油橄欖鮮果中主要化合物隨成熟度的變化

鄧俊琳 劉 露 劉 泉 向春蓉 丁春邦 李 天 楊澤身

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院1， 雅安 625014) (四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院2， 成都 611130) (涼山州中澤新技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司3，西昌 615000)

油橄欖鮮果中主要化合物隨成熟度的變化

鄧俊琳1劉 露1劉 泉2向春蓉1丁春邦1李 天2楊澤身3

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院1， 雅安 625014) (四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院2， 成都 611130) (涼山州中澤新技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司3，西昌 615000)

為闡明油橄欖果實成熟過程中主要化合物的變化，探索最佳成熟度，本試驗以不同成熟度的皮瓜爾鮮果為材料，測定其蛋白質(zhì)、還原糖、粗脂肪、總多酚的含量，以及果油中主要的脂肪酸和角鯊烯的相對含量。結(jié)果表明，隨著成熟度的增加，蛋白質(zhì)含量無較大差異，還原糖先降低后略有升高，粗脂肪先升高后趨于平穩(wěn)，總多酚先降低后趨于平穩(wěn)；各種脂肪酸相對含量在整個成熟過程中變化不一致；油酸、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸是橄欖油中含量較高的脂肪酸；角鯊烯先升高后降低。利用主成分分析對油橄欖果實品質(zhì)進行綜合評價，第四成熟度為油橄欖果的最佳成熟度。

油橄欖 成熟度 脂肪酸組成 主成分分析

油橄欖(OleaeuropaeaL.)屬木犀科木犀欖屬常綠小喬木，又名洋橄欖、齊墩果，與油茶、油棕、椰子并稱為世界四大木本油料植物。原產(chǎn)于小亞細亞半島，后經(jīng)引種大量種植于西班牙、意大利、希臘等地中海國家，在我國主要分布于云南、甘肅、四川、陜西等省份[1]。油橄欖的主產(chǎn)品橄欖油，具有抗氧化、抗菌、抗癌等多種功能，有保健、美容和烹調(diào)等諸多用途，享有“液體黃金”、“食用植物油皇后”等美譽[2]。研究表明，橄欖油的優(yōu)良功效不僅與其脂肪酸組成有關(guān)，還與其含有的多酚、色素、甾醇、角鯊烯等生物活性成分有密切聯(lián)系[3-4]。影響橄欖油中化合物的組成及含量的因素很多，比如遺傳因子、氣候因子、土壤因子、加工手段、采收時間等[5-6]。Salvador等[7]研究發(fā)現(xiàn)，收獲時間對橄欖油產(chǎn)量、質(zhì)量、穩(wěn)定性、感官特性有重要影響。Dag等[8]提出，油橄欖果中的生育酚、角鯊烯、多酚、甾醇等活性物質(zhì)及脂肪酸組成隨成熟度增加表現(xiàn)出顯著差異，但不同品種差異不一定相同。

我國油橄欖產(chǎn)業(yè)正處于發(fā)展時期，但成熟度對油橄欖果中化合物的影響鮮有報道，本研究測定了不同成熟度皮瓜爾鮮果中蛋白質(zhì)、還原糖、粗脂肪、總多酚的含量，以及主要的脂肪酸和角鯊烯的相對含量，旨在闡明這些化合物隨成熟度的變化情況，以期為油橄欖果的最佳采收期以及合理開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

油橄欖鮮果：以生長表現(xiàn)良好的皮瓜爾品種為研究對象(2013年6～10月采自四川西昌的北河油橄欖基地)，取6個成熟度的鮮果，成熟度以果皮、果肉色澤區(qū)分[7]：果皮青綠為第一成熟度，果皮黃綠為第二成熟度，果皮少半紫為第三成熟度，果皮多半紫為第四成熟度，果皮全紫果肉白色為第五成熟度，果肉少半紫為第六成熟度。去核，液氮輔助研磨至均勻粉末，-80 ℃儲存?zhèn)溆?。福林酚、DNS試劑：購于成都市科龍化工試劑廠；所用試劑均為分析純。

UV-1750分光光度計、GCMS-QP2010 Ultra氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：日本島津公司；Kjeltec 8200凱氏定氮儀:丹麥Foss公司；KQ-300GDV恒溫數(shù)控超聲波清洗器：昆山舒美超聲儀器有限公司；LGJ-10冷凍干燥機：北京四環(huán)科學(xué)儀器廠；SOX500脂肪酸測定儀：濟南海能儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 蛋白質(zhì)、還原糖、粗脂肪、總多酚的測定

蛋白質(zhì)測定：采用凱氏定氮法，參照國標(biāo)GB 5009.5—2010。取適量鮮果粉末于消化管中，分別加入一顆消煮片(0.5 g CuSO4×5H2O，4.5 g K2SO4)，10 mL濃H2SO4，在消化爐上高溫(溫度為420 ℃)消煮至溶液無色。蒸餾，鹽酸滴定。

還原糖測定：采用DNS顯色法[9]，稍加改動。取鮮果粉末適量加蒸餾水于80 ℃水浴提取2 h，離心，上清液定容，取待測液0.2 mL，加0.8 mL水，搖勻，再加1.5 mL DNS試劑搖勻，靜置10 min，沸水浴10 min，流水冷卻，540 nm檢測吸光值。以葡萄糖質(zhì)量濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程：Y=0.008 3X-0.257 4(R2=0.998 1，線性范圍40～200 μg/mL)。

粗脂肪測定：油橄欖鮮果于105 ℃烘至恒重，打碎，以石油醚為提取溶劑，采用索氏提取裝置，在85 ℃提取6 h，根據(jù)所得油的質(zhì)量和所取打碎干果質(zhì)量計算相應(yīng)的粗脂肪含量。

總多酚測定：采用Folin-Ciocalteu法[10]，稍加改動。取適量鮮果粉末加80%甲醇于超聲波浸提，離心，上清液定容，取待測液100 μL，加3 mL蒸餾水搖勻，再加0.2 mL福林酚試劑搖勻，約5 min左右后加0.8 mL 10%的碳酸鈉溶液混勻，避光反應(yīng)1 h，于765 nm檢測吸光值。以沒食子酸質(zhì)量濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程：Y=0.002 9X+0.009 4(R2=0.998 9，線性范圍50～250 μg/mL)。

1.2.2 橄欖油中脂肪酸及角鯊烯百分含量測定

油脂的提?。悍Q取冷凍干燥的粉末5 g，加入適量石油醚，于4 ℃浸提24 h，除去石油醚，收集油脂。

甲酯化：用移液器移取50 μL 橄欖油于試管中，加入4.5 mL正己烷溶解，再加入4.5 mL 1mol/L的氫氧化鉀的甲醇溶液，混勻后靜置10 min，待分層，取上清液，無水碳酸鈉除水，過濾，氣相色譜法測定。

氣相色譜條件：12423 Rtx-Wax(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱；載氣為氦氣；FID檢測器；進樣口溫度：245 ℃；升溫程序：初始溫度60 ℃，保持5 min；15 ℃/min 升至150 ℃，保持1 min；3 ℃/min升至230 ℃，保持7 min；分流比20∶1；進樣量1 μL。

質(zhì)譜條件：EI離子源，電子能量70 eV; 溶劑延遲3 min; 離子源溫度 230 ℃; 質(zhì)量掃描范圍(m/z) 35～650 u。

組成成分以峰面積歸一法計算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)試驗的平均值，應(yīng)運Microsoft Excel 2010、SPSS 20、Origin 9.0對數(shù)據(jù)進行處理、分析和作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 蛋白質(zhì)、還原糖、粗脂肪、總多酚含量

由圖1可知，在整個成熟過程中，蛋白質(zhì)含量均保持在穩(wěn)定水平，平均含量2.249 mg/g。還原糖含量呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢，含量最高為第一成熟度46.086 mg/g，第一成熟度到第二成熟度含量快速降低，之后減速變緩，第四成熟度達最低為13.209 mg/g，之后含量又開始增加。粗脂肪含量隨著成熟度增加先快速上升，從第二成熟度開始增速減緩，在第六成熟度稍有下降，最高為第五成熟度69.359%，最低為第一成熟度3.559%。由此推測，還原糖可能參與了果實成熟初期油脂的合成，導(dǎo)致大量還原糖的消耗，而成熟后期，油脂合成減緩，還原糖消耗速率小于合成速率使總量增加。Cecchi等[11]對粗脂肪和還原糖之間的關(guān)系也有相近的報道。

油橄欖中主要的多酚類化合物為橄欖苦甙、羥基酪醇、蘆丁、木犀草素、毛蕊花糖苷等[12]。多酚類化合物對橄欖油的風(fēng)味、穩(wěn)定性、活性功能有重要影響，因此被當(dāng)作評價最佳采收期的重要指標(biāo)之一[13]。由圖1可知，總多酚含量先下降后趨于平穩(wěn)，這一結(jié)果與Morelló等[14]的一致。磷酸烯醇式丙酮酸和赤蘚糖-4-磷酸是大部分酚類化合物的合成前體[15]，而這些前體物質(zhì)又與糖代謝、脂代謝和氨基酸代謝有關(guān)，這可能是總多酚含量在油橄欖成熟過程中減少的主要原因。

圖1 油橄欖鮮果中還原糖、蛋白質(zhì)、粗脂肪、總多酚含量隨成熟度的變化

2.2 脂肪酸組成及角鯊烯相對含量

由表1可知，橄欖油中油酸含量最高，其次為棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸、角鯊烯，花生酸、花生烯酸、二十二烷酸、二十四烷酸含量較低。油酸與棕櫚酸含量均為先下降后上升；亞油酸在整個成熟過程中處于波動性變化；亞麻酸、二十二烷酸、二十四烷酸均為先下降后上升再下降；棕櫚油酸、硬脂酸、花生酸、花生烯酸含量均為先上升后下降。變化幅度最大的為油酸(7.05%)，其中第一成熟度質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(64.2%)，第四成熟度最低(57.15%)；變化幅度最小的為二十二烷酸(0.18%)，第四成熟度質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(0.45%)，第六成熟度最低(0.27%)。此外，花生酸、花生烯酸、二十四烷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化幅度均小于1%，棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸等質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化幅度均大于3%。

角鯊烯是一種鏈狀三萜化合物，是膽固醇類生物合成的中間產(chǎn)物，為皮膚表面多不飽和脂質(zhì)的主要成分，有抗衰老、抗腫瘤等功效[16]。角鯊烯在植物中分布較廣，但含量較低，研究表明角鯊烯是影響橄欖油品質(zhì)的重要化合物[17]。本試驗中，隨著成熟度增加，角鯊烯含量先增加后降低(見表1)，這與Sakouhi等[18]的研究結(jié)果一致。這可能與角鯊烯參與固醇和三萜類化合物的生物合成有關(guān)[19]。

表1 不同成熟度油橄欖果油的主要脂肪酸和角鯊烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

2.3 主成分分析

將15個單項指標(biāo)分別命名為V1、V2、V3……V15，利用SPSS軟件進行主成分分析，得到主成分個數(shù)及累積方差貢獻率，如表2所示。第一主成分的貢獻率為63.724%，第二主成分的貢獻率為22.283%，第三主成分的貢獻率為7.905%，前3個主成分的累積方差貢獻率達到93.912%，說明這3個主成分能夠代表15個指標(biāo)的絕大部分信息。

表2 主成分累積方差貢獻率

注：V1，蛋白質(zhì)；V2，還原糖；V3，粗脂肪；V4，總多酚；V5，棕櫚酸；V6，棕櫚油酸；V7，硬脂酸；V8，油酸；V9，亞油酸；V10，亞麻酸；V11，花生酸；V12，花生烯酸；V13，二十二烷酸；V14，二十四烷酸；V15，角鯊烯。

15個指標(biāo)的主成分分析散點圖如圖2所示。由圖可知，第一主成分上的主要物質(zhì)是還原糖、粗脂肪、總多酚、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、花生酸、花生烯酸、角鯊烯，第二主成分上的主要物質(zhì)是亞麻酸、二十二烷酸、二十四烷酸，第三主成分上的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)和亞油酸。第一主成分方差貢獻率最大，所以第一主成分上的指標(biāo)對油橄欖果實品質(zhì)影響較大。

圖2 油橄欖果中主要化合物的主成分分析

根據(jù)主成分的特征向量和特征值，計算主成分得分，得到不同成熟度在主成分分析圖上的分布，如圖3所示。第一、三、四成熟度油橄欖主要化合物主要存在于第一主成分，第二、五成熟度的主要化合物主要存在于第一、二主成分，第六成熟度主要化合物主要存在于第二主成分。第一成熟度與其他成熟度的油橄欖在第一主成分分析圖上距離較遠，說明油橄欖經(jīng)過不同階段的成熟后，化合物種類和含量產(chǎn)生較大變化。

圖3 不同成熟度油橄欖在主成分分析圖上的分布

依據(jù)每個成熟度3個主成分得分排序(表3)，綜合主成分分值越高，綜合品質(zhì)越好，得分最高為第四成熟度，因此選擇第四成熟度為油橄欖果實的最佳成熟度，與該成熟度果實品質(zhì)關(guān)聯(lián)度較大的物質(zhì)是還原糖、粗脂肪、總多酚、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、花生酸、花生烯酸、角鯊烯、亞麻酸等。

3 結(jié)論

在整個成熟過程中，蛋白質(zhì)含量較穩(wěn)定；還原糖先降低后上升，粗脂肪先快速增長后趨于平穩(wěn)，總多酚先下降后趨于平穩(wěn)。橄欖油中含量較高的脂肪酸為油酸、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸等。各種脂肪酸變化趨勢并不完全一致；變化幅度最大為油酸，變化幅度最小為二十二烷酸；角鯊烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)先升高后降低，質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高時為2.71%，最低時為0.69%。對15個指標(biāo)進行主成分分析，結(jié)果表明還原糖、粗脂肪、總多酚、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、花生酸、花生烯酸、角鯊烯對油橄欖果實的成熟影響較大，依據(jù)主成分得分綜合排序，第四成熟度為皮瓜爾的最佳成熟度。不同品種可能有不同的最佳成熟度，而關(guān)于最佳采收期，應(yīng)對成熟度、降雨、溫度等綜合評價確定。對于我國栽種的不同品種的油橄欖，其最佳成熟度有待進一步研究。

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Effect of Ripening Stages on the Main Compounds of Olive Fresh Fruit

Deng Junlin1Liu Lu1Liu Quan2Xiang Chunrong1Ding Chunbang1Li Tian2Yang Zeshen3

(College of Life Sciences, Sichuan Agricultural University1,Ya′an 625014)(College of Agronomy, Sichuan Agricultural University2, Chengdu 611130)(Liangshan Zhongze New Tech Development Co.Ltd3, Xichang 615000)

The aim of this paper was to study the effect of the ripening stage on the main components, which determain oil quality, as well as to explore an optimum harvesting time for olives. The contents of protein, reducing sugar, crude fat, total polyphenols, main fatty acids and squalene in different ripening stage of Picual fresh fruits were studied. The result showed that, with increasing of ripening stages, the protein contents had slight fluctuated. The contents of reducing sugar had slight increased after an intensive decline, crude oils had stabilized after a rapid increase and total polyphenols had stabilized after an initial decline. The main fatty acids showed inconsistent changes in all ripening stage. Olive oil was mainly composed of oleic acid, palmitic acid, linoleic acid and stearic acid. Squalene declined after initial increase. The principal component analysis of the comprehensive quality indicated that fourth ripening stages were the best maturity for olives.

olive, ripening stage, fatty acid composition, principal component analysis

S565.7

A

1003-0174(2016)10-0073-05

四川省科技廳科技支撐計劃(2013NZ0047)

2015-01-26

鄧俊琳，女，1988年出生，碩士，油橄欖優(yōu)良品種選育

丁春邦，女，1966年出生，教授，種質(zhì)資源研究