不同贮藏条件对油用牡丹种子出油率的影响
2016-12-01崔虎亮黄弄璋成仿云
崔虎亮 黄弄璋 刘 欣 成仿云
不同贮藏条件对油用牡丹种子出油率的影响
崔虎亮 黄弄璋 刘 欣 成仿云
(北京林业大学园林学院/国家花卉工程中心,北京100083)
油用牡丹种子在贮藏过程中贮藏物质的变化对油用牡丹种子出油率、品质等存在直接影响。本文选择刚采收的紫斑牡丹和凤丹种子为试验材料,分别于4℃和室温下贮藏,然后分别于1d、30d、60d、90d、120d、150d、180d、210d取样测定种子百粒重、含水量、出油率等的变化。结果表明,随着贮藏时间的延长,不同贮藏条件下种子百粒重、含水量和出油率均呈下降趋势。其中,室温下油用牡丹种子粒重、含水量和出油率均存在骤降趋势。贮藏至60d时紫斑牡丹种子出油率为17.00%,凤丹种子出油率为19.87%,下降速率较为明显;4℃下油用牡丹种子贮藏物质下降缓慢,至150d时紫斑牡丹种子出油率为18.45%,凤丹种子出油率为17.72%。4℃下贮藏油用牡丹种子保鲜效果较好,但长期贮藏各项指标同样下降明显。
油用牡丹;种子贮藏;贮藏条件;出油率
油用牡丹主要是指芍药科(Paeoniaeeae)芍药属(Paeonia)牡丹组(Sect. Moutan)中结实力强,能够用来生产种子及加工食用牡丹籽油的牡丹类型[1],目前的主栽材料为凤丹(P.ostii Fengdan)和紫斑牡丹(P.rockii)。2011年,卫生部发布了“关于批准元宝枫籽油和牡丹籽油作为新资源食品的公告”,标志着牡丹籽油正式成为我国一种木本食用油。牡丹籽油富含油酸、亚油酸和α-亚麻酸等多不饱和脂肪酸,具有抗肿瘤、抗炎、改善心血管和调节免疫等功能[2]。由于油用牡丹在产量、出油率、不饱和脂肪酸含量等方面表现良好,近几年得到广泛重视,且市场前景极为广阔[3]。目前,关于油用牡丹的研究主要集中在种质资源的油用价值评价[4-5]、油脂加工工艺技术[6]、油用品种评价[7]等方面。然而种子加工和贮藏是油用牡丹产业的重要环节,种子贮藏过程中,受外界条件和自身因素的相互作用,易发生物理和化学变化,从而引起种子质量变化,直接影响到牡丹籽油的产率和品质,故研究牡丹种子最佳贮藏条件和时间,及其对种子内部生理和脂肪酸含量变化等问题对油用牡丹产业发展具有现实意义,但相关研究尚无报道。
本文研究了凤丹牡丹和紫斑牡丹成熟种子在4℃冷藏和室温条件下,种子贮藏过程中出油率和粒重等的变化,探讨不同贮藏条件下油用牡丹种子的物质变化规律,为油用牡丹种子贮藏、管理、加工提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 本研究以凤丹牡丹和紫斑牡丹成熟种子为试验材料,均采自北京林业大学试验林场。
1.2 种子的贮藏方法 2015年9月上旬采收紫斑牡丹和凤丹的成熟种子,经精选、扦样后用牛皮纸袋包装并分成2份,1份于室温下贮藏,另1份于4℃冷库内贮藏。然后分别于1d、30d、60d、90d、120d、150d、180d、210d取样测定油用牡丹种子百粒重、含水量、出油率等物质变化。北京地区2015年9月至2016年4月平均气温12.13℃,空气相对湿度37%。
1.3 相关指标的测定方法 种子百粒重的测定通过随机扦样数出100粒称重,重复3次,取均值。种子含水量的测定通过比重法,首先称量种子鲜重,然后将种子80℃烘干8~10h至恒重后再次称重。出油率的测定采用索氏提取法[8],用沸程30~60℃的正己烷作提取溶剂,水浴温度70~80℃,回流提取8~12h。
2 结果与分析
2.1 贮藏时间对油用牡丹种子粒重的影响 刚采收的紫斑牡丹种子的百粒重为41.57g,大于凤丹种子百粒重40.08g。随着贮藏时间的延长种子的粒重均呈下降趋势(表1),其中室温下贮藏种子百粒重下降较快,贮藏90d后紫斑牡丹种子百粒重已从41.57g下降至33.6g,凤丹从40.08g下降至34.19g;此后紫斑牡丹百粒重开始小于凤丹,贮藏至210d时,紫斑牡丹百粒重为26.62g,小于凤丹的28.89g。在4℃贮藏条件下,种子百粒重下降速率相对缓慢,贮藏至90d时,紫斑牡丹种子下降至39.41g,凤丹种子下降至38.38g;210d时紫斑牡丹为31.50g、凤丹为30.78g。由此可见,油用牡丹种子在室温下失水较快,而4℃对种子具有明显的保鲜效果。新采收的紫斑牡丹种子粒重大于凤丹,但随着贮藏时间的延长紫斑牡丹种子粒重最终小于凤丹,说明紫斑牡丹种子失水速率大于凤丹种子。
表1 不同贮藏温度下牡丹种子百粒重变化趋势 (g)
2.2 贮藏时间对油用牡丹种子含水量的影响 油用牡丹新鲜种子含水量通常较大,其中紫斑牡丹新鲜种子为29.60%、凤丹为23.82%。如表2所示,室温贮藏条件下,种子含水量下降较快,90d时种子含水量均已小于20%,其中紫斑牡丹种子为16.72%、凤丹种子为13.65%;至210d时,紫斑牡丹种子为6.39%、凤丹为8.64%。但在4℃贮藏条件下,种子含水量始终较高,贮藏至150d时种子含水量才开始小于20%,其中紫斑牡丹种子的含水量为18.98%,凤丹种子的含水量为20.23%;至210d时,紫斑牡丹种子含水量为12.89%、凤丹种子为11.53%,均明显高于室温贮藏时的含水量。
表2 不同贮藏温度下种子含水量变化情况 (%)
2.3 贮藏时间对油用牡丹种子出油率的影响 在不同贮藏条件下,油用牡丹种子出油率均随着贮藏时间延长而呈下降趋势(表3)。在室温贮藏条件下,随着贮藏时间的延长,紫斑牡丹和凤丹种子的出油率均呈下降趋势,且60d之前下降趋势明显,60d之后趋于平缓。贮藏210d后,紫斑牡丹和凤丹种子的出油率均较低,其中紫斑牡丹种子为15.75%、凤丹种子为14.75%,比刚采收时的31.91%和29.91%下降了近一倍。在4℃贮藏条件下,紫斑牡丹和凤丹种子出油率虽然也呈下降趋势,但是较室温下降平缓(表3),贮藏至120d时,出油率均保持在20%左右,至210d时开始迅速下降,紫斑牡丹种子出油率仅有16.58%,凤丹种子为17.65%,但依旧高于室温贮藏下种子出油率。
3 讨论
种子贮藏过程中,贮藏物质经历了一个动态变化过程。研究表明[9],含油量较高的植物种子在贮藏过程中不饱和脂肪酸易氧化成醛、酮等物质,发生酸败,从而降低种子品质,若种子含水量较高则易加速脂肪酸氧化过程。前人研究指出[10-11],种子特性、硬实度、含水量、子粒大小和成分均对种子贮藏过程中的物质变化产生影响,但不同植物在室温和低温下贮藏物质的变化趋势也不尽相同。本试验中,随着贮藏时间的延长,不同贮藏条件下的油用牡丹种子含水量和出油率均逐步下降,但室温下贮藏的油用牡丹种子存在骤降趋势,这与小麦[12]、花生[13]等作物的种子贮藏特性一致。4℃冷藏条件下,油用牡丹种子出油率和含水量呈缓慢下降,种子百粒重下降趋势同样缓慢,主要原因可能是冷藏条件下种子水分散失较慢,因而粒重变化不大。本试验贮藏时间主要是在秋冬季,北京地区秋冬季空气较为干燥,因而室温下贮藏种子水分散失较快,因此导致百粒重和含水量在贮藏前期下降趋势较为明显。
表3 不同贮藏温度下牡丹种子出油率变化趋势 (%)
紫斑牡丹和凤丹种子活力和贮藏特性存在一定的差异。本试验中,刚采收的紫斑牡丹成熟种子百粒重和含水量均高于凤丹,但随着贮藏时间的延长,在室温下紫斑牡丹种子下降速率比凤丹快,至210d时,紫斑牡丹种子的百粒重和含水量已低于凤丹种子;不过,4℃下紫斑牡丹种子的百粒重和含水量始终高于凤丹种子,这可能是由于4℃的保鲜效果较好,使得种子失水缓慢所致。对比新鲜种子可知,紫斑牡丹种子的出油率也高于凤丹种子,不过在贮藏期间室温下贮藏的紫斑牡丹种子出油率基本高于凤丹种子,而4℃下贮藏的紫斑牡丹种子出油率在120d后开始低于凤丹种子,这可能是由于4℃下种子保鲜效果较好,而紫斑牡丹种子的含水量较高,随着贮藏时间的延长,种子内部脂肪酸酸败速率加快,而凤丹种子含水量相对较低,脂肪酸酸败速率相对较慢,因而导致紫斑牡丹种子出油率低于凤丹。因此,本试验结论认为刚采收的油用牡丹种子贮藏条件以4℃为宜,贮藏时间不宜超过60d,此后种子品质等下降较快;若长期贮藏(>120d),则4℃和室温条件差异不明显。紫斑牡丹与凤丹种子在粒重、含水量和出油率等方面所表现出的差异,反映出二者在生理条件上的差异;在不同贮藏条件下随着贮藏时间的延长紫斑牡丹和凤丹种子所表现出的变化规律及其差异,说明贮藏条件和贮藏时间对油用牡丹种子具有较大的影响,表明油用牡丹种子的贮藏生理对油用牡丹种子贮藏和子油加工存在较大影响,也是相关工作的重要理论基础,需要深入研究。此外,关于油用牡丹种子贮藏安全含水量及种子前处理等问题也需进一步研究。
[1] 李育材.中国油用牡丹工程的战略思考.中国工程科学,2014(10):58-63
[2] 李殿鑫,陈银基,周光宏,等.n-3多不饱和脂肪酸分类、来源与疾病防治功能.中国食物与营养,2006(6):52-54
[3] 韩继刚,李晓青,刘炤,等.牡丹油用价值及其应用前景.粮食与油脂,2014(5):21-25
[4] Han J G,Liu Z,Li X Q,et al.Diversity in seed oil content and fatty acid composition in three tree peony species with potential as sources of omega-3 fatty acids.The Journal of Horticultural Science and Biotechnology,2016,91(2):175-179
[5] 张延龙,韩雪源,牛立新,等.9种野生牡丹籽油主要脂肪酸成分分析.中国粮油学报,2015(4):72-75
[6] 史国安,郭香凤,金宝磊,等.牡丹籽油超临界CO2萃取工艺优化及抗氧化活性的研究.中国粮油学报,2013(4):47-50
[7] 王占营,王二强,郭亚珍,等.洛阳地区西北品种群油用型牡丹筛选初报.江西农业学报,2014(7):32-34
[8 国家标准.动植物油脂脂肪酸甲酯的气相色谱分析:GB/T17377-2008.国家粮食局.中国标准出版社,2008:11
[9] 徐亮,包维楷,何永华.种子贮藏物质变化及其贮藏生理.种子,2003(5):61-64
[10] 李栋,刘美,孙庆泉,等.不同贮藏条件下大白菜种子的水分变化规律.山东农业科学,2012,44(11):121-124
[11] 张华瑞.油菜种子的安全贮藏与保管.中国种业,2009(6):67-68
[12] 卢新雄,崔聪淑,陈晓玲,等.小麦种质贮藏过程中生活力丧失特性及田间出苗率表现.植物遗传资源学报,2003,4(3):220-224
[13] 李春娟,单世华,万书波,等.贮藏时间对花生品质成分和种子活力的影响.山东农业科学,2008(1):94-96
2016-07-18)
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