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核磁共振法测定高州油茶种仁含油率试验



全 文 :92 林业科技开发 2013 年第 27 卷第 3 期
4 结论与讨论
(1)本试验结果显示,景东翅子树插穗生根类型
既有愈伤组织生根型,也有皮部生根型,以愈伤组织
型为主。因皮部生根型生根快,能缩短扦插管理的周
期及提早成苗,因此,对促成景东翅子树插穗皮部生
根型的因素,有必要作进一步的研究。
(2)本试验 ABT1 生根粉的最佳质量浓度为 500
mg /L,其生根率、根系效果指数分别为 72. 22%、
6. 35,比对照提高了 132%和 276%,差异显著。其插
穗根系各项指标为:平均根数 1. 83 条,平均不定根长
7. 42 cm,最长根长 16 cm。
(3)本次试验结果表明景东翅子树是难生根的
树种,生根周期长。因此在较长的生根周期内,精心
细致地管理非常重要,否则容易造成插穗腐烂、萎蔫。
(4)研究发现,不同浓度的 ABT1 生根粉处理,发
生的不定根根数均较少,对生根后的移栽成活率有影
响,并且试验因素单一。今后还需对景东翅子树插穗
年龄、采集部位、植物生长调节剂种类和浓度、扦插基
质等进行试验,以对景东翅子树扦插生根进行更深入
的研究。
参考文献
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( 责任编辑 田亚玲
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
)
doi:10. 3969 / j. issn. 1000-8101. 2013. 03. 024
核磁共振法测定高州油茶种仁含油率试验
蔡坚,刘喻娟,张应中,李永泉,陈清凤,丁晓纲
(广东省林业科学研究院,广州 510520)
收稿日期:2012-11-30 修回日期:2012-12-28
基金项目:广东省林业科技创新专项资金项目(2008KJCX007 -02,
2009KJCX009-03,2010KJCX008-02,2011KJCX014-04,2012KJCX011-
01) ;广东省地方标准制(修)订林业项目(2010-DB-08)。
作者简介:蔡坚(1973 -) ,男,高级工程师,主要从事油茶资源的培育
工作。E-mail:caijian_gd@ yahoo. com. cn
摘 要:探讨了种仁含水量、颗粒大小和样品量对核磁共振法测定高州油茶种仁含油率结果的影响,并与索氏抽
提法进行比较,同时讨论了核磁共振法的测定精密度和稳定性。试验结果表明:种仁含水量、颗粒大小和样品量对
高州油茶种仁含油率测定有一定影响,测定时样品需烘至质量恒定,如无特殊要求,样品不需粉碎,样品量范围为 6
~ 11 g;同一样品,核磁共振法测定高于索氏抽提法,但两种方法间的绝对偏差小于 2% ;核磁共振法的测定精密度
和稳定性好,可用于高州油茶种仁含油率的快速测定。
关键词:核磁共振法;索氏抽提法;高州油茶;含油率;种仁
A study on determination of oil content in kernel of Camellia gauchowensis Chang by nuclear magnetic
resonance∥CAI Jian,LIU Yu-juan,ZHANG Ying-zhong,LI Yong-quan,DING Xiao-gang,CHEN Qing-feng
Abstract:The paper studied the effect of water content in kernel,particle size and sample weight on determination results of
Camellia gauchowensis Chang oil content in kernel by Nuclear Magnetic Resonance (NMR)method,and the results were
compared with Soxhlet extraction method. The precision and stability of NMR method were also discussed. The results
showed that water content in kernel,particle size and sample weight affected the determination of oil content in kernel,the
sample required to be dried to constant weight but did not need crush if there were no special requirements. The range of
sample weight was 6-11 g. The oil content determined by NMR method was higher than that of Soxhlet extraction method
for the same sample,but the absolute deviation between
them was less than 2%,the precision and stability of
NMR method were good,it could be used for rapid deter-
mination of oil content in C. gauchowensis Chang kernel.
Key words:NMR method;Soxhlet extraction method;
Camellia gauchowensis Chang;oil content;kernel
技术开发 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
林业科技开发 2013 年第 27 卷第 3 期 93
Author’s address:Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou 510520,China
高州油茶(Camellia gauchowensis Chang)又称越
南油茶、陆川油茶,属山茶科山茶属,它的特点是树体
大,枝叶茂密,单株产量较高。该物种主要分布在广
东的阳春、高州以南包括海南北部,广西的陆川、容
县、玉林、宁明以南的丘陵地带,是我国油茶物种中分
布最南,海拔最低的一种[1]。
目前,测定植物种子含油率的方法很多,如折光
法[2]、比重法[3]、索氏抽提法[4]、核磁共振法[5-7]等。
索氏抽提法是一种传统的含油率测定方法,通过提取
种子中的油脂成分,采用差量法计算种子的含油率。
尽管其精确度较高,但整个测定过程繁琐,抽提时间
长,待测的籽粒样品要进行粉碎,无法再产生后
代[8],还需要消耗大量的水电。因此,发展快速无损
检测技术是提高种子含油率测定效率的重要途径。
核磁共振技术(NMR)是我国 20 世纪 80 年代引进的
一种迅速、简便的油料作物种子含油率的测定技
术[9]。在大豆[10]、油菜[11]、普通油茶[12]等油料作物
测定中已有报道。本试验采用核磁共振法测定高州
油茶含油率,并与索氏抽提法进行比较,旨在为油料
作物种子含油率的快速测定提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验所用高州油茶籽分别采自高州、揭阳和广东
省林业科学研究院苗圃;精炼茶油分别从高州 5 个地
点选购茶油,在实验室提纯,取 5 份等量混合而成;乙
醚为分析纯。
试验仪器包括:CNMR-1000 新型核磁共振含油
量测量仪(武汉辰目科技有限责任公司) ,样品含油
率范围:0. 05% ~100%,测量准确度:± 0. 2%;SXT -
06 索氏提取器(上海洪纪仪器设备有限公司) ,控温
范围:室温 + 5℃ ~100℃;CP214 电子天平(奥豪斯仪
器上海有限公司) ,称量范围:0 ~ 210 g,准确度级别:
Ⅰ级,实际分度值:0. 000 1 g,检定分度值:0. 001 g,
工作温度:10 ~ 30℃;ZFD -5140 全自动新型鼓风干
燥箱(上海智城分析仪器制造有限公司) ,温控范围:
环境温度 5 ~ 200℃;温控精度:≤ ± 0. 2℃(150℃) ;
粉碎机;干燥器;滤纸筒和脱脂棉等。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 索氏抽提法测定油茶籽含油率
索氏抽提法采用 GB /T 14488. 1-2008 油料植物
含油量测定。
1. 2. 2 核磁共振法测定油茶籽含油率
核磁共振法采用 CNMR -1000 新型核磁共振含
油量测量仪测定。
纯油标样的准备:取纯高州油茶籽油约 50 g,放
入温度设置在 130℃的烘箱内烘 1. 5 h,然后冷却至
室温,倒入专用试管内,油面位于试管刻度线以下 2
~ 3 mm,称量计算纯油质量。
被测试样的准备:取种仁样品约 30 g,放入温度
设置在 105℃的烘箱内烘至恒定质量,冷却至室温,
倒入试管至刻度线以下 2 ~ 3 mm,称量计算纯籽样品
质量。由于部分种仁颗粒大,不能放入测试用的专用
试管,所以样品在烘干之前用小刀切成粒状。
1. 2. 3 试验条件的选择
(1)种仁含水量对含油率测定的影响:将油茶种
仁剥出后,用小刀切成粒状装入铝盒,放入 105℃烘
箱内烘至恒定质量,冷却至室温,倒入试管刻度线以
下 2 ~ 3 mm备用。依次向试管中加入不同体积(0 ~
10 mL)蒸馏水,采用核磁共振法进行含油率测定。
(2)种仁样品颗粒大小对含油率测定的影响:将
油茶种仁剥出后,整粒装入铝盒中,放入 105℃烘箱
内烘至恒定质量,冷却至室温,倒入试管刻度线以下
2 ~ 3 mm备用。整粒采用核磁共振法测定含油率以
后,将种仁切成片状测定含油率,再将切片的种仁切
成粒状测定,最后将粒状种仁粉碎测定含油率。
(3)样品量对含油率测定的影响:将油茶种仁剥
出后,用小刀切成粒状装入铝盒中,放入 105℃烘箱
内烘至恒定质量,冷却至室温备用。依次向试管中加
入不同质量的种仁样品,采用核磁共振法测定不同质
量种仁样品的含油率。
2 结果与分析
2. 1 试验条件的选择
2. 1. 1 种仁含水量对含油率测定的影响
测定结果表明,含油率与样品中的水量呈正相关
关系(图 1)。含油率随着水分的增加而提高,但含油
率的提高幅度随水分的增加而减小,如加水量从 0
mL增至 1 mL,含油率提高幅度是 5. 37% ~ 5. 83%,
而加水量从 9 mL 增至 10 mL,含油率提高幅度只有
1. 08% ~1. 50%。含油率随水分的增加而提高,原因
是每增加一定体积的水,样品中的液态氢含量相应增
加,导致仪器测定结果也相应增大[13]。因此,测定时
要严格控制样品中的水分,样品必须烘至恒定质量。
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 技术开发
94 林业科技开发 2013 年第 27 卷第 3 期
图 1 种仁含水量对含油率测定的影响
2. 1. 2 种仁样品颗粒大小对含油率测定的影响
由测定结果可知,去皮的油茶种仁整粒测定的含
油率最大,切片和切粒的测定值接近,比整粒测定值
略小(相差 0. 12% ~ 0. 76%) ,而种仁粉碎后的含油
率测定值比整粒测定值小 2. 44% ~ 4. 40%(表 1)。
切片、切粒或粉碎后测定值均较整粒偏小,可能是因
为在油茶种仁切片、切粒或粉碎过程中,有部分油脂
损失,所以在无特殊要求时,不必对样品进行粉碎。
表 1 种仁样品颗粒大小对含油率测定的影响 /%
样品号 整粒去皮 去皮切片 去皮切片后切粒 切粒后粉碎
1 48. 39 48. 19 48. 27 45. 95
2 55. 48 55. 00 55. 15 51. 08
3 51. 73 50. 97 51. 20 48. 63
2. 1. 3 样品量对含油率测定的影响
试验结果表明,样品量较小时含油率测定结果不
稳定,当样品量在 6 ~ 11 g 范围内测定结果比较稳
定,在很小范围内波动(0. 20% ~0. 32%) (图 2)。当
样品量超过 11 g,测定结果也不太稳定。样品过少或
过多都会影响测定结果。为了含油率测定的准确性,
建议测试样品量范围为 6 ~ 11 g。
图 2 样品量对含油率测定的影响
2. 2 索氏抽提法和核磁共振法的比较
取 10 份油茶种仁样品,切碎后装入铝盒,在
105℃下烘至恒量,冷却备用。每份样品先用核磁共
振法测定含油率,再按照 GB /T 14488. 1 -2008 用索
氏抽提法测定同一份样品,结果如图 3 所示。
图 3 索氏抽提法和核磁共振法测定含油率结果
统计表明,10 份样品 2 种方法之间的绝对偏差
均小于 2%,平均绝对偏差为 0. 90%,相对偏差均小
于 4%,平均相对偏差为 1. 95%,说明两种方法具有
较好的对照性。其中核磁共振法测定的含油率结果
均比索氏抽提法的结果偏高,原因是核磁共振法所依
据的是种仁中所含氢原子的总量,包括部分甾醇和多
帖类长羟链脂肪酸,但这些对索氏抽提法而言是不可
能完全抽提干净的[12]。用核磁共振法代替传统的索
氏抽提法,不仅工作效率大大提高,而且准确度高。
2. 3 精密度检验
取 6 份种仁样品,切碎后装入铝盒,在 105℃下
烘至恒定质量,冷却备用。用核磁共振法测定含油
率,每份样品重复测定 10 次,得出结果后进行统计分
析,结果如表 2 所示。由表 2 可知,6 份油茶种仁样
品含油率的标准偏差均小于 0. 2%,变异系数均在 0.
4%以内,表明核磁共振法测定油茶种仁含油率的精
密度好。
2. 4 稳定性检验
取 2 株油茶的果实,每株取 5 份种仁样品,共 10
份,烘至恒定质量后连续 10 d 用核磁共振法测定其
含油率,每天测定后将样品放入干燥器中保存,结果
如表 3 所示。
表 2 6 份样品含油率重复 10 次测定结果 /%
样品号
不同测定次数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值 标准偏差 变异系数
1 48. 65 48. 92 49. 05 49. 05 48. 92 48. 52 48. 92 48. 92 48. 65 48. 79 48. 84 0. 18 0. 37
2 50. 90 50. 66 50. 90 50. 42 50. 78 50. 54 50. 78 50. 90 50. 90 50. 66 50. 74 0. 17 0. 34
3 48. 75 48. 51 48. 63 48. 75 48. 75 48. 63 48. 75 48. 75 48. 88 49. 13 48. 75 0. 17 0. 35
4 48. 17 48. 29 48. 17 48. 29 48. 29 48. 29 48. 29 48. 54 48. 42 48. 17 48. 29 0. 12 0. 25
5 55. 65 55. 41 55. 65 55. 41 55. 65 55. 53 55. 53 55. 78 55. 41 55. 41 55. 54 0. 13 0. 23
6 45. 21 45. 07 45. 07 44. 93 44. 93 45. 21 45. 21 45. 07 44. 93 44. 79 45. 04 0. 14 0. 31
技术开发 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
林业科技开发 2013 年第 27 卷第 3 期 95
表 3 10 份样品 10 d含油率测定结果 /%
样品号
不同测定时间(月 /日)
7 /25 7 /26 7 /27 7 /28 7 /29 7 /30 7 /31 8 /1 8 /2 8 /3
平均值 标准偏差 变异系数
1 48. 80 48. 72 48. 36 48. 82 48. 64 48. 73 48. 86 48. 90 49. 09 49. 13 48. 81 0. 22 0. 45
2 48. 65 48. 89 48. 54 48. 86 48. 81 48. 78 49. 08 48. 64 49. 03 49. 37 48. 87 0. 25 0. 51
3 50. 82 50. 61 50. 75 50. 71 50. 64 50. 35 50. 62 50. 92 50. 98 51. 42 50. 78 0. 29 0. 57
4 51. 80 51. 84 51. 48 51. 81 52. 02 51. 61 52. 10 51. 87 51. 94 52. 12 51. 86 0. 20 0. 39
5 51. 33 51. 13 50. 79 51. 22 50. 96 50. 93 51. 29 51. 45 51. 28 51. 33 51. 17 0. 21 0. 41
6 52. 29 51. 95 52. 09 52. 05 52. 26 52. 23 52. 34 52. 24 52. 43 52. 35 52. 22 0. 15 0. 29
7 52. 50 52. 29 52. 05 52. 13 52. 34 52. 29 52. 00 52. 09 52. 13 52. 57 52. 24 0. 19 0. 36
8 53. 36 53. 56 53. 28 53. 24 53. 57 53. 54 53. 97 53. 41 53. 75 53. 50 53. 52 0. 22 0. 41
9 52. 88 52. 64 52. 33 53. 06 53. 54 53. 05 53. 13 53. 32 53. 07 53. 25 53. 03 0. 34 0. 64
10 50. 41 50. 03 50. 32 50. 15 50. 60 50. 72 50. 96 50. 70 50. 86 50. 74 50. 55 0. 31 0. 61
由表 3 可知,连续 10 d 测定 10 份样品含油率的
变化规律相似,测定结果较稳定。10 份样品含油率
的标准偏差范围为 0. 15% ~0. 34%,均小于 0. 50%,
变异系数(CV%)均在 1%以内,表明用核磁共振法
测定高州油茶种仁含油率具有良好的重现性。
3 结论与讨论
种仁样品含水量、颗粒大小和质量对高州油茶种
仁的含油率测定都有影响。样品含有水分会导致测
定结果偏大,所以测定时样品需烘至质量恒定。样品
粉碎后测定结果比整粒测定偏小,如无特殊要求,样
品不需要粉碎。采用 CNMR -1000 新型核磁共振含
油量测量仪测定高州油茶种仁含油率,样品质量范围
为 6 ~ 11 g,过多或过少都会导致测定结果的不准确。
传统的索氏抽提法测定过程繁琐、药品成本高、
易耗品多、抽提时间长,而核磁共振法快速、准确、简
便。本研究对比了核磁共振法和索氏抽提法测定高
州油茶种仁含油率,结果表明,两种方法测定 10 份样
品之间绝对偏差均小于 2%,具有较好的对照性。从
核磁共振法测定高州油茶种仁含油率的精密度和稳
定性结果看,核磁共振法测定高州油茶种仁含油率的
精密度高,稳定性好,因此,核磁共振法可作为测定种
仁偏大的高州油茶含油率的有效手段。
试验过程中应注意称量的重要性,可在电子天平
内放入硅胶吸湿,保证良好的称量条件。核磁共振仪
要放在通风、干燥的环境中,仪器工作时不能受到较
大的机械振动和冲击,环境温度和湿度不应有较大的
变化,否则均会影响仪器的测量结果。
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[J].粮油加工,2008(10) :55-56.
( 责任编辑 葛华忠
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国家林业行业公益性专项“京津风沙区葡萄园固沙与减灾技术研究”通过验收
2013 年 3 月 19 日,由河北省林业科学研究院承担的国家林业行业公益专项“京津风沙区葡萄园固沙与减灾技术研究”通过
国家林业局组织的专家的验收。
该项目形成了免埋土设施防寒、免耕生草、设施防雹防鸟、集雨与节水、限域栽培、防护林与风障配置、葡萄固沙栽培架式等
7 项技术。试验示范园与对照相比,地表输沙量减少 61. 5%,土壤风蚀减少 89% ; 采用根域限域栽培和滴灌措施年灌溉量分别比
对照减少 34. 4%、33. 4% ;冰雹灾害损失降低 94. 6%,鸟害防效达到 100%。建立试验园 13. 8 hm2,示范园 187 hm2。获实用新型
专利 3 项,制定了《葡萄防风网架设规程》和《葡萄简易材料防寒技术规程》两项河北省地方标准,培养建立一支葡萄固沙减灾技
术团队,“津风沙区葡萄园固沙与减灾技术研究”一项成果获认定。 ( 通讯员 徐振华)
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