張傳光,羅 婷,贠新華,王凱博,彭明俊,方賢勝,溫紹龍
(1.云南省林業(yè)科學(xué)院,昆明 650204; 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院,昆明 650201)
乳木果(VitellariaparadoxaC.F. Gaertn.),屬于山欖科、牛油果屬,又名乳油木、牛油果、雪亞果,原產(chǎn)于烏干達(dá)、尼日利亞、布基納法索、馬里、塞內(nèi)加爾和幾內(nèi)亞等西非國(guó)家[1],是一種全樹(shù)都有較高科研價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物,也是一種亟待開(kāi)發(fā)的木本油料[2]。乳木果種仁脂肪含量高達(dá)45%~55%,乳木果油不皂化物含量高,具有高油溶性,并且安全無(wú)毒,從而賦予其特有的食用、藥用等價(jià)值,被化學(xué)家和藥物學(xué)家稱(chēng)為“植物油中的翡翠”[3-4]。乳木果油常被作為可可脂的替代品用于制作巧克力、糖果及烘焙食品。2017年乳木果油通過(guò)了國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)新食品的審查,成為我國(guó)一種新型的食品原料[5]。因乳木果油具有良好的皮膚滲透功能和防曬功能,可作為羊毛脂的替代品用于化妝品,作為滲透劑用于醫(yī)藥等[6-7]。
乳木果油產(chǎn)品進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)已有十余年時(shí)間,消費(fèi)市場(chǎng)不斷培育、發(fā)展、壯大,消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的興趣在穩(wěn)步增長(zhǎng),我國(guó)大量進(jìn)口乳木果油主要用于化妝品、洗滌用品中,食品領(lǐng)域應(yīng)用還不多,國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)體量在整個(gè)國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈中所占比例也很低[8]。乳木果油已被批準(zhǔn)為我國(guó)新資源食品,研究與開(kāi)發(fā)前景廣闊。本文就我國(guó)乳木果引種地的土壤等立地條件進(jìn)行調(diào)查,對(duì)引種53年的乳木果樹(shù)生長(zhǎng)指標(biāo)及種子的生物學(xué)特性進(jìn)行測(cè)定,并且分析比較引種地生境與原生境所產(chǎn)的乳木果油脂肪酸組成及含量的異同,為將來(lái)對(duì)其適生環(huán)境選擇、品種選育及開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。
乳木果于1964年7月從加納(西非)引種種植在元江縣林業(yè)局種苗站。依據(jù)生境地勢(shì)及山坡朝向差異,人為分為5個(gè)小區(qū),分別為A區(qū)(南坡)、B區(qū)(東南坡)、C區(qū)(山頂)、D區(qū)(西南坡)、E區(qū)(西坡),以研究不同坡向及坡位對(duì)其影響。
2017年10月收集自然成熟掉落于地面的果實(shí),去除果肉,自然晾干后測(cè)定種子基本特征及含油率。
主要試劑包括正己烷、氫氧化鈉、甲醇等;儀器與設(shè)備包括索氏抽提器、6890N氣相色譜儀(Agilent Technologies)、HP6890GC/5973MS氣相色譜-質(zhì)譜儀(Agilent Technologies)等。
1.2.1 引種區(qū)土壤及乳木果基本性狀測(cè)定
在各小區(qū)先去除20 cm厚的表土,用環(huán)刀采集土壤樣品進(jìn)行容重及土壤含石量分析;胸徑為上坡位離地1.3 m處的樹(shù)干直徑,用布圍尺進(jìn)行測(cè)量;65℃烘至恒重后測(cè)定種子的單粒重、種仁單粒重。
1.2.2 乳木果油的提取及脂肪酸組成分析
將乳木果種仁用萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎成20~40目的粉末,稱(chēng)量5.0 g種仁粉樣品,放入索氏抽提器的圓底燒瓶中,加入一定量的正己烷,將索氏抽提器安裝在恒溫水浴鍋上,加熱并冷凝回流提取乳木果油。提取結(jié)束后,將冷卻的提取液轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中蒸餾回收溶劑,濃縮液在恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干至質(zhì)量恒定后得到乳木果油。
乳木果油甲酯化方法及氣質(zhì)分析條件按照GB 5009.168—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》方法進(jìn)行。脂肪酸GC-MS定性與定量分析采用Wiley7n.1標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索進(jìn)行定性,通過(guò)氣相色譜法按色譜峰面積計(jì)算各組分的相對(duì)含量。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析
采用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,IBM SPSS Statistics進(jìn)行方差分析和LSD多重比較,Origin Pro 2016進(jìn)行圖形繪制。
引種區(qū)的土壤為燥紅土、平均含石量(>2 mm)11.9%、pH 5.96、有機(jī)質(zhì)2.25%、有效磷62.4 mg/kg、堿解氮6.3 mg/kg。
在引種區(qū)現(xiàn)存活乳木果樹(shù)887棵,其中A區(qū)(南坡)99棵、B區(qū)(東南坡)203棵、C區(qū)(山頂)121棵、D區(qū)(西南坡)289棵、E區(qū)(西坡,靠近山頂)175棵,不同坡向的乳木果樹(shù)平均胸徑差異見(jiàn)圖1。
注:圖中不同字母表示在P<0.05水平差異顯著。
由圖1可知,不同坡向的乳木果樹(shù)平均胸徑差異較大,D區(qū)(西南坡)乳木果樹(shù)的生長(zhǎng)最快(平均胸徑29.8 cm),顯著優(yōu)于A區(qū)(南坡)、E區(qū)(西坡)及C區(qū)(山頂)的乳木果樹(shù),而與B區(qū)(東南坡)差異不顯著。乳木果樹(shù)的平均胸徑為28.0 cm。現(xiàn)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)地勢(shì)比較平坦,而A區(qū)、E區(qū)的坡度較大,且C區(qū)、E區(qū)的土壤容重分別為1.70 g/cm3和1.73 g/cm3,大于A區(qū)、B區(qū)、D區(qū),分別為1.50、1.43 g/cm3和1.51 g/cm3。此外,B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)常被用作苗圃,有較為充足的水肥供給,可能是這3個(gè)區(qū)域乳木果樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)較好的原因。
不同的種植模式及水熱條件對(duì)乳木果樹(shù)的生長(zhǎng)及產(chǎn)量也有很大的影響。野生狀態(tài)下乳木果樹(shù)15年開(kāi)始結(jié)果,45年進(jìn)入盛產(chǎn)期,單株產(chǎn)量可達(dá)50 kg,100~200年處于穩(wěn)產(chǎn)期,200~400年進(jìn)入衰產(chǎn)期[9]。種植條件下水肥條件優(yōu)于野生環(huán)境,所以掛果期明顯提前,且產(chǎn)量也顯著提高[10-11],本研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。在云南的引種地,由于水肥條件優(yōu)于原生境野生環(huán)境,乳木果掛果提早了10年,且生長(zhǎng)速度和產(chǎn)量都優(yōu)于野生狀態(tài)[12]。將乳木果鮮果去皮后自然干燥或是65℃干燥至恒重,自然干燥的乳木果種子(果核)平均單粒重7.34 g,65℃干燥后乳木果種子平均單粒重4.97 g,種仁經(jīng)65℃干燥后平均單粒重3.47 g,種子產(chǎn)仁率為69.8%。
用索氏抽提法測(cè)得種仁含油率為60%,較原產(chǎn)地乳木果種仁脂肪含量(45%~55%[3])高。乳木果油的脂肪酸總離子流圖和脂肪酸組成及相對(duì)含量分別見(jiàn)圖2、表1。
圖2 乳木果油脂肪酸總離子流圖
由圖2和表1可知,云南引種乳木果油主要脂肪酸為油酸和硬脂酸,占比89.02%,不飽和脂肪酸含量為47.93%。除油酸、硬脂酸外,含量超過(guò)1%的脂肪酸有棕櫚酸3.22%、亞油酸5.41%、花生酸1.53%。其他脂肪酸含量占比為0.74%,分別是二十碳烯酸0.25%、山崳酸0.15%、二十四烷酸0.1%、十七烷酸0.08%、十九烷酸0.06%、十六碳烯酸0.05%、十五烷酸0.03%、肉豆蔻酸0.02%。
表1 乳木果油脂肪酸組成及相對(duì)含量
表2列出了不同產(chǎn)地乳木果油的脂肪酸組成情況。
表2 不同產(chǎn)地乳木果油脂肪酸組成比較[13] %
由表2可知,在原產(chǎn)地不同地理亞種乳木果油的脂肪酸組成差異很大,馬里產(chǎn)乳木果油更像可可脂[2],硬脂酸含量相對(duì)較低(31.1%),而棕櫚酸含量相對(duì)較高(19.0%),烏干達(dá)產(chǎn)乳木果油的油酸含量(59.3%)更接近橄欖油和油茶籽油[13-15],硬脂酸含量(26.4%)為所有產(chǎn)地乳木果油中最低,而油酸含量最高。此次研究結(jié)果表明,云南產(chǎn)乳木果油除硬脂酸含量(46.8%)稍高外,其他組分的含量基本與種源地相同。
不同的脂肪酸組成賦予乳木果油不同的用途,一般認(rèn)為飽和脂肪酸含量高的乳木果油不適合長(zhǎng)期食用,但可以用于糖果加工和化妝品,而作為普通食用油和可可脂的替代品一般都比較廉價(jià),目前,乳木果正經(jīng)歷著重新回歸高價(jià)值的化妝品市場(chǎng)。不飽和脂肪酸含量高的乳木果油與橄欖油和油茶籽油性質(zhì)相似,可用作優(yōu)質(zhì)的食用油。
乳木果非常適應(yīng)云南干熱河谷型生境,53年生乳木果樹(shù)的平均胸徑為28.0 cm,人工種植條件下乳木果可以提前10年掛果。在引種地,西南坡乳木果樹(shù)的長(zhǎng)勢(shì)要顯著優(yōu)于除東南坡的其他坡向。人工種植條件下,云南產(chǎn)乳木果種仁含油率高于原產(chǎn)地,乳木果油脂肪酸組成基本與種源地相同。原產(chǎn)地不同亞種乳木果油脂肪酸組成差異很大,要推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和適應(yīng)不同市場(chǎng)的需求,需引入更多的種質(zhì)資源。