宋 巖 王小紅 張 銳 劉春花 魚尚奇1, 高 山 張銳利
(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1,阿拉爾 843300) (塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院2,阿拉爾 843300) (南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室3,阿拉爾 843300) (塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院4,阿拉爾 843300)
核桃(JuglansregiaL.)又叫胡桃,屬于胡桃科(Juglandaceae)、核桃屬(Juglans),是世界重要的堅(jiān)果類果樹和木本油料樹種[1]。中國是核桃發(fā)源地之一,其分布范圍包括河北、云南、新疆等地。在悠久的栽培歷史中形成了極為豐富的種質(zhì)資源,如隔年核桃、薄皮核桃和穗狀核桃等[2]。我國的核桃生產(chǎn)位居世界前列,而新疆的核桃種植面積以及產(chǎn)量領(lǐng)先我國其他省份,因此,核桃產(chǎn)業(yè)是新疆農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。核桃果實(shí)的品質(zhì)直接影響了其核桃的銷售情況,而不同品種的核桃果實(shí)品質(zhì)存在差異[3]。因此,如何去選擇具有優(yōu)良品質(zhì)的核桃品種十分關(guān)鍵。
王根憲等[4]對(duì)陜西省商洛地區(qū)普通晚實(shí)核桃與引進(jìn)的10余種早實(shí)核桃品種進(jìn)行了差異分析,結(jié)果表明引進(jìn)的早實(shí)新品種質(zhì)量相對(duì)較高;虎海防等[5]比較了新疆6個(gè)品種核桃的核仁主要營養(yǎng)成分結(jié)果表明新豐、新萃豐品種含油率高,可用做油料核桃良種開發(fā);張琦等[6]對(duì)山西不同品種核桃外觀品質(zhì)、礦物質(zhì)養(yǎng)分含量進(jìn)行測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同核桃品種間品質(zhì)存在顯著性差異;張美勇等[7]調(diào)查了山東省泰安市栽種的早實(shí)核桃品種的種植表現(xiàn),提出了分類銷售建議。也有研究者[3]通過以溫185為對(duì)照對(duì)新疆6個(gè)優(yōu)系核桃品種進(jìn)行了主要品質(zhì)鑒定。對(duì)于新疆核桃的研究很多,賈昌路等[8]對(duì)新疆阿克蘇地區(qū)的5個(gè)品種的核桃進(jìn)行了品質(zhì)分析,發(fā)現(xiàn)紙皮核桃的綜合品質(zhì)較高。
針對(duì)核桃品種的外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)以及選育、引種等方面的研究已有大量文獻(xiàn)報(bào)道。近年來,新疆環(huán)塔里木盆地特色林果產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,追求高品質(zhì)和高營養(yǎng)價(jià)值是核桃深層次開發(fā)利用中的關(guān)鍵問題。但就目前的研究情況而言,針對(duì)不同核桃品種單一品質(zhì)的研究較多,對(duì)于多品種核桃果實(shí)品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)鮮有報(bào)道[9]。因此,本研究在前人的研究基礎(chǔ)上通過對(duì)新疆11個(gè)品種核桃的外觀品質(zhì)及所含的主要營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行測定,并綜合評(píng)定不同核桃品種的品質(zhì)特性,為選育多元化核桃品種提供科學(xué)依據(jù)。
阿克蘇地區(qū)屬于暖溫帶大陸性干旱氣候,氣候干燥,降雨量少,是全國同緯度地域中日照時(shí)間最長的、晝夜溫差最大的地區(qū)。無霜期較長,為180~225 d,年日照時(shí)數(shù)為2 750~3 030 h,年平均氣溫為7.9~11.2 ℃,生長季(4~10個(gè)月)的平均氣溫為16.7~19.8 ℃,5 ℃以上的年平均天數(shù)在210 d 以上,該地區(qū)充足的光熱資源完全可以滿足核桃生長對(duì)光熱條件的需求[10]。
供試的11個(gè)核桃品種(溫138號(hào)、新溫81號(hào)、二巨豐、渾巴士(阿渾2號(hào))、新巨豐、新萃豐、扎71號(hào)、新烏417號(hào)、扎343、新179號(hào)和紙皮),采自溫宿縣木本糧油林場。在2017年9月3日至20日期間,按照不同的品種成熟時(shí)間采收,每樣品隨機(jī)采摘30個(gè)。樣品采集回來后,隨即進(jìn)行脫青皮處理,然后放于陰涼通風(fēng)處陰干,置低溫處保藏。
1.3.1 堅(jiān)果外觀品質(zhì)的觀察
用游標(biāo)卡尺測量供試材料的長(cm)、寬(cm)、殼厚度(mm);用電子分析天平測定核桃的單果質(zhì)量(g)和出仁率(%),重復(fù)5次并記錄結(jié)果。
1.3.2 營養(yǎng)品質(zhì)的測定儀器及標(biāo)品
Thermo高速冷凍離心機(jī);UV-1800紫外可見分光光度計(jì);GC-2014C島津氣相色譜儀;LC-20A島津液相色譜儀;石英玻璃毛細(xì)管柱;AOC-20i進(jìn)樣器;微量進(jìn)樣器;SPD-M20A檢測器。
脂肪酸甲酯標(biāo)品: F.A.M.E,MIXC8-C22;維生素E標(biāo)品:Lot number 00020329-2980。
1.3.3 營養(yǎng)品質(zhì)的測定方法
核桃仁中蛋白質(zhì)含量用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定[11];總糖和還原糖的含量用蒽酮比色還原法測定[12-14];纖維素含量用酸解法測定[15];脂肪含量用索氏抽提取法測定[16];碘價(jià)用Hanus法測定[17];單寧含量用磷鎢鉬酸還原比色法測定[18];脂肪酸各成分用氣相色譜儀技術(shù)測定[19-22];維生素E各組份含量用高效液相色譜技術(shù)測定[23-27]。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果用算數(shù)平均值表示,用 Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),用DPS7.05 軟件進(jìn)行方差分析。
核桃仁營養(yǎng)豐富,食用藥用兼優(yōu)。為此針對(duì)各營養(yǎng)成分采用不同的化學(xué)測定方法,測得部分營養(yǎng)物質(zhì)(微量元素以及B族維生素未涉及)的含量結(jié)果。
2.1.1 脂肪、碘價(jià)和脂肪酸
碘價(jià)是反映脂肪中不飽和脂肪酸的重要指標(biāo),碘價(jià)越高,脂肪中不飽和脂肪酸的含量就越高。供試品種核桃的脂肪、碘價(jià)以及脂肪酸組分的測定結(jié)果如表1所示。
由表1可知,核仁脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)在35.26%~59.88%之間,平均為50.49%,渾巴士質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為59.88%,紙皮次之為58.70%,新烏417號(hào)脂肪含量最低為35.26%。
供試品種的碘價(jià)在14.90~22.82 gI/100 g之間,新溫81號(hào)碘價(jià)最高為22.82 gI/100 g,新巨豐最低為14.90 gI/100 g;方差分析表明各品種間碘價(jià)差異都不顯著。經(jīng)分析表明碘價(jià)趨勢和不飽和脂肪酸趨勢是一致的。
通過氣相色譜分析,在核仁油脂中共檢測到18種脂肪酸,包括11種飽和脂肪酸和7種不飽和脂肪酸。18種脂肪酸并不是均存于核桃仁中,如肉豆蔻烯酸甲酯等不存在于扎343品種中;肉豆蔻烯酸甲酯和月桂酸甲酯不存在于新179號(hào)、新烏417號(hào)和渾巴士中。為了便于分析,本文只列出含量大于0.5%的脂肪酸,結(jié)果如表1所示。分析檢測結(jié)果表明,11個(gè)品種核仁中脂肪酸主要由棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、反油酸甲酯、亞油酸甲酯、花生酸甲酯組成;辛酸甲酯等含量很少;芥酸甲酯等不含或含量極微。對(duì)于各品種而言,不飽和脂肪酸含量在85.34%~68.30%之間,新萃豐和扎343等品種含量達(dá)到80%,而新179號(hào)中不飽和脂肪酸含量較低,僅為68.30%。飽和脂肪酸含量最高的是新179號(hào),達(dá)到了31.69%,其次是溫138號(hào),為21.43%,而扎343中飽和脂肪酸含量最低,僅為11.75%。
表1 供試樣品中脂肪及脂肪酸碘測定結(jié)果
注:脂肪酸各組成質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.5%的成分未列出。
2.1.2 維生素E
維生素 E的水解產(chǎn)物是生育酚[28],且大多數(shù)通過研究生育酚含量來反映維生素E變化情況,因此本研究只對(duì)生育酚進(jìn)行了測定分析[24]。結(jié)果見表2。
表2 供試樣品中VE含量/mg/g
供試材料生育酚總含量變幅0.90~6.77 mg/g,平均值為3.89 mg/g。各品種間維生素總量不同,并且各生育酚含量在品種間也存在較大差異。新溫81號(hào)中維生素E含量較高達(dá)6.77 mg/g、新萃豐次之為4.81 mg/g,溫138號(hào)中維生素E含量較低僅為0.90 mg/g。α-生育酚含量在溫138中最高,在扎343中最低僅為0.02%;β-生育酚含量在新溫81號(hào)、二巨豐和新179號(hào)中較多;而γ-生育酚含量在新萃豐、紙皮等品種中較多;δ-生育酚含量在各品種核桃仁中含量均極少,如扎343中含量為0.05 mg/g,而在新179號(hào)、紙皮中則不含有。
2.1.3 碳水化合物含量
碳水化合物是構(gòu)成機(jī)體的重要物質(zhì),供試品種核桃的還原糖含量、纖維素含量以及總糖含量的測定結(jié)果如表3所示。
表3 核桃部分營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)比較
注:同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)相同字母表示平均值之間差異不顯著,字母不同表示存在顯著性差異P<0.05,**表示存在極顯著差異P<0.01,余同。
核仁中還原糖含量在0.52%~1.48%之間,新萃豐含量最高達(dá)到1.48%,而溫138號(hào)、二巨豐含量均低于0.55%;方差分析表明新萃豐核桃中還原糖極顯著高于新巨豐、扎71號(hào)等品種,且顯著高于新烏417號(hào)、扎343和紙皮核桃;而其他品種之間還原糖含量不存在顯著差異,且還原糖含量均低于1.00%。
核仁纖維素含量在0.68%~1.26%之間,扎71號(hào)和新萃豐等品種纖維素含量高于1.00%,而新溫81號(hào)、新烏417號(hào)等含量較低;方差分析表明扎71號(hào)中纖維素含量極顯著高于新179號(hào)和紙皮等品種,且顯著高于溫138號(hào);新溫81號(hào)纖維素含量極顯著低于新巨豐和扎343,且顯著低于新萃豐和二巨豐;新烏417號(hào)纖維素含量極顯著低于新巨豐,且顯著低于扎343、新萃豐和二巨豐;渾巴士中纖維素含量顯著低于扎343和新萃豐,且極顯著低于新巨豐。
核仁總糖含量在0.46%~0.94%之間,平均含量為0.63%,新烏417號(hào)含量最高為0.94%,是紙皮總糖含量的2.03倍,是新萃豐的2.02倍。方差分析表明新烏417號(hào)和新溫81號(hào)總糖含量極顯著高于溫138號(hào)和新179號(hào)等品種,且新溫81號(hào)總糖含量顯著高于扎71號(hào)和新巨豐等品種。
2.1.4 蛋白質(zhì)含量
蛋白質(zhì)是人體的主要構(gòu)成物質(zhì),調(diào)節(jié)人體的主要生命活動(dòng),在碳水化合物和脂肪供給能量不足時(shí)分解釋放能量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示:核桃仁中蛋白質(zhì)含量在0.10%~0.91%之間,平均含量為0.53%,新溫81號(hào)含量最高,達(dá)到了0.91%,新萃豐、扎71號(hào)、新烏417號(hào)略低些,而渾巴士、新巨豐遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于平均值,僅為0.10%、0.26%。方差分析表明新溫81號(hào)、新萃豐蛋白質(zhì)含量極顯著高于新巨豐、渾巴士,且顯著高于紙皮、溫138號(hào)、二巨豐新179號(hào);渾巴士蛋白質(zhì)含量極顯著低于扎71號(hào)、新烏417號(hào)、扎343,且顯著低于紙皮、溫138號(hào)等品種。
2.1.5 單寧含量
單寧屬于多酚類物質(zhì),入口后口腔感覺干澀[29],影響果實(shí)口感。因此,單寧含量越低,口感越好[30]。結(jié)果如表3所示:核仁單寧含量在0.14~0.38 mg/g之間,平均含量為0.26%,溫138號(hào)、渾巴士、新溫81號(hào)、扎71號(hào)單寧含量均低于平均值口感相對(duì)較好,而新烏417號(hào)含量最高為0.38 mg/g,口感最差,經(jīng)方差分析表明除扎343與新萃豐,新巨豐與二巨豐,渾巴士與新溫81號(hào)不存在顯著差異,與其他各品種間單寧含量均存在較大差異。其中扎71號(hào)、新溫81號(hào)、渾巴士單寧含量極顯著低于其他品種;溫138號(hào)、紙皮、新巨豐、二巨豐極顯著低于新烏417號(hào)、扎343等品種。
果實(shí)的外觀影響消費(fèi)者對(duì)該果實(shí)的第一印象,在追求高品質(zhì)的同時(shí),也要注意果實(shí)的外觀品質(zhì)。為此本實(shí)驗(yàn)對(duì)11種核桃的果形指數(shù)、單果重等外觀品質(zhì)進(jìn)行測定,結(jié)果如表4所示。
表4 核桃堅(jiān)果外觀品質(zhì)特性
注:果形指數(shù)等于長與寬的比值。
2.2.1 果形指數(shù)
果形是果實(shí)外觀品質(zhì)的重要標(biāo)志之一。試驗(yàn)中根據(jù)果形指數(shù)的大小將堅(jiān)果果形分為3個(gè)等級(jí):果形指數(shù)在0.90~1.10之間的堅(jiān)果為近圓形;果形指數(shù)在1.11~1.19之間的堅(jiān)果為長圓形;果形指數(shù)在1.20以上的堅(jiān)果為圓柱形[26]。由表4可知,渾巴士、扎71號(hào)核桃品種的果形指數(shù)在 0.90~1.10之間,其堅(jiān)果為近圓形;溫138號(hào)、新烏417號(hào)、新179號(hào)核桃品種的果形指數(shù)在1.11~1.19之間,其堅(jiān)果為長圓形;新萃豐、新溫81號(hào)、二巨豐、新巨豐、扎343、紙皮核桃品種的果形指數(shù)在 1.20 以上,其堅(jiān)果為圓柱形。方差分析表明在測定的11個(gè)品種中,紙皮、新巨豐果形指數(shù)極顯著高于扎343、溫138號(hào)等品種;渾巴士、扎71號(hào)果形指數(shù)極顯著低于新溫81號(hào)和新萃豐等核桃品種。
2.2.2 單果重
單果重是評(píng)價(jià)果實(shí)質(zhì)量的重要指標(biāo),11種核桃單果重在11.24~27.42 g之間,平均值為17.19 g,單果重由大到小依次是新巨豐>溫138號(hào)>新烏417號(hào)>扎343>新萃豐>二巨豐>新179號(hào)>扎71號(hào)>渾巴士>紙皮>新溫81號(hào)。經(jīng)方差分析表明:新巨豐單果重極顯著高于其他品種;紙皮、新溫81號(hào)極顯著低于二巨豐、扎343等品種,且顯著低于新179號(hào)、扎71號(hào)。
2.2.3 殼厚度
11個(gè)品種核桃的殼厚度在0.74~2.12 mm之間,平均值為1.51 mm,新萃豐殼最厚為2.12 mm,新溫81、扎71號(hào)、紙皮較薄分別為1.23、1.21、0.74 mm。方差分析表明紙皮殼厚度極顯著薄于扎343、新179號(hào)等品種,而顯著薄于新溫81號(hào)和扎71號(hào);新萃豐殼厚度極顯著厚于扎343、新溫81號(hào)和扎71號(hào),而與顯著厚于二巨豐和渾巴士等品種;新巨豐殼厚度極顯著厚于新溫81號(hào)和扎71號(hào)。
2.2.4 出仁率
供試的核桃品種出仁率在43.87%~69.07%之間,紙皮和溫138號(hào)核桃出仁率較高,分別達(dá)到了69.07%、66.82%,新巨豐出仁率最低僅為43.87%;經(jīng)分析表明:紙皮核桃出仁率顯著高于新179號(hào)、新溫81號(hào)等品種,且極顯著高于扎71號(hào)、新烏417號(hào)等品種,而與溫138號(hào)不存在顯著差異;新巨豐出仁率極顯著低于溫138號(hào)、新179號(hào)等核桃,且顯著低于新萃豐;新萃豐出仁率極顯著低于新179號(hào)、新溫81號(hào),顯著低于扎71號(hào)、新烏417號(hào);溫138號(hào)出仁率極顯著高于新烏417號(hào)、渾巴士等品種,且顯著高于扎71號(hào);新179號(hào)出仁率極顯著高于二巨豐、扎343,且顯著高于渾巴士;新溫81號(hào)出仁率顯著高于二巨豐和扎343。
對(duì)11個(gè)不同品種的核桃實(shí)行綜合打分制:對(duì)除單寧含量和殼厚度之外的11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行排序,排名第1打11分、第2打10分,以此類推,第11打1分;而單寧含量和殼厚度的打分方式與之相反,因?yàn)閱螌幒吭降?,口感越好,殼厚度越小越方便食用。綜合評(píng)分越高,核桃品質(zhì)越好。以此來判斷核桃品質(zhì)的優(yōu)良,見表5。由表可知紙皮、扎71號(hào)和新溫81號(hào)得分大于89分,品質(zhì)較優(yōu);新巨豐、新烏417號(hào)和新萃豐得分在89~80分,品質(zhì)良好;而扎343、二巨豐、溫138號(hào)、新179號(hào)和渾巴士得分小于80分,品質(zhì)較差。
表5 各指標(biāo)綜合評(píng)分表/分
新疆地域廣闊,根據(jù)不同的需求選種合適的栽培品種。從選育多元化核桃品種來看:綜合11種核桃各指標(biāo)的優(yōu)劣情況表明:紙皮、扎71號(hào)和新溫81號(hào)綜合品質(zhì)較優(yōu)秀,溫138號(hào)和新萃豐略差些。新溫81號(hào)中總糖、蛋白質(zhì)、維生素E含量和碘價(jià)較高,此外,不僅出仁率較高,而且口感好;扎71號(hào)中纖維素、總糖、蛋白質(zhì)等指標(biāo)得分比新巨豐和扎343高,但單寧含量過高,口感較差;新萃豐中還原糖、維生素E和蛋白質(zhì)含量較高,具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值,可做為良種推廣;新179號(hào)中不飽和脂肪酸含量較高,并且還有較高的出仁率,因此可用作雜交育種。
根據(jù)現(xiàn)今的市場需求來看:為獲得高蛋白的良種有扎71號(hào)、新溫81號(hào)和新萃豐;口感較好的品種應(yīng)選種扎71號(hào)、新溫81號(hào)和渾巴士三個(gè)品種,不宜選擇含單寧量較高的新烏417號(hào)。以收獲油脂含量為目的品種應(yīng)選擇渾巴士、新巨豐和紙皮。帶殼銷售應(yīng)選種新萃豐、新巨豐、二巨豐和渾巴士。以銷售核桃仁為主應(yīng)選種出仁率較高的紙皮和溫138號(hào)。不同核桃品種脂肪酸組成一致,但各脂肪酸含量在品種間存在差異,為此選種不飽和脂肪含量較高的品種有新巨豐和扎343。比較不同品種中生育酚含量,篩選出維生素E含量高的核桃品種,如新溫81號(hào)、新萃豐和二巨豐。
不同的核桃品種,都有著比其他品種較好的指標(biāo),僅僅針對(duì)某一個(gè)品質(zhì)情況分析核桃品種的優(yōu)劣,則具有一定的片面性,為此,有必要將各品質(zhì)指標(biāo)(外觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì))的優(yōu)劣情況進(jìn)行綜合評(píng)述,以獲得真正意義上的優(yōu)良品種。結(jié)合最終得分情況來看:溫81號(hào)>扎71號(hào)>紙皮>新巨豐>新烏417號(hào)>新萃豐>扎343>二巨豐>溫138號(hào)>新179號(hào)>渾巴士。新紙皮、扎71號(hào)、新溫81號(hào)三個(gè)品種得分較高,說明綜合品質(zhì)較好,因此這三個(gè)品種可以作為今后阿克蘇地區(qū)的主要育種品種。