徐丹 劉遠(yuǎn)征 張賀 李艷霞 馬蔚紅 劉馨怡 王甲水 劉進(jìn)平
摘? 要:本研究選用來自海南省儋州市及白沙縣的9種油梨品系(DL-F、FR-1、LY-C、LY-L、RK-1、RK-2、RK-3、RK-4、RK-5)作為研究對(duì)象,分別測(cè)定其礦質(zhì)元素、脂肪酸成分、維生素C、總酚、黃酮等31項(xiàng)重要果實(shí)品質(zhì)性狀,用火焰石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定果實(shí)中礦物質(zhì)含量,采用索氏抽提法提取油梨果肉中的油脂,用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定油脂中脂肪酸相對(duì)含量,根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油梨油的理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,用高效液相色譜法測(cè)定維生素C,用NaNO-AlNO-NaOH法和酒石亞鐵法測(cè)定黃酮及總酚等重要果實(shí)品質(zhì)指標(biāo),并對(duì)測(cè)得的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析比較。結(jié)果表明,不同油梨品系的大部分果實(shí)品質(zhì)性狀存在差異,9種油梨品系的油脂在密度和折射率上無顯著差異,不同品系油梨含有豐富的維生素C,但其含量無顯著差異;油梨果實(shí)的礦質(zhì)元素含量較高,其中鉀元素、磷元素以及油酸含量的測(cè)定結(jié)果與其他水果相比較,其含量較高,是評(píng)價(jià)油梨果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的重要指標(biāo)。聚類分析結(jié)果表明,在歐氏距離為5.0時(shí),可以將9個(gè)品系聚為4大類。第1類聚集了2個(gè)品系RK-2、RK-3,這2個(gè)品系碘價(jià)較高,皂化值很低;第2類聚集了5個(gè)品系,包括DL-F、LY-L、FR-1、RK-1、RK-4,這一類群的棕櫚酸、皂化值、含水量和維生素C含量較高;第3類只有1個(gè)品系LY-C,該品系的各個(gè)指標(biāo)均表現(xiàn)良好;第4類也只有1個(gè)品系RK-5,該品系果實(shí)品質(zhì)表現(xiàn)較差。綜上所述,通過對(duì)海南本地不同品系油梨的多項(xiàng)品質(zhì)性狀指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)合多種分析方法,綜合分析油梨各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo),可為海南地區(qū)油梨系統(tǒng)評(píng)價(jià)和品種改良提供參考。
關(guān)鍵詞:油梨;果實(shí)品質(zhì);聚類分析;綜合評(píng)價(jià)中圖分類號(hào):S667.9 ?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Comprehensive Evaluation of Quality Characteristics of Fruit from Different Avocado Strains
XU DanLIU YuanzhengZHANG HeLI Yanxia MA WeihongLIU XinyiWANG JiashuiLIU Jinping
1. Haikou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571101, China; 2. College of Tropical Crops, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China; 3. College of Horticulture and Landscape Architecture, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China
In this study, 9 avocado lines from Danzhou and Baisha, Hainan, China were selected as the research objects, namely DL-F, FR-1, LY-C, LY-L; RK-1, RK-2, RK-3, RK-4, RK-5. 31 important fruit quality traits, including mineral elements, fatty acid composition, vitamin C, total phenols, and flavonoids, of 9 varieties of avocados were determined. Graphite furnace atomic absorption spectrophotometer was used to determine the mineral content in the fruit. Soxhlet extraction was used to extract the oil in the avocado pulp. The relative contents of fatty acids in the oils and fats were determined by gas chromatography-mass spectrometry, the physicochemical properties of avocado oil were determined according to national standards, vitamin C was determined by high performance liquid chromatography, and important fruit quality indexes such as flavonoids and total phenolics were determined by NaNO-AlNO-NaOH method and ferrous tartrate method. Results showed that most of the fruit quality traits of different avocado lines were different. The oils of the nine lines had no significant differences in density and refractive index. The different avocado lines were rich in vitamin C, but there was no difference in its content. The fruits had a relatively high content of mineral elements. Compared with other fruits, the contents of potassium, phosphorus and oleic acid were relatively high, which is an important index for evaluating the nutritional content of avocado fruits. Cluster analysis results showed that when the Euclidean distance was 5, the varieties could be clustered into 4 categories. The first category included RK-2 and RK-3, which had high iodine value and low saponification value. The second category included DL-F, LY-L, FR-1, RK-1 and RK-4, which had higher palmitic acid, saponification value, water content and vitamin C content. The third category was LY-C, which performs well in all indicators. The fourth category was only RK-5, which had poor fruit quality. In summary, in this study, a comprehensive analysis of various quality traits of avocado was conducted in different lines from native Hainan, and several analytical methods may provide references for the systematic evaluation and variety improvement of avocado in Hainan. At the same time, the improvement and breeding of superior avocado cultivars should not only be evaluated for fruit quality, but also be combined with a wide range of indicators including disease resistance, fitness, and abundance of fruit, so that avocado cultivars with strong adaptability and suitable promotion can be screened.
avocado; fruit quality; cluster analysis; comprehensive evaluation
10.3969/j.issn.1000-2561.2022.04.009
油梨(Mill.)又稱為鱷梨、牛油果,為樟科(Lauraceae)鱷梨屬()的常綠植物,原產(chǎn)于中美洲的熱帶、亞熱帶地區(qū)。油梨果肉和種子均含有豐富的脂肪酸、蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等,脂肪酸含量能達(dá)到果實(shí)重量的3%~30%,其中80%左右為不飽和脂肪酸,這是區(qū)別其他水果的重要特征之一,且所含脂肪中,棕櫚酸含量與牛乳脂相當(dāng),易消化吸收,可以和奶油媲美,因而又有“森林黃油”的美稱。油梨果肉中的多酚和黃酮類物質(zhì)可以有效地清除人體內(nèi)的自由基,延緩人體細(xì)胞的衰老。近年來,油梨憑借其獨(dú)特的風(fēng)味和保健功能,越來越受到消費(fèi)者的關(guān)注和青睞,目前已在全球40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)栽培,全球70%的產(chǎn)量集中在墨西哥、智利、多米尼加、印度尼西亞、哥倫比亞、秘魯、美國(guó)、危地馬拉等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家。油梨于1918年首次引入我國(guó)臺(tái)灣省,其后海南、廣東、廣西、貴州、云南、四川等地均有栽培,目前云南已建成我國(guó)重要的油梨生產(chǎn)基地。自油梨引進(jìn)我國(guó)以來,經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇與人工選育,形成了規(guī)模龐大的油梨種質(zhì)資源,油梨果實(shí)品質(zhì)出現(xiàn)較大的分化,果實(shí)品質(zhì)直接影響果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益,在人民生活質(zhì)量不斷提高的情況下,培育高品質(zhì)油梨種質(zhì)是目前亟待開展的工作。
近年來,我國(guó)油梨的果實(shí)品質(zhì)分析研究逐漸起步,魏永贊等對(duì)12種引種油梨果肉品質(zhì)進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià);葛宇等對(duì)國(guó)內(nèi)油梨品種‘桂研10’的種子主要化學(xué)成分進(jìn)行了分析,并對(duì)國(guó)內(nèi)4個(gè)省份16份油梨果肉進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)及生物活性成分分析;李德友等分析了套袋對(duì)油梨生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響;葛宇等對(duì)7個(gè)油梨品系的脂肪酸成分進(jìn)行了分析。目前的研究主要集中在對(duì)油梨部分營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行單一的評(píng)價(jià),果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定較少,分析手段較為單一,未結(jié)合多種分析方法對(duì)油梨果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)分析。為了全面分析油梨果實(shí)品質(zhì),本研究在海南省最早種植油梨的地區(qū)采集油梨樣品,選取9種在果實(shí)外觀、果肉口感、果實(shí)品質(zhì)等方面具有特點(diǎn)的海南本地油梨品系為研究對(duì)象,對(duì)果實(shí)的礦質(zhì)元素、脂肪酸成分、維生素C、總酚、黃酮等31項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定與分析,比較這些油梨品系的果實(shí)品質(zhì)差異,并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),以期為海南油梨的品種評(píng)價(jià)和品種改良提供參考依據(jù)。
?材料
采自海南省儋州市南豐鎮(zhèn)和白沙縣的9種油梨品系,其中,DL-F、RK-1、RK-2、RK-3、RK-4、RK-5品系由海南省白沙縣大嶺農(nóng)場(chǎng)油梨種植戶提供,F(xiàn)R-1、LY-C、LY-L由海南省儋州市南豐鎮(zhèn)油梨種植戶提供。于7—9月果實(shí)成熟期采摘,選取果實(shí)大小及成熟度相似,且果實(shí)表面無明顯外傷及蟲害,每個(gè)品系采摘10個(gè)果實(shí),果實(shí)采收后,立刻送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣品處理。隨機(jī)選取3個(gè)果實(shí)進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。
?方法
1.2.1? 礦質(zhì)元素含量測(cè)定? 用氯化亞錫顯色法測(cè)定P元素,采用鉀鈉火焰光度法測(cè)定K元素,F(xiàn)e、Mn、Cu、Ca、Mg 5種元素采用PE 800火焰石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定,每份樣品測(cè)定3次。
1.2.2? 脂肪酸成分測(cè)定? 根據(jù)鄧澤元等的方法對(duì)油梨油進(jìn)行甲酯化,再將處理好的樣品進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜分析,分析條件為:以氮?dú)猓?9.99%)作為載氣,每次進(jìn)樣1?μL,分流比10∶1,進(jìn)樣溫度是250℃,儀器接口溫度300℃;程序分2個(gè)部分升溫,首先從150℃升至220℃,升溫速率為10℃/min,再?gòu)?20℃升至300℃,速率為5℃/min,3 min保持300℃不變。離子源溫度200℃,分辨率800,質(zhì)譜電離方式70?eV,加速電壓6 kV,掃描范圍50~450 /,每份樣品測(cè)定3次。
1.2.3? 理化指標(biāo)的測(cè)定? 折射率測(cè)定依據(jù)GB/T 5527—2010,黏度用Brookfield DV-1黏度儀測(cè)定,酸價(jià)測(cè)定依據(jù)GB/T 15689—2008,過氧化值測(cè)定依據(jù)GB/T 5538—2005,皂化值測(cè)定依據(jù)GB/T 5534—2008,碘值測(cè)定依據(jù)GB/T 5532—2008,每份樣品測(cè)定3次。
1.2.4? 內(nèi)含物的測(cè)定? 含水量采用烘干法進(jìn)行測(cè)定,含油量采用索氏抽提法進(jìn)行測(cè)定,灰分參照GB 5009.4—2016中的灼燒法進(jìn)行測(cè)定,維生素C采用GB 5009.86—2016中的2.6-二氯酚靛酚滴定法進(jìn)行測(cè)定,采用沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線代入法測(cè)定果實(shí)總酚含量,采用蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線代入法測(cè)定果實(shí)總黃酮含量,每份樣品測(cè)定3次。
?數(shù)據(jù)處理
采用Excel和SPSS 23.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
?不同品系油梨果實(shí)主要品質(zhì)性狀分析
測(cè)定結(jié)果表明(表1),不同品系的油梨果肉中常量元素存在差異,K、P、Ca元素的含量存在顯著差異,Mg元素?zé)o顯著差異。在9種油梨品系中,K元素含量最高的是LY-C,達(dá)297.36?mg/100?g,RK-5的含量最低,僅為99.25?mg/100?g;P元素含量最高的是LY-C,為53.68 mg/100?g,而RK-5的含量只有22.15?mg/100?g;Ca元素含量最高的是RK-4,最低是RK-3,分別是26.80、10.99 mg/100?g;Mg元素含量最高的是LY-C(2.36 mg/100?g)。不同品系的微量元素含量均是Fe>Cu>Mn。在這些品系中,礦質(zhì)元素含量從高到低均是K>P>Ca> Mg>Fe>Cu>Mn。
使用氣相色譜儀對(duì)油梨油脂進(jìn)行脂肪酸成分測(cè)定,由表1可知,共檢測(cè)到8種脂肪酸。其中油酸、棕櫚酸和亞油酸為主要脂肪酸。飽和脂肪酸占總脂肪酸的0.20%~35.10%,不飽和脂肪酸占總脂肪酸的64.90%~99.80%。不飽和脂肪酸主要為油酸和亞油酸,飽和脂肪酸主要為棕櫚酸。8種脂肪酸的平均含量由高到低為:油酸(45.049%)>棕櫚酸(23.054%)>亞油酸(15.110%)>棕櫚油酸(8.953%)>亞麻酸(5.166%)>硬脂酸(1.749%)>花生亞麻酸(0.069%)>肉豆蔻酸(0.023%)。9種油梨品系的不飽和脂肪酸均大于飽和脂肪酸,其中,油酸含量大于30%的品系有7個(gè),RK-5和RK-1的油酸含量分別高達(dá)66.59%和57.43%;亞油酸含量高于20%的品系有3個(gè),分別為DL-F、FR-1和RK-4。
9種油梨品系的油脂在密度和折射率上無顯著差異,密度在0.9010~0.9105?g/mL之間,折射率范圍在1.464~1.468之間。9種油梨的油脂黏度在14.80~19.00 cps之間,差異不顯著。而酸價(jià)變化較大,其中LY-L的酸價(jià)最高,為3.01?mg/g,DL-F的酸價(jià)最低,為0.14?mg/g。過氧化值為3.93~12.18 meq/kg,也存在顯著差異,其中RK-5的過氧化值最高。RK-2和RK-3的皂化值較低,分別為168 mg/g和185 mg/g,其余相差較小。碘價(jià)范圍在79.57~94.80 g/100g之間,碘價(jià)最高的是RK-2,最低的是RK-1。
9種油梨品系的含水量范圍為79.47%~ 82.98%;含油量存在顯著差異,含油量最低為FR-1(5.46%),最高為RK-5(11.45%);LY-L的灰分含量最高,為1.32%,RK-3的灰分含量最低為0.56%,其余的品系灰分含量差別不大;維生素C含量差異不顯著,含量在17.92~11.65?;mg/ 100?g之間。總酚含量差異顯著,而黃酮含量差異不明顯,LY-L的總酚含量最高,為51.10 mg/100?g,RK-1的總酚含量最低僅為13.71?mg/100?g,RK-5的黃酮含量最高,為29.09?mg/100?g,LY-L的黃酮含量最低,為12.36?mg/100?g。
?不同品系油梨聚類分析
基于9種油梨品系的31項(xiàng)生化成分含量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行聚類分析,聚類方法采用組間連接法,聚類區(qū)間為平方歐氏距離,結(jié)果見圖1。在歐氏距離5.0處可以將9種油梨品系分為4類。第1類聚集了RK-2、RK-3品系,這2個(gè)品系的黏度、K元素含量相似,碘價(jià)較高,皂化值低。第2類聚集了5個(gè)品系,包括DL-F、LY-L、FR-1、RK-1和RK-4,此類群的P、Ca元素含量較低,碘價(jià)較低,而棕櫚酸、皂化值、含水量和維生素C含量較高。第3類只有1個(gè)品系LY-C,該品系在各指標(biāo)中都表現(xiàn)優(yōu)良。第4類也只有1個(gè)品系RK-5,該品系果實(shí)品質(zhì)表現(xiàn)較差。
討論
油梨具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,含有豐富的不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素及多種維生素,且含油量豐富,是重要的木本油料樹種,在全球40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)均有種植。油梨屬于異型雜交植物,自國(guó)內(nèi)引進(jìn)油梨以來,經(jīng)過多年的自然選擇及人工選育,已經(jīng)形成了大量的油梨雜交種質(zhì)資源,遺傳因素的差異造成了油梨果實(shí)品質(zhì)的差異。因此,對(duì)油梨種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)分析有利于開展油梨種質(zhì)資源的改良和選育種工作。
本研究結(jié)果表明,不同油梨品系間的品質(zhì)性狀存在不同程度的差異。在不同油梨果肉中,常量元素存在差異,國(guó)外學(xué)者對(duì)‘Fuerte’和‘Hass’2個(gè)品種油梨果肉進(jìn)行礦質(zhì)元素含量測(cè)定,K元素的含量分別為494、539?mg/100?g,P元素含量分別為63.6、54.0?mg/100?g,Ca元素含量分別為20.6、23.2?mg/100?g,Mg元素分別為32.7、29.0?mg/100?g,與之相比,本研究中P元素和Mg元素含量略低,Ca元素含量相當(dāng),K元素的含量差異較大,但與GE等的測(cè)定結(jié)果相似。油梨果實(shí)中K元素含量較高,含量最高的品系是LY-C,達(dá)到了297.36?mg/100?g,甚至超過了香蕉中鉀的含量,是典型的高鉀水果。P元素同樣是油梨果實(shí)的一種重要品質(zhì)性狀,本研究測(cè)定的P元素含量與網(wǎng)紋甜瓜和黑棗中的P元素含量相當(dāng)。同時(shí),油梨含有豐富的以油酸為代表的不飽和脂肪酸,RK-5品系的油酸含量高達(dá)66.59%,這一結(jié)果與國(guó)外對(duì)‘Fortuna’和‘Collinson’測(cè)定的油酸含量接近,油酸作為單不飽和脂肪酸,有降低低密度脂蛋白和提高高密度脂蛋白的作用,能預(yù)防動(dòng)脈硬化,一般在堅(jiān)果類產(chǎn)品中含量較高,在國(guó)內(nèi)測(cè)定的花生和山核桃的油酸含量分別在40.1%~76.4%和63.40%~82.00%之間,而油梨中的油酸含量已經(jīng)接近堅(jiān)果類的油酸含量,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。本研究還對(duì)油梨油的理化性質(zhì)進(jìn)行了分析,油的密度、折射率、黏度等無明顯差異,而酸價(jià)為0.14~3.01 mg/g,國(guó)內(nèi)外測(cè)定的油梨油的酸價(jià)在0.21~25.31?mg/g之間,總體酸價(jià)較低。過氧化值為3.93~12.18?meq/kg,與SURUKITE、GALV?O等的測(cè)定結(jié)果相差較大,本研究測(cè)定的過氧化值總體偏高。本研究中維生素C含量在17.92~11.65?mg/100?g之間,高于VINHA等測(cè)定的維生素C含量,與加利福尼亞州的油梨檢測(cè)含量一致。本研究測(cè)得總酚含量與WANG等和VINHA等的結(jié)果相比含量較低,而黃酮含量與其測(cè)定結(jié)果一致,相較于果肉,油梨種子中總酚及黃酮含量可分別高達(dá)11.34?mg/g和19.00?mg/g,是獲取總酚及黃酮的較優(yōu)來源。通過比較分析可知,油酸、K元素、P元素是油梨果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的重要指標(biāo)。
聚類分析的結(jié)果也反映出不同油梨品系之間的親緣關(guān)系,親緣關(guān)系相近的油梨品系在果實(shí)品質(zhì)方面會(huì)有一定程度的相似,其品質(zhì)相近。在進(jìn)行多種品質(zhì)性狀指標(biāo)的判定時(shí),可以多方面對(duì)不同油梨品系果實(shí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果會(huì)更加全面可靠。優(yōu)良油梨品系的改良與選育不僅要對(duì)果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),還要結(jié)合果實(shí)的抗病性、適應(yīng)性、豐產(chǎn)性等多種指標(biāo)進(jìn)行全方位研究,這樣才能篩選得到適應(yīng)性強(qiáng),適宜推廣的油梨品種。
參考文獻(xiàn)