免费文献传递   相关文献

河南不同分布区毛梾果实形态及脂肪油差异性分析



全 文 :山西农业科学 2012,40(2):101- 104 Journal of Shanxi Agricultural Sciences
河南不同分布区毛梾果实形态及脂肪油差异性分析
丁 鑫 1,沈植国 1,谭运德 2,程建明 1
(1.河南省林业科学研究院,河南郑州 450008;2.河南省林业厅,河南郑州 450003)
摘 要:对济源、洛阳、三门峡 3个不同分布区的毛梾果实和种子的形态特征及脂肪油进行了测定分析。结
果表明:(1)3个分布区毛梾果实的纵径、横径和百果质量均有极显著差异,且均为济源>三门峡>洛阳。(2)
毛梾果实中的粗脂肪含量高于种子,说明其果皮中含有较高的粗脂肪,且不同产地的毛梾果实及种子之间
粗脂肪含量存在显著差异,果实的粗脂肪含量由高到低依次为济源>三门峡>洛阳。(3)毛梾果油中的脂肪
酸组成主要为二十碳链以下的直链脂肪酸,主要是十六碳和十八碳的脂肪酸,组成成分简单而且集中,但酸
值较高,对其后续的生产加工将造成一定的影响,因此,培育低酸值的毛梾品种意义重大。毛梾果油含有大
量的亚油酸,也可作为食用油原料加以利用。
关键词:生物质;毛梾;果实;形态;脂肪油
中图分类号:S794.9 文献标识码:A 文章编号:1002- 2481(2012)02- 0101- 04
Differentiation Analysis between Fruit Morphology and Fattyoil of Cornus
walteri in Various Distribution Areas of Henan Province
DINGXin1,SHEN Zhi- guo1,TANYun- de2,CHENG Jian- ming1
(1.Henan Academy of Forestry,Zhengzhou 450008,China;
2.Forestry Department of Henan Province,Zhengzhou 450003,China)
Abstract:The content of the fruit fattyoil and the fruit morphology and oil length of Cornus walteri in Jiyuan, Luoyang and
Sanmenxia were tested and analyzed. The result showed: Fistly, there were significant difference among the longitudinal diameter,
diameter and the hundred fruit weight of the Cornus walteri in the three distribution areas, which were in an order of Jiyuan > San-
menxia > Luoyang; Secondly, the crude fat content in the fruit were higher than in the seeds, which suggested that there were
higher crude fat in the fruit peel and there were significant difference between the fruit crude fat content and the seeds in these
three distributions. Whether it was the fruit or the seed, their crude fat contents were from high to low all in an order of Jiyuan >
Sanmenxia > Luoyang; Thirdly, the fatty acid composition in fruit oil of Cornus walteri was the straight- chain fatty acids no more
than twenty- carbon chain that mainly were sixteen- or eighteen- carbon fatty acid. They are suitable to be used as rawmaterial of
bio- diesel, but the high acid which would affect the process. Therefore, it is of great importance to select low acid cultivar in Cor-
nus walteri breeding. There is great deal linoleic acid in the cornus walteri fruit oil, which could be used as rawmaterial to the edi-
ble oil.
Key words:biomass; Cornus walteri; fruit; morphology; fattyoil
收稿日期:2011- 11- 05
基金项目:河南省重大公益性科研项目(081100911900)
作者简介:丁 鑫(1980-),男,河南信阳人,工程师,主要从事生物质能源植物方面的研究工作。沈植国为通讯作者。
doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2012.02.03
毛梾(Cornus walteri Wanger)属山茱萸科
(Cornaceae)梾木属(Cornus L.)落叶乔木,又名椋
子木、油树、车梁木。毛梾果肉和种仁均含有油
脂,果实含油量为 31.8%~41.3%,果实出油率
为 25%~33%,果肉出油率为 15%,是极具发展
前景的食用和工业用油料树种[1]。毛梾单株果实
产量可达 100 kg以上。其木材坚硬,纹理细致,
可做家具和农具,是优良的用材树种;同时,树冠
丰满,叶色浓绿,小枝紫红,根系发达,在我国大
部分地区的荒山荒坡上都适宜生长,不仅是发展
林业生物柴油的良好树种,同时也是优良的城市
绿化和水土保持树种[1- 4]。
本研究于 2010年对河南济源、三门峡、洛阳
采收的毛梾果实含油率、脂肪油的理化性质及主
要成分进行了研究,以期为河南生物质能源树种
毛梾的品种选育提供依据。
101· ·
表 1 不同分布区毛梾果实及种子的形态差异
种子平均纵径 /cm
0.46
0.48
0.48
0.48
2.500
种子平均横径 /cm
0.47b
0.50a
0.49a
0.49
7.324*
产地
洛阳
三门峡
济源
均值
F
果实平均纵径 /cm
0.58Cc
0.60Bb
0.64Aa
0.61
35.609**
果实平均横径 /cm
0.58Cc
0.60Bb
0.63Aa
0.60
33.415**
果实纵横比
1.01
1.01
1.03
1.02
0.756
种子纵横比
0.99
0.96
0.99
0.98
1.751
注:大写字母表示在 0.01水平上差异显著,小写字母表示在 0.05水平上差异显著。其余表同。
表 2 不同分布区毛梾果实百果质量的差异 g
F
52.474**
重复
1
2
3
均值
济源
12.21
12.32
12.14
12.22Aa
三门峡
11.27
11.28
11.85
11.47Ab
洛阳
10.21
9.62
9.47
9.77Bc
2.2 不同分布区毛梾果实及种子的粗脂肪、水
分含量分析
2.2.1 毛梾果实及种子的粗脂肪含量分析 从
表 3可以看出:(1)毛梾果实的粗脂肪含量高于
毛梾种子的粗脂肪含量。其中,毛梾果实的粗脂
肪含量为 23.74%~32.28%;去掉种皮的毛梾种
子粗脂肪含量为 8.79%~10.65%,仅为果实粗脂
肪含量的 33%~37%。由此说明,毛梾果皮中含
有较高的粗脂肪。(2)不同产地之间的毛梾果实
及种子粗脂肪含量存在一定的差异。毛梾果实的
粗脂肪含量由高到低依次为济源>三门峡>洛
阳;济源与三门峡的果实与种子的粗脂肪含量差
异不显著,二者与洛阳毛梾的粗脂肪含量有极显
著差异。
1 材料和方法
1.1 材料
毛梾果实分别采自河南的洛阳市、三门峡
市、济源市。
1.2 方法
1.2.1 果实及种子形态分析 每地区用四分法
取 30粒果实测量其纵径与横径,各测 3组数据。
并用同样方法测量种子和各地毛梾的百果质量。
1.2.2 果实与种子理化性质及油性成分分析
1.2.2.1 分析仪器及试剂 SL101- 1型电热鼓风
干燥箱,上海树立仪器仪表有限公司产品;
BS210S电子天平(Max=210 g,d=0.1 mg),北京
赛多利斯天平有限公司产品;Agilent 6890N型气
相色谱仪,美国 Agilent公司产品;800型低速离
心机,金坛市华峰仪器有限公司产品;铝盒、索式
抽屉装置、数显可控恒温水浴锅、组织捣碎机、阿
贝折光仪、10 mL碱式滴定管、50 mL酸式滴定
管、250 mL带磨口锥形瓶、冷凝回流管等。
分析试剂有:乙醚(分析纯)、95%乙醇(分析
纯)、0.01 mol/L氢氧化钾标准溶液、0.5 mol/L盐
酸标准溶液、氢氧化钾 - 乙醇溶液、酚酞指示剂、
0.1 mol/L硫代硫酸钠标准溶液、韦氏试剂、淀粉
溶液、100 g/L碘化钾溶液、无水硫酸钠、氯化钠
饱和水溶液、三氟化硼甲醇溶液、0.5 mol/L氢氧
化钠甲醇溶液、正己烷(色谱纯)等。
1.2.2.2 分析方法 毛梾种子、果实粉碎后测定
其水分及粗脂肪含量,并对其果实油的酸值、碘
值、皂化值、折光指数及脂肪酸组成进行分析。果
实粗脂肪的测定参照 GB/T5512—2008;果实水分
的测定参照 GB/T 20264—2006;果实油酸值的测
定参照 GB/T 5530—2005 及深色油脂酸值 [5- 6]的
测定;果实油碘值的测定参照 GB/T 5532—2008;
果实油皂化值的测定参照 GB/T 5534—2008;果
实油折光指数的测定参照 GB/T 5527—2010;果
实油脂肪酸甲酯的制备采用三氟化硼法。
2 结果和分析
2.1 不同分布区毛梾果实及种子形态特征分析
从表 1可以看出,3个分布区毛梾果实的纵
径、横径均有极显著差异,且果实纵径、横径均为
济源>三门峡>洛阳;去掉果皮的毛梾种子纵径
之间没有显著差异,但三门峡和济源的种子横径
与洛阳有显著差异。3个分布区果实的纵横比均
大于 1、种子的纵横比均小于 1,无论是果实还是
种子,其纵横比没有显著差异。
从表 2可以看出,济源、三门峡、洛阳 3地的
毛梾百果质量差异显著,由大到小依次为济源>
三门峡>洛阳。
山西农业科学 2012年第 40卷第 2期
102· ·
3 结论和讨论
不同分布区毛梾的果实特征和果油品质有
较大差异,百果质量、果实纵横径、含油率、果油
理化性质、不饱和脂肪酸的含量都有显著差异。
(1)3个分布区的毛梾果实纵径、横径和百
表 5 不同分布区毛梾果油的脂肪酸组成 %
产地
洛阳
三门峡
济源
均值
F
棕榈酸
23.48a
18.04b
18.71b
20.07
33.064*
硬脂酸
1.51
1.58
1.56
1.55
2.164
棕榈油酸
7.25Cc
10.50Bb
17.93Aa
11.89
483.128**
油酸
25.04Aa
25.34Aa
15.94Bb
22.11
342.762**
亚油酸
32.87Aa
29.47Bb
25.87Cc
29.40
20 103.856**
亚麻酸
1.69Aa
1.16Bb
1.18Bb
1.34
709.585**
异油酸
8.31Cc
13.74Bb
17.72Aa
13.25
785.645**
饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
2.3 不同分布区毛梾果油的理化性质分析
2.3.1 酸值 从表 4可以看出,3个产地毛梾果
油的酸值均较高,平均为 42.97 mg/g,产地间无显
著差异,说明产地对酸值的影响不大。一般认为,
原油酸值大于 0.5 mg/g,就会在储存、运输和加工
过程中造成设备腐蚀,从而影响原油的加工和产
品的质量[8- 9]。因此,培育低酸值品种是毛梾良种
选育的重点[10]。
2.3.2 皂化值 3个不同产地毛梾果油的皂化
值有显著差异,皂化值由高到低依次为:三门
峡>济源>洛阳(表 4)。皂化值愈高,说明脂肪
酸分子量愈小,亲水性较强,失去了油脂的特性;
皂化值愈低,则脂肪酸分子量愈大或含有较多的
不皂化物,油脂接近固体。
2.3.3 碘值 3个产地毛梾果油的碘值无显著
差异,说明产地对碘值的影响不大。碘值平均为
95.88 mg/g,属非干性油(表 4)。碘值能够反映出
油脂中混合脂肪酸平均双键(即不饱和键)的数
量,碘值越高,混合脂肪酸的不饱和键数量越多,
而不饱和键的多少又与生物柴油的燃烧性能、运
动黏度、冷滤点等有关,因此,在一定条件下,可
以根据碘值判断生物柴油的性质[11]。
2.3.4 折光指数 不同产地毛梾果油折光指数
的差别不大,均值为 1.471 2(表 4)。
2.2.2 毛梾果实及种子水分含量分析 含水量
的高低对生物柴油的燃烧性能有很大影响,含水
量高还会对柴油机产生腐蚀作用。此外,含水量
高还会提高生物柴油的化学活性,使其容易变
质,降低其存储的稳定性[7]。由表 3可知,毛梾果
实的水分含量低于种子的水分含量。济源毛梾果
实、种子的水分含量分别为 6.25%,10.05%,显著
低于洛阳、三门峡的,且差异极显著。
表 3 毛梾果实及种子中粗脂肪与水分含量 %
种子
10.80Aa
10.59Aa
10.05Bb
10.48
93.751**
产地
洛阳
三门峡
济源
均值
F
果实
23.74Bb
30.34ABa
32.28Aa
28.79
45.711**
种子
8.79Bb
10.65Aa
10.55Aa
10.00
325.109**
果实
6.74ABa
6.81Aa
6.25Bb
6.60
36.087**
粗脂肪 水分
表 4 不同分布区毛梾果油酸值、皂化值、碘值、折光系数差异分析
折光指数(20℃)
1.471 7Aa
1.471 3Ab
1.470 5Bc
1.471 2
81.8**
产地
洛阳
三门峡
济源
均值
F
酸值 /(mg/g)
42.89
42.48
43.55
42.97
0.724
皂化值 /(mg/g)
193.00Bc
201.15Aa
197.20ABb
197.12
38.259**
碘值 /(mg/g)
94.85
96.85
95.95
95.88
1.827
2.4 不同分布区毛梾果油的脂肪酸组成和相对
含量分析
从表 5可以看出,果油中包含 5种不饱和脂
肪酸和 2种饱和脂肪酸。其中,不饱和脂肪酸的
含量较高,洛阳、三门峡、济源依次为 75.16%,
80.21%,78.64%。这可能是由于在纬度和海拔较
高的地区气候比较寒冷,不饱和脂肪酸的含量
较高,可以增强树体的抗冻性,但由于其易被
空气氧化 [10],将对生物柴油的稳定性带来一定
的影响。
丁 鑫等:河南不同分布区毛梾果实形态及脂肪油差异性分析
103· ·
(上接第 100 页)
5.4 合理施肥
施足底肥,施复合肥 750 kg/hm2左右。拔节
至抽穗期,追施尿素 225 kg/hm2。
5.5 适时收割
晋甜杂 1号,通常在籽粒蜡熟末期糖分积累
达到最大值时进行收获。
6 适宜推广地区
适宜在山西中南部、辽宁沈阳以南、北京、安
徽、河南、湖南、广东、新疆昌吉地区种植。
参考文献:
[1]卢庆善.甜高粱[M].北京:中国农业科学技术出版社,2008.
[2]李桂英,涂振东,邹剑秋.中国甜高粱研究与利用[M].北京:
中国农业科学技术出版社,2008.
[3]严福忠,成慧娟,马尚耀,等.内蒙古甜高梁的发展前景[J].
内蒙古农业科技,2009(1):79- 80.
[4]张志鹏,邹剑秋,朱凯,等.能源用甜高粱“辽甜 1号”选育报
告[M]//中国甜高粱研究与利用.北京:中国农业科学技术出
版社,2008:193- 195.
[5]孙宏.能源作物甜高粱培育及能量转换技术研究 [M]//中国
甜高粱研究与利用.北京:中国农业科学技术出版社,2008:
183- 186.
[6]田森林,赵威军,郑丽萍.我国甜高粱育种方法探讨[J].山西
农业科学,2011,39(5):419- 421,455.
[7]张晓英,赵威军.甜高粱茎秆含糖量的研究进展[J].山西农
业科学,2011,39(6):616- 618.
[8]马涌,张福耀,赵威军,等.甜高粱育种思路探讨[J].山西农
业科学,2011,39(6):619- 621.
果质量均有极显著差异,且均为济源>三门峡>
洛阳。种子间大小差异不显著,且纵横比接近
1∶1,为圆形。
(2)毛梾果实的粗脂肪含量要高于种子中的
含量,说明毛梾果皮中含油率极高,且不同产地
毛梾果实及种子粗脂肪含量之间存在显著差异。
毛梾果实的粗脂肪含量由高到低依次为济源>
三门峡>洛阳。毛梾果实和种子的平均水分含量
较高,分别为 6.60%和 10.48%,济源毛梾果实、
种子的水分含量分别为 6.25%,10.05%,显著低
于洛阳、三门峡,且差异极显著。水分含量较高对
生物柴油的综合性能有很大影响,因此,降低毛
梾种子含水量也具有重要意义。
(3)毛梾果实含油率较高(果实 23.74%~
32.28%、种子 8.79%~10.65%),而且果油中的脂
肪酸组成主要为二十碳链以下的直链脂肪酸,主
要是十六碳和十八碳的脂肪酸,组成成分简单而
且集中。另外,由于毛梾果油的酸值(42.48~
43.55 mg/g)较高,对其后续的生产加工将造成一
定的影响,因此,培育低酸值的毛梾品种意义重
大。同时发现毛梾果油含有大量的亚油酸,也可
作为食用油原料加以利用。
志谢: 感谢三门峡市林业局曹德宽,卢氏县林业局孟文
献,济源国有苗圃场薛茂盛、王文站,洛阳林科所杨建学、
高守彬等在种子采集过程中给予的鼎立支持。
参考文献:
[1]郑万钧.中国树木志 [M]. 北京:中国林业出版社,1997:
1679- 1689.
[2]尹晖.生物质能源树种椋子木的初步调查 [J].河南林业科
技,2009(6):95- 96.
[3]王遂义.河南树木志[M].郑州:河南科学技术出版社,1994:
505- 510.
[4]谭运德,朱延林,沈植国,等.河南省毛梾种质资源的自然分
布与变异类型[J].河南林业科技,2010(6):2.
[5]刘瑞兴,吴苏喜.深色油脂酸价测定新方法的研究[J].粮油
加工,2006(5):51- 52,55.
[6]邢立民.深色油脂酸值测定新方法的研究[J].内蒙古科技与
经济,2008(8):80- 81.
[7]吕鹏梅,袁振宏,廖翠萍,等.生物柴油标准分析与制定研究
[J].现代化工,2006,26(12):8- 12,14.
[8]窦立荣,侯读杰,程顶胜,等.高酸值原油的成因与分布[J].
石油学报,2007,28(1):8- 13.
[9]周慧,鲁厚芳,唐盛伟,等.麻疯树油制备生物柴油的酯交换
工艺研究[J].应用化工,2006,35(4):284- 287.
[10]陈隆升,彭方仁,梁有旺,等.不同种源黄连木种子形态特
征及脂肪油品质的差异性分析 [J].植物资源与环境学报,
2009,18(1):16- 21.
[11]刘伟伟,张无敌.生物柴油的理化性质及质量标准[J].能源
工程,2006(1):27- 31.
山西农业科学 2012年第 40卷第 2期
104· ·