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不同成熟度油橄榄果实表观与内在品质变化及相关性分析

2022-05-20杨倩雨李志强苏淑钗

核农学报 2022年6期
关键词:油橄榄成熟度黄酮

郑 浩 杨倩雨 李志强 苏淑钗,*

(1 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京 100083; 2 北京林业大学工学院,北京 100083)

油橄榄(Oleaeuropaea)是木犀科(Oleaceae)木犀榄属 (Olea)木本油料树种,已有4 000多年的栽培历史,原产于小亚细亚,现产地主要集中在地中海沿岸的意大利、西班牙、希腊等国家。我国从1964年开始正式引种油橄榄,主要分布在甘肃、云南[1]、四川[2]等地。云南省油橄榄引种于1964年,虽然云南气候与地中海气候存在差异,但多山的立体气候类型使一些区域成为我国油橄榄的适生区之一。云南省主栽品种中莱星、豆果、鄂植8号为优良油用品种[3-4],皮瓜尔是油果两用品种[5],其中豆果原产于西班牙,果实短椭圆形,果小对称;莱星原产地意大利,果实长椭圆形,果实成熟期晚;皮瓜尔于1979年由中华人民共和国林业部(现改为国家林业和草原局)从西班牙引进,果实卵圆形,果顶具嘴且不对称,果肉细嫩可加工食用;鄂植8号是湖北省植物研究所选出的优良单株的无性系,果实长椭圆形,产量稳定。油橄榄鲜果冷榨而成的橄榄油含有较高含量的不饱和脂肪酸,对人体有机组织具有极高的生理价值,有“液体黄金”的美称[6]。

油脂作为油橄榄果实中的主要代谢产物之一,含量较高,鲜果中的油脂含量占鲜果重量的15%~35%。相关研究表明,油橄榄果油的主要脂肪酸组分均为高油酸型,其油酸含量在50%~80%之间,且随着果实的成熟,多数品种的油品质越来越好[7]。还原糖是指分子中含有游离醛或酮基、且具有还原性的糖类,如葡萄糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖和果糖等,在油橄榄果实成熟过程中,发挥主要功能的还原糖是葡萄糖和甘露糖[8-9]。油橄榄果实内在品质以及橄榄油的品质除受品种以及生长环境的影响外,还受次级代谢物的影响[10],橄榄多酚化合物作为除油脂外最丰富的次级代谢产物,包括多酚类和黄酮类两大类[11],多酚类化合物影响着橄榄油颜色、抗质变能力及其油脂的感官特性[12]。张东等[13]曾对陇南地区8个品种初榨橄榄油多酚类化合物组成进行研究,发现初榨橄榄油中含量最多的多酚类组分是橄榄苦苷衍生物。相关研究表明多酚和黄酮含量随着油橄榄果实成熟呈现一定的变化规律[14]。通过相关性分析可以确定果实品质以及橄榄油品质的相关影响因素,龙伟等[15]曾对油橄榄果实性状、含油率以及脂肪酸组成相关性进行分析,发现亚麻酸和棕榈烯酸含量与果实性状存在一定相关性;Marzia等[16]、Kong等[17]发现油橄榄果实和叶片中的总糖含量和油脂的积累有着显著的相关性。

橄榄油产量、质量、风味和稳定性受果实收获时间的影响较大[18-19],但因油橄榄果实成熟期不一致而无法准确预测收获时间,使得生产中油橄榄鲜果的采收时机不合理,进而影响果实出油率及橄榄油的品质。油橄榄果实在成熟过程中其果实外观特征发生改变[20],因此可依据果皮和果肉色泽的变化情况将成熟期划分为6个成熟等级:果皮青绿为第Ⅰ成熟度;果皮黄绿为第Ⅱ成熟度;果皮少半紫为第Ⅲ成熟度;果皮多半紫为第Ⅳ成熟度;果皮全紫果肉白色为第Ⅴ成熟度;果皮紫黑且果肉紫色为第Ⅵ成熟度[21]。不同成熟度间的颜色特征是判别油橄榄品质与成熟度的重要依据,Ana等[22]和于慧春等[23]利用颜色模型对果皮颜色进行了数据化分析,使得对成熟度的划分更加直观精确。此外,油橄榄在成熟过程中除颜色变化外,果实的外观形态也会发生变化,且在成熟后期,果实将会软化或萎焉使得果实体积变小[24]。

目前,对于不同成熟度下的油橄榄果实品质变化规律研究甚少,且鲜有研究全面详细探讨表观指标与内在品质之间的关联性。因此,本研究在成熟度尺度下分析油橄榄果实表观指标以及内在品质的变化规律,并将表观指标与内在品质相结合分析相关性,依据指标间是否具有相关关系从而挑选出具有代表性的指标,以期为后续机械采收的识别系统提供大量代表性指标数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验材料采自云南省丽江市纳西族自治县田园油橄榄有限公司油橄榄基地(100°23′E,26°82′N)。选取豆果(Arbequina)、皮瓜尔(Piculal)、鄂植8号(Ezhi-8)、莱星(Lecctno)4个品种中生长势良好、无病虫害、产量稳定的油橄榄树作为试验树,试验树上果实为试验材料。

1.2 仪器与设备

MM 400研磨仪,德国莱驰公司;CM-700 d分光测色计,日本柯尼卡美能达公司;7890 A气相色谱仪,美国Agilent公司;Soxtec 8000全自动脂肪测定仪,瑞典Foss公司;1260高效液相色谱仪,美国Agilent公司;UV-2600紫外分光光度计(多样池),日本岛津公司;US-22 D超声波清洗器,北京中科仪仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 取样方法 参考国际橄榄油理事会的建议,并结合当地主栽品种成熟情况,以果皮、果肉色泽划分果实的成熟度:果皮青绿为第Ⅰ成熟度,果皮黄绿为第Ⅱ成熟度,果皮少半紫为第Ⅲ成熟度,果皮多半紫为第Ⅳ成熟度,果皮全紫果肉白色为第Ⅴ成熟度,表皮紫黑、皮下紫、果肉白色为第Ⅵ成熟度。依据该划分标准,在挑选的试验树上随机采取无病虫害、机械损伤且外观大小相似的4个品种6个成熟度各20个果实,共计480个果实,其中每3~4个油橄榄鲜果为1组,共设置3组重复用于品质测定。果实采集后立即冷藏运回北京林业大学实验室,-80℃超低温冰箱储存备用。

1.3.2 外观特征分析 采用Lab颜色模型对各个成熟度果实的颜色进行数据化分析。利用CM-700 d分光测色计测定油橄榄果皮色泽变化,记录L*、a*和b*值。根据国际照明委员会(International Commission on Illumination, CIE)定义,L*代表明暗,a*和b*分别代表绿-红和蓝-黄的色彩变化。

果实大小形态指标:采用电子天平称量每个成熟度下油橄榄鲜果单果重;采用游标卡尺测量油橄榄鲜果的横径和纵径;利用公式计算每颗果实果形指数,果形指数=果实纵径/果实横径;果实大小用体积表示,油橄榄果实多呈椭球形,因此用椭球体积计算法估算果实体积,以上指标测定结果均用均值表示。

1.3.3 含油率测定 采用索氏提取法[10]。将油橄榄鲜果样品用蒸馏水洗净,阴凉环境自然晾干后放入纸袋中,置于75±2℃烘箱中烘干至衡重得到干果。将干果放入研磨仪均匀磨碎。取研磨后的样品约3.000 0 g装入抽提滤纸筒内,重量记为m,用脱脂棉一起装入抽提滤纸筒内后装入索氏提取器,称量抽提桶,记为m1。向抽提桶内加入80 mL石油醚,设置程序:沸腾时间30 min,淋洗5 h,回收30 min。浸提6 h后取出滤纸筒弃去,回收石油醚。取下抽提桶,置于105±2℃烘箱中烘20 min左右,待其温度降至室温时称重记为m2。按照公式计算含油率:

含油率=(m2-m1)/m×100%。

1.3.4 脂肪酸组分 参照《GB 5009.168-2016食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》[25]中的归一化法。称取1.3.3中提取出的油样0.060 0 g左右至10 mL试管中,用4 mL异辛烷溶解,加0.2 mL 2 mol·L-1KOH-CH3OH溶液,振摇30 s进行甲酯化,静置至澄清,加入1.00 g NaHSO4·H2O,沉淀后取上清液待测定。采用气相色谱仪测定,归一化法计算各脂肪酸组分的相对含量。

1.3.5 还原糖含量测定 采用改良版DNS显色法[26]。取油橄榄鲜果,将果实在液氮下研成粉末。称取0.500 0 g左右鲜果粉末用蒸馏水溶解,无损转移到50 mL容量瓶中,加5 mL乙酸锌溶液及5 mL亚铁氢化钾溶液,定容摇匀后静置30 min,过滤,滤液备用。在10 mL离心管中分别加入0.5 mL待测液、1.5 mL蒸馏水和1.5 mL显色剂,沸水浴加热5 min,冷却至室温,用水补足至10 mL,盖后摇匀,即为待测样液。配制0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12 g·L-1葡萄糖标准液于管中,在540 nm 波长下测定吸光度,绘制标准曲线。采用紫外分光光度计测定待测样液在540 nm波长下的吸光度值,在标准曲线上分别查出相应的还原糖浓度。按照公式计算样品中还原糖含量:

还原糖含量(mg·g-1)=[(查曲线所得葡萄糖浓度×提取液总体积×10 mL)]/样品毫克数。

1.3.6 总酚含量测定 称取0.500 0 g左右鲜果粉末于15 mL离心管中,加入70%乙醇摇晃均匀,置于超声波清洗器中浸提30 min,设置温度45℃,频率28 kHz,然后于4 000 r·min-1离心10 min,取上清液于10 mL容量瓶中,70%乙醇定容至10 mL,稀释20倍,备用。

采用Folin-ciocalteu比色法[27]。取上述溶液2 mL置于10 mL离心管中,加入2 mL 0.1 mol·L-1Folin-ciocalteu试剂,摇匀静置3 min,加入2 mL 15% Na2CO3溶液,加水定容至10 mL,摇匀避光静置2 h,使用紫外分光光度计于765 nm波长下测定吸光度值。称取0.050 0 g没食子酸制备0、20、40、80、120、160 μg·mL-1标准液。处理同上,摇匀避光静置后使用紫外分光光度计于765 nm波长下测定吸光度,绘制标准曲线。将稀释20倍后的溶液在765 nm波长下测定吸光度,并在标准曲线上分别查出相应的总酚浓度。按照公式计算样品中总酚含量:

总酚含量(mg·g-1)=(查曲线所得总酚浓度×稀释倍数×10 mL)/(1 000×称取样品重量)。

1.3.7 总黄酮含量测定 采用硝酸铝显色法[28-29]。取1.3.6中稀释20倍溶液5 mL置于10 mL离心管中,加入0.3 mL 5% Na2NO2溶液摇匀静置3 min,加入0.3 mL 10% Al(NO3)3溶液摇匀静置3 min,加入4 mL 4% NaOH溶液摇匀,用70%乙醇定容至10 mL,待测。称取0.010 0 g芦丁(芸香叶苷)制备0、10、20、30、40、50 μg·mL-1标准液,处理同待测液,摇匀室温静置15 min后于510 nm波长下测定吸光度,绘制标准曲线。使用紫外分光光度计于510 nm波长下测定待测液吸光度度,并在标准曲线上分别查出相应的总黄酮浓度。按照公式计算样品中总酚含量:

总黄酮含量(mg·g-1)=(查曲线所得总黄酮浓度×稀释倍数×10 mL)/(1 000×称取样品重量)。

1.4 统计分析

应用Microsoft Excel 2019软件整理数据,SPSS 17.0统计分析软件进行方差分析和相关性分析,Origin 2018软件绘图。

2 结果与分析

2.1 油橄榄果实不同成熟度表观指标变化

4个油橄榄品种的成熟度情况如图1所示,其中表观颜色青绿-黄绿-少半紫-多半紫-全紫-紫黑分别对应6个成熟度Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ-Ⅵ。

图1 4个品种油橄榄果实的6个成熟度情况Fig.1 Six maturity conditions of four varieties of olive fruits

由表1可知,4个品种油橄榄果的L*值均为负值,总体上均随着成熟度增加先增大后减小,且最大值均出现在第Ⅱ成熟度,b*值与L*值在6个成熟度间的变化规律相似且在第Ⅱ成熟度时b*值在44.83~52.59范围内,表明果实颜色在第Ⅱ成熟度时最亮为黄绿色,随后变暗,颜色加深变暗趋近于黑色。

4个品种油橄榄果实的a*值在不同成熟度之间差异较显著,随着成熟度增加总体呈现先增大后减小的趋势,在第Ⅳ成熟度时a*值均显著高于第Ⅲ成熟度且为正值。其中,皮瓜尔的a*值在第Ⅴ成熟度时与其他5个成熟度差异显著且达到最大值13.46;鄂植8号的a*值在Ⅴ成熟度时达到最大值9.60,与第Ⅳ成熟度间差异不显著;豆果和莱星的a*值则在第Ⅳ成熟度时达到最大值11.06、8.10。在第Ⅵ成熟度阶段,4个品种油橄榄果的a*值在-0.50~2.00范围内,接近于0,果实外观颜色为紫黑色。a*值变化对应果实外观由绿转红且红色逐渐加深,至第Ⅴ、第Ⅵ成熟度时果实呈现紫色和紫黑。

综合分析发现,4个品种油橄榄果实的a*值在第Ⅳ成熟为正值,L*、b*值总体上均表现为随着成熟度的增加先增大后减小,且最大值出现在第Ⅱ成热度,即第Ⅰ成熟度至第Ⅱ成熟度时果实外观颜色由青绿转为黄绿,第Ⅳ成熟度时果实表观红色范围扩大的同时伴随着颜色加深,直至由紫色变为紫黑。

表1 4个品种油橄榄果实不同成熟度的颜色参数Table 1 Color parameters of Olea europaea fruits of four varieties at different maturity levels

4个品种6个成熟度油橄榄果实的单果重、果实体积、横径、纵径以及果形指数表观指标变化情况如图2所示,单果重、果实体积、横径、纵径作为果实大小指标,在不同成熟度之间的变化规律较为相似。皮瓜尔和莱星单果重在第Ⅳ、第Ⅴ、第Ⅵ成熟度时较其他3个成熟度显著增加(P<0.05)。豆果、皮瓜尔和莱星单果重的变化趋势整体上表现为随着成熟度的增加而上升,鄂植8号则随着成熟度的增加先上升后下降后趋于平稳,其中豆果和皮瓜尔单果重在第Ⅵ成熟度时达到最大,莱星单果重的最大值出现在第Ⅴ成熟度,鄂植8号单果重的最大值则出现在第Ⅱ成熟度。

图2 油橄榄果实6个成熟度的外在表观指标Fig.2 The external appearance indicators of six maturity of Olea europaea

4个品种油橄榄果实的横径和果实体积随着成熟度增加表现为先增大后趋于平稳的趋势,且在第Ⅳ、第Ⅴ、第Ⅵ成熟度时的横径以及果实体积均与第Ⅰ成熟度时差异显著(P<0.05)。由图2-D可知,豆果、皮瓜尔果实的纵径分别在第Ⅱ、第Ⅵ成熟度时与其他成熟度时差异显著外,其他成熟度间差异均不显著,即整体上随着成熟度的增加,纵径变化不明显;鄂植8号果实的纵径随着成熟度的增加表现为先增大后减小的趋势;莱星果实的纵径变化趋势与横径以及果实体积相似,整体上均表现为随着成熟度的增加先增大后趋于平稳,后3个成熟度间无显著差异。由图2-E可知,4个品种的果形指数总体上在相邻成熟度之间差异不显著,但随着成熟度的增加其果形指数在数值整体表现为减小趋势,表明果实横径的增长速度大于纵径,果实外观向圆形变化。

2.2 油橄榄果实不同成熟度的内在品质指标

油橄榄果实不同成熟度的含油率如图3-A所示。豆果第Ⅰ、第Ⅱ成熟度与第Ⅴ、第Ⅵ成熟度的含油率差异显著(P<0.05),且随着成熟度的增加含油率呈升高趋势,在第Ⅵ成熟度时含油率最高达到51.03%。莱星含油率在相邻两个成熟度间的差异均不显著,第Ⅵ成熟度的含油率最大为43.84%,较第Ⅰ成熟度时显著升高约12个百分点。相较于第Ⅰ、第Ⅱ成熟度,皮瓜尔含油率在第Ⅲ成熟度时显著升高,随后含油率稳步增加,至第Ⅵ成熟度达到最大含油率47.49%;鄂植8号含油率则在第Ⅱ、第Ⅳ及第Ⅴ成熟度较于其前一成熟度显著增加,在第Ⅴ成熟度时达到最大值49.94%。油橄榄果实4个品种的含油率变化趋势相似,随着成熟度的增加显著上升后趋于平稳。

油橄榄各成熟度时果实的脂肪酸组分含量和比值如表2所示。结果表明,不同成熟度的油橄榄果实脂肪酸含量最高的是油酸(C1∶18),其含量在59.10%~76.20%之间。MUFA的主要成分是油酸,PUFA的主要成分是亚油酸(C2∶18)。随着成熟度的增加,豆果、皮瓜尔、鄂植8号油酸质量分数整体上呈现小幅降低,亚油酸质量分数整体变化趋势为升高。莱星油酸质量分数则先升高后降低,第Ⅴ成熟度最高,亚油酸的质量分数表现为先降低后平稳、再升高的变化趋势。4个品种的第Ⅵ、第Ⅵ、第Ⅳ、第Ⅰ成熟度的SFA、MUFA与PUFA的质量分数比值更接近于1∶1∶1,油品质较好。

表 2 油橄榄果实6个成熟度的脂肪酸组分分析Table 2 Analysis of fatty acid composition in six maturity of Olea europaea

由图3-B可知,豆果果实还原糖含量在第Ⅴ成熟度时与第Ⅳ、第Ⅵ成熟度间无显著差异,但显著低于第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ成熟度,最低值为14.86 mg·g-1;皮瓜尔、鄂植8号以及莱星还原糖含量在第Ⅳ成熟度时最低,分别为28.44、15.27、16.34 mg·g-1,其中,皮瓜尔和鄂植8号果实的还原糖含量在第Ⅳ成熟度时与第Ⅰ、Ⅱ成熟度时差异显著,莱星果实的还原糖含量在第Ⅳ成熟度时仅与第Ⅰ成熟间存在显著差异。综上所述,随着油橄榄果实成熟度的增加,还原糖含量先降低后升高,且在第Ⅰ成熟度时与其他成熟度间差异显著。

由图3-C可知,油橄榄果实总酚含量在第Ⅰ成熟度时显著高于其他成熟度,但在不同品种间的变化规律各不相同。随着成熟度增加,皮瓜尔和鄂植8号总酚含量变化趋势为先降低后升高,豆果与莱星总酚含量则先降低后升高再降低。豆果、皮瓜尔、鄂植8号及莱星总酚含量的最低值分别出现在第Ⅵ、第Ⅴ、第Ⅳ和第Ⅳ成熟度,且与第Ⅰ、第Ⅱ成熟度差异显著。

图3 油橄榄果实6个成熟度的内在品质指标Fig.3 Intrinsic quality indexes of six maturity of Olea europaea

由图3-D可知,4个品种油橄榄果实总黄酮含量在第Ⅰ成熟度时显著高于其他成熟度,其含量变化趋势与总酚含量较为相似。豆果与莱星总黄酮含量随着成熟度增加先降低后升高再降低,皮瓜尔和鄂植8号整体变化为先降低后升高。

2.3 油橄榄果实不同成熟度各指标的相关性分析

利用SPSS对不同成熟度油橄榄果实外在指标与内在指标进行相关性和显著性分析,结果如表3所示。含油率(oil content, OC)、饱和脂肪酸(saturated fatty acid, SFA)、单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids, MUFA)、多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFA)、还原糖含量(reducing sugar content, RSC)、总酚含量(total phenolic content, TPC)、总黄酮含量(total flavonoid content, TFC)作为油橄榄果的内在品质指标,不仅各指标内具有相关性,还与外在表观指标之间存在显著相关关系。

含油率与除单果重、纵径、果实体积外其他指标间均存在显著相关性,与总酚含量、果形指数、L*值、b*值、还原糖含量呈现负相关关系,与其他指标均为正相关关系,此外,含油率与a*值、总黄酮含量相关性极显著且相关系数较高分别为0.73、-0.84。总黄酮含量除与含油率存在极显著负相关关系,还与SFA、PUFA、a*值存在显著负相关关系,与总酚含量、MUFA、还原糖含量、果形指数、L*值、b*值呈显著正相关关系。作为油橄榄果实颜色参数指标,L*值与b*值呈极显著正相关关系;L*值、b*值与a*值存在极显著负相关关系,与还原糖含量存在显著正相关关系,与其他指标间相关性不显著;a*值与还原糖含量存在显著负相关关系,与总酚、总黄酮含量存在极显著负相关关系。

脂肪酸比值SFA与MUFA、果形指数存在极显著负相关关系,与PUFA呈现极显著正相关关系,与还原糖含量、纵径呈现显著负相关关系。MUFA、PUFA除与L*值、a*值、b*值无明显相关关系外,与其他指标均具有相关性,其中MUFA与PUFA呈负相关关系且与其他指标均呈正相关关系,PUFA则与之相反。还原糖含量与总酚含量、单果重、横径、纵径、果实体积呈显著正相关关系;总酚含量与纵径相关性显著,与总黄酮含量、果形指数相关性极显著;单果重、横径、纵径、果实体积作为果实的大小指标,其两两之间存在极显著正相关关系,此外,果形指数与单果重、果实体积存在显著正相关关系,与纵径存在极显著正相关关系。

综合上述分析,油橄榄果含油率与表观指标a*值和品质指标总黄酮含量显著相关,同时a*值和总黄酮含量与脂肪酸、还原糖、果形指数、抗氧化指标、颜色指标存在相关性。故利用SPSS将含油率与总黄酮含量、a*值进行方程拟合。其中,含油率与a*值的曲线模型符合三项式方程:y=45.577 +0.214x-0.031x2+0.02x3,R2为0.651。含油率和总黄酮含量的曲线模型符合指数方程:y=61.027e-0.024x,其对应的线性回归方程为Ln(y)=4.111-0.024x,R2=0.728。两个曲线的拟合性度良好。

表 3 不同成熟度各指标的相关性分析Table 3 Correlation analysis chart of each indicator with different maturity

3 讨论

3.1 油橄榄果实各品质指标在不同成熟度之间的变化

果皮颜色与颜色分布范围可作为油橄榄果实成熟度划分的主要依据,可将其划分为青绿-黄绿-少半紫-多半紫-全紫-紫黑6个成熟度。果实的着色通常伴随着果实底色失绿[30]。本研究使用颜色参数对油橄榄果实的颜色指标数据化,发现a*值在第Ⅳ成熟为正值,L*和b*值总体上随着成熟度的增加均呈现先增大后减小的趋势,表明随着成熟度的增加,颜色参数的变化趋势对应油橄榄果实外观由青绿转红直至变紫。闫淑芳等[31]在对北美海棠果实的研究中发现,a*值与果实外观颜色的变化趋势类似,结果与本研究一致。本研究中,4个品种的油橄榄果的横径增长速度大于纵径,果形指数在不同成熟度之间差异不显著,但随着成熟度的增加其果形指数减小,果实外观逐渐变圆,这是因为在果实生长发育过程中,果实的外观变大主要受中果皮细胞膨大的影响[32],且进入成熟期后果实赤道中部细胞膨大快于两端所致[24]。

脂肪酸组分作为橄榄油的重要特征指标,各脂肪酸组分较为均衡[33-34]。本研究发现不同成熟度的油橄榄果实中含量最高的是油酸,且随着成熟度的增加,油酸质量分数略微降低,亚油酸质量分数与之相反。豆果、鄂植8号、莱星以及佛奥的含油率均随着成熟度的增加而升高,这与闫辉强等[35]的研究结果相似。4个品种不同成熟度还原糖含量随着油橄榄果实成熟度的增加其含量先降低后升高,邓俊琳[21]研究也发现此类现象,这是由于果实进入成熟期后还原糖进入糖酵解途径用于油脂合成,使其还原糖含量降低。此外,本研究结果表明,油橄榄果总酚和总黄酮含量在不同品种以及不同成熟度之间存在差异,第Ⅰ成熟度时含量最高且总体上呈现先降低后增加的趋势,这与孔维宝等[36]、Sinz等[37]的研究结果相似。皮瓜尔、鄂植8号的总酚和总黄酮含量在第Ⅴ、第Ⅵ成熟度时升高,因第Ⅴ、第Ⅵ成熟度下的花青素含量升高使得油橄榄果肉开始变紫,而较高的花青素含量使得酚类以及黄酮类化合物的定量分析变得复杂[38]。

3.2 不同成熟度的油橄榄果实各指标的相关性关系

含油率是果实内在品质最重要的指标之一,与出油率直接相关。本研究发现含油率与单不饱和脂肪酸、还原糖、总黄酮、总酚含量以及果形指数等指标存在显著负相关关系,与饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸以及果实横径存在显著正相关关系,表明随着成熟度增加,油橄榄果实含油率升高,同时伴随着果实氧化稳定性降低,油的风味和品质逐渐变差,果实成熟过程中自由基的清除能力减弱,这与韩玲玲[39]、汪加魏等[40]的研究结果类似。本研究对果形指数和果实大小的变化规律及相关性分析发现,在不同品种、不同成熟度之间,果实含油率升高的同时果形越近圆形,可能是由于随着成熟度的增加果实赤道横截面积附近的中果皮细胞数目增多且膨胀速度快于顶端和基部所致[24]。单果重、纵径、果实体积与含油率相关性较低且不显著,表明单果重、纵径、果实体积对含油率的变化影响较小,与邓俊琳[21]的研究结果相似。

果实颜色作为最直观的表观指标,与果实品质性状存在密切的相关性[41-42]。本研究结果发现,果实颜色指标a*值与L*、b*值存在极显著负相关关系,且L*和b*值有极显著正相关关系,说明油橄榄果实在转色过程中并不是单一变红,而是底色先由绿色转黄,红色加深转紫色的同时伴随着转色范围扩大,直至由紫色变为紫黑,主要受叶绿素、类胡萝卜素和花青素的影响[43]。紫色玉米[44]、红枫[45]的a*值与总酚含量、糖含量呈显著相关关系,在本研究中a*值除和含油率呈现极显著正相关关系外,与还原糖、总酚、总黄酮含量有着显著负相关关系,L*、b*值则除与总酚含量存在显著正相关关系外,与其他指标均无显著相关性。单不饱和脂肪酸与还原糖含量、总酚含量、总黄酮含量、果实大小指标以及果形指数均呈现正相关关系,多不饱和脂肪酸与各指标则为显著负相关关系,表明在果实成熟过程中不饱和脂肪酸的合成所受影响较为复杂。酚类化合物作为一类广泛存在于植物体内的次生代谢物,其含量与抗氧化性呈现正相关关系[46],为植物抵抗不良环境发挥着重要作用。总黄酮含量与含油率存在极显著负相关关系,与总酚含量呈现正相关关系,袁秀云等[47]在对海棠果营养指标研究中发现总黄酮和总酚含量也呈正相关关系。何应对等[48]发现总酚和类黄酮含量与a*值和b*值显著正相关,而在不同成熟度的油橄果实中总酚和总黄酮含量与颜色指标b*值有正相关关系且与a*值呈现显著负相关关系,这可能是由于油橄榄和番木瓜为不同小乔木,且果实成熟和后熟过程中果实颜色变化不同导致颜色指标和代谢产物的相关性不同。

综上所述,含油率和果形指数与果实各内在指标之间相关性显著,但因果形指数在不同成熟度间变化差异不显著,且a*值和总黄酮含量与含油率相关性最高,因此挑选a*值和总黄酮含量作为果实品质指标检测的代表性指标。

4 结论

本研究通过对4个品种、6个成熟度的油橄榄果实共15个指标进行测定分析以及各指标间的相关性研究,探讨了果实的表观性状与内在品质指标随成熟度的变化规律和相关性关系。结果表明,各指标随着成熟度的增加具有一定的变化规律,综合变化规律和相关性分析发现颜色指标a*值和品质指标总黄酮含量与含油率的相关性最高,拟合曲线系数R2分别为0.651和0.728,且与其他各指标之间存在显著相关关系。因此挑选a*值和总黄酮含量作为本研究代表性指标。此后可通过a*值和总黄酮含量为参数建立其他指标预测模型,以减少果实品质指标的检测量。

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