酯酶等，各種酶的活性還與油茶果所處環(huán)境的溫度密切相關(guān)。

因此，從應(yīng)用研究的角度就光照和溫度2個因素對采后油茶果可溶性糖、蛋白質(zhì)及油脂變化進(jìn)行探討，在油茶產(chǎn)業(yè)鏈中提升油茶果含油率的最后一個環(huán)節(jié)，跑好“最后一公里”，做好油茶種植與加工的無縫連接，以期進(jìn)一步提升油茶產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

普通油茶果（廣西鳳山春天有機農(nóng)業(yè)有限公司、環(huán)江伍香源食品有限公司）；標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液（10 mg/mL）、蒽酮、石油醚、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠（均為分析純，南寧藍(lán)天實驗設(shè)備有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

美國NUAIR-DS54SDE光照培養(yǎng)箱（上海旦鼎國際貿(mào)易有限公司）；UV-2700可見分光光度計（島津公司）；KjeDigester K-449凱式消解儀（BüCHI Labortechnik AG）；KjelMaster K-375全自動凱氏定氮儀（BüCHI Labortechnik AG）。

1.3 方法

1.3.1 單因素試驗樣品處理

供試材料為廣西鳳山縣普通油茶品種，選取長勢較為接近陽坡地塊，于2018年11月1日從東南西北中5個方位隨機采摘180 kg，隨機分成6等分，每份油茶果30 kg。將其中的4份油茶果分別放置在25，30，35和40 ℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行無光處理，另外在同等條件下增設(shè)1份30 ℃光照（可見光）試驗，均放置7 d，每天取樣測粗脂肪、可溶性糖及蛋白質(zhì)的含量，測樣前均在80℃烘箱中烘至水分約10%。最后1份用于烘干溫度單因素試驗，溫度梯度分別為50，60，70和80 ℃，烘至水分約10%后測其粗脂肪含量。

1.3.2 正交試驗樣品處理

由于單因素樣品供應(yīng)地原料被采收完畢，所以正交試驗及與之對比的自然晾曬和陰干試驗所需樣品另擇他地。供試材料為環(huán)江伍香源食品有限公司普通油茶品種，選取長勢較為接近陽坡地塊，于2018年11月20日從東南西北中5個方位隨機采摘120 kg，隨機分成4等分，每份油茶果30 kg。采后立即取2份分別用于自然曬干和陰干的對照試驗，陰干處理方式為室內(nèi)平鋪堆放至水分約10%，曬干處理為平鋪于室外自然曬干至水分約10%。最后2份分別用于光照和無光照處理的三因素三水平正交試驗。

1.3.3 粗脂肪的測定

用粉碎機將油茶果快速地磨碎成均勻的細(xì)顆粒，棄去最先粉碎的約1/20的樣品后，用6 mm條形篩處理，混勻后在30 min內(nèi)測定。稱取10 g粉碎后的試樣，精確至0.001 g。采用索式抽提法測定油脂含量，試劑為石油醚，每個樣品均重復(fù)測定3次。

1.3.4 可溶性糖的測定

稱取0.15 g樣本，精確至0.01 g，加入1 mL蒸餾水研磨成勻漿，倒入有蓋離心管中，沸水浴10 min，冷卻后，以8 000×g常溫離心10 min，取上清液于10 mL試管中，用蒸餾水定容至10 mL。取200 μL樣品加入100 μ L蒽酮試劑、200 μ L蒸餾水及1 000 μL濃硫酸，沸水浴10 min，冷卻至室溫后，于620 nm處測定OD值，根據(jù)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線計算可溶性糖含量，標(biāo)準(zhǔn)曲線的濃度梯度為0.500 0，0.400 0，0.300 0，0.200 0，0.100 0，0.050 0，0.025 0和0.012 5 mg/mL。每個樣品均重復(fù)測定3次。

1.3.5 蛋白質(zhì)的測定

稱取1.5 g充分混勻的油茶果樣品，精確至0.001 g，移入干燥的100 mL定氮瓶中，加入0.4 g硫酸銅、6 g硫酸鉀及20 mL硫酸（消解儀）進(jìn)行消化，待內(nèi)容物消化至澄清透明并呈藍(lán)綠色后，繼續(xù)消化1 h。用全自動凱氏定氮儀測定。將計算得到的全氮含量乘以蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換系數(shù)6.25，即得到蛋白質(zhì)含量。每個樣品均重復(fù)測定3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS Statistics 19.0進(jìn)行方差分析，Origin Pro 8.0進(jìn)行圖表的制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 前處理溫度和時間對油茶果可溶性糖、蛋白質(zhì)和粗脂肪含量的影響

采后油茶果仍然是一個生命活體，呼吸作用是維持其正常生命代謝的基本生理過程，其呼吸強度受到如采收前的栽培措施、采收時機械傷害的程度及采收后貯藏的環(huán)境條件等諸多因素的影響[8]。溫度是直接影響采后油茶果呼吸代謝作用的重要因素之一，表1是采后油茶果分別在25，30，35和40 ℃條件下貯藏7 d期間，其可溶性糖、蛋白質(zhì)和粗脂肪的含量變化。在4種貯藏溫度下，采后油茶果中可溶性糖和粗脂肪含量均呈現(xiàn)先上升后降低趨勢，蛋白質(zhì)含量的變化卻與之相反，但40 ℃條件下，蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)不斷升高趨勢。在40 ℃條件下，發(fā)現(xiàn)可溶性糖和蛋白質(zhì)含量與其他溫度相比呈現(xiàn)成倍增長，這可能與油茶果發(fā)生滲透調(diào)節(jié)密切相關(guān)。40 ℃屬高溫環(huán)境，容易引起高溫脅迫誘發(fā)細(xì)胞脫水，為減輕脫水傷害，可溶性糖作為維持水分平衡的重要調(diào)節(jié)物質(zhì)，會出現(xiàn)含量急劇上升的現(xiàn)象，這是高溫環(huán)境使得植物內(nèi)淀粉水解反應(yīng)增大的緣故；此外，氨基酸也是參與滲透調(diào)節(jié)的重要物質(zhì)之一，很多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在高溫脅迫下，脯氨酸合成酶類對脯氨酸反饋抑制的敏感性降低，導(dǎo)致游離脯氨酸大幅增加而利于水分的保持及提升原生膠體穩(wěn)定性，緩解高溫引起的蒸騰作用的傷害[9-13]。因此，在溫度過高的環(huán)境下，油茶果出于應(yīng)激反應(yīng)表現(xiàn)更多的是滲透調(diào)節(jié)，并不利于合成油脂方向發(fā)展。

由表2可知，雖然采后油茶果在25和40 ℃處理過程中可溶性糖和粗脂肪含量變化趨勢一致，但可溶性糖與粗脂肪均呈低度負(fù)相關(guān)，原因在于兩者可溶性糖含量均在處理第5天達(dá)到峰值，第6天開始下降，而粗脂肪含量均在第4天已經(jīng)達(dá)到峰值，第5天開始下降。在30和35 ℃處理條件下，可溶性糖含量與粗脂肪含量均呈正相關(guān)，且在30 ℃下相關(guān)系數(shù)為0.802，相關(guān)性顯著（p＜0.05），而在35 ℃下相關(guān)性不顯著。在30和35 ℃條件下，油茶果中粗脂肪各自的最高含量均高于25和40 ℃，說明粗脂肪的積累與可溶性糖的代謝密不可分。Shi等[14]發(fā)現(xiàn)降低擬南芥中黏性多糖的合成能夠使碳源流向油脂的合成方向，從而提高含油率。在25，30和35 ℃處理條件下，蛋白質(zhì)含量均與粗脂肪含量呈負(fù)相關(guān)，35 ℃條件下蛋白質(zhì)含量與粗脂肪含量變化顯著相關(guān)（Pearson相關(guān)系數(shù)為-0.764），其余相關(guān)性均不顯著。Mao等[15]研究發(fā)現(xiàn)大豆中蛋白質(zhì)含量與油脂含量呈顯著負(fù)相關(guān)，降低蛋白質(zhì)含量是提高大豆含油率的一種有效方法。同樣，Lin等[16]發(fā)現(xiàn)通過降低擬南芥蛋白質(zhì)含量對其含油率的提升幫助有限，但Kanai等[17]發(fā)現(xiàn)過表達(dá)WRI1和降低蛋白含量共同作用能夠起到顯著增加擬南芥含油率的效果。油茶果在35℃條件處理下，蛋白質(zhì)含量的變化與粗脂肪含量的變化呈顯著的負(fù)相關(guān)，而粗脂肪在處理第2天達(dá)到最高（37.19%），可能是因為貯存蛋白質(zhì)含量的降低使碳源流向油脂合成方向，也許能成為提高油茶果含油率的有效途徑之一[18]。綜上所述，35 ℃為處理溫度單因素試驗的優(yōu)水平，作為下一步正交試驗的因素之一，其3個水平分別設(shè)置為32，35和38 ℃。

表1 油茶果在不同溫度下可溶性糖、蛋白質(zhì)及粗脂肪隨著時間的變化

表2 可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量及粗脂肪含量在不同溫度下的相關(guān)性

2.1.2 前處理時間和溫度對粗脂肪含量變化的差異分析

以粗脂肪含量為指標(biāo)對處理溫度和時間進(jìn)行主體效應(yīng)檢驗，從表3可知，時間和溫度在不同的顯著水平上存在差異，溫度p=0.000＜0.01，時間p=0.045＜0.05。表4為不同溫度對粗脂肪含量差異的兩兩比較結(jié)果，25與30 ℃差異不顯著，跟35 ℃存在顯著差異，而35與40 ℃也存在顯著差異，綜合可溶性糖、蛋白質(zhì)的代謝情況，最終可以確認(rèn)35 ℃為油茶果單因素處理的優(yōu)水平。將處理時間對粗脂肪含量差異的兩兩比較結(jié)果進(jìn)行篩選，并將差異顯著的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，結(jié)果見表5。處理第3和第4天均與第7天在0.01顯著水平上存在差異，但第3和第4天差異不顯著（p=0.659），第2天p=0.033＜0.05，且油茶果在35 ℃下處理第2天粗脂肪含量達(dá)到最高。將處理時間2，3和4 d作為下一步正交試驗的3個水平。

2.1.3 光照處理對可溶性糖、蛋白質(zhì)及粗脂肪含量的影響

為了探討光照對油茶果前處理是否有影響，選擇30 ℃處理條件作為對照，同樣處理條件下放置7 d，兩者可溶性糖、蛋白質(zhì)及粗脂肪含量變化情況見圖1。從圖1可知，光照處理的可溶性糖、粗脂肪含量均高于無光處理組，且隨著時間增加，差距在逐步縮小。除了第5和第7天外，無光處理的蛋白質(zhì)含量均高于有光處理，這與2.1的討論結(jié)果一致，可能貯存蛋白質(zhì)的降低是提高粗脂肪含量的有效途徑之一。從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，光照處理第4天可溶性糖含量明顯高于無光處理組，這個現(xiàn)象與Ma等[19]、Zhan等[20]和Noichinda等[21]研究結(jié)果相似，發(fā)現(xiàn)采用50 μmol/（m2·s）光照處理采后的西蘭花，維生素C合成基因（BO-VTC2，BO-GLDH）和再生基因（BO-MDAR1，BO-MDAR2）的表達(dá)在第1和第2天得到顯著上調(diào)，可溶性糖是維生素C合成的前體物質(zhì)。

采收后的油茶果呼吸作用旺盛，物質(zhì)會進(jìn)行大量消耗，Lewington等[22]發(fā)現(xiàn)采用適當(dāng)?shù)墓庹丈渲参矬w，能夠起到推遲老化現(xiàn)象的作用。Hosoda等[23]采用白色熒光燈處理小松菜，小松菜所處的溫度環(huán)境為28 ℃，光照處理3 d后，葉綠素的保存率可達(dá)90%，與此同時，與采收時相比維生素C增加10%～30%。在低溫條件下，酶促反應(yīng)速度的下降會顯著降低植物呼吸作用，即便有弱光照射，植物的光合作用也會降低，所以采用相對較高的溫度，可以提高植物光合作用，從而可以抵消掉呼吸作用的物質(zhì)損耗[24]。綜上所述，光照可能是影響采后油茶果粗脂肪含量的重要因素之一，所以在后續(xù)正交試驗中進(jìn)一步探討光照因素的影響。

表3 處理時間和溫度主體間效應(yīng)的檢驗

表4 不同溫度對粗脂肪含量影響的差異比較

表5 不同時間對粗脂肪含量影響的差異 ℃

圖1 油茶果的有無光照處理對可溶性糖、蛋白質(zhì)及粗脂肪含量的影響

2.1.4 采后油茶果烘干溫度對粗脂肪含量的影響

從圖2可知，采后油茶果在50，60，70和80 ℃直接進(jìn)行烘干后粗脂肪含量呈倒U字形，經(jīng)60 ℃烘干的油茶果粗脂肪含量最高，達(dá)35.48%±0.56%，為烘干溫度單因素試驗優(yōu)水平，下一步正交試驗烘干溫度的水平設(shè)置分別為55，60和65 ℃。

圖2 不同烘干溫度對采后油茶果粗脂肪含量的影響

2.2 正交試驗

根據(jù)單因素的試驗結(jié)果，設(shè)計三因素三水平的正交試驗，因素水平表見表6。

表6 因素水平設(shè)計

表7 正交試驗

從表7極差分析結(jié)果可知，有光和無光處理的優(yōu)水平均為A2B1C2，即35 ℃下處理2 d后在60 ℃下烘干，得到的粗脂肪含量分別為37.17%±0.68%和36.15%±0.57%。采后油茶果直接自然曬干和陰干的粗脂肪含量分別為33.15%±1.23%和34.29%±0.86%，曬干和陰干差異不顯著（p=0.280＞0.05），優(yōu)化后的最佳正交組合結(jié)果與曬干、陰干相比均差異顯著，p值分別為0.019和0.045。何超銀等[25]研究發(fā)現(xiàn)采后自然晾曬能促進(jìn)近成熟期果實（9月26日采收）對油脂和可溶性淀粉的積累，但對成熟果實（10月24日采收）卻沒有促進(jìn)作用。此次試驗所使用的油茶果為11月20日采收，經(jīng)優(yōu)化處理粗脂肪含油率顯著高于自然曬干的油茶果。

3 結(jié)論

采后油茶果在25，30，35和40 ℃條件下處理7 d，40 ℃開始出現(xiàn)高溫脅迫現(xiàn)象，可溶性糖和蛋白質(zhì)的代謝更傾向于表現(xiàn)為滲透調(diào)節(jié)作用，并沒有更好地朝著粗脂肪合成方向發(fā)展；在35 ℃條件下，可溶性糖與粗脂肪含量呈正相關(guān)，蛋白質(zhì)含量與粗脂肪含量呈顯著負(fù)相關(guān)，并且在處理第2天粗脂肪含量達(dá)到最大值（37.19%）。

將30 ℃環(huán)境下處理7 d設(shè)為對照組，探討光照對粗脂肪含量的影響，可溶性糖和粗脂肪含量均高于對照組，除了第5和第7天無光處理的蛋白質(zhì)含量略低于有光處理，其余均高于有光處理。

采后油茶果在50，60，70和80 ℃直接進(jìn)行烘干后粗脂肪含量呈倒U字形，經(jīng)60 ℃烘干的油茶果粗脂肪含量最高，達(dá)35.48%±0.56%。

處理溫度、時間和烘干溫度分別在有光和無光條件下經(jīng)正交優(yōu)化，最優(yōu)組合均為35 ℃下處理2 d后在60 ℃下烘干，粗脂肪含量分別為37.17%±0.68%和36.15%±0.57%。光照優(yōu)化組與自然曬干、陰干差異均顯著，陰干和曬干差異不顯著。