北京地区引种文冠果品质分析

邸 璇，魏雨桐，王建文*，王宗义，张铁强

(北京农学院a.植物科学技术学院，b.食品科学与工程学院/农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室，北京102206)

文冠果(XanthocerassorbifoliumBunge.)又名文官果，文登阁，为无患子科文冠果属植物，树高8 m，胸径90 cm以上，花期4—5月，果熟期7—8月，种子近球形，颜色黑褐色[1-2]。是中国特有的木本油料树种，具有广泛的生态适应性以及较高的药用价值[3]。文冠果油色黄且透明，食用口感鲜美，不饱和脂肪酸含量较高，对高血压等疾病起到一定效果[4]。文冠果横跨中国温带和暖温带，遍及华北、华东及西北地区，适宜区集中于内蒙古、河北、河南、山西、陕西以及甘肃，这部分地区位于黄土高原，属于温带季风气候，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨[5-6]。

文冠果种子含油率较高，其中种子含油量高达30%～40%，而种仁的含油量约为50%～70%，不但可以作为润滑剂和生物柴油，而且还可以开发为食物油[7]。人们对生产绿色、环保、可再生油的利用日益重视，文冠果的种子作为可利用资源，油量较高，发展前景可观[8]。

文冠果是中国北方地区退耕还林、防风固沙的优良生态经济树种，其根系发达，保水力强，耐干旱、耐贫瘠[9]。文冠果观赏性较高，枝条柔软均匀，果实圆润，花色艳丽，花期时间长，对其进行修剪造型，具有较高的经济价值[4]。

中国对文冠果的研究始于20世纪50年代中期，第一段发展时期在20世纪60—70年代，但中断20年左右，“十一五”期间，文冠果被确定为中国北方首选的生物质能源树种，迎来新的发展机遇[10]。

目前，对文冠果的研究集中在植物学特性、药用价值[11]、油用价值、栽培技术等方面，而针对北京地区引种文冠果的种子品质研究较少。本研究以北京昌平、北京怀柔和内蒙古赤峰三个地区文冠果为试验材料，从种子形态特征和内在营养成分进行检测分析，目的在于了解北京地区引种文冠果的种子品质特性，为进一步产业化种植提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与采集

试验材料为2016年引种内蒙古赤峰林西的文冠果实生苗，定植于北京昌平亭子庄、北京怀柔四道河。2018年8月下旬从30棵树上随机采收成熟种子1 kg放冰箱待测。对照为内蒙古赤峰林西同批次文冠果实生苗成熟种子。三个地区环境条件不同(表1)，管理均较为粗放。三个地区每个地区内管理方式基本一致。

表1 文冠果种子采集地环境条件Tab.1 Environmental conditions of seed collection sites of Xanthoceras sorbifolia

1.2 试验方法

1.2.1 种子形态性状 测定种子横纵径、果形指数、种壳厚度、种子单粒重、种仁重、出仁率。横径、纵径、种壳厚度用游标卡尺测量，果形指数=纵径/横径。种子单粒重、种仁重用电子天平(精度0.01)检测，出仁率=种仁重/种子单粒重。

1.2.2 种仁维生素C、总糖、总酸含量 维生素C含量用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定[12]，总糖含量用蒽酮比色法测定[13]，总酸含量用NaOH中和滴定法测定[14]，均重复3次。

1.2.3 种仁水分、灰分含量 依据GB/T 5497-1985测定种仁水分，依据GB/T 22510-2008测定种仁灰分。

1.2.4 种仁矿质元素含量 种仁灰化样品冷却后，用1%盐酸溶解，过滤到50 mL的容量瓶中，定容至刻度。用ICP光谱仪进行测定。

1.2.5 种仁含油量和脂肪酸组成含量 依据GB 2906-1982测定种仁的粗脂肪含量，以此表示含油量。依据GB 5009.168-2016测定种仁的脂肪酸组成含量。

2 结果与分析

2.1 种子形态性状

由表2可知，北京昌平、北京怀柔引种文冠果与引种地内蒙古赤峰比较，种子的横径、纵径、果形指数、种壳厚差异不明显，大小形状基本一致。种子单粒重以北京怀柔最重，三者比较北京怀柔>内蒙古赤峰>北京昌平，北京怀柔与北京昌平差异显著，种仁均为浅黄色，易取出；出仁率在47.45%～54.51%之间，北京怀柔出仁率最高，与北京昌平相比有显著差异，北京昌平与内蒙古赤峰相比出仁率差异不显著，北京怀柔出仁率高则说明其可利用率高。种壳外观均为黑褐色，厚1.00 mm左右。

表2 文冠果种子形态性状Tab.2 Physical indicators of Xanthoceras sorbifolia

注：同行后标不同字母表示有显著差异(P<0.05)。

Note: There are significant differences between different letters in the samerow (P<0.05).

图1 文冠果种子外观Fig.1 Seed appearance of Xanthoceras sorbifolia

2.2 种仁维生素C、总糖、总酸含量

由表3可知，三个地区文冠果种仁的维生素C含量范围在1.62～2.89 mg/100 g之间，北京昌平与北京怀柔相比有显著差异，北京昌平、北京怀柔与引种地内蒙古赤峰相比均无显著差异。总糖含量6.58%～9.20%，北京昌平显著高于北京怀柔和内蒙古赤峰，北京怀柔与内蒙古赤峰间差异不显著。三个地区文冠果种仁的总酸含量都较低，均为0.05%。

表3 文冠果种仁维生素C、总糖、总酸含量Tab.3 VC, total sugar content and total acid content of Xanthoceras sorbifolia

注：同列后标不同字母表示有显著差异(P<0.05)。

Note: There are significant differences between different letters in the same column (P<0.05).

2.3 种仁水分、灰分含量

种仁水分含量对文冠果加工运输及贮藏有重要作用。由表4可知，三个地区文冠果种仁的水分含量均不高，含量2.39%～3.03%，内蒙古赤峰显著高于北京怀柔和北京昌平；灰分含量2.13%～2.75%，北京怀柔显著高于北京昌平和内蒙古赤峰，北京昌平和内蒙古赤峰两个地区相比无显著差异。种仁的水分、灰分情况受光照、温度、降雨量、海拔、土壤等环境因素影响很大，不同产地种仁存在品质差异是客观现象。在牟洪香的研究中发现土壤的性质会影响种子的灰分含量，成熟的时间则对种子的水分含量影响显著[15]。

表4 文冠果种仁水分、灰分含量Tab.4 Contents of moisture and ash in Xanthoceras sorbifolia

注：同列后标不同字母表示有显著差异(P<0.05)。

Note: There are significant differences between different letters in the same column (P<0.05).

2.4 种仁矿质元素含量

由表5可知，北京昌平、北京怀柔、内蒙古赤峰三个地区文冠果种仁中均含有丰富的有益人体健康的矿质元素，试验测试的主要微量元素含量由高到低顺序均是Mg>Ca>K>P>Na>Zn>Fe>Cu>Mn；北京昌平、北京怀柔除Cu、Zn显著高于内蒙古赤峰，其他均显著低于内蒙古赤峰；北京昌平与北京怀柔比较，Ca、Cu、Fe前者高于后者，K、Mg相当，其他前者低于后者。

表5 文冠果种仁矿质元素含量Tab.5 Content of mineral elements in Xanthoceras sorbifolia

注：同行后标不同字母表示差异显著(P<0.05)。

Note: There are significant differences between different letters in the samerow (P<0.05).

文冠果种仁中K、P、Mg、Ca和Na含量：K为328.90～370.70 mg/kg，P为294.90～315.40 mg/kg，Mg为900.80～959.80 mg/kg，Ca为731.90～768.70 mg/kg，Na为51.14～62.33 mg/kg；微量元素Zn、Fe、Cu和Mn含量：Zn为22.49～30.06 mg/kg、Fe为17.83～22.36 mg/kg、Cu为4.75～5.65 mg/kg、Mn为3.98～4.63 mg/kg。

2.5 种仁含油量和脂肪酸组成含量

种仁的粗脂肪含量是油料植物的重要指标，可以其含量表示种仁的含油量。三个地区文冠果种仁的含油量及其脂肪酸组成测定结果见表6。北京昌平、北京怀柔文冠果种仁含油量均与引种地内蒙古赤峰无显著差异，而北京昌平含油量显著高于北京怀柔。脂肪酸主要组成中，含量较多的是亚油酸和油酸以及亚麻酸，含量分别是19.88%～27.59%、17.90%～19.10%和7.23%～9.06%；棕榈酸、硬脂酸含量在3.00%～4.00%之间。三个地区文冠果种仁中，几种主要脂肪酸的含量高低不同，北京昌平、北京怀柔与引种地内蒙古赤峰比较，北京昌平硬脂酸、亚油酸、亚麻酸和北京怀柔亚麻酸显著高于内蒙古赤峰，油酸、棕榈酸含量等三个地区间均无显著差异。

表6 文冠果种仁含油量和脂肪酸组成含量Tab.6 Fatty acid content in Xanthoceras sorbifolia

注：同列后标不同字母表示差异显著(P<0.05)。

Note: There are significant differences between different letters in the same column (P<0.05).

3 讨 论

本试验考查三个试验点各种综合环境因子对种子品质的影响，由于试验选点只有三个，如果在本文中详细考察纬度、年日照时间、年降雨量、海拔、年平均气温、土质等单个因子与种子品质指标之间的关系，是存在困难的。

就年日照时间、年降雨量、海拔、年平均气温、土质与种子单粒重、出仁率关系来看，年日照时间顺序为内蒙古赤峰(2 900 h)>北京怀柔(2 800 h)>北京昌平(2 684 h)；年降雨量顺序为北京怀柔(600 mm)>北京昌平(550 mm)>内蒙古赤峰(380 mm)；海拔顺序为内蒙古赤峰(800 m)、北京怀柔(800 m)>北京昌平(70 m)；年平均气温顺序为北京昌平(12 ℃)>北京怀柔(9 ℃)>内蒙古赤峰(5 ℃)；土质(黏性强弱)顺序为内蒙古赤峰(栗钙土)>北京怀柔(沙壤土)>北京昌平(沙土)；种子单粒重顺序为北京怀柔(1.03 g)>内蒙古赤峰(0.96 g)>北京昌平(0.81 g)；出仁率顺序为北京怀柔(48.50%)>内蒙古赤峰(54.51%)>北京昌平(47.45%)。以上结果并不能反映年日照时间、年降雨量、海拔、年平均气温、土质与种子单粒重、出仁率关系。

今后需要在不同地区增加试验点，进行进一步试验，才有可能找到不同环境因素与品质指标之间符合实际的规律。

北京昌平、北京怀柔引种的文冠果与引种地内蒙古赤峰比较，种子外观性状基本一致，没有显著差异，这与三个地区种苗的同源性有关。种子单粒重以北京怀柔最重，三者比较北京怀柔>内蒙古赤峰>北京昌平；北京怀柔出仁率最高，与北京昌平和内蒙古赤峰相比差异显著，可能是因为北京怀柔整体的生态条件最优，种子发育最好，也可能与年降水量有关，北京怀柔的降水量高于其他两个地区，三个地区年平均气温与年日照时间等因素不相同，这些因素对种子性状都可能有所影响。

三个地区文冠果种仁的维生素C含量1.62～2.89 mg/100 g，北京昌平、北京怀柔与引种地内蒙古赤峰相比均无显著差异；总糖含量6.58%～9.20%，北京昌平显著高于北京怀柔和内蒙古赤峰，北京怀柔与内蒙古赤峰间差异不显著；总酸含量都较低，均为0.05%，可能是因为种源相同，另外与纬度、年降雨量以及其他因素的综合作用有关。

灰分含量表示种仁中矿质元素总量，三个地区文冠果种仁灰分含量2.13%～2.75%，北京怀柔显著高于北京昌平和内蒙古赤峰，可能是因为北京怀柔土壤中可吸收矿质元素比另外两个地区丰富所致；北京昌平和内蒙古赤峰两个地区相比无显著差异，可能与种源相同以及多种环境因素综合作用有关。

北京怀柔引种的文冠果种子单粒重显著高于引种地内蒙古赤峰，北京昌平文冠果种仁含油量显著高于引种地内蒙古赤峰，亚油酸和亚麻酸是不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸具有调节血脂、清理血栓、调节免疫、补脑健脑等作用，对人体有益，北京昌平亚油酸、亚麻酸显著高于内蒙古赤峰。从种子单果重、出仁率高的方面考虑，可在北京怀柔地区种植生产相应的文冠果产品；从含油量以及不饱和脂肪酸含量等油用价值方面考虑，可在北京昌平地区种植生产相应的文冠果。