符海泉,杨伟波,李东霞,徐中亮,尹欣幸,张 宁
(中国热带农业科学院椰子研究所/国家花生工程技术研究中心海南花生科研工作站/海南省热带油料作物生物学重点实验室,海南 文昌 571339)
花生是全球最重要的四大油料作物之一,在油料作物中排名第2位,在世界油脂生产中具有重要地位[1]。我国华南地区花生播种面积和产量分别占全国总量的15.5% 和11.5%,已成为该区第一大油料作物[2]。近年来,随着生活水平的提高,对花生品质要求越来高。珍珠豆型花生皮薄、口感香甜,一直为人们所喜爱。
脂肪酸组成对花生籽粒的营养品质和加工特性有着非常重要的影响,是油料品质评价的重要指标之一,前人对高脂肪、高蛋白、高油酸等不同类型品种脂肪酸积累研究结果认为,粗脂肪积累速度表现先快后慢的趋势,成熟期油酸含量同比最大,其次为亚油酸[3-6]。但有关珍珠豆型花生品种脂肪酸含量变化的研究较少。
本研究以珍珠豆型海南粉皮小粒花生、海南红皮小粒花生和桂花36花生为材料,探讨珍珠豆型花生籽仁发育过程中脂肪酸含量的变化规律,旨在为利用地方花生品种(系)、适时收获和高产优质栽培提供理论依据。
试验设在海南文昌市椰子研究所试验基地内,试验田地势平坦,砂壤土,土壤有机质含量1.01%,全氮含量495 mg/kg,有效磷含量19.8 mg/kg,速效钾含量35.9 mg/kg,pH值5.6;参试花生品种为海南粉皮,海南红皮,桂花36。
试验设计:采用起垄露天栽培,垄宽60 cm,垄长20 m,开沟播种,行距30 cm,株距20 cm,每穴2粒;以3000 kg/hm2有机肥撒施于表层,以复合肥(15-15-15)300 kg/hm2,钙镁磷肥1125kg/hm2,条施于沟内,后期无追肥。4 月初播种,8月中旬成熟,5月15日标记同一天开花的果针,6月4日第1次取样,之后每隔10 d取样1 次,共取样6次。取样后及时烘干粉碎保存,其中果针入土10d和20d时的荚果较小,带果壳一起粉碎,其他果仁为剥壳粉碎,测定脂肪酸的成分及含量。
脂肪酸组分测定采用气相色谱分析方法。所用仪器为美国安捷伦5890A型气相色谱仪,恒流模式为载气,高纯N2;流速为1 mL/min,H2流速为35 mL/min,空气流速为350 mL/min,进样量为2 μL;分流比10∶1,进样口温度230 ℃,检测器温度280 ℃,柱温箱温度180 ℃,程序升温为180 ℃,以 5 ℃/min升至230 ℃,保持12 min[7]。
应用Excel软件作图分析。
由图1可知,从果针入土10~60 d过程中花生籽仁油酸和亚油酸含量的变化,海南粉皮油酸含量呈缓慢上升过程,60 d到达最大值46.48%,海南红皮油酸含量在10 d时未能测出,20~60 d与海南粉皮的轨迹几乎一致,60 d达到最大值为44.45%;桂花36油酸含量10~20 d上升变化较大,20~40 d轨迹趋于平缓,40~50 d上升幅度又变大,到达60 d时达到最大值51.14%。海南粉皮和桂花36亚油酸含量10 d时已达到较高位,10~60 d轨迹变化平缓,海南粉皮亚油酸含量最高值位于20 d为32.12%,桂花36最高值位于10 d为34.02%;海南红皮20 d时达34.16%,20~60d变化趋于平缓,最高值于30d为36.04%,海南粉皮、海南红皮、桂花36在30~60 d亚油酸含量均有所下降,最小值均在60 d,分别为30.03%、31.23%、27.64%。
图1 花生籽仁发育过程中油酸和亚油酸的变化
图2 花生籽仁发育过程中O/L值的变化
图3 花生籽仁其他脂肪酸的变化
花生油酸与亚油酸比值(O/L值)是决定其贮藏品质的重要指标,花生籽仁O/L值的变化如图2显示,在果针入土10~60 d过程中,三个品种O/L值均为上升的过程。海南粉皮在两个时段间变化幅度均较小,最大值在60 d为1.55;海南红皮在20~60 d过程中与海南粉皮轨迹极相似,但在整个过程O/L值均低于后者,最大值在60 d为1.31;桂花36在10~20 d和40~50 d变化幅度较大,30~40 d和50~60 d变化幅度又趋于平缓,最大值在60 d为1.85。
由图3可以看出,检测的8种脂肪酸中,除了油酸和亚油酸之外,其他6种脂肪酸大部分在果针入土10 d的含量极少,仅有棕榈酸含量达10%以上,其他5种脂肪酸成熟期含量均不超过4%,其中海南粉皮和桂花36亚麻酸含量最低为0.03%。花生荚果发育过程中,除了硬脂酸含量到达成熟期有所上升的变化趋势外,棕榈酸、亚麻酸、花生酸、花生烯酸、山嵛酸均呈下降变化趋势,其中亚麻酸在果针入土20~30 d下降的幅度显著,30 d后趋于稳定;桂花36的硬脂酸呈现上升到下降又上升的过程,花生烯酸和山嵛酸呈现较大的双波浪型震动;海南红皮的棕榈酸下降到50 d之后出现小幅上升;除此之外三份材料间其他变化轨迹基本保持一致。达到成熟期后不同品种间除了硬脂酸和花生酸含量差异较大之外,棕榈酸、亚麻酸、花生稀酸、山嵛酸含量差异不大。
由图4可以看出,果针入土20~60 d的过程中,不饱和/饱和脂肪酸值连续增加的过程,其中海南粉皮在30~40 d,海南红皮在20~40 d,桂花36在40~50 d增幅较大,其他阶段增幅相对较为平缓。到达60 d时,不饱和/饱和脂肪酸值从大到小分别是桂花36为3.93、海南红皮为3.87、海南粉皮为3.58。
图4 花生籽仁不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值
脂肪酸组分含量是决定食用油营养品质和耐储藏品质好坏的重要因素。花生脂肪酸的总量及相对比例,在不同品种(系)和不同栽培条件是存在差异的。本研究结果表明,在花生生育期中,油酸和亚油酸含量的总和为80%左右,和迟晓元等研究基本一致[4,8-9]。油酸含量呈缓慢上升的过程,桂花36上升的幅度大于另外两个品种,海南粉皮和海南红皮在20~60 d之间上升的轨迹极为相似,应为来自海南的两个小粒品种具有相似的遗传特性;亚油酸含量除了海南粉皮10~20 d和海南红皮20~30 d有所上升之外,其他阶段均属于下降的过程;油酸和亚油酸的变化幅度,决定了油酸/亚油酸值(O/L)的大小,从本研究结果表明,在种子发育的过程中,油酸与亚油酸的变化趋势为相反方向,油酸/亚油酸值(O/L)逐渐增大与徐宜民等[10]和李保龙等[5]研究的油酸与亚油酸的变化趋势相反,导致O/L值逐渐增大的研究基本一致。当O/L值达最大值时均为60 d,从大到小分别桂花36、海南粉皮、海南红皮。花生油脂的品质在很大程度上取决于耐储存的时间,即油酸和亚油酸比值(O/L)的大小,O/L值越大,花生及其制品的耐贮藏性越好,货架寿命就越长[5]。此外,在保健功能上,油酸作为单不饱和脂肪酸,对胆固醇有明显降低的作用,还有降低血糖、调节血脂、保护心脏等作用[11]。亚油酸也是公认的一种必需多不饱和脂肪酸,对调节人体脂质代谢,治疗和预防心脑血管疾病,促进生长发育同时,对抗癌、免疫调节、延缓衰老、减肥、美容作用等方面均具有重要的生理作用[12],但亚油酸含有不饱和双键,易发生氧化、酸败,难以长时间储存[1]。因此,如果以榨油或储存食用为目的,可适当晚收或选择高油酸低亚油酸(即高O/L值)的品种,使花生油及其制品更耐储藏,如果以鲜食为目的,可适当早收或选择较高亚油酸品种。从3个品种试验对比中,桂花36适用于榨油或耐储存的花生制品,而海南粉皮和海南红皮更适用于鲜食。
本研究检测的其他6种脂肪酸在花生籽仁发育过程中除了硬脂酸含量有所上升之外,其他5种脂肪酸含量总体下降,3个品种的成熟期花生籽仁中棕榈酸平均含量为13.69%,硬脂酸平均含量为3.35%,花生酸平均含量为1.40%,山嵛酸平均含量为2.22%,亚麻酸和花生稀酸平均含量不足1%。可见,在6种脂肪酸中,仅有棕榈酸平均含量接近14%,其他5种脂肪酸组分含量均很低,对花生品质影响不大,棕榈酸为饱和脂肪酸,棕榈酸含量高,会导致花生营养品质变差[5],因此棕榈酸含量的高低是决定花生营养品质差异的主要因素之一。3个品种在果针入土后60 d棕榈酸含量由小到大分别为桂花36、海南粉皮、海南红皮。此外,在花生籽仁发育过程中,随着成熟度的增加,花生不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸值随之增加,在50~60 d即将成熟阶段的桂花36和海南红皮不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸值较为接近,比值均达到3.80以上,为此从食用健康的角度,这两份材料优于海南粉皮。
综上所述,在花生籽仁发育过程中,脂肪酸变化取决于油酸和亚油酸的变化,花生的油酸、O/L值、不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸值均随着花生籽仁成熟度增加而增加;处于果针入土60 d后的成熟期,桂花36的油酸含量、O/L值和不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸值均同比最大,分别为51.14%、1.85、3.93;亚油酸含量最大值出现在果针入土30 d时的海南小粒红皮为36.04%,亚油酸最小值出现在果针入土60 d时的桂花36为27.64%。为了能够提供更加有利人体健康的花生品种,在今后的栽培品种的选育过程中,在考虑产量的同时,应兼顾花生品种品质。