林业科学  2019, Vol. 55 Issue (7): 46-56   PDF    
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20190705
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文章信息

单燕飞, 王为宇, 项伟霞, 宋丽丽, 周敏樱, 陈嘉伟, 索金伟, 喻卫武, 吴家胜, 胡渊渊.
Shan Yanfei, Wang Weiyu, Xiang Weixia, Song Lili, Zhou Minyin, Chen Jiawei, Suo Jinwei, Yu Weiwu, Wu Jiasheng, Hu Yuanyuan.
堆沤温度对后熟过程中榧籽主要营养物质变化的影响
Effect of Retting Temperature on Transformation of Main Nutrients in Seeds of Different Torreya grandis Cultivars during After-Ripening Period
林业科学, 2019, 55(7): 46-56.
Scientia Silvae Sinicae, 2019, 55(7): 46-56.
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20190705

文章历史

收稿日期:2018-08-15
修回日期:2018-11-12

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单燕飞
王为宇
项伟霞
宋丽丽
周敏樱
陈嘉伟
索金伟
喻卫武
吴家胜
胡渊渊

堆沤温度对后熟过程中榧籽主要营养物质变化的影响
单燕飞1 , 王为宇2 , 项伟霞1 , 宋丽丽1 , 周敏樱1 , 陈嘉伟1 , 索金伟1 , 喻卫武1 , 吴家胜1 , 胡渊渊1     
1. 浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室 杭州 311300;
2. 浙江省杭州临安区农技推广中心 杭州 311300
摘要: 【目的】 比较不同堆沤温度处理下野生种和栽培种榧籽后熟过程中主要营养物质的变化,探讨不同品种榧树营养物质转化及其后熟品质形成的调控机制,为提高榧籽后熟品质和香榧产业链的健康发展提供理论和实践指导。【方法】 以4种榧籽(栽培种:朱岩榧、丁香榧和东榧3号;野生种:木榧)为试验材料,观察不同堆沤温度[(20±2)℃,记为T20;(30±2)℃,记为T30]处理下4种榧籽的种衣颜色并测定淀粉含量、可溶性蛋白含量、含油率及各脂肪酸组分等指标。【结果】 1)T20处理20天时,4种榧籽的种衣均呈深黑褐色;T30处理10天时,除木榧外,其余3种榧籽的种衣均呈深黑褐色。2)堆沤前,木榧和丁香榧的淀粉含量明显高于其余2种榧籽。与堆沤前相比,T20处理20天和T30处理10天时,除木榧的淀粉含量无明显变化外,其余3种榧籽的淀粉含量均显著下降。3)堆沤前,朱岩榧和东榧3号的可溶性蛋白含量明显高于丁香榧和木榧。与堆沤前相比,T20处理20天时,除木榧外,其第3种榧籽的可溶性蛋白含量均显著增加;T30处理10天时,除朱岩榧外,其余3种榧籽的可溶性蛋白含量均显著增加。4)堆沤前,4种榧籽的含油率和不饱和脂肪酸含量高低次序均为丁香榧>东榧3号>朱岩榧>木榧。与堆沤前相比,T20处理20天时,4种榧籽的含油率和不饱和脂肪酸含量均显著增加;T30处理10天时,丁香榧和东榧3号的含油率和不饱和脂肪酸含量最高,朱岩榧次之,木榧最低。【结论】 堆沤前,朱岩榧、丁香榧和东榧3号3种栽培种榧籽的品质明显优于野生种木榧。堆沤后熟处理后,4种榧籽的营养物质均存在淀粉下降和油脂增加,其中栽培种东榧3号的含油率增加最为显著,其次是丁香榧,野生种木榧最差。可见,尽管不同堆沤温度处理下不同品种榧树后熟过程存在明显差异,但后熟温度上升可明显加快榧籽的后熟进程,主要表现在淀粉分解加快,蛋白质和油脂的合成加快。
关键词: 堆沤温度    不同品种    榧籽    后熟    品质    
Effect of Retting Temperature on Transformation of Main Nutrients in Seeds of Different Torreya grandis Cultivars during After-Ripening Period
Shan Yanfei1, Wang Weiyu2, Xiang Weixia1, Song Lili1, Zhou Minyin1, Chen Jiawei1, Suo Jinwei1, Yu Weiwu1, Wu Jiasheng1, Hu Yuanyuan1     
1. State Key Laboratory of Subtropical Silviculture Zhejiang A & F University Hangzhou 311300;
2. Agro Forestry Extension Center, Lin'an Districts Hangzhou Hangzhou 311300
Abstract: 【Objective】 This study aimed to investigate the transformation of nutrients in seeds of different Torreya grandis cultivar sand the change characteristics of its after-ripening qualityby comparing the changes in main nutrients of the wild, half cultivated and cultivated T. grandis seeds during after-ripening period under different retting temperatures. 【Method】 Two retting temperature [(20±2)℃, named as T20; (30±2)℃, named as T30] were applied in this study. The seeds of four T. grandis cultivars (cultivated seeds:T. grandis 'Zhuyan' and T. grandis 'Dingxiang', T. grandis 'Dong No.3'; wild seeds:T. grandis Fort. Ex. Lind)were used as experimental materials to determine the changes in the inter seed coat color, starch content, soluble sugar content, soluble protein content, oil content and fatty acid compositions during after-ripening period under the two different retting temperature conditions. 【Result】 1) The inter seed coat color of the four T. grandis cultivars changed from red to dark brown after 20 days of treatment with T20. Except for T. grandis Fort. Ex. Lind, the inter seed coat color of the other three T. grandis cultivars was turned to dark brown after 10 days of treatment with T30. 2) Before the retting treatments, the starch content in seeds of T. grandis Fort. Ex. Lind and T. grandis 'Dingxiang' was significantly higher than that in the other two cultivars. Compared with before retting treatment, the starch content of three T. grandis cultivars dramatically decreased after 20 days of treatment with T20 and 10 days of treatment with T30 except that the starch content of T. grandis Fort. Ex. Lind seeds did not chang significantly. 3) The soluble protein content in seeds of T. grandis 'Zhuyan' and T. grandis 'Dong No.3' was significantly higher than that in T. grandis 'Dingxiang' and T. grandis Fort. Ex. Lind. In comparison with before retting treatment, the soluble protein of the seeds of three T. grandis cultivars except for T. grandis Fort. Ex. Lind dramatically decreased after treatment with T20 for 20 days, and the soluble protein of three T. grandis cultivars except for T. grandis 'Zhuyan' significantly increased after treatment with T30 for 10 days. 4) The oil content and unsaturated fatty acid content in seeds of the four T. grandis cultivars were in the order of T. grandis 'Dingxiang' > T. grandis 'Dong No.3' > T. grandis 'Zhuyan' > T. grandis Fort. Ex. Lind.In comparison with before retting treatment, the oil content and unsaturated fatty acid content in the seeds of four T. grandis cultivars significantly increased after treatment with T30 for 20 days. The oil content and unsaturated fatty acid content were significantly higher in T. grandis 'Dingxiang' and T. grandis 'Dong No.3' than those in the other two T. grandis cultivars, with T. grandis Fort. Ex. Lind the lowest, after treatment with T30 for 10 days. 【Conclusion】 It was indicated that the seed quality ofthree cultivated T. grandis was better than that of the wild T. grandis before retting treatment. After retting treatment, the starch content in seeds of the four T. grandis cultivars significantly decreased, while the oil content significantly increased. The increase of the oil content in T. grandis 'Dong No.3' was significantly higher than that in the other three T. grandis cultivars after retting treatment, and the increase of the oil content in T. grandis Fort. Ex. Lind was lowest among the four T. grandis cultivars. Although, the response of the four T. grandis cultivars to different retting temperature were different, the higher retting temperature significantly accelerated the after-ripening process of seeds of the four T. grandis cultivars by increasing decomposition of starch and synthesis of proteins and lipid.
Key words: retting temperature    different cultivars    Torreya grandis seed    after-ripening    quality    

后熟通常是指果实/种子离开植株后的成熟现象,是由收获成熟向食用成熟(生理成熟)过渡的过程。研究表明,果实/种子的后熟过程直接影响果实/种子的品质、贮运及后续的加工产品(贾祥祥等,2016范昱等,2018)。淀粉、蛋白质和脂肪是植物果实/种子中的3大主要贮藏物质,随着后熟作用推进,种子/果实内部的淀粉、蛋白质、脂肪等含量会发生变化,且不同植物变化的趋势不同(吴震等,1997芮海云,2009段承俐等,2010范昱等,2018)。温度是影响果实/种子后熟过程的重要外界因素之一,高温(30 ℃)会影响后熟过程中的物质转化,加快后熟过程中淀粉降解(庞学群等,2008),而低温则相反(齐秀东等,2015)。高温处理下(40 ℃)甘蓝型油菜(Brassica napus)籽粒后熟过程中的含油率始终显著高于对照温度处理下(32 ℃)的含油率,而蛋白质含量则对高温基本无响应(伊淑丽等,2008)。贾晓辉等(2014)研究发现,20 ℃处理下3种软肉梨淀粉降解速度快于26 ℃处理;与正常冷藏处理[(8±0.5) ℃]相比,冷激处理(3 ℃)6 h可使香蕉(Musa nana)中可溶性蛋白降解减缓(邱佳容等,2015)。可见,不同植物果实/种子后熟过程对温度的响应不同。

榧树是我国特有的珍稀经济树种之一,已有1 300多年的种植历史,主要分布于浙江、安徽、江苏、江西、福建、湖南、湖北南部及贵州东部(程晓建等,2007)。香榧(Torreya grandis)为榧树属(Torreya)经人工嫁接栽培而成的优良变异类型,其种仁风味独特,营养价值高,富含优质脂肪酸、蛋白质和多种微量元素(黎章矩等,2007刘萌萌,2014)。香榧种仁内含单宁,必须经过后熟处理才能食用,生产上榧农通常于9月中下旬采摘开裂果,并置于室内进行堆沤(平均气温20~30 ℃)后熟。叶珊等(2017)研究不同采收成熟度和堆沤方式对香榧种子堆沤后熟品质的影响,初步揭示了香榧种子堆沤后熟过程中淀粉、含油率、可溶性蛋白含量和脂肪酸组分的变化规律。然而,榧树雌雄异株,异花授粉,种内变异多,栽培种种类丰富,不同栽培种之间的营养物质含量存在较大差异(马长乐等,2015),目前有关后熟过程中不同品种榧籽贮藏物质变化的研究还未见报道。明确后熟过程中不同品种榧籽的物质转化及对不同堆沤温度的响应机制,对提升榧籽后熟品质、科学量化榧籽堆沤工艺技术具有重要意义。鉴于此,本研究通过比较不同堆沤温度处理下(20 ℃和30 ℃)后熟过程中4种榧籽[栽培种:朱岩榧(T. grandis ‘zhuyan’)、丁香榧(T. grandis ‘Dingxiang’)和东榧3号(T. grandis ‘Dong No.3’);野生种:木榧(T. grandis Fort. Ex. Lind))种衣颜色及种仁中淀粉、可溶性蛋白、含油率和脂肪酸组分的变化,揭示不同品种榧籽后熟过程中主要营养物质变化规律的差异,阐明堆沤温度对不同品种榧籽后熟品质形成的调控机制,以期为提高榧籽后熟品质和香榧产业链的健康发展提供理论和实践指导。

1 材料与方法 1.1 试验材料

试验所用朱岩榧、丁香榧、东榧3号3个栽培种和木榧野生种榧籽采自“香榧之乡”——浙江省东阳市虎鹿镇西垣村,该地海拔300~600 m。于2016年9月20日,假种皮为青绿色、已开裂时采收。采收后的种子置于阴凉通风处放置过夜,除去田间热,采用一次堆沤法,即人工剥去榧籽假种皮,堆积于人工气候室地面,堆积高度为(15±2)cm、长度和宽度均为(35±2)cm,种籽堆上方再铺一层黑纱,黑纱上铺2~3 cm草纸用于保温保湿,设置2个堆沤温度:(20±2)℃(T20)和(30±2)℃(T30);湿度保持在90%~95%,每天翻堆,堆积至榧籽完成后熟(堆沤20天)。堆沤期间每5天随机取样1次,每处理设置3次重复。取样时,人工剥去种壳和外种衣,取种仁中间部分切碎,液氮冷冻后-20 ℃保存备用。

1.2 试验方法 1.2.1 淀粉和可溶性蛋白含量测定

淀粉含量参照崔喜燕(2008)蒽酮比色法进行测定,可溶性蛋白含量参照陈建勋等(2002)考马斯亮蓝染色法进行测定。每处理3次重复。

1.2.2 油脂含量及脂肪酸组分测定

油脂提取参照国标GB/T 14772—2008索氏抽提法。脂肪酸组分测定采用气相色谱法,将提出的油进行甲酯化,方法参照国际GB/T 17376—2008甲酯交换法,采用Agilent 7890A气相色谱仪。GC条件:DB-WAX弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm× 0.25 μm),载气为氦气,进样口温度220 ℃,1 μL进样量,分流比80:1,程序升温为初始温度150 ℃,保持1 min,再以4 ℃·min-1升至255 ℃。

1.3 数据分析处理

采用Excel2010软件对数据进行整理,SPSS20软件对数据进行方差分析,利用LSD法进行多重比较,使用Sigma Plot 12.5软件进行图表绘制。

2 结果与分析 2.1 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽种衣颜色的变化

生产实践中,香榧后熟完成的标志为种衣由紫红色转黑褐色。由图 1可知,堆沤前,4种榧籽的种衣均呈淡紫红色。T20处理20天时,4种榧籽的种衣均呈深黑褐色,外观上已完成后熟。T30处理10天时,朱岩榧、丁香榧和东榧3号榧籽的种衣均已呈深黑褐色,木榧榧籽的种衣则呈浅黑褐色。

图 1 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽种衣颜色的变化 Fig. 1 The changes in the color of inter seed coat of the four T. grandis cultivars with different retting temperature during after-ripening period T20:堆沤温度为20 ℃ The retting temperature is 20 ℃; T30:堆沤温度为30 ℃ The retting temperature is 30 ℃.下同The same below.
2.2 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽淀粉含量的变化

图 2可知,堆沤前,4种榧籽的淀粉含量从高到低依次为木榧[(6.06±0.26)mg·g-1]、丁香榧[(5.96±0.42)mg·g-1]、朱岩榧[(5.26±0.40)mg·g-1]、东榧3号[(4.16±0.43)mg·g-1]。不同堆沤温度下,随着堆沤时间延长,4种榧籽的淀粉含量变化存在差异,除木榧的淀粉含量未发生明显变化外,其余3种榧籽的淀粉含量均呈明显下降趋势,其中T20处理20天和T30处理10天时,朱岩榧的淀粉含量较堆沤前下降12.92%和23.29%;丁香榧的淀粉含量较堆沤前下降18.75%和29.15%;东榧3号的淀粉含量较堆沤前下降7.67%和13.44%。

图 2 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽淀粉含量的变化 Fig. 2 The changes in starch content of the four T. grandis cultivars with different retting temperature during after-ripening period 不同字母表示同一种相同堆沤温度下不同堆沤时间存在显著差异(P<0.05), 大写字母为30 ℃下的差异显著性分析, 小写字母为20 ℃下的差异显著性分析。下同。 The retting temperature is 30 ℃; The different letters in the same cultivar with the same rettingtemperature during different after-ripening time mean significant difference between them(P < 0.05), the capital letter means the significance of difference under 30 ℃, the small letter means the significance of difference under 20 ℃. The same below.
2.3 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽可溶性蛋白含量的变化

图 3可知,堆沤前,4种榧籽的可溶性蛋白含量从高到低依次为东榧3号[(20.10± 0.96)mg·g-1]、朱岩榧[(19.99±1.92)mg·g-1]、丁香榧[(17.49±0.73)mg·g-1]、木榧[(14.18± 1.04)mg·g-1]。不同堆沤温度下,4种榧籽的可溶性蛋白含量变化存在差异。T20处理下,随着堆沤时间延长,除木榧外,其余3种榧籽的可溶性蛋白含量均呈逐渐增加趋势。对朱岩榧而言,T20处理20天时,其可溶性蛋白含量较堆沤前增加15.77%;T30处理10天时,其可溶性蛋白含量较堆沤前无明显变化。与堆沤前相比,T20处理20天时,丁香榧的可溶性蛋白含量增加32.43%;T30处理10天时,其可溶性蛋白含量增加105.11%。随着堆沤时间延长,T20处理下,东榧3号的可溶性蛋白含量呈先升高后降低趋势,堆沤处理20天时,其可溶性蛋白含量较堆沤前增加24.47%;T30处理10天时,其可溶性蛋白含量增加29.96%。对木榧而言,随堆沤时间延长,T20处理下,其可溶性蛋白含量较堆沤前未发生明显变化;T30处理下,其可溶性蛋白含量则显著升高,T30处理10天时,其可溶性蛋白含量增加157.36%。

图 3 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽可溶性蛋白含量的变化 Fig. 3 The changes in soluble protein content of the four T. grandis cultivars with different retting temperature during after-ripening period
2.4 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽含油率的变化

图 4可知,堆沤前,4种榧籽的含油率从高到低依次为丁香榧(54.20%±0.3%)、东榧3号(51.46%±1.5%)、朱岩榧(45.76%±0.067%)、木榧(40.23%±0.88%)。不同堆沤温度下,4种榧籽的含油率变化存在差异。所有堆沤温度处理下,随着堆沤时间延长,朱岩榧榧籽的含油率均呈先升高后降低的趋势,且在堆沤处理5天时达到峰值,此后保持相对稳定,但在堆沤处理下15天后其含油率开始显著下降。所有堆沤温度处理下,堆沤处理5天时,丁香榧和东榧3号的含油率均达到峰值。T20处理下,丁香榧和东榧3号的含油率较堆沤前增加5.84%和5.21%,T30处理下分别增加4.30%和9.46%。所有堆沤温度处理下,随着堆沤时间延长,木榧榧籽的含油率均呈升高趋势,堆沤处理20天时,T20和T30处理下的木榧含油率分别增加6.73%和11.97%。

图 4 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽含油率的变化 Fig. 4 The changes in oil content of the four T. grandis cultivars with different retting temperature during after-ripening period
2.5 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽脂肪酸组分的变化

图 5可知,堆沤前,4种榧籽的饱和脂肪酸含量从高到低依次为东榧3号[(59.3±1.72)mg·g-1]、朱岩榧[(55.1±0.08)mg·g-1]、丁香榧[(54.4±0.31)mg·g-1]、木榧[(48.7±1.07)mg·g-1];不饱和脂肪酸含量依次为丁香榧[(484.2±2.72)mg·g-1]、东榧3号[(451.0±13.1)mg·g-1]、朱岩榧[(395.4±0.58)mg·g-1]、木榧[(349.2±7.65)mg·g-1]。T20处理20天时,4种榧籽的饱和脂肪酸含量较堆沤前增加5.71%、3.79%、5.76%和9.65%;T30处理10天时,分别增加14.40%、3.45%、5.83%、10.39%。T20处理20天时,朱岩榧、丁香榧、木榧、东榧3号的不饱和脂肪酸含量较堆沤前分别增加3.67%、5.28%、6.78%和9.61%;T30处理10天时,分别增加13.22%、4.16%、6.65%和10.57%。

图 5 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸含量的变化 Fig. 5 The changes in SFA content and UFA content of the four T. grandis cultivars with different retting temperature during after-ripening period

图 6可知,4种榧籽中主要的脂肪酸组分为油酸、亚油酸、金松酸、亚麻酸、顺-11-二十碳烯酸、顺-11, 14-二十碳二烯酸、花生酸、棕榈酸、硬脂酸等9种脂肪酸,其中油酸、亚油酸和金松酸含量较高。堆沤前,4种榧籽的油酸含量从高到低依次为东榧3号[(187.01±5.45)mg·g-1]、朱岩榧[(181.74±0.27)mg·g-1]、丁香榧[(154.16±0.87)mg·g-1]、木榧[(94.86±2.08)mg·g-1];亚油酸含量依次为丁香榧[(247.98±1.40)mg·g-1]、东榧3号[(199.98±5.83)mg·g-1]、木榧[(178.05±3.90)mg·g-1]、朱岩榧[(152.87±0.22)mg·g-1];金松酸含量依次为木榧[(52.78±1.16)mg·g-1]、丁香榧[(46.89±0.26)mg·g-1]、东榧3号[(46.26±1.35)mg·g-1]、朱岩榧[(41.73±0.06)mg·g-1]。不同堆沤温度下,4种榧籽的脂肪酸组分变化存在差异。随着堆沤时间延长,不同温度处理下,朱岩榧的油酸、亚油酸和金松酸含量均呈先上升后下降的趋势;堆沤处理20天时,各组分含量较堆沤处理15天均明显下降。随着堆沤过程推进,丁香榧、木榧、东榧3号的油酸、亚油酸和金松酸含量均呈缓慢增加趋势。T20处理20天时,朱岩榧、丁香榧、木榧、东榧3号的油酸含量较堆沤前分别增加2.5%、4.28%、11.80%和7.33%,亚油酸含量分别增加4.5%、5.84%、5.09%和11.29%,金松酸含量分别增加6.4%、8.04%、4.70%和12.09%;T30处理10天时,朱岩榧、丁香榧、木榧、东榧3号的油酸含量分别增加8.9%、3.52%、8.97%和10.95%,亚油酸含量分别增加17.8%、4.00%、5.74%和10.84%,金松酸含量分别增加15.5%、6.11%、6.71%和10.46%。

图 6 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽脂肪酸组分的变化 Fig. 6 The changes in fatty acid composition of the four T. grandis cultivars with different retting temperature during after-ripening period
图 7 不同堆沤温度下后熟过程中4种榧籽淀粉与可溶性蛋白及含油率之间的相关性分析 Fig. 7 The correlation analysis between starch content to both soluble protein content and oil content of the four T. grandis cultivars with different retting temperature during after-ripening period :堆沤温度20 ℃处理下后熟过程榧籽中的淀粉含量与其对应可溶性蛋白含量之间的线性回归; :堆沤温度20 ℃处理下后熟过程榧籽中的淀粉含量与其对应含油率之间的线性回归; :堆沤温度30 ℃处理下后熟过程榧籽中的淀粉含量与其对应可溶性蛋白含量之间的线性回归; ---:堆沤温度30 ℃处理下后熟过程榧籽中的淀粉含量与其对应含油率之间的线性回归. : The best-fit linear regressions between the starch content and soluble protein content for each cultivars with 20 ℃ retting temperture during after-ripening period; : The best-fit linear regressions between the starch content and oil content for each cultivars with 20 ℃ retting temperture during after-ripening period; : The best-fit linear regressions between the starch content and soluble protein content for each cultivars with 30 ℃ retting temperture during after-ripening period; ---: The best-fit linear regressions between the starch content and oil content for each cultivars with 30 ℃ retting temperture during after-ripening period.
3 讨论

随着果实/种子发育过程的推进,果实/种子的种皮颜色会发生变化(罗顺红,2006),如甘蓝型油菜(Brassica campestris)种子的种皮随种子发育由浅黄绿色逐渐变成褐色(史仕军等,2003);后熟过程中香蕉(Musa nana)果皮逐渐褪绿转黄,与20 ℃储藏温度相比,储藏温度30 ℃明显抑制果皮转黄(庞学群等,2008)。本研究结果显示,T20和T30处理下,朱岩榧、丁香榧和东榧3号榧籽种衣分别在第10天和第20天由紫红色转为深黑褐色(图 1),木榧榧籽均在第20天由紫红色转为深黑褐色,这表明T30处理能加快栽培种(朱岩榧、丁香榧和东榧3号)榧籽后熟品质的形成,但对野生种(木榧)的促进作用不太明显。

淀粉是种子碳水化合物的主要贮藏形式,后熟过程在淀粉酶作用下水解成糖,为其蛋白质和脂肪的合成提供原料和能量。随着后熟过程的推进,南果梨(Pyrus ussriensis)中的淀粉迅速水解,总蛋白质含量明显升高(吴震等,1997);油梨(Persea americana)含油率和可溶性蛋白含量显著增加(黄雪梅等,2015);三七(Panax notoginseng)种子中的淀粉、可溶性蛋白和粗脂肪含量逐渐下降,可溶性糖含量则逐渐增加(段承俐等,2010)。种子风味与淀粉、脂肪和蛋白质含量密切相关,如糯玉米(Zea mays)淀粉含量较低,口感会软但缺乏糯性(赵健等,2012),脂肪含量和蛋白质含量较高的口感较好(蒋永娇等,2017);而高蛋白和低油分的花生(Arachis hypogaea)种更宜鲜食,口感不腻(李林等,2003);榧籽种仁的风味、香脆程度与淀粉质量分数呈负相关,与蛋白质、油脂质量分数呈正相关(黎章矩等,2005)。本研究结果显示,堆沤前,栽培种榧籽具有较低的淀粉含量及较高的可溶性蛋白含量和含油率,可推测栽培种榧籽具有较好的堆沤前品质是其较野生榧籽风味好的基础。对京白梨(Pyrus ussriensis)的研究发现,在后熟过程中其淀粉含量逐渐下降,低温可明显抑制淀粉和葡萄糖含量下降(齐秀东等,2015)。与20 ℃相比,30 ℃的后熟温度可促进香蕉果皮中淀粉的降解(庞学群等,2008)。本研究结果显示,T30处理10天时,朱岩榧、丁香榧和东榧3号榧籽中淀粉含量较堆沤前明显降低,且其下降幅度均大于T20处理20天,但木榧的淀粉含量无明显变化,表明T30处理能促进栽培种(朱岩榧、丁香榧和东榧3号)榧籽中淀粉的快速分解,加快物质转化,但对木榧无明显促进作用。相较于常温(25 ℃),香榧在低温(4 ℃)堆沤时淀粉降解速率、蛋白含量与含油率上升速率均下降,后熟进程较缓慢(叶珊,2017)。本研究结果显示,T30处理10天时,丁香榧、木榧和东榧3号榧籽的可溶性蛋白含量明显高于T20处理20天时的含量(图 3BCD),但T30处理10天时,朱岩榧榧籽的可溶性蛋白含量明显低于T20处理20天时的含量(图 3A),表明T30处理能大大提高丁香榧、木榧和东榧3号榧籽中的蛋白质含量,利于其后熟品质的提高,但不利于朱岩榧榧籽中蛋白质的合成。含油率是评价油料植物品质的重要性状之一(叶珊等,2017)。研究表明,在7—9月,闽东油茶(Camellia oleifera)的含油率随着温度升高而下降(余会康,2014),且采后处理温度过高会破坏油茶果实内环境稳态,影响果实中油脂的积累(宋倩倩等,2017)。本研究结果显示,与堆沤前相比,无论哪种堆沤温度处理,4种榧籽的含油率均明显增加,其中东榧3号的增加幅度最大,朱岩榧的含油率均在15天后开始明显下降,表明堆沤过程能大大提高东榧3号的后熟品质,朱岩榧的堆沤进程可以短于其余3种。

果实/种子的成熟过程伴随着贮藏物质间的相互转化。种子后熟过程中,在淀粉酶的作用下淀粉水解为糖类,为其生理过程提供原料与能量(安娜等,2010)。随油茶成熟过程的推进,种仁内的含油率与淀粉含量之间存在显著负相关性,表明在此过程中油茶籽中的淀粉转化为脂肪(王东雪等,2017)。成熟期春小麦(Triticum aestivum)籽粒淀粉含量和蛋白质含量呈负相关性(刘晓冰,1996),表明淀粉分解可为蛋白质的积累提供碳架和能量的作用。本研究结果显示,在堆沤后熟期间,T20处理下,东榧3号的淀粉与其可溶性蛋白含量、含油率之间未发现显著负相关性,但T30处理下,东榧3号的淀粉与其可溶性蛋白含量、含油率之间存在显著负相关性,表明堆沤温度提高大大促进了东榧3号淀粉向可溶性蛋白和脂肪的转化,有助于加快物质的转化,利于后熟品质的形成。

脂肪酸是油脂的重要组成部分,有饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸之分,其中不饱和脂肪酸组分常作为评价油料种子品质的重要指标之一(叶珊,2017)。本研究结果显示,堆沤前,丁香榧的不饱和脂肪酸含量明显高于东榧3号,但堆沤后二者之间的不饱和脂肪酸无明显差异,且明显高于其余2种榧籽,表明堆沤过程可明显促进东榧3号不饱和脂肪酸的合成。不饱和脂肪酸中油酸、亚油酸有降低胆固醇和血栓形成的风险(Grundy,1989),金松酸则有调节血脂和抗炎的作用(Berger et al., 2002Chang et al., 2004Endo et al., 2006)。大葱(Allium fistulosum)种子中的棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸含量随着贮藏温度升高而升高(胡小荣等,2006)。本研究结果显示,4种榧籽中的不饱和脂肪酸均以油酸、亚油酸和金松酸为主;T30处理10天时,朱岩榧油酸、亚油酸和金松酸含量较堆沤前的增加幅度明显大于T20处理20天时;T30处理10天时,东榧3号油酸含量的增加幅度明显大于T20处理20天时;T30处理10天时,木榧亚油酸和金松酸含量的增加幅度明显大于T20处理20天时,这表明朱岩榧、木榧和东榧3号中油酸、亚油酸和金松酸合成对堆沤温度的响应不同。

4 结论

堆沤前,栽培种(朱岩榧、丁香榧和东榧3号)榧籽的品质明显优于野生种(木榧);堆沤后熟处理后可促进4种榧籽的物质转化。与堆沤温度20 ℃相比,堆沤温度30 ℃可以明显加快4种榧籽的后熟进程,主要表现在明显促进栽培种(朱岩榧、丁香榧和东榧3号)榧籽中淀粉的降解,明显促进栽培种(丁香榧和东榧3号)榧籽中可溶性蛋白质的合成,能明显提高朱岩榧油酸、亚油酸和金松酸的含量及东榧3号油酸的含量;明显促进野生种木榧可溶性蛋白质和亚油酸和金松酸含量的合成。

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