宋 巖 王小紅 張 銳 劉春花 魚尚奇1, 高 山 張銳利
(新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室1,阿拉爾 843300) (塔里木大學植物科學學院2,阿拉爾 843300) (南疆特色果樹高效優質栽培與深加工技術國家地方聯合工程實驗室3,阿拉爾 843300) (塔里木大學生命科學學院4,阿拉爾 843300)
核桃(JuglansregiaL.)又叫胡桃,屬于胡桃科(Juglandaceae)、核桃屬(Juglans),是世界重要的堅果類果樹和木本油料樹種[1]。中國是核桃發源地之一,其分布范圍包括河北、云南、新疆等地。在悠久的栽培歷史中形成了極為豐富的種質資源,如隔年核桃、薄皮核桃和穗狀核桃等[2]。我國的核桃生產位居世界前列,而新疆的核桃種植面積以及產量領先我國其他省份,因此,核桃產業是新疆農業經濟的重要組成部分。核桃果實的品質直接影響了其核桃的銷售情況,而不同品種的核桃果實品質存在差異[3]。因此,如何去選擇具有優良品質的核桃品種十分關鍵。
王根憲等[4]對陜西省商洛地區普通晚實核桃與引進的10余種早實核桃品種進行了差異分析,結果表明引進的早實新品種質量相對較高;虎海防等[5]比較了新疆6個品種核桃的核仁主要營養成分結果表明新豐、新萃豐品種含油率高,可用做油料核桃良種開發;張琦等[6]對山西不同品種核桃外觀品質、礦物質養分含量進行測定,結果發現不同核桃品種間品質存在顯著性差異;張美勇等[7]調查了山東省泰安市栽種的早實核桃品種的種植表現,提出了分類銷售建議。也有研究者[3]通過以溫185為對照對新疆6個優系核桃品種進行了主要品質鑒定。對于新疆核桃的研究很多,賈昌路等[8]對新疆阿克蘇地區的5個品種的核桃進行了品質分析,發現紙皮核桃的綜合品質較高。
針對核桃品種的外觀品質、營養品質以及選育、引種等方面的研究已有大量文獻報道。近年來,新疆環塔里木盆地特色林果產業的大力發展,追求高品質和高營養價值是核桃深層次開發利用中的關鍵問題。但就目前的研究情況而言,針對不同核桃品種單一品質的研究較多,對于多品種核桃果實品質的綜合評價鮮有報道[9]。因此,本研究在前人的研究基礎上通過對新疆11個品種核桃的外觀品質及所含的主要營養物質進行測定,并綜合評定不同核桃品種的品質特性,為選育多元化核桃品種提供科學依據。
阿克蘇地區屬于暖溫帶大陸性干旱氣候,氣候干燥,降雨量少,是全國同緯度地域中日照時間最長的、晝夜溫差最大的地區。無霜期較長,為180~225 d,年日照時數為2 750~3 030 h,年平均氣溫為7.9~11.2 ℃,生長季(4~10個月)的平均氣溫為16.7~19.8 ℃,5 ℃以上的年平均天數在210 d 以上,該地區充足的光熱資源完全可以滿足核桃生長對光熱條件的需求[10]。
供試的11個核桃品種(溫138號、新溫81號、二巨豐、渾巴士(阿渾2號)、新巨豐、新萃豐、扎71號、新烏417號、扎343、新179號和紙皮),采自溫宿縣木本糧油林場。在2017年9月3日至20日期間,按照不同的品種成熟時間采收,每樣品隨機采摘30個。樣品采集回來后,隨即進行脫青皮處理,然后放于陰涼通風處陰干,置低溫處保藏。
1.3.1 堅果外觀品質的觀察
用游標卡尺測量供試材料的長(cm)、寬(cm)、殼厚度(mm);用電子分析天平測定核桃的單果質量(g)和出仁率(%),重復5次并記錄結果。
1.3.2 營養品質的測定儀器及標品
Thermo高速冷凍離心機;UV-1800紫外可見分光光度計;GC-2014C島津氣相色譜儀;LC-20A島津液相色譜儀;石英玻璃毛細管柱;AOC-20i進樣器;微量進樣器;SPD-M20A檢測器。
脂肪酸甲酯標品: F.A.M.E,MIXC8-C22;維生素E標品:Lot number 00020329-2980。
1.3.3 營養品質的測定方法
核桃仁中蛋白質含量用考馬斯亮藍G-250染色法測定[11];總糖和還原糖的含量用蒽酮比色還原法測定[12-14];纖維素含量用酸解法測定[15];脂肪含量用索氏抽提取法測定[16];碘價用Hanus法測定[17];單寧含量用磷鎢鉬酸還原比色法測定[18];脂肪酸各成分用氣相色譜儀技術測定[19-22];維生素E各組份含量用高效液相色譜技術測定[23-27]。
實驗結果用算數平均值表示,用 Excel 2007 進行數據統計,用DPS7.05 軟件進行方差分析。
核桃仁營養豐富,食用藥用兼優。為此針對各營養成分采用不同的化學測定方法,測得部分營養物質(微量元素以及B族維生素未涉及)的含量結果。
2.1.1 脂肪、碘價和脂肪酸
碘價是反映脂肪中不飽和脂肪酸的重要指標,碘價越高,脂肪中不飽和脂肪酸的含量就越高。供試品種核桃的脂肪、碘價以及脂肪酸組分的測定結果如表1所示。
由表1可知,核仁脂肪質量分數在35.26%~59.88%之間,平均為50.49%,渾巴士質量分數最高為59.88%,紙皮次之為58.70%,新烏417號脂肪含量最低為35.26%。
供試品種的碘價在14.90~22.82 gI/100 g之間,新溫81號碘價最高為22.82 gI/100 g,新巨豐最低為14.90 gI/100 g;方差分析表明各品種間碘價差異都不顯著。經分析表明碘價趨勢和不飽和脂肪酸趨勢是一致的。
通過氣相色譜分析,在核仁油脂中共檢測到18種脂肪酸,包括11種飽和脂肪酸和7種不飽和脂肪酸。18種脂肪酸并不是均存于核桃仁中,如肉豆蔻烯酸甲酯等不存在于扎343品種中;肉豆蔻烯酸甲酯和月桂酸甲酯不存在于新179號、新烏417號和渾巴士中。為了便于分析,本文只列出含量大于0.5%的脂肪酸,結果如表1所示。分析檢測結果表明,11個品種核仁中脂肪酸主要由棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、反油酸甲酯、亞油酸甲酯、花生酸甲酯組成;辛酸甲酯等含量很少;芥酸甲酯等不含或含量極微。對于各品種而言,不飽和脂肪酸含量在85.34%~68.30%之間,新萃豐和扎343等品種含量達到80%,而新179號中不飽和脂肪酸含量較低,僅為68.30%。飽和脂肪酸含量最高的是新179號,達到了31.69%,其次是溫138號,為21.43%,而扎343中飽和脂肪酸含量最低,僅為11.75%。

表1 供試樣品中脂肪及脂肪酸碘測定結果
注:脂肪酸各組成質量分數低于0.5%的成分未列出。
2.1.2 維生素E
維生素 E的水解產物是生育酚[28],且大多數通過研究生育酚含量來反映維生素E變化情況,因此本研究只對生育酚進行了測定分析[24]。結果見表2。

表2 供試樣品中VE含量/mg/g
供試材料生育酚總含量變幅0.90~6.77 mg/g,平均值為3.89 mg/g。各品種間維生素總量不同,并且各生育酚含量在品種間也存在較大差異。新溫81號中維生素E含量較高達6.77 mg/g、新萃豐次之為4.81 mg/g,溫138號中維生素E含量較低僅為0.90 mg/g。α-生育酚含量在溫138中最高,在扎343中最低僅為0.02%;β-生育酚含量在新溫81號、二巨豐和新179號中較多;而γ-生育酚含量在新萃豐、紙皮等品種中較多;δ-生育酚含量在各品種核桃仁中含量均極少,如扎343中含量為0.05 mg/g,而在新179號、紙皮中則不含有。
2.1.3 碳水化合物含量
碳水化合物是構成機體的重要物質,供試品種核桃的還原糖含量、纖維素含量以及總糖含量的測定結果如表3所示。

表3 核桃部分營養品質指標比較
注:同列數據肩標相同字母表示平均值之間差異不顯著,字母不同表示存在顯著性差異P<0.05,**表示存在極顯著差異P<0.01,余同。
核仁中還原糖含量在0.52%~1.48%之間,新萃豐含量最高達到1.48%,而溫138號、二巨豐含量均低于0.55%;方差分析表明新萃豐核桃中還原糖極顯著高于新巨豐、扎71號等品種,且顯著高于新烏417號、扎343和紙皮核桃;而其他品種之間還原糖含量不存在顯著差異,且還原糖含量均低于1.00%。
核仁纖維素含量在0.68%~1.26%之間,扎71號和新萃豐等品種纖維素含量高于1.00%,而新溫81號、新烏417號等含量較低;方差分析表明扎71號中纖維素含量極顯著高于新179號和紙皮等品種,且顯著高于溫138號;新溫81號纖維素含量極顯著低于新巨豐和扎343,且顯著低于新萃豐和二巨豐;新烏417號纖維素含量極顯著低于新巨豐,且顯著低于扎343、新萃豐和二巨豐;渾巴士中纖維素含量顯著低于扎343和新萃豐,且極顯著低于新巨豐。
核仁總糖含量在0.46%~0.94%之間,平均含量為0.63%,新烏417號含量最高為0.94%,是紙皮總糖含量的2.03倍,是新萃豐的2.02倍。方差分析表明新烏417號和新溫81號總糖含量極顯著高于溫138號和新179號等品種,且新溫81號總糖含量顯著高于扎71號和新巨豐等品種。
2.1.4 蛋白質含量
蛋白質是人體的主要構成物質,調節人體的主要生命活動,在碳水化合物和脂肪供給能量不足時分解釋放能量。實驗結果如表3所示:核桃仁中蛋白質含量在0.10%~0.91%之間,平均含量為0.53%,新溫81號含量最高,達到了0.91%,新萃豐、扎71號、新烏417號略低些,而渾巴士、新巨豐遠遠低于平均值,僅為0.10%、0.26%。方差分析表明新溫81號、新萃豐蛋白質含量極顯著高于新巨豐、渾巴士,且顯著高于紙皮、溫138號、二巨豐新179號;渾巴士蛋白質含量極顯著低于扎71號、新烏417號、扎343,且顯著低于紙皮、溫138號等品種。
2.1.5 單寧含量
單寧屬于多酚類物質,入口后口腔感覺干澀[29],影響果實口感。因此,單寧含量越低,口感越好[30]。結果如表3所示:核仁單寧含量在0.14~0.38 mg/g之間,平均含量為0.26%,溫138號、渾巴士、新溫81號、扎71號單寧含量均低于平均值口感相對較好,而新烏417號含量最高為0.38 mg/g,口感最差,經方差分析表明除扎343與新萃豐,新巨豐與二巨豐,渾巴士與新溫81號不存在顯著差異,與其他各品種間單寧含量均存在較大差異。其中扎71號、新溫81號、渾巴士單寧含量極顯著低于其他品種;溫138號、紙皮、新巨豐、二巨豐極顯著低于新烏417號、扎343等品種。
果實的外觀影響消費者對該果實的第一印象,在追求高品質的同時,也要注意果實的外觀品質。為此本實驗對11種核桃的果形指數、單果重等外觀品質進行測定,結果如表4所示。

表4 核桃堅果外觀品質特性
注:果形指數等于長與寬的比值。
2.2.1 果形指數
果形是果實外觀品質的重要標志之一。試驗中根據果形指數的大小將堅果果形分為3個等級:果形指數在0.90~1.10之間的堅果為近圓形;果形指數在1.11~1.19之間的堅果為長圓形;果形指數在1.20以上的堅果為圓柱形[26]。由表4可知,渾巴士、扎71號核桃品種的果形指數在 0.90~1.10之間,其堅果為近圓形;溫138號、新烏417號、新179號核桃品種的果形指數在1.11~1.19之間,其堅果為長圓形;新萃豐、新溫81號、二巨豐、新巨豐、扎343、紙皮核桃品種的果形指數在 1.20 以上,其堅果為圓柱形。方差分析表明在測定的11個品種中,紙皮、新巨豐果形指數極顯著高于扎343、溫138號等品種;渾巴士、扎71號果形指數極顯著低于新溫81號和新萃豐等核桃品種。
2.2.2 單果重
單果重是評價果實質量的重要指標,11種核桃單果重在11.24~27.42 g之間,平均值為17.19 g,單果重由大到小依次是新巨豐>溫138號>新烏417號>扎343>新萃豐>二巨豐>新179號>扎71號>渾巴士>紙皮>新溫81號。經方差分析表明:新巨豐單果重極顯著高于其他品種;紙皮、新溫81號極顯著低于二巨豐、扎343等品種,且顯著低于新179號、扎71號。
2.2.3 殼厚度
11個品種核桃的殼厚度在0.74~2.12 mm之間,平均值為1.51 mm,新萃豐殼最厚為2.12 mm,新溫81、扎71號、紙皮較薄分別為1.23、1.21、0.74 mm。方差分析表明紙皮殼厚度極顯著薄于扎343、新179號等品種,而顯著薄于新溫81號和扎71號;新萃豐殼厚度極顯著厚于扎343、新溫81號和扎71號,而與顯著厚于二巨豐和渾巴士等品種;新巨豐殼厚度極顯著厚于新溫81號和扎71號。
2.2.4 出仁率
供試的核桃品種出仁率在43.87%~69.07%之間,紙皮和溫138號核桃出仁率較高,分別達到了69.07%、66.82%,新巨豐出仁率最低僅為43.87%;經分析表明:紙皮核桃出仁率顯著高于新179號、新溫81號等品種,且極顯著高于扎71號、新烏417號等品種,而與溫138號不存在顯著差異;新巨豐出仁率極顯著低于溫138號、新179號等核桃,且顯著低于新萃豐;新萃豐出仁率極顯著低于新179號、新溫81號,顯著低于扎71號、新烏417號;溫138號出仁率極顯著高于新烏417號、渾巴士等品種,且顯著高于扎71號;新179號出仁率極顯著高于二巨豐、扎343,且顯著高于渾巴士;新溫81號出仁率顯著高于二巨豐和扎343。
對11個不同品種的核桃實行綜合打分制:對除單寧含量和殼厚度之外的11個指標進行排序,排名第1打11分、第2打10分,以此類推,第11打1分;而單寧含量和殼厚度的打分方式與之相反,因為單寧含量越低,口感越好,殼厚度越小越方便食用。綜合評分越高,核桃品質越好。以此來判斷核桃品質的優良,見表5。由表可知紙皮、扎71號和新溫81號得分大于89分,品質較優;新巨豐、新烏417號和新萃豐得分在89~80分,品質良好;而扎343、二巨豐、溫138號、新179號和渾巴士得分小于80分,品質較差。

表5 各指標綜合評分表/分
新疆地域廣闊,根據不同的需求選種合適的栽培品種。從選育多元化核桃品種來看:綜合11種核桃各指標的優劣情況表明:紙皮、扎71號和新溫81號綜合品質較優秀,溫138號和新萃豐略差些。新溫81號中總糖、蛋白質、維生素E含量和碘價較高,此外,不僅出仁率較高,而且口感好;扎71號中纖維素、總糖、蛋白質等指標得分比新巨豐和扎343高,但單寧含量過高,口感較差;新萃豐中還原糖、維生素E和蛋白質含量較高,具有豐富的營養價值,可做為良種推廣;新179號中不飽和脂肪酸含量較高,并且還有較高的出仁率,因此可用作雜交育種。
根據現今的市場需求來看:為獲得高蛋白的良種有扎71號、新溫81號和新萃豐;口感較好的品種應選種扎71號、新溫81號和渾巴士三個品種,不宜選擇含單寧量較高的新烏417號。以收獲油脂含量為目的品種應選擇渾巴士、新巨豐和紙皮。帶殼銷售應選種新萃豐、新巨豐、二巨豐和渾巴士。以銷售核桃仁為主應選種出仁率較高的紙皮和溫138號。不同核桃品種脂肪酸組成一致,但各脂肪酸含量在品種間存在差異,為此選種不飽和脂肪含量較高的品種有新巨豐和扎343。比較不同品種中生育酚含量,篩選出維生素E含量高的核桃品種,如新溫81號、新萃豐和二巨豐。
不同的核桃品種,都有著比其他品種較好的指標,僅僅針對某一個品質情況分析核桃品種的優劣,則具有一定的片面性,為此,有必要將各品質指標(外觀品質和營養品質)的優劣情況進行綜合評述,以獲得真正意義上的優良品種。結合最終得分情況來看:溫81號>扎71號>紙皮>新巨豐>新烏417號>新萃豐>扎343>二巨豐>溫138號>新179號>渾巴士。新紙皮、扎71號、新溫81號三個品種得分較高,說明綜合品質較好,因此這三個品種可以作為今后阿克蘇地區的主要育種品種。