不同贮藏处理对麻疯树种子油脂特性的影响

2019-10-20 01:03段如雁韦小丽冯明桥
粮食科技与经济 2019年7期

段如雁 韦小丽 冯明桥

[摘要]通过对麻疯树种子测定不同的含水量(15%、10%、5%)、不同温度(0℃、5℃、常温)组合以及添加抗氧化剂等贮藏处理下的油脂类物质各项生理生化指标。结果表明,随着贮藏时间的增加,麻疯树种子的含油量、酸性磷酸酯酶活性、碘价均有所降低;酸价、皂化值均有升高。其含水量控制在5%,贮藏温度为0℃时,含油量、酸性磷酸酯酶活性最大,种子的酸价、碘价、皂化值变化值最小。这个处理组合最有利于保护种子的质量与活力。另外,常温下充入N2、用维生素E拌种,对种子活力的保存也具有明显的效果,可有效减缓种子劣变。

[关键词]麻疯树;种子贮藏;酸价;碘价:皂化值

中图分类号:S565                  文献标识码:A                 DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20190712

麻疯树(Jatropha curcas L.)又名小油桐、膏桐、小桐子等,是大戟科麻疯树属的一种多用途、高光效的多年生木本油料树种,起源于中美洲的墨西哥和加勒比区域,广泛分布于全球热带和亚热带地区[1]。由于种子含油率高、流动性好,以及在其他方面的经济效益和一定的生态效益,麻疯树被世界粮农组织列为可再生能源和生态减贫的首选树种[2-3]。麻疯树作为可持续的再生资源,种子是其主要经济部分,种子贮藏也是实现经济价值和决定再生产的重要环节。前人对麻疯树种子的研究主要集中在种子性状[4-5]、特定基因表达[6-8]、萌发特性[9]贮藏对生理生化的影响[10]等方面,对于麻疯树种子的主要内含物油脂类物质在贮藏过程中的变化规律的研究较少。本文通过不同的贮藏试验,研究贮藏过程中麻疯树种子油脂类物质的生理生化变化规律,探讨不同的贮藏条件下种子油脂类物质变化对种子劣变的影响,以找出最佳的贮藏条件,从而为探讨麻疯树安全贮藏提供理论指导。

1  材料与方法

选取当年成熟的麻疯树种子作为试验材料,试验材料采集于贵州省罗甸县。用干燥剂将种子调制成不同的含水量(15%、10%、5%)。置于密封瓶中,进行不同温度(0 ℃、5 ℃、常温)组合试验。每瓶种子1.5 kg,每种处理3个重复。另外选取大小一致的种子麻疯树种子6 kg,种子含水量控制在10%,分别放入3个2 L的玻璃瓶中,进行如下处理:(1)0.2%维生素E拌种;(2)充入氮气(N2)。然后用蜡密封瓶子,置于常温条件下贮藏。分别在贮藏前、贮藏3个月和6个月后取样测定主要贮藏物质粗脂肪含量以及酸性磷酸脂酶、酸价、碘价、皂化值变化。

采用索氏抽提法提取麻疯树种子粗脂肪进行含油量测定[11];酸价、碘价、皂化值分别参照GB/T 5530-2005[12]、GB/T 5532-2008[13]、GB/T 5534-2008[14]进行测定。数据采用Excel与SPSS18.0统计软件进行统计分析。

2  结果与分析

2.1  不同贮藏处理对含油量的影响

麻疯树种子为典型油料种子,脂肪是种子的主要贮藏物质。在种子的贮藏过程中,脂肪的积累和代谢对于种子寿命有着重要的影响。在不同的贮藏条件下,经贮藏一段时间以后种子的含油量见表1。

据表1可知,不同的贮藏条件贮藏麻疯树种子,含油量也不相同,随着时间的增加,含油量的差异更加明显。贮藏前后含油量总体呈下降趋势。贮藏3个月后5%-0℃贮藏处理组合含油量最高,为56.6%,是最低组合15%-常温的1.2倍,贮藏6个月后,5%-0℃贮藏处理组合含油量最高,最低含油量最低组合则为15%-0℃,最高含油量是最低含油量的1.49倍。贮藏前后含油量总体呈下降趋势。但各个贮藏处理间的含油量降低率有较大区别。贮藏6个月后5%-0℃含油量降幅最小为0.18%,15%-0℃处理组合降幅最大,为28.6%,表明高温高含水量对贮藏种子含油量的保存损伤最大。

方差分析表明,贮藏3个月时15%-0℃和15%-5℃贮藏处理差异不显著(P>0.05)。其余各个处理间差异极显著(P<0.01)。贮藏6个月后5%-0℃、5%-5℃、5%-常温、10%-常温、10%-N2、10%-0℃、10%-5℃处理间差异不显著(P>0.05),与其他处理间差异极显著(P<0.01),15%-0℃、15%-5℃、15%-常温处理间差异不显著,与其他处理间差异极显著(P<0.01)。

2.2  不同贮藏处理对种子酸价的影响

油料种子贮存日久以后,部分甘油酸会分解产生游离的脂肪酸,使油料种子变质酸败。种子酸败的程度可以用“酸价”表示,中和1g脂肪所需的氢氧化钾的毫克数称为“酸价”,测定油料种子中游离脂肪酸的含量是检验油料种子质量的主要指标之一[15]。油料种子中脂肪酸含量越高,酸价越大,脂肪的质量也越差。不同贮藏处理下种子的酸价见表2。

据表2可知,贮藏3个月后,麻疯树种子酸价均较小,其中5%-5℃处理下酸价最大为27.6,10%-N2处理下酸价最小為9.2,最大值是最小值的3倍。贮藏6个月后,各处理条件下,种子酸价均增大,含水量为15%的处理,无论在什么贮藏温度下贮藏,酸值急剧增加,相比贮藏前平均增加了8.78倍,其中15%-常温处理下酸价最大,为380.0,比贮藏前增加12.24倍。5%-0℃处理下最小,为33.3,比贮藏前增加1.19倍。最大值是最小值的11.4倍。这表明,麻疯树种子贮藏3个月可以有效降低脂肪酸含量,提高油的品质;贮藏6个月后种子酸败程度显著增大,特别是15%-0℃、15%-常温处理下,酸败程度急剧增加,酸价分别为贮藏前的10.1倍、13.2倍,与其他处理差异极显著(P<0.01)。

2.3  不同贮藏处理对种子碘价的影响

碘价是100g油脂所能加成碘的质量(g),用来衡量油脂不饱和度的大小,碘价越高,不饱和程度越大,反之,则小。油脂在储存过程中发生氧化酸败,不饱和脂肪酸会被氧化生成氢过氧化物而减少,因此,可以用不飽和脂肪酸的减少量或者碘值的变化来表征植物油在储存过程中品质的变化。不同贮藏处理组合碘价随贮藏时间变化见图1。

据图1可知,碘价变化的总趋势是随着时间的延长逐渐减小,且温度越高,减小越快;由于温度越高,油脂的氧化及水解速度越快,因而不饱和程度下降越快,碘价也随之快速下降。贮藏3个月后,5%-0℃处理下碘价最大为177.5,15%-常温处理下碘价最小为131.8,各处理间差异不显著(P>0.05)。贮藏6个月后,麻疯树种子碘价均较贮藏3个月有所减小,其中5%-0℃处理下碘价最大为140.9,而10%-5℃处理下最小为82.2,最大值是最小值的1.71倍,差异显著(P<0.05)。这说明,贮藏3个月麻疯树种子的油脂不饱和程度无显著变化,贮藏6个月后碘价逐渐减小,油脂不饱和程度逐渐减小,各个贮藏处理碘价减小率不同,其中15%-常温减小率最大,为54.1%,5%-0℃处理种子碘价减小率最小,减小了21.3%,说明5%-0℃贮藏组合能较好地避免麻疯树油脂不饱和程度的减小,各处理间均差异显著(P<0.05)。

2.4  不同贮藏处理对种子皂化值的影响

一般来说,油脂中脂肪酸的分子量越大,不饱和程度越高,其折射率就越大,皂化值就越小。皂化值表示在规定条件下,中和并皂化lg物质所消耗的氢氧化钾毫克数。皂化值是油脂的固有性质,经过贮藏后皂化值越稳定,说明贮藏效果越好,不同贮藏处理下皂化值的变化见图2。

据图2可知,随着贮藏时间的增加,麻疯树种子油脂皂化值总体呈上升趋势。贮藏6个月后,10%含水量与常温组合贮藏前后皂化值变化最大,为214%,5%含水量与0℃贮藏组合贮藏前后皂化值变化最小,为139%,与其余处理组合差异极显著(P<0.01),表明此处理组合下最能保持种子油脂的固有性质。

3  结  论

种子本身的含水量与贮藏温度是影响贮藏质量的重要因素。但是,种子含水量的大小与温度高低之间的变化关系是有限的,在有限的范围内,种子可以很好地贮藏一个阶段,若超出这个范围,种子的质量就要发生变化,就是说种子的含水量与温度之间要有一个临界线,选择最佳的含水量和贮藏温度是进行种子贮藏的最关键的技术环节。贮藏过程中氧气会使脂肪酸中的不饱和键氧化而形成氢过氧化物,后分解为低级脂肪酸、醛类、酮类等小分子物质[16],这使得在短期内种子脂肪酸降低,这也是酸价在贮藏过程中少量降低,然后大量增加的重要原因。各项综合指标表明:短期内,含水量为5%,贮藏温度为0℃的贮藏条件对麻疯树种子的油类物质的品质有较好的保护作用,其次为充N2组合。更长时间的贮藏效果,有待进一步研究。

参考文献

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Effects of Different Storage Treatment on Oil Characteristics of Jatropha curcas L.Seeds

Duan RuYan1,2,Wei XiaoLi2,Feng MingQiao2

(1.Guizhou Institute of Biology,Guiyang,Guizhou 550009;

2.College of Forestry,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025)

Abstract:The determination of seeds of Jatropha curcas L.different water content (15%,10%,5%) and temperature (0 ℃,5 ℃,room temperature) and added antioxidants combined with the next oil storage of the substances physiological and biochemical indicators.The results show that with the increase of storage time,the oil content of Jatropha curcas L.seeds,acid phosphatase activity,typical prices were decreased; acid value,saponification value were increased,moisture content control at 5%,storage temperature to 0℃,oil content,acid phosphatase activity in the largest seeds of the acid value,typical value,saponification value changes in value of the minimum.This treatment combination most conducive to protecting the quality and vitality of the seed.In addition,room temperature,charged into the N2,seed treatment with vitamin E,the preservation of seed viability also has a significant effect,can effectively slow down seed deterioration.

Keywords:Jatropha curcas L.,seed storage,acid value,iodine value,saponification value