3个杂交油橄榄品种果实发育过程中表型性状、含油率及油质的变化

马 婷， 宁德鲁， 李勇杰， 耿树香， 张艳丽

(1.云南省林业和草原科学院 经济林木研究所，昆明 650201； 2.高原木本油料种质创新与利用技术国家地方联合工程研究中心，昆明 650201)

油橄榄 (OleaeuropaeaL.)为木犀科(Oleaceae)木犀榄属(OLea)小乔木，与油茶、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物[1-2]。橄榄油是以油橄榄鲜果为原料，采用冷榨工艺提取的产品，其不经加热和化学处理，保留了天然营养成分[3]。橄榄油中富含多酚、黄酮、维生素、角鲨烯及不饱和脂肪酸，具有调节胆固醇、抗氧化、预防癌症、美容及调整人体生理机能的作用，享有“液体黄金”“植物油皇后”等美誉[4]。

我国自1964 年开始引种油橄榄，现已发展到12个省市37个地州67个市县，总种植面积达8万hm2，成为适生区的新型特色产业。但目前我国橄榄油产量仅为消费总量的10%左右，自主产能远远不足[5]。同时，油橄榄原产于地中海冬春多雨、夏季高温干燥区域，喜中性偏碱土壤，而我国油橄榄引种区冬春干旱、夏季高温多雨，且多为酸性红壤，引进油橄榄品种适应性、稳定性和丰产性均存在一定问题[6]。因此，培育新品种以增强适应性，是我国油橄榄产业发展的一项重要措施[7-8]。云南省林业科学院自20世纪70年代开展乡土近缘种与油橄榄品种的杂交育种工作，选育出云杂1号、云杂2号和云杂3号3个杂交品种，其中云杂3号被定名为金叶佛樨榄，并于2014年获园艺植物新品种注册登记[9-10]。

油橄榄果实成熟期因品种和气候条件而不同，采收时间的确定主要根据果实的成熟度。国内外已有较多关于油橄榄果实成熟度与果实表型性状、含油率及油质的相关研究，并在各种植区形成适宜的采收时间[11-12]，但目前尚缺乏对自主杂交品种的相关研究。本文以云南省林业和草原科学院杂交选育的云杂1号、云杂2号和云杂3号3个品种为研究对象，通过不同采收时间分析不同品种油橄榄果实表型性状、含油率以及油质的变化，为明确杂交品种的利用方向以及确定最佳采收期提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

油橄榄果实：供试样品在2018年6月初采集1次，7—9月期间每半月采集1次，10月末采集1次，地点位于云南省楚雄州永仁县糯达油橄榄种质资源圃(北纬26°2′26″，东经101°38′50″)，品种为云南省林业和草原科学院杂交选育的云杂1号、云杂2号和云杂3号，采样树均生长良好、无病虫害，果实样品选取树冠中上部东、南、西、北4 个方向生长正常的果实，采摘后混合。

石油醚、三氯甲烷、冰乙酸、甲醇、碘化钾、氢氧化钠、硫代硫酸钠、无水硫酸钠、95%乙醇、可溶性淀粉，均为分析纯。

游标卡尺；HX2002Z电子天平；GZX-9240MBE电热鼓风干燥箱、HHS电热恒温水浴锅，上海博迅公司；7890B5977A气相色谱-质谱联用仪，安捷伦公司；FOSS Soxtec 2008全自动脂肪测定仪(丹麦)；ABENCOR 橄榄分析系统，西班牙MC2 Ingenieria 公司。

1.2 试验方法

1.2.1 果实表型性状测定

对不同时间采集的果实样品，根据品种随机取10颗，使用游标卡尺分别测量纵、横径，采用电子天平称取单果质量及果核质量，计算果形指数(果实纵径与果实横径的比值)和果肉率(单果质量与果核质量的差占单果质量的百分比)。

1.2.2 果实成熟度指数测定

从果实样品中随机抽取100颗，根据油橄榄果实成熟时果皮和果肉的颜色变化，将油橄榄成熟度划分为8个类别(0，果皮呈深绿色；1，果皮呈黄绿色；2，不到1/2的果皮转为红色；3，超过1/2的果皮转为红色；4，果皮转为黑色，但果肉为白色；5，不到1/2的果肉转为红色；6，超过1/2的果肉转为红色；7，果肉全部转为红色)[13]。按照不同类别果实数量，计算果实成熟度指数(果实成熟度指数=∑(成熟度类别×果实个数)/100)。

1.2.3 果实含水量测定

采用烘干称重法。将200 g左右油橄榄鲜果实置于75 ℃烘箱中烘干至恒重，根据果实烘干前后的质量差，计算果实含水量，每个样品重复3次。

1.2.4 果实含油率测定

根据张东等[14]的方法测定干基含油率并换算为鲜果含油率。

1.2.5 橄榄油提取

准确称取800 g油橄榄果实，放入粉碎机中进行粉碎，粉碎完成后将果肉和果核完全混合均匀。称取700 g混合物于融合罐中，放入融合搅拌器在25℃水浴条件下融合20 min，加入300 mL沸水继续融合10 min。将融合后的混合物于3 000 r/min下离心60 s，移取分离的油相和水相于500 mL量筒中，再加入100 mL沸水冲洗离心后的混合物，然后重复离心步骤，收集离心后的油相和水相于上述量筒中，静置30 min，移取油相于收集瓶中，密封并低温保存。

1.2.6 橄榄油酸值和过氧化值测定

分别参照GB 5009.229—2016、GB 5009.227—2016测定橄榄油酸值及过氧化值，每个样品重复测定3次。

1.2.7 橄榄油脂肪酸组成与含量分析

参考文献[15]的方法对橄榄油进行甲酯化后采用GC-MS分析脂肪酸组成，按峰面积归一化法定量。测定2个平行样并取其平均值。

1.2.8 数据处理与分析

试验数据采用Microsoft Excel 2010和SPSS 24.0软件进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 不同采收时间3个杂交油橄榄品种果实表型性状的变化

2.1.1 果实大小

不同油橄榄品种果实横径、纵径及果形指数的变化见图1。

注：云杂1号9月末果实已经成熟并开始掉落，至10月已无果可采；同一品种不同字母表示存在显著差异(P<0.05)。下同

从图1可以看出，3个品种横径、纵径及果形指数变化趋势基本一致，但不同品种之间因成熟期不一致有所差异。从横径来看，云杂1号在6月初到8月末生长较快，之后生长趋于平缓；云杂2号和云杂3号前期生长较快，9月中旬后生长开始逐渐放缓。3个品种纵径在整个观测期内生长均较为缓慢，云杂1号、云杂2号和云杂3号分别从8月末、9月末和9月中旬起纵径生长稳定、差异不显著。云杂1号横、纵径在9月末达最大值，分别为11.25 mm和15.94 mm，9月末果实开始掉落至10月已无果可采；云杂2号在9月末横、纵径达最大值，分别为11.89 mm和16.49 mm，至10月末时横、纵径有一定程度缩小；云杂3号在10月末横、纵径达到最大值，分别为11.71 mm和16.00 mm。横、纵径总体呈快-慢-稳定的变化趋势，与杨丛华等[16]对豆果和柯基两个油橄榄品种的研究结果吻合。3个品种果形指数的变化趋势与横、纵径相反，呈逐步下降的趋势，6月初果形指数最大，在1.74～1.80之间，到8月末至9月初后果形趋于平稳，果形指数在1.4左右，为长圆形果实。

2.1.2 单果质量及果肉率

不同油橄榄品种果实单果质量及果肉率的变化见表1。从表1可以看出：3 个品种单果质量随着采收时间的延迟上升，云杂1号和云杂2号分别于9月中旬和9月末到达最高点后有一定程度缩小；云杂1号、云杂2号和云杂3号分别在9月中旬、9月末和10月末达到单果质量的最大值，分别为1.25、1.41 g和1.41 g，均属于小果形品种。果肉率与单果质量相似，总体随采收时间的延长呈上升趋势，云杂1号、云杂2号和云杂3号的果肉率最大值分别出现在9月末、10月末和10月末，分别为68.82%、71.92%和71.94%。

表1 不同油橄榄品种果实单果质量及果肉率的变化

在6月初到7月初3个品种果实成熟度为0，故测定了从7月31日果实开始转色起的成熟度指数情况，结果见表2。由表2可以看出，7月31日云杂1号成熟度指数为0，而云杂2号和云杂3号有少部分果皮开始转色，成熟度指数分别为0.15和0.18。随着时间的推移，成熟度指数逐步升高，云杂1号于9月末达最大值5.52，云杂2号和云杂3号则在10月末达最大值，分别为5.40和4.56。

表2 不同油橄榄品种果实成熟度指数的变化

2.3 不同采收时间3个杂交油橄榄品种果实含水量及含油率的变化

3个油橄榄品种鲜果含水量及含油率的变化见图2。

图2 不同油橄榄品种鲜果含水量及含油率的变化

由图2可以看出，3个品种鲜果含水量及含油率的变化趋势基本一致，随着果实的不断成熟，含水量逐步下降而含油率逐渐上升。不同采收时间鲜果含水量以6月初和7月初差异最为显著，1个月间含水量差值在12.76%～14.49%之间；在鲜果含油率方面，除云杂2号在9月18日和9月28日采收含油率差异不显著外，3 个品种在其余采收时间均有显著差异，与Piravi-Vanak等[17]的研究结果一致。至9月末，云杂1号含水量达最小值51.53%，含油率达最大值16.10%；至10月末，云杂2号、云杂3号含水量分别达最小值50.01%和50.76%，含油率分别达最大值21.61%和19.97%。其中，云杂2号和云杂3号鲜果含油率在18%以上，已达到林木品种审(认)定中对油用品种的指标要求，可作为油用品种发展。

2.4 不同采收时间3个杂交油橄榄品种油质的变化

2.4.1 酸值和过氧化值

从8月中旬果实明显开始转色起，对不同时间采收的油橄榄果实提油后分析橄榄油的酸值和过氧化值，结果见表3。由表3可以看出：从8月中旬到10月末，3个品种橄榄油的酸值(KOH)随采收时间浮动变化，但均在最终采收时间达到最大值，观测期内3个品种橄榄油的最大酸值(KOH)在0.24～0.32 mg/g之间；过氧化值则随着采收时间的变化，总体有一定的升高，且不同采收时间整体差异显著。总体而言，在不同的采收时间3个品种橄榄油的酸值(KOH)均小于1.6 mg/g，过氧化值均小于10 mmol/kg，符合GB/T 23347—2009《橄榄油、油橄榄果渣油》中特级初榨橄榄油的质量指标。

表3 不同品种橄榄油酸值及过氧化值的变化

2.4.2 脂肪酸组成

不同品种橄榄油主要脂肪酸组成的变化及变异系数分别见表4和表5。由表4可以看出，云杂1号、云杂2号和云杂3号橄榄油中脂肪酸组成基本一致，主要为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸和十六碳烯酸，占总量的98%以上，与闫辉强[18]、赵梦炯[19]等的研究结果基本一致。橄榄油作为高油酸型的植物油在3个品种中也得到充分体现，云杂1号、云杂2号和云杂3号的平均油酸含量分别为65.64%、69.34%和70.41%；亚油酸作为植物油中最丰富的多不饱和脂肪酸，是人体所需的必需脂肪酸[20-21]，在3个品种橄榄油中平均含量分别为15.32%、12.91%和11.98%；棕榈酸在3个品种橄榄油中平均含量分别为14.09%、13.22%和13.03%，硬脂酸平均含量在2.03%～2.12%之间，十六碳烯酸平均含量在0.55%～1.06%之间，亚麻酸平均含量在0.73%～0.76%之间。从油酸含量的变化来看，云杂1号在8月中旬油酸含量最高，随着采收时间的推后逐渐下降；而云杂2号和云杂3号表现出相同的趋势，即在8月中旬至8月末小幅度升高之后随着采收时间的推后逐步下降。亚油酸含量的变化趋势则总体上随着采收时间的推后逐渐上升。棕榈酸含量在整个过程中变化不明显，总体上为小幅波动性变化。亚麻酸含量总体呈下降趋势，而硬脂酸和十六碳烯酸含量则处于波动性变化。

从表4和表5可以看出，3个品种橄榄油中平均SFA含量在15.14%～16.11%之间，不同采收时间其变异系数范围为0.61%～2.40%，说明SFA含量相对稳定。MUFA和PUFA总含量在82%以上，其中MUFA包括油酸和十六碳烯酸，总体随采收时间的推后呈逐步下降的趋势，不同采收时间变异系数在2.38%～3.47%之间，含量相对稳定；PUFA包括亚麻酸和亚油酸，3个品种随采收时间的推后其含量总体上升，变异系数在13.68%～15.10%之间，说明随采收时间变化较大。不同采收时间油酸/亚油酸及MUFA/PUFA变异系数较大，分别在17.84%～24.42% 和15.89%～21.51%之间，随着采收时间的推后总体呈下降趋势，这一结果与杨倩雨[22]、Yorulmaz[23]等的分析结果相一致。

表4 不同品种橄榄油主要脂肪酸组成的变化

表5 不同采收时间3个品种橄榄油主要脂肪酸组成的变异系数 %

2.5.1 相关性分析

采用3个油橄榄品种不同采收时间的果实各项指标，计算皮尔逊相关系数，结果见表6。

由表6可以看出，大多数指标间均有较强的相关性。其中：横径与纵径、单果质量、果肉率、成熟度指数、含油率和PUFA含量呈极显著正相关，与果形指数、含水量呈极显著负相关，与MUFA含量呈显著负相关；纵径与单果质量、果肉率、成熟度指数、含油率呈极显著正相关，与果形指数、含水量呈极显著负相关，与PUFA含量呈显著正相关；果形指数与单果质量、果肉率、成熟度指数、含油率呈极显著负相关，与含水量呈极显著正相关，与MUFA含量和PUFA含量分别呈显著正相关和显著负相关；单果质量与果肉率、成熟度指数、含油率呈极显著正相关，与含水量呈极显著负相关，与PUFA含量呈显著正相关；果肉率与成熟度指数、含油率呈极显著正相关，与含水量呈极显著负相关，与MUFA含量和PUFA含量分别呈显著负相关和显著正相关；成熟度指数与含油率和PUFA含量呈极显著正相关，与MUFA含量呈极显著负相关，与含水量呈显著负相关；含水量与含油率呈极显著负相关，与SFA含量呈显著正相关；含油率与PUFA含量呈显著正相关；MUFA含量与PUFA含量呈极显著负相关。

2.5.2 主成分分析

对影响油橄榄果实品质的果形指数、单果质量、果肉率、成熟度指数、含油率、油酸含量、MUFA含量和PUFA含量8个指标进行主成分分析，得到主成分个数及贡献率如表7所示。由表7可见，第1主成分方差贡献率为78.337%，第2主成分方差贡献率为16.716%，前两个主成分累积方差贡献率达到95.053%，说明这2个主成分能够代表8个指标的绝大部分信息，故提取前2个主成分进行综合分析。

表7 主成分分析的特征值及贡献率

计算初始因子载荷矩阵，结果见表8。由表8可知：在第1个主成分上，果肉率、成熟度指数和PUFA含量均有较高的载荷，主要体现果实品质及油中多不饱和脂肪酸情况；在第2主成分上油酸含量和MUFA含量有较高的载荷，主要体现果实的单不饱和脂肪酸组成。

表8 初始因子载荷矩阵

根据前2个主成分的特征值、贡献率及各指标的载荷因子，计算得到相应的特征向量，并得到2个主成分的表达式，以2个主成分所对应的特征值占提取主成分总特征值的比例为权重，计算得到主成分综合模型，根据主成分综合模型计算不同采收时间云杂1号、云杂2号和云杂3号的综合得分，结果见表9。

表9 不同油橄榄品种在不同采收时间的主成分综合得分

分值越高说明综合品质最佳，为最适宜的采收时间。由表9可见，3 个品种不同采收时间综合得分如下：云杂1号，综合得分由高到低的采收时间排序为9月28日>9月18日>8月30日>8月15日；云杂2号和云杂3号，综合得分由高到低的采收时间排序均为10月25日>9月28日>9月18日>8月30日>8月15日。因此，云杂1号选择在9月末采收，云杂2号和云杂3号在10月末采收较为适宜。此外，各品种最佳采收期综合得分由高到低依次为云杂2号>云杂3号>云杂1号。

3 结 论

从6月初至10月末，云杂1号、云杂2号和云杂3号果实不断成熟，横径、纵径、单果质量、果肉率、成熟度指数、含油率总体呈上升趋势，果形指数和含水量变化趋势与之相反。不同采收时间各指标差异显著，9月末到10月末，3 个品种果实生长趋于稳定，成熟度指数为4.56～5.52，果形指数在1.4左右，单果质量为1.25～1.41 g，果肉率为68.82%～71.94%，鲜果含水量为50.01%～51.53%、含油率16.10%～21.61%(上述指标均为3个品种在采收期的最大值)。且整个观测期内3个品种的酸值和过氧化值均符合特级初榨橄榄油的标准。从油质来看，3个品种脂肪酸组成中油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸和十六碳烯酸占总量的98%以上，其中不饱和脂肪酸含量占82%以上。含油率作为评价油橄榄质量最重要的指标，与横径、纵径、单果质量、果肉率、成熟度指数呈极显著正相关，与果形指数及含水量呈极显著负相关，与PUFA含量呈显著正相关。

对油橄榄果实的8个指标进行主成分分析并根据综合得分排序，得出：云杂1号最佳采收时间为9月末，云杂2号、云杂3号在10月末采收较为适宜。综合分析分值由高到低依次为云杂2号>云杂3号>云杂1号，其中云杂2号和云杂3号含油率均大于18%，可作为优良油用品种发展。