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木本食用油料树种资源特征及其育种利用的研究进展

2022-03-10王保明颜士华商建波陈永忠

安徽农学通报 2022年3期
关键词:开发利用发展趋势特性

王保明 颜士华 商建波 陈永忠

摘 要:该文介绍了油橄榄、油棕、椰子、油茶、山核桃等主要木本食用油料树种的分布特点、发展状况、加工利用现状等,分析了这些木本食用油料树种果实与种子的营养品质、脂肪酸与油脂、加工利用、产品开发及应用前景,并总结了品种优良化、栽培标准化与规模化、科学灌溉与施肥以及信息辅助管理模型系统等的栽培管理技术。

关键词:木本食用油料树种;特性;开发利用;发展趋势

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2022)03-0087-08

Abstract: In this paper, the distribution, development and utilization of woody edible oil trees including Oleaceae euporaea, Elaeis guineensis, Cocos nucifara, Camellia oleifera and Carya illinoensis were introduced. The characteristics of nutrition, quality, differences of fruits quality of fruits and seeds, such as fatty acids and lipid were summarized. The nutritional values and quality characteristics, processing and utilization, application prospects were reviewed. The development trend of cultivars, standardization and scale of cultivation, scientific irrigation and fertilization, and information-assisted management model system were laid out.

Key words: Woody edible oil trees; Characteristics; Exploitation and utilization; Development trend

20世纪中叶以来,开发利用木本食用油料日益成为世界各国缓解生态安全和食用油安全的战略手段[1]。目前,西欧部分国家已基本实现了食用油木本化[1]。中国是食用油消费大国和粮油进口大国,食用油的供需矛盾依然十分突出[2-3]。木本食用油料资源丰富,“不与粮争地”,营养丰富、含油率高,无污染,多数具有天然的抗癌、抗血管硬化、降血脂等医用保健价值。它们集油、果、药、材、绿化、观赏、防护、水保为一体[4],具有显著的经济效益、生态效益、社会效益,具有广阔的发展前景[1,5]。本文概述了世界各国木本食用油料的资源状况、分布特征、栽培管理、加工利用的现状和潜力,并提出了我国木本食用油料树种的发展建议和趋势。

1 木本食用油料的资源特征

油料植物主要指果实、种子或茎叶内等油脂含量达到8%或出油效率超过80%的植物。其中,木本食用油料植物是指种子含油量高、可供食用的树种。在世界范围内主要包括油橄榄(Olea euporaea)、油棕(Elaeis guineensis)、椰子(Cocos mucifara)、油茶(Camellia oleifera)、山核桃(Carya illinoensis)等。在我国,木本食用油树种约有50多种,主要包括油橄榄、油棕、椰子、油茶、山核桃、核桃、文冠果、油用牡丹、巴旦杏、阿月浑子、棒子、油翅果等[6]。

1.1 主要木本油料树种

1.1.1 油橄榄(Oleaceae euporaea) 油橄榄为木犀科齐墩果属,常绿乔木,别名洋橄榄、木犀榄等。橄榄油是世界最优木本植物食用油[7-8],其营养丰富,含有多种活性成分,具有预防心脑血管疾病和抗肿瘤之功效[9]。原产于地中海沿岸,已有6000多年的栽培史[7-8]。约有2000多品种,主要栽培种320种,分布在北纬45°至南纬37°的区域,主要是地中海沿岸国家,目前全世界栽培面积约1100万hm2。年产橄榄油260~300万t[7-10]。西班牙、意大利、希腊、突尼斯是四大生产国。西班牙的橄榄油占食用油总量的84%,希腊达到93%[11]。油橄榄还可制罐头、果蜜饯等[7]。油橄榄于唐代传入中国,现约有157个品种,主要分布在甘肃、四川、云南、重庆、湖南等地,面积约8万hm2,占全世界总面积的0.72%,鲜果产量约47172.5t,初榨油产量约6677.38t,产值约13.35亿元。

1.1.2 油棕(Elaeis guineensis) 油棕原产于几内亚,主要分布于马来西亚、印度尼西亚、尼日利亚等[3],有“世界油王”之称。截至2017年,世界油棕面积约2135万hm2,油产量超过7000万t,占主要植物油总产量的34.54%。目前,印度尼西亚是世界最大的种植国,2017年种植面积约为1190万hm2[12-13]。在所有油料作物中油棕产量最高,每年平均产油量约为4.27t/hm2,高产品种可达8~9t,是花生的5~6倍、大豆的9~10倍[14]。我国于1926年开始引种,主要分布在海南岛、雷州半岛、云南、台湾,果实产量为67.5万t,仅占世界产量的0.4%,略高于世界平均水平[3]。

1.1.3 椰子(Cocos nucifara) 椰子屬于棕榈科椰子属,常绿乔木,椰子油是优质食用植物油。原产于马来群岛,现在栽植面积约为1200万hm2[15-16],主要分布在印度尼西亚、菲律宾、印度、马来西亚等国家和地区,年产椰子约540亿个,产量约5000~60000万t[15]。其果肉含油量为59.3%[8]。我国有2000多年的栽植历史,目前面积约3.12万hm2,主要分布在海南、台湾、西沙、南沙等,年产椰果1.48亿个[3,17]。椰子鲜食风味最好,产品以椰干为主,其次椰油,植株可用于建筑、能源、化妆品等[18]。

1.1.4 油茶(Camellia oleifera) 油茶属于山茶科山茶属,常绿小乔木,原产我国,迄今已有2300多年的历史,是我国面积最大的食用油树种[7,19]。油茶主要包括普通油茶、攸县油茶、小果油茶、腾冲红花油茶、红皮糙果油茶、宛田红花油茶、元江红花油茶、广宁油茶、浙江红花油茶、细叶短柱茶、怒江山茶、茶梅、腾冲红花油茶、越南油茶、广西油茶等,其中普通油茶占99%。目前,我国油茶面积约300万hm2,主要分布在湖南、江西、广西、云南、福建、浙江等[3],其中,湖南、江西、广西占总面积的76.2%[20]。我国年产茶油约26万t,产值约110亿元[21]。越南、老挝、泰国、缅甸等有栽植。其种仁含油率约为44.48%~55.27%,除榨取食用油外,茶枯饼可提取茶皂素,用于工业乳化剂、无公害洗涤剂、杀虫剂等;余粕可作饲料;籽壳可用于栲胶、糠醛、活性炭等[1-3,20-23]。

1.1.5 山核桃(Carya illinoensis)和核桃(Juglans regia) 山核桃属于胡桃科山核桃属,原产于美国和墨西哥,全世界约有18个种3个亚种,主要分布于美国东部和亚洲东南部[24-25]。薄壳山核桃又名美国山核桃,种仁含油率63.5%[8]。美国现有面积约20万hm2,年产坚果15~18万t。我国从1890年引种了‘马单(Mahan)’‘威斯顿(Western)’‘特贾斯(Tejas)’等100个品种,原产的山核桃品种主要有云南山核桃、贵州山核桃、湖南山核桃等[26],主要分布在云南、江西、湖南等地[24,27]。薄壳山核桃种仁油脂含量超过70%,其中,不飽和脂肪酸高达97%;果仁色美味香、营养丰富;花粉低脂肪、高蛋白,含有蛋白质、氨基酸、脂肪、糖、矿质元素、维生素、酶以及多种活性物质[28]。

胡桃别名核桃,胡桃科核桃属,落叶乔木,分布在北纬21°29′~44°54′,东经75°15′~124°21′,海拔400~1800m的山坡及丘陵[8,29]。原产于中亚到东欧,包括我国的新疆和西藏以及哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、伊朗等[30]。中国是核桃原产地,迄今已有2000多年的历史,约有40个品种,主要分布于秦岭巴山、吕梁太行、燕山等,面积和产量居世界首位[30]。美国是最大的核桃出口国[30]。核桃具有补肾壮阳、温肺润肠、抗氧化、抑制肿瘤,防治高血压、冠心病、高血脂等功效[8,30]。

1.2 其他木本油料树种

1.2.1 文冠果(Xaruthoceras sobifolia) 文冠果属于无患子科文冠果属,是我国特有的食用木本植物油树种。种仁含油率约为21.2%~59.9%,主要分布在北纬28°34′~47°20′,东经73°20′~120°25′,海拔400~1400m的山地和丘陵地带[7],包括内蒙、河北、辽宁、甘肃、青海、宁夏、新疆等地,栽培面积约3.33万hm2[8]。其中,内蒙的资源最为集中,现存40年以上的成林约3000hm2[31]。文冠果可作为高级食用油,也可用于医药化工[32]。

1.2.2 油用牡丹(Paeonia suffruticosa) 牡丹原产于我国,多年生小灌木,是我国特有的传统名贵木本花卉,迄今已有1600多年的栽培历史。除作观赏和药用栽培外,它还是重要的木本粮油植物[33]。油用牡丹主要分布于山东、河南、甘肃、安徽、湖北、重庆等省区。截至2013年,我国油用牡丹面积2.03万hm2,年产牡丹籽5~6万t[34]。主要品种包括紫斑牡丹和凤丹牡丹。α-亚麻酸含量达42%以上。α-亚麻酸是构成人体脑细胞和组织细胞的重要成分。

1.2.3 光皮梾木(Swida wilsoniana Wanger.) 光皮梾木为山茱萸科梾木属,落叶乔灌木,别名斑皮抽水树、光皮树、狗骨木。全世界约有60多种,多分布在北温带至北亚热带,海拔1000m以下。我国约有38种,主要分布在长江流域、西南等地[35]。其果肉及种子均富含油脂,油可食用、药用,叶可作饲料、绿肥,花可作蜜源,木材用于建筑、家具、玩具、雕刻等[36]。

1.2.4 长柄扁桃(Amygdaluspedunculatus Pall.) 长柄扁桃为蔷薇科桃属扁桃亚属,落叶灌木,又名野樱桃、柄扁桃、毛樱桃,主要分布在我国西北干旱、半干旱地区的山地和沙漠地带[37-38]。种油精炼后符合食用植物油卫生标准[37]。种仁中约有3.5%的苦杏仁,这是重要的医药中间体,具有止咳平喘、润肠通便、抗肿瘤、增强免疫力、抗溃疡、镇痛等功效[37]。

1.2.5 元宝枫(Acer truncatum Bunge) 元宝枫为槭树科槭树属,落叶乔木,翅果,原系我国北方野生树种,为喜温树种。截至2017年,我国约有149种,约占世界的75%,分布在贵州、陕西、山西、云南、内蒙、河南、河北、江苏等地,人工林约为31.3万hm2,多野生,包括古树林、混交林和天然林等,耐寒、耐旱、耐瘠薄、适应性强。种仁中脂肪和蛋白质含量达75%,其中,含油量高达48%,包括92%的不饱和脂肪酸、5.8%的神经酸,含有人体所必需的氨基酸和维生素[8]。叶片中还含有5.4%的黄酮和3%的绿原酸[39]。

1.2.6 翅果油树(Elaeagnus mollia Diel.) 翅果油树为胡颓子科,落叶乔木,俗称泽绿旦子、车勾子,目前频临灭绝,属珍稀保护种,是我国特有木本油料树种,主要分布于海拔800~1300m的地区[40]。种仁粗脂肪含量为46.6%~51.4%,亚油酸含量高达45.2%,是“亚油酸丸”的原料,有治疗高血压、高血脂、血管硬化等功效。种仁富含有维生素E和氨基酸,脯氨酸含量较高,具有治疗幼儿贫血、心血管病、内分泌腺病变等功效。枝叶营养丰富,包括粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等,是优良的家畜饲料[40]。

1.2.7 榛(Corylus heterophylla) 榛别名榛子、平榛子,已有6000多年的栽培历史,野生资源丰富,包括平榛、毛榛、川榛、华榛、绒苞榛、刺榛、滇榛等野生种,其中,平榛较多[41]。我国榛林约有160万hm2,分布在辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、河北、山西、山东、河南等地[42-43]。俄罗斯、日本、朝鲜也有栽植[8]。榛仁含油量为46.7%~61%,含有棕榈酸、硬脂酸、十六烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等脂肪酸。

1.2.8 香榧(Torreya grandis cv. merrillii) 香榧属于红豆杉科榧属,常绿乔木,是我国特有、世界稀有的经济树种[8],是榧树中唯一人工栽培种,栽培历史超过1000年[44]。主要分布在浙江、安徽、福建、江苏、贵州、湖南等地[45]。其种子为著名干果,油可食用[8]。种子含油率约为54.62%~61.47%[45]。种仁有杀虫驱虫、消积润燥、抗动脉硬化、降血脂等功效。假种皮中含有二萜类化合物、挥发油、木脂素、类黄酮、紫杉醇,叶提取物有抗氧化和抗炎作用[46]。种仁中含有蛋白质、氨基酸、矿物元素、烟酸、叶酸,钾、钙、铁、锌、硒含量丰富,是钾含量最高的干果[44]。种油有降低血脂、软化血管、促进血液循环等功效[47]。

1.2.9 阿月浑子(Pistacia vera) 阿月浑子,落叶小乔木,其坚果为“开心果”[48-49]。原产于中亚西亚,3000~4000年前在土耳其、伊朗驯化栽培,基督时代被引种到地中海地区[48]。主要分布在土耳其、意大利、伊朗、美国、希腊等。美国1958年开始大规模引种栽培,目前,仅加利福尼亚总面积达3.64万hm2,其中,结果面积2.87万hm2,产量1934kg/hm2,总产5.56万t,年产值约1.6亿美元[48]。我国约有1300年的栽培历史,但仅在新疆喀什有小量生产[47]。果实富含维生素、矿物质,种仁含54.6%~60%的脂肪,18%~25%的蛋白质,9%~13%的糖。干果芳香且风味俱佳,对心脑血管疾病、視网膜病变等有保健功效,是十分畅销的保健休闲食品,市场潜力巨大[48-49]。

1.2.10 巴旦杏(Amygdalus communis L.) 巴旦杏为蔷薇科李亚科桃属乔木,别名扁桃、巴旦木等,中型乔木或灌木,在我国已达到濒危状态,是新生代第三纪孑遗物种,有植物界“活化石”之称,为世界著名干果及木本油料[8,51]。起源于西亚荒漠低山的野生种,公元前4000年,伊朗、土耳其开始引种栽培。迄今约有32个国家和地区栽植[50]。我国的塔城塔尔巴哈台、准噶尔阿拉套山区、阿勒泰有栽植[52]。其种仁油可食用[8,51],含有脂肪、蛋白质、糖类、维生素、杏仁甙、杏仁素酶等,营养价值极高,有祛痰润肺、止咳、消炎、防治高血压之效,野生种仁富含维生素A、维生素E,有抗癌之功效[49-50]。

1.2.11 松树(Pinus) 松子为油松、马尾松、云南松、红松等松树的球果[53]。我国松子主要为东北松子和巴西松子。松子中含有棕榈酸、油酸、亚油酸、皮诺林酸、硬脂酸、反式亚油酸、亚麻酸、二十碳二烯酸等脂肪酸。其中,皮诺林酸可调节血脂、增强免疫、抑制癌症。松子中还有粗蛋白、淀粉、蔗糖、还原糖等,粗脂肪含量高达60.85%。此外,它还有酚、角鲨烯、芝麻素、菜油甾醇、谷甾醇、16-α-羟基孕甾烯醇酮、虾青素等,有润肺止咳、润肠、减肥、调节血脂、抗癌等功效[54]。

1.2.12 杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.) 杜仲为杜仲科杜仲属,落叶乔木,第三纪冰川残留树种,原产于我国,有“活化石植物”之称[8]。主要分布于甘、陕、晋、豫、湘等,面积约35万hm2。日本、俄罗斯、朝鲜等有引种[55]。种子含油率为24.87%~37.45%,含有桃叶珊瑚甙、绿原酸、多聚环烯醚萜甙等成分[55-57]。其中,桃叶珊瑚甙有护肝、抑菌、愈合伤口等功效;绿原酸有利胆、抗菌、降压、提高白细胞等功效;环烯醚萜类物有降血压降脂、抗肿瘤、抗氧化之功效[55,57]。木脂素类、黄酮类、多糖、氨基酸等有抗衰老、抗氧化、抗肿瘤、护肝、降血糖的作用[55,58]。雄花中的京尼平苷、京尼平苷酸、桃叶珊瑚苷、绿原酸、类黄酮有抗炎抑菌、降压抗高血脂、保护肝胆和心血管之效[59]。

1.2.13 盐肤木(Rhus chinensis Mill) 盐肤木属漆树科落叶灌木或乔木,又名酸桶、盐麸树、五倍子等,主要分布于海拔170~2700m的阳坡、沟谷、溪边。在我国除吉林、黑龙江、宁夏、青海、新疆外均有栽植;印度、马来西亚、印度尼西亚、日本等有分布[8]。果实和种子含油率为7.4~20.8%[8],不饱和脂肪酸含量为72.13%,其中,油酸12.12%,亚油酸57.92%,亚麻酸2.09%[60]。其具有较高的药用价值,根皮叶均能入药,有祛风湿、清热解毒之效。虫瘿五倍子为化工及医药原料[8]。

2 育种研究

2.1 遗传资源的搜集、保存及利用 开展种质资源搜集保存,增加育种的遗传基础。在我国南方以发展油茶为主。目前,我国收集保存的优良无性系、家系超过500个,这为油茶品种改良提供了丰富的育种材料[21]。利用遗传学、分子生物学,特别是分子辅助育种,如RFLP、AFLP和微卫星探针的基因图谱辅助育种等进行遗传育种。还可利用原位杂交区分品种控制遗传回交,评估筛选优质种质,杂交获得高产品种。如,马来西亚和印度尼西亚的油棕Deli群体广泛应用于种子生产和遗传改良[12]。另外,利用表型性状和分子标记,液相色谱法和飞行质谱非靶向代谢组学分析、质谱比对分析,注释代谢物评估并筛选优良种质[59]。

2.2 苗木繁育 优质苗木繁育生产直接影响到产油量。芽苗砧育苗推动油茶培育方式的变革,解决了油茶长期无法实现的难题,目前95%以上的良种苗均采用芽苗砧育苗术[21]。文冠果主要采用种子繁殖,还可嵌芽接、皮下枝接和劈接法繁殖,其中,春季嵌芽接效果好,扦插繁殖时,根插效果好于枝插[61]。凤丹牡丹、紫斑牡丹产籽量大、出油率高因而推广栽植[62]。但是,组织培养多在试验中尚未应用到苗木繁育[62]。椰子体细胞胚转化苗木已用于大规模繁殖[63],但是,体外再生体系仍是主要瓶颈,目前主要采取悬浮培养,优化条件,增加体细胞胚数量,促进发育驯化等技术。油棕的组培规模化育苗木取得较大进展。马来西亚最早利用组培繁育苗木,每年可生产10000~20000株苗[12]。

3 果实及油脂加工利用

3.1 果实及油脂形成的品质特性 橄榄的果实油脂积累贯穿于整个果实膨大期,其中,8—10月的积累量超过油脂总量的50%,是油脂积累的关键期。橄榄油富含油酸和亚油酸[10],其中,油酸含量约占75%。油中含有天然抗氧化剂角鲨烯,这是最为突出的功能性成分。油中还含有豆甾醇、β-谷甾醇、葡萄醇等[64]。棕榈油包括种子油和果实油,前者是浅黄色,味道似椰子油,含有饱和月桂酸和肉豆蔻酸;中果皮中的粗棕油含有50%的饱和脂肪酸。棕榈酸能增加血液中高密度脂蛋白,富含抗氧化劑、β-胡萝卜素、维生素E。红棕榈油的β-胡萝卜素能抗维生素A缺失、动脉硬化及癌症[65],但是,棕榈油氧化有潜在风险。椰子油含有月桂酸(C12:0)、己酸(C6:0)、辛酸(C8:0),癸酸(C10:0)等,其中,C12:0和C10:0脂肪酸使油具有抗病毒、抗菌等功效。

油茶鲜果及种仁的含油率随果实生长逐渐增加,其中,鲜果含油率在9月下旬至10月下旬的增幅占总量的68.9%。不同品种的油酸含量相对较稳定,而亚油酸差异显著[1,3-6,8-10]。核桃果实成熟期,种仁中的脂肪变化呈指数积累,花后106d达到67%,随后呈上升趋势,花后121d达最大值73%,之后趋于稳定[4]。山核桃脂肪酸中包括63.46%~79.56%的油酸、12.83%~26.31%的亚油酸、4.18%~4.96%的棕榈酸、1.02%~1.81%的亚麻酸、1.27%~3.48%的硬脂酸、0.04%~0.08%的棕榈烯酸[27]。巴旦杏种仁油脂中不饱和脂肪酸达92%,其中,油酸含量最高,其次是亚油酸、棕榈油酸和亚麻酸。文冠果的果实中含亚油酸、油酸、棕榈酸、芥酸、硬脂酸,烯酸、单甲氧基、二甲氧基和三甲氧基脂肪酸含量较高,其中,甲氧基脂肪酸具有良好的生理活性。果壳油中脂肪酸的种类较多,其中,己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、10-甲基-十一烷酸等为首次报道[66]。

核桃果实中饱和脂肪酸含量随着平均气温和经度的升高而增加,不饱和脂肪酸随着大于10℃年积温和海拔的升高而增加,油酸和亚油酸随平均气温的降低而增加。山核桃果肉中钙、钾、锌远高于其他干果。巴旦杏含有维生素A、B1、B2、杏仁甙、消化酶、杏仁素酶等,营养价值高。棕榈油含有大量的抗氧化剂、β-胡萝卜素和维生素E,红棕榈油能够抗维生素A缺失和一些癌症[65]。椰子鲜果中的蛋白含量约为2.6%~4.4%[67-68]。牡丹籽油不饱和脂肪酸占80%以上,还含有谷甾醇、岩藻甾醇、甾醇类化合物、脂溶性抗氧化剂、天然保健成分。此外,牡丹籽中还有氧化芍药苷、8-去苯甲酰芍药苷、芪类和黄酮类活性物质[33]。翅果油树种仁富含有维生素E和微量元素。香榧油中不饱和脂肪酸占76.1%~82.0%,饱和脂肪酸约为20%,以山嵛酸和棕榈酸为主,山嵛酸是榧属脂肪酸的特征成分[45]。光皮梾木种子含油率为11.8%~57.0%,不饱和脂肪酸含量超过70%[69]。油中的β-胡萝卜素、维生素E高于花生油,与菜籽油和豆油相近,能减轻动脉硬化和胆固醇堆积[70]。长柄扁桃种油不饱和脂肪酸含量高达98.5%,含有棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、花生烯酸和芥酸等脂肪酸[37-38]。

3.2 油脂加工工艺 橄榄油的制作工艺主要包括水洗、磨碎、压榨、油水果渣的传统工艺,水洗磨碎分离压榨的两相分离工艺,以及水洗、磨碎、卧式分离、立式离心压榨的三相分离工艺[71]。其中,三相分离技术应用广泛,但耗水多、易污染。锤片粉碎和螺杆挤压,自动化程度高,封闭好且节水[64]。传统棕榈油提取包括杀酵、脱果、捣碎、压榨、澄油,其中,果实捣碎是关键环节。通过优化时间、控制处理量、刀轴转速,充分捣碎果实,提高出油率[72]。椰子油加工有湿法和干法两种方法。干法是以椰干为原料,经过压榨、磨碎、萃取而制得。该法出油率高,但油质不高。湿法是以鲜椰肉为原料,先榨汁制椰奶,加热离心,分离脱脂,脱脂椰奶加热、浓缩、分离、干燥制得椰子油[73]。压榨油茶油先要焙烤茶籽,将其压榨的毛油作为原料,然后碱炼、脱胶、水洗、脱色[74]。此外,还可以采用顶空固相微萃取、气相色谱-质谱联用等分析油中的主要挥发性成分[75]。

簿壳山核桃脱壳,热烫去皮,柠檬酸、亚硫酸钠复合护色、加热、二次分级液压提油[76]。与生核加工相比,烘煮、干炒会导致氨基酸、不饱和脂肪酸下降,饱和脂肪酸上升[77]。利用超声波,可减少溶剂量,提高出油率;采用超临界CO2流体萃取的提取率可达93.98%[29]。采用低沸点溶剂浸提和超临界CO2萃取可使脱脂蛋白不变性。文冠果油的提取包括水酶法、溶剂萃取法、冷榨法、超临界CO2萃取法、超声波辅助萃取法、微波辅助萃取法。水酶法可同时提取油脂和蛋白质。碱性蛋白酶利于蛋白质降解和油脂提取,油脂提取率高于压榨法。超声波萃取法的提取率高、油质好、工艺简单,是文冠果油提取的理想方法。微波辅助萃取高效省时,但是投入成本较高且有一定的微波辐射安全隐患[66]。此外,在杜仲中,通过建立定量数学模型来模拟和优化分馏工艺,采用多级离心和分步萃取分离粗提物,提高绿原酸的纯度和产率[78]。

3.3 产品的综合利用 橄榄油可做药用,也可用于制作润滑油、化妆品、肥皂等[8]。从渣或油饼等废物中可提取萜烯[79]、多酚类[80]和极性脂质[81],从废水可获取酚类物[82-84]和极性脂质[85]。橄榄还可提取蛋白质[86]以及高附加值产品。如,提取生物活性肽以及抗氧化剂[85]。椰子油含生育酚、甾醇、酚类物质,是天然抗氧化剂[87]。用椰子油做油拔能改善口腔健康状况和保护牙齿卫生[88]。椰子粗油与壳聚糖可开发生物医学乳化膜[89]。核-壳催化剂具有调节生物油产率和成分的双重作用,它可大幅提高生物油产率,并能调节生物油成分[90]。精炼棕油可用于家庭烹调,做糕点、人造奶油、起酥油等。棕油有降低胆固醇、预防心血管病、抑制癌症等功能[91]。红棕榈油能够抗维生素A缺失、动脉硬化及癌症[65]。茶油含有豆蔻酸、亚麻酸、花生酸,富含生育酚、维生素E、角鲨烯等,具有清热化湿、杀虫解毒、软化血管、降低血脂和血压的作用。茶油中还含有油茶甙、皂甙、茶多酚等活性物质。其中,油茶甙有强心、溶血栓之效,而茶多酚有降低胆固醇之功能[4]。

核桃油可食用,可制碘化油,提取高纯度的亚麻酸和亚油酸[29],也可作润滑油、防锈剂及肥皂。油麸富含蛋白质、淀粉,可作精饲料,种子与果壳可入药[8]。花粉中含蛋白质、氨基酸、可溶性糖等。雄花富含糖、蛋白质、脂类等,可加工时令菜肴[29]。树枝中含有酮类、甙类化合物,可提取对宫颈癌、甲状腺癌有疗效的核葵注射液。树皮中含有黄酮类物质、白桦脂醇、没食子酸、多糖甙等,可治瘙痒。叶中含没食子酸、反油酸、α和β-蒎烯、1,8-桉叶素、核桃叶醌等,可提取维生素C,作家畜饲料、農药。未成熟果实可提取维生素C。果皮可作农药,果壳可作活性炭[29]。榛含有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质,可生食或炒食,油可食[8]。榛叶、总苞、皮可提炼栲胶。榛子制剂有消炎和扩张血管的作用,可治疗高血压、动脉硬化、肝脏及肾病[92]。杜仲不但具有珍贵的药用价值,还可开发天然保健品。叶可作杜仲茶、杜仲口服液、杜仲酒等。雄蕊和花芽可生产雄花茶[55]。长柄扁桃仁可提取苦杏仁;其精油可调配食品香精,种皮可用于提取黑色素,种壳可用于造板材、生产糠醛和活性炭等[37]。至于牡丹,已开发饮料、花茶、花酒、花粉、花精油、高级食用油等高附加值产品[62] 。

4 栽培管理技术

4.1 栽培品种优质化 油茶作为我国主要的食用油料树种,近年来已选育100多个优良农家品种、杂交组合、优良家系和无性系,如,“湘林”“赣无”“长林”“三华”等,其中,茶油单产750kg/hm2的高产无性系有80多个[21]。核桃在我国的发展与美国等国相比,还有较大的差距。我国虽有‘汾阳核桃’‘漾濞核桃’等优品种,但名优品种少,种植集约化程度低[30]。而美国核桃生产高度规模化、专业化、集约化,果实大小、形状、色泽、出仁率等一致性高,质量信誉好,显示出强大的国际竞争力[29]。

4.2 高密度规模化栽植 国外油橄榄栽培经验值得学习借鉴,如‘佛奥’‘柯基’‘鄂植8号’等适用于传统种植和常规密植,而‘豆果’、‘阿布桑娜’、‘柯基’、‘斯科塔’及‘托斯卡07’适合高密度种植[93]。在葡萄牙南部,油橄榄以传统栽植,大约200株/hm2,在西班牙的安达卢西亚以常规密植为主,种植密度为200~600株/hm2。欧洲的阿连特茹为高密度栽植(300~400株/hm2)和超高密度栽植(400~1700株/hm2)[95]。阿连特茹灌溉区350000hm2的油橄榄,其中,高密度占了总面积的20%[93-94]。美国油橄榄采用超高密度集约化的种植,种植密度为1000~2000株/hm2。

4.3 高效灌溉及营养平衡施肥 采取高效灌溉和营养平衡施肥提高果实产量。干旱影响开花和坐果,导致产量降低[95],尤其是果实发育后期,果和油积累对水分缺失十分敏感[96]。在评估蒸腾、水分利用基础上,确定适当的灌溉量和灌溉方式使产量最大化和持续化,提高果实和油的品质[97]。在阿连特茹灌溉区,利用橄榄施肥的根际水质量模型[96],评估模拟施肥后水氮变化,以及对土壤水分和N的影响,提出优化灌溉,减少渗漏及增加土壤有机质,优化N吸收减少对环境影响的建议[92]。西班牙的常规密植是根据叶片营养和土壤养分,结合树体生长和外观表现,确定施肥种类及用量。在美国油橄榄采用超高密度集约化的种植模式以及机械化的灌溉[93]。

4.4 栽培管理智能化 油棕榈和油橄榄的现代模型系统和计算机高产模型辅助管理系统值得借鉴和推广。通过油棕榈集约管理,实时监控叶、茎、根、枝、林下生长对水分的响应变化,高效率利用水分,提高增产潜力,持续增加产量[98]。通过建立油橄榄树冠光合有效辐射(PAR)模型[99],油橄榄果实生长、水分变化函数模型[100],温度、基因型×环境交互等对产量的影响模型,精准管理,提高产量和效益[101]。国际植物营养组织(IPNI)开发了“最好的管理系统”BMPS,测定土壤pH值、有机碳、氮、磷等,优化施肥时机,施肥标准化,改良土壤,增加产量[102]。利用计算机辅助系统分析叶面、土壤养分,平衡施肥[103]。在油棕生产中,建立环境模拟系统PALMSIM,优化水分条件,模拟光照、生长、产量间的关系,从而提供林地规划产量分布图[98]。

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(責编:张宏民)

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