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豫南茶树种质资源籽实脂肪含量及脂肪酸组成分析

2020-06-15常亚丽黄晓兵蒋双丰黄双杰孙慕芳刘威郭桂义

茶叶科学 2020年3期
关键词:茶籽烯酸碳酸

常亚丽,黄晓兵,蒋双丰,黄双杰,孙慕芳,刘威,郭桂义*

豫南茶树种质资源籽实脂肪含量及脂肪酸组成分析

常亚丽1,黄晓兵2,蒋双丰3*,黄双杰1,孙慕芳1,刘威1,郭桂义1*

1. 信阳农林学院茶学院,河南省豫南茶树资源综合开发重点实验室,河南省茶叶加工与检测工程技术研究中心,河南 信阳 464000;2. 中国热带农业科学院农产品加工研究所,广东 湛江 524000;3. 信阳市农业科学院/河南省茶叶工程技术中心,河南 信阳 464000

以豫南地区42份茶树种质资源的茶籽为研究对象,分析了茶籽含仁率及茶籽仁的脂肪含量,范围分别在33.53%~71.60%、17.77%~38.39%。利用气-质联用技术(GC-MS)检测了茶籽仁中的脂肪酸组成和含量,共检测到21种脂肪酸,其中主要成分棕榈酸、硬脂酸、顺-油酸、亚油酸和-亚麻酸的含量分别在2.64%~5.70%、0.21%~1.11%、7.33%~17.29%、0.09%~8.44%和0.01%~0.15%;相关性分析显示,顺-油酸与十三碳酸、十四碳酸和顺-二十碳二烯酸的含量呈极显著负相关,亚油酸与反-油酸、顺-二十二碳六烯酸含量呈极显著负相关;除了水仙7202茶籽仁中的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量比值为3.08∶12.16∶1,其余茶树种质资源茶籽仁中,这三类脂肪酸的比值均约为1∶2.69∶1.37。中黄1号、农抗早、迎霜、鄂茶11号、龙井43、中选8号、崂山3号和黄金叶8个茶树品种,不仅含仁率和脂肪含量较高,而且茶籽仁脂肪酸的组分和含量丰富、均衡,可初步筛选出来作为豫南地区叶籽两用茶园的候选品种。

茶树;茶籽;脂肪;脂肪酸;组成;含量

茶树[(L.) O. Kuntze]是多年生木本经济作物,叶片一直以来都是其开发利用的主要对象;茶树的种子称为茶籽,富含15%~35%油脂,提取可得品质与橄榄油类似的高级食用油[1]。因茶籽油比大豆油、山茶籽油的脂肪酸组成更均衡,生理活性成分含量更高,越来越多研究人员和消费者开始关注这一新兴木本植物油脂[2]。近年来,国内外学者采用气相色谱法先后对日本、印度、土耳其和中国的茶籽油脂肪酸组成展开分析工作,一致认为茶籽油主要包含油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和亚麻酸等5种脂肪酸,但因品种、取样时间、地点和检测方法不同,各报道数据间存在较大差异[3]。本文收集了豫南地区42份茶树种质资源的茶籽,采用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)比较了这些茶籽仁中脂肪酸组分和含量的差异,旨在为豫南地区茶树种质资源茶籽的加工利用提供参考,并结合茶籽含仁率和脂肪含量,初步筛选出一批适宜在豫南推广的,含仁率和脂肪含量高,脂肪酸组成均衡的叶籽两用茶树品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料于2018年11月份完成收集整理工作。由河南省信阳市农业科学院/茶叶工程技术中心提供样品33份,灵山茶叶有限公司提供样品3份,光山县净居寺茶场提供样品3份,仙居乡杏山茶园、祥云茶业有限公司和申林茶业有限公司各提供样品1份(表1)。此外,由浙江省丽水市莲都区农业局提供了浙农21号的茶籽,该品种是构建当地叶籽两用茶园的优良候选品种之一。为考察不同栽培管理模式对茶籽性状的影响,在两个采样点均收集了白叶1号茶籽。采用荫蔽风干方式使样品干燥至恒重后开展各项指标检测工作。

1.2 仪器与试剂

Trace1310 ISQ气相色谱质谱联用仪(赛默飞世尔科技公司,美国)。37种脂肪酸混合标准品和内标十九烷酸甲酯购于美国Sigma公司,其余试剂如浓盐酸、甲醇、二氯甲烷等均购自国药集团化学试剂有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 茶籽含仁率测定

茶籽含仁率测定参考恽卓婷等[4]的方法。

1.3.2 茶籽脂肪含量测定

采用GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中索氏提取法测定。

1.3.3 茶籽脂肪酸组成测定

采用甲酯化气相色谱质谱法测定茶籽中的脂肪酸组成[5],具体方法如下:茶籽仁充分粉碎后取0.200 g加入到20 mL带盖取样瓶中,继续加入5 mL 5%盐酸甲醇溶液,10 mL二氯甲烷-甲醇溶液(体积比1∶1),于80℃水浴锅中水浴1 h。水浴完成后,冷却至室温,用甲醇定容至20 mL,作为样品待测液。取样品待测液1 mL,加入1 mL内标液和1 mL 5%氨水溶液,混合后离心分离。取二氯甲烷相用0.22 μm滤膜过膜后上机测试。采用色谱柱TGA-MAX MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升温程序:50℃保持3 min,以10℃·min-1的速率升温至160℃,继续以2℃·min-1的速率升温至250℃,保持1 min;进样口温度250℃;载气流速1.0 mL·min-1;分流进样50∶1;质谱条件:离子源温度200℃,传输线温度250℃,溶剂延迟时间3.00 min,扫描范围:30~500 amu,离子源:EI源、70 eV。茶籽仁中各脂肪酸的绝对含量按下式计算:

表1 供试样品及采集地信息

注:白茶1号a茶籽收集于河南省信阳市农业科学院;白茶1号b茶籽采集于光山县净居寺附近茶园

Note: Baiye 1asample was supplied by Xinyang Academy of Agricultural Sciences of Henan Province. Baiye 1bsample was supplied from Jingju Temple Tea-making House of Guangshan Country

式中:i,试样中各脂肪酸的含量;i,试样测定液中个脂肪酸的峰面积;c19,内标液浓度(g·mL-1);c19,加入内标液体积(mL);i,脂肪酸甲酯的响应因子,每一种脂肪酸甲酯对应一个常量;c19,样品中加入内标的峰面积;,试样的称样质量(g);FAMEi-Fai,每种脂肪酸甲酯转换为对应脂肪酸的转换系数(图1)。

1.4 数据分析方法

采用SPSS 20.0软件进行数据分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 茶籽含仁率及脂肪含量比较

调查显示,43份茶树种质资源的茶籽含仁率和脂肪含量有明显差异(表2)。大多数种质资源茶籽的含仁率在50%~70%,白毫早茶籽的含仁率最高,为71.60%;茶农98茶籽的含仁率最低,仅为33.53%。如表2所示,共有30份茶籽的籽仁检测了脂肪含量,平均值为28.13%;29份采集于豫南地区茶籽籽仁的平均脂肪含量达到了28.19%,高于刘国艳等[6]报道的河南桐柏5份茶籽仁粗脂肪平均值26.50%,本试验研究结果更能代表河南省茶籽的脂肪含量水平。在这些材料中,木荷201的脂肪含量较低,为17.77%;含量较高的为中黄1号、农抗早、迎霜、鄂茶11号、龙井43和中选8号,均在31.00%以上。

2.2 茶籽脂肪、脂肪酸组成及含量

43份茶籽中脂肪酸的组成和含量存在较大差异(表3)。分析中共检测到21种脂肪酸组分,迎霜、黄金叶、中茶108、浙农21号所含种类最多,有17种;中选8号、黟选1号、TRI-19、豫研-06、陕茶1号所含种类最少,有14种。顺-9-十六碳一烯酸、二十一碳酸、顺-11,14,17-二十碳三烯酸、顺-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸、二十三碳酸仅在1~2份茶籽中检测到,且含量多在0.01%~0.05%,故略去不做统计。选择十三碳酸、十四碳酸、十六碳酸(棕榈酸)、十八碳酸(硬脂酸)、顺-9-十八碳一烯酸(顺-油酸)、反-9-十八碳一烯酸(反-油酸)、顺-9,12-十八碳二烯酸(亚油酸)、顺-6,9,12-十八碳三烯酸(-亚麻酸)、顺-9,12,15-十八碳三烯酸(-亚麻酸)、二十碳酸(花生酸)、顺-11-二十碳一烯酸(花生烯酸)、顺-二十碳二烯酸、顺-8,11,14-二十碳三烯酸、芥酸、顺-13,16-二十二碳二烯酸、顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸(DHA)等16种在参试茶籽中大量检测到的组分进行统计分析(表3)和相关性分析(表4)。

注:脂肪酸组分及其保留时间:丁酸3.39,己酸 7.16,辛酸11.30,癸酸 15.08,十一碳酸16.83,十二碳酸18.49,十三碳酸 20.25,十四碳酸22.58,顺-9-十四碳一烯酸 23.64,十五碳酸25.85,顺-10-十五碳一烯酸 27.36,十六碳酸30.58,顺-9-十六碳一烯酸31.97,十七碳酸37.43,顺-10-十七碳一烯酸40.09,十八碳酸39.41,顺-9-十八碳一烯酸46.13,反-9-十八碳一烯酸47.56,顺-9,12-十八碳二烯酸 50.91,反-9,12-十八碳二烯酸51.34,顺-6,9,12-十八碳三烯酸52.72,内标物 53.01,顺-9,12,15-十八碳三烯酸 54.37,二十碳酸58.58,顺-11-二十碳一烯酸59.7,顺-11,14-二十碳二烯酸61.82,顺-8,11,14-二十碳三烯酸63.22,二十一碳酸63.51,顺-5,8,11,14-二十碳四烯酸64.19,顺-11,14,17-二十碳三烯酸64.73,顺-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸67.14,二十二碳酸67.94,顺-13-二十二碳一烯酸68.66,顺-13,16-二十二碳二烯酸70.9,二十三碳酸 72.03,二十四碳酸 75.58,顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸76.28,二十四碳酸 76.61

所有供试材料中茶籽的脂肪酸总量在14.87%~33.12%,饱和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA)含量在2.96%~6.87%,单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acid,MUFA)含量7.47%~17.62%,多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid,PFA)含量1.18%~8.63%。其中,褚群选2号茶籽仁的SFA和MUFA含量最低,水仙7202茶籽仁的PFA含量最低,而中黄1号3个指标含量均最高,总量为33.12%。此外,崂山3号和鄂茶11号茶籽仁的脂肪酸总量也较高,分别达到了27.52%和30.26%。除了水仙7202,其他样品饱和脂肪酸SFA、MUFA、PFA含量的平均比值为1∶2.69∶1.37,与江南地区、湖南岳阳及福建地区茶籽油中这三类脂肪酸的比值相似[4,7-8]。

表2 茶籽含仁率和脂肪含量

注:白茶1号a和白茶1号b与表1相同

Note: Baiye 1aand Baiye 1bis same as Table 1

表3 茶籽脂肪酸组分绝对含量

注:a 十三碳酸(C13:0),b 十四碳酸(C14:0),c棕榈酸(C16:0),d 硬脂酸(C18:0),e 顺-油酸(C18:1c),f反-油酸(C18:1t),g亚油酸(C18:2c),h-亚麻酸(C18:3n6),i-亚麻酸(C18:3n3),j 二十碳酸(C20:0),k 顺-11-二十碳一烯酸(C20:1),l 顺-二十碳二烯酸(C20:2),m 顺-8,11,14-二十碳三烯酸(C20:3),n 顺-13-二十二碳一烯酸(C22:1),o 顺-13,16-二十二碳二烯酸(C22:2),p 顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸(C22:6),q 饱和脂肪酸酸,r 单不饱和脂肪酸,s 多不饱和脂肪酸;白叶1号a和白叶1号b注释信息同表1

Note: a tridecanoic acid (C13:0), b myristic acid (C14:0), c palmitic acid (C16:0), d stearic acid (C18:0), e cis-oleic acid (C18:1c), f 9-trans-oleic acid (C18:1t), g cis-9,12-linoleic acid (C18:2c), h-linolenic acid (C18:3n6), i-linolenic acid (C18:3n3), j arachidic acid (C20:0), k arachidonic acid (C20:1), l cis-11,14-eicosadienoic acid (C20:2), m cis-8,11,14-eicosatrienoic acid (C20:3), n cis-13-docosenoic acid (C22:1), o docosadienoic acid (C22:2), p cis-4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic (DHA) acid (C22:6), q saturated fatty acid, r monosaturated fatty acid, s polyunsaturated fatty acid. Baiye 1aand Baiye 1bare same as Table 1

续表3

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