福建福州橄欖品質(zhì)特征及其與地質(zhì)背景的關(guān)系

鐘和清

(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州，350013)

橄欖(Canariumalbum(Lour.) Raeusch.)是福建省級名特優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品，是福州市最具地方特色的水果，深受人們喜愛。福州橄欖種植區(qū)主要分布于閩侯縣和閩清縣內(nèi)閩江兩岸，主栽品種有惠圓、長營、自來圓、檀香、檀頭、甜欖等。近年來，隨著鮮食甜橄欖培育成功和橄欖銷售市場的逐步擴大，橄欖市場需求越發(fā)強勁，福州橄欖種植面積逐年擴大。至2018年底，福州橄欖種植面積約為8666.6公頃(13萬畝)，橄欖產(chǎn)量超過7萬t，閩江沿岸已成為中國最大的橄欖集中種植區(qū)。

橄欖果實品質(zhì)主要包括外觀和口感[1]，外觀主要包括果實疤痕、整齊度、形狀與大小、色澤等，口感是建立在果實理化性質(zhì)上的感官測評，但由于缺乏理化性質(zhì)與口感的相關(guān)性研究，因而仍以感官測評為主[2]，即從果肉質(zhì)地、化渣程度、風(fēng)味、回甘程度等方面進(jìn)行評價[3]。橄欖理化指標(biāo)眾多，包含總糖、總多酚、總黃酮、氨基酸、有機酸、可溶性固形物、膳食纖維、單寧、揮發(fā)油、可食率等[4]。目前國內(nèi)外并沒有對橄欖品質(zhì)綜合指標(biāo)進(jìn)行確定，但一些研究者認(rèn)為可將橄欖理化指標(biāo)簡化為與橄欖口感相關(guān)的3個指標(biāo)，即多酚、含水率和總糖[5]。此次研究選擇了橄欖果實中總糖、總多酚、總黃酮、氨基酸、有機酸、含水率等6項理化指標(biāo)進(jìn)行研究，結(jié)合橄欖種植地地質(zhì)背景，首次從橄欖種植地地質(zhì)背景的角度分析了其對福州橄欖品質(zhì)的影響。

1 研究區(qū)概況

1.1 橄欖種植情況

福州橄欖種植區(qū)主要分布在閩江下游兩岸，以閩侯、閩清兩縣的種植面積最大，產(chǎn)量最多。閩江下游兩岸200 m以下地區(qū)由于受到“閩江水體熱效應(yīng)”等的影響，極少發(fā)生凍害，是區(qū)內(nèi)最適合橄欖經(jīng)濟栽培的區(qū)域[6]。該區(qū)沿岸水系發(fā)達(dá)，土層深厚，土壤肥沃，為典型的亞熱帶季風(fēng)性氣候，海拔、年均氣溫、降雨量、日照時間等最適合橄欖生長。

閩侯縣是中國橄欖原產(chǎn)地之一，在1996年就被國務(wù)院授予“中國橄欖之鄉(xiāng)”稱號，全縣除3個山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)外其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)均種植橄欖，主栽品種有惠圓、自來圓、檀香、檀頭、長營，以及梅埔二號、靈峰等甜橄欖品種。閩清縣橄欖種植歷史悠久，是全國著名的橄欖主產(chǎn)區(qū)，主栽品種有長營、自來圓、惠圓、檀香、檀頭、羊矢，以及近年逐步改良或培育的靈峰橄欖、德仕種、梅埔二號、清欖1號(小個子)等十多個橄欖鮮食品種。

1.2 橄欖種植區(qū)地質(zhì)背景

閩江下游沿岸橄欖種植區(qū)地質(zhì)背景以晚侏羅世南園組火山巖為主，其他地層和巖體占比例均較小。晚侏羅世南園組火山巖呈大規(guī)模面狀分布，從閩侯城關(guān)至調(diào)查區(qū)西北部水口電站均有分布，可分為第二段、第三段、第四段和碎斑熔巖段。灰色酸性粒狀(隱晶狀)碎斑熔巖主要見于閩清縣梅溪鎮(zhèn)閩江兩岸，小箬鄉(xiāng)周邊也有小面積分布。早白堊世黃坑組和寨下組主要分布于調(diào)查區(qū)東南部鴻尾和竹岐一帶。侵入巖體(脈)呈零星分布，出露規(guī)模較大的有晚侏羅世花崗閃長巖和石英閃長巖，以及早白堊世晶洞堿長花崗巖。第四紀(jì)沖(洪)積層主要集中見于閩侯縣城關(guān)、白沙、鴻尾、竹岐等地(1)福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州市幅1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，2007。(圖1)。

圖1 福州橄欖種植區(qū)地質(zhì)背景簡圖及橄欖樣品分布Fig.1 Geology and olive sample distribution map of olive planting area in Fuzhou city

2 采樣與測試方法

2.1 橄欖品種及樣本數(shù)量

為了使樣本具有較好的代表性，此次選擇了惠圓、長營、檀香、梅埔二號和靈峰橄欖等5個品種的果實為研究樣本，這5個橄欖品種均為福州目前種植面積較大，產(chǎn)量較高，且市場熱銷的橄欖品種。共計采集51份橄欖果實樣品，樣品分布于閩侯縣和閩清縣的34個橄欖園中(圖1)。其中，采集樣品惠圓橄欖7份、長營橄欖9份、檀香橄欖3份、梅埔二號18份和靈峰橄欖14份。采樣位置的確定主要是依據(jù)不同的地質(zhì)背景，確保在不同的地質(zhì)背景區(qū)域均采集到代表性樣品。調(diào)查區(qū)地質(zhì)背景以晚侏羅世南園組火山巖為主，該巖性區(qū)橄欖園多，因此樣本數(shù)量多，而調(diào)查區(qū)火山熔巖和沉積巖分布范圍有限，對應(yīng)的樣本數(shù)量少。

2.2 樣品采集時間及方法

橄欖樣品采集時間視不同橄欖品種的采收期而定，總共分4個批次?；輬A橄欖和長營橄欖成熟期較早，約在每年9～10月份，采樣時間為2018年10月中下旬。梅埔二號和檀香橄欖成熟期在每年11～12月份，采樣時間為2018年11月中旬。鮮食甜橄欖品種靈峰橄欖的成熟期較晚，一般在每年冬至前后，采樣時間為2018年12月底。

為了確保采集橄欖樣品的代表性，在每個采樣點附近隨機選擇樹勢一致、無病蟲害和無機械損傷的3～5株同一品種的橄欖樹，每株采集約0.5 kg橄欖果實，組成一個混合樣。樣品鮮重1.5～2.5 kg，樣品用保鮮網(wǎng)袋裝，貼上標(biāo)簽，寫上樣品號，均在采集完3 d之內(nèi)送達(dá)實驗室。

2.3 樣品測試方法

此次橄欖品質(zhì)指標(biāo)中氨基酸、水分、有機酸、總糖含量測定采用的“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)系列”4項標(biāo)準(zhǔn)測定，分別是食品中氨基酸的測定[7]，食品中水分的測定[8]；食品中有機酸的測定[9]；食品中多元素的測定[10]；食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定。

橄欖中總多酚的提取和分離采用歐陽玉祝等人提出的超聲輔助和大孔樹脂吸附相結(jié)合的方法[11]，總黃酮的測定采用李勝華等人提出的采取乙醇為溶劑超聲波輔助提取工藝[12]。

3 結(jié)果與分析

3.1 福州橄欖品質(zhì)總體特征

據(jù)此次測試的51份橄欖果實樣本品質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計參數(shù)(表1)。含量變異系數(shù)相對較大的是總多酚、有機酸和氨基酸，其變異系數(shù)分別為0.32，0.30和0.29?？偠喾雍陀袡C酸為決定橄欖酸澀度的物質(zhì)，其變異系數(shù)較大表明橄欖的酸澀度易受橄欖品種或土壤環(huán)境等綜合因素的影響?？傸S酮和含水率的變異系數(shù)較小，為0.16和0.02，表明橄欖中總黃酮及水分含量較穩(wěn)定。

表1 福州橄欖品質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計參數(shù)

3.2 不同橄欖品種的品質(zhì)差異

不同橄欖品種的總糖和總多酚含量差異較大，總黃酮、有機酸和氨基酸含量差異較小。不同品種橄欖的理化指標(biāo)(表2)。

表2 福州不同品種橄欖品質(zhì)指標(biāo)比較

橄欖果實中的總糖包括蔗糖、葡萄糖和果糖，以蔗糖為主，總糖含量決定了橄欖甜味[13]。5個品種橄欖中總糖含量由高到低順序為靈峰>梅埔二號>長營>檀香>惠圓，靈峰橄欖的總糖含量最高(4.61%)，惠圓橄欖的總糖含量最低(2.26%)，靈峰橄欖的總糖含量是惠圓橄欖的2.04倍。

多酚為橄欖果實中次生代謝形成的一類化合物，具有優(yōu)良的生理活性，以及明顯的澀味和苦味[14]。5個品種橄欖中總多酚含量由低到高的順序為靈峰<梅埔二號<檀香<惠圓<長營，靈峰橄欖的總多酚含量最低(1.18%)，長營橄欖的總多酚含量最高(1.79%)。

總糖/總多酚比值的大小決定了橄欖甜度和澀味，其值越大，橄欖甜度越好，澀味越弱，綜合品質(zhì)越高。5個品種橄欖中總糖/總多酚比值由大到小順序為：靈峰>梅埔二號>檀香>長營>惠圓，靈峰橄欖的總糖/總多酚值最大，為3.92，惠圓最小為1.26。

總黃酮含量最高的是長營橄欖為0.33 %，檀香橄欖總黃酮含量最低，為0.24 %?？傮w而言，各橄欖品種中總黃酮含量差異較小。

有機酸含量最高的惠圓橄欖為1.18 %，有機酸含量最低的是梅埔二號，為0.75 %。

氨基酸是決定果實回甘和鮮味的物質(zhì)，5個橄欖品種的氨基酸含量差異不大。梅埔二號的氨基酸含量最高，其值達(dá)到1.64%。靈峰橄欖的氨基酸含量普遍較低，其平均為1.29%，明顯低于其他橄欖品種。

含水率也是橄欖品質(zhì)的一項重要指標(biāo)，惠圓橄欖和梅埔二號橄欖的水分較高，含量分別為84.41%和84.14%。長營橄欖含水率最低為81.29%。

結(jié)合各橄欖品種的鮮食口感可知，5個測試的橄欖品種中，靈峰橄欖的綜合品質(zhì)最高，其品質(zhì)特點為糖分含量高、多酚類含量低、氨基酸含量相對較低，口感上肉質(zhì)脆、回甘較好，適合鮮食。梅埔二號橄欖糖分含量較高、多酚類含量較低、氨基酸含量和含水率最高，口感較脆、回甘較好、水分充足，適合鮮食；檀香橄欖各項品質(zhì)較均衡，口感特點是先澀后甘，回甘濃厚，也適合鮮食；長營橄欖多酚含量最高，口感較酸澀，化渣率低，較適合加工；惠圓橄欖中糖分低，多酚和有機酸含量較高，其果肉厚實，口感較酸，較適合加工。

3.3 橄欖品質(zhì)與地質(zhì)背景的關(guān)系

此次研究采集的51份橄欖樣品分布于全區(qū)12個地質(zhì)單元。由于同一類型的地質(zhì)單元中巖石地球化學(xué)元素含量特征相近，其形成的土壤也有較接近的地球化學(xué)特征，為了便于研究，將這12個地質(zhì)單元按火山碎屑巖、火山熔巖、侵入巖和沉積巖分成4個大類，并統(tǒng)計了不同地質(zhì)背景中橄欖樣品各測試指標(biāo)的平均值(表3)。

表3 福州不同地質(zhì)背景中橄欖品質(zhì)特征對比

總體上，火山熔巖區(qū)，即區(qū)內(nèi)的晚侏羅世南園組碎斑熔巖段內(nèi)種植的橄欖綜合品質(zhì)最高，其總糖含量高，總多酚含量低，含水率高，總糖/總多酚比值最大，達(dá)3.13。其次是火山碎屑巖，區(qū)內(nèi)主體為大面積分布的南園組第三段火山碎屑巖，其中產(chǎn)出的橄欖總糖含量較高，總多酚含量較低，總糖/總多酚比值也較大，達(dá)2.53。沉積巖區(qū)產(chǎn)出的橄欖糖分含量最低，總多酚含量最高，其含水率較高，總糖/總多酚比值最小，為1.69，綜合品質(zhì)較差。

不同侵入巖區(qū)產(chǎn)出橄欖品質(zhì)差異較大，其中晚侏羅世花崗斑巖和晚侏羅世花崗閃長巖背景區(qū)產(chǎn)出的橄欖綜合品質(zhì)較好，其余侵入巖區(qū)產(chǎn)出橄欖的糖分含量不高，總糖/總多酚含量較低，橄欖含水率較低，綜合品質(zhì)一般。

前述研究可知，不同品種橄欖的品質(zhì)差異較大，為了排除橄欖品種對橄欖品質(zhì)統(tǒng)計值的影響，此次單獨選擇了樣本數(shù)量較多的梅埔二號橄欖進(jìn)行分析，統(tǒng)計了火山碎屑巖、火山熔巖和侵入巖等地質(zhì)背景中梅埔二號橄欖品質(zhì)參數(shù)(表4)。由于沉積巖區(qū)采集的梅埔二號橄欖樣品僅有1件，統(tǒng)計學(xué)意義不足，予以剔除。

表4 福州不同地質(zhì)背景中梅埔二號橄欖品質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計

據(jù)表4可知，火山熔巖中種植的梅埔二號橄欖總糖含量高，總糖/總多酚的比值較大，達(dá)4.21，其含水率也較高。火山碎屑巖中種植的梅埔二號橄欖總糖含量一般，但由于總多酚含量低，其總糖/總多酚比值仍然較高，為2.67。侵入巖區(qū)種植的橄欖總糖/總多酚比值較小，為2.33。統(tǒng)計結(jié)果與全區(qū)橄欖品質(zhì)指標(biāo)在不同地質(zhì)背景中的統(tǒng)計特征類似。

4 討論與結(jié)論

4.1 橄欖果實品質(zhì)影響因素

橄欖果實品質(zhì)的影響因素眾多，除了橄欖品種本身的特性之外，還與橄欖種植地氣候條件、土壤條件、地質(zhì)背景，果園管理情況等息息相關(guān)。氣候條件主要指氣溫、降雨、光照和凍害，地質(zhì)背景主要包括巖石類型、巖性和巖石風(fēng)化程度等，土壤條件主要包括土壤元素含量、pH值等，果園管理情況包括果樹種植密度、樹齡、施肥、病蟲害防治等諸多人為性因素。

福州橄欖種植區(qū)位于閩江下游兩岸，為典型的亞熱帶季風(fēng)性氣候區(qū)，氣溫、降雨和光照均較適合橄欖生長，地質(zhì)背景主要為晚侏羅-早白堊世火山碎屑巖，局部零星出露晚侏羅-早白堊世碎斑熔巖和各類侵入巖體，基巖風(fēng)化后形成的土壤土層深厚，土質(zhì)肥沃，土壤pH 微酸。這些因素共同造就了優(yōu)良的橄欖生長條件。

4.2 土壤地質(zhì)背景對橄欖品質(zhì)的影響機理

地質(zhì)背景決定了巖石類型，而巖石類型又是生態(tài)地質(zhì)條件的主導(dǎo)因素。巖石中的礦物及其化學(xué)成分是土壤化學(xué)組成的本源，是構(gòu)成土壤的基本材料, 也是植物礦質(zhì)營養(yǎng)元素的最初來源[15-16]。通過“巖→土壤→橄欖果實”的路徑，各類元素不斷從巖石向橄欖果實中遷移和累積。

研究區(qū)產(chǎn)出橄欖綜合品質(zhì)最高的地質(zhì)體是晚侏羅世南園組碎斑熔巖、晚侏羅世潛花崗斑巖和晚侏羅世花崗閃長巖，均為晚侏羅世巖漿侵入或侵出作用的產(chǎn)物，主體呈連續(xù)面狀分布于閩清縣城以北至小箬鄉(xiāng)小箬村之間閩江兩岸一重山范圍內(nèi)，其風(fēng)化形成的土壤中各類養(yǎng)分能更好地滿足橄欖生長需要，加上適宜的地形地貌、光照和氣候等條件，造就了該區(qū)優(yōu)良的橄欖生長立地條件，其產(chǎn)出的橄欖綜合品質(zhì)最高。