苗森浩 马仲 苏淑钗
(省部共建森林培育与保护教育部重点实验室(北京林业大学)，北京，100083)
油茶(Camelliaoleifera)又名茶子树、油茶树，是我国最主要的经济林树种之一[1]，与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物。油茶作为我国特有的树种，具有非常重要的应用价值，在我国南方地区广泛分布，从目前看，油茶林的种植面积达到了386.27万hm2[2]，栽植区域遍及长江流域及其以南的18个省区，其中，湖南、江西和广西为集中栽培区[3]。泰国、越南、缅甸、日本和马来西亚等国家的局部地区也有少量的栽培。尽管油茶种植面积广，但我国茶油产业仍存在产量低、效益差等问题[4-5]。
成熟油茶种子中油脂质量分数较高，干籽出油率可达50%以上，并且茶油中油酸质量分数达80%以上，具有预防和治疗高血压、延缓动脉硬化、降低肝脂的作用，被誉为“东方橄榄油”[6]，对人类的健康和保健具有积极作用。然而，在生产中，由于部分经营者不重视油茶采摘经营管理，对油茶果过早采收，导致油茶籽不够成熟，易霉变、出油率低，生产出的茶油品质差[7]，此外，未完全成熟的油茶果，在烘干和晒干处理过程不易开裂，容易出现“死果”，需要人工锤击才能破壳取仁[8]，这对于茶油产量和农民收入无疑有较大的影响，因此，加强油茶采收管理与经营措施，适时采收油茶果，保证油茶果实的充分成熟是非常有必要的。
目前，国内外主要开展了枇杷[9]、百香果[10]、杏果[11]、柑橘[12]、番茄[13]、香蕉[14]等多种水果成熟度的研究，但是关于油茶成熟度的研究还较少；
国内对于油茶籽成熟过程中种籽形态、脂肪酸、出油率研究较多，对油茶不同品种果实适时采收的系统研究还较少。本研究旨在解决油茶种实采收时机决策不当、果实成熟不整齐影响年产量和果实品质等问题，探索提高油茶产量和含油率的技术措施，确定合理采收期，促进油茶更好更快发展。
试验区位于湖南省邵阳市邵东市黄草坪国有油茶林场(27°6′50.902″～27°8′30.902″N，111°35′24.591″～111°40′34.291″E)。属亚热带季风湿润气候，气候温和，年平均气温17.5 ℃，年平均降水量1 378 mm，年平均相对湿度81%，年日照时间1 814.8 h，全年无霜期275 d。土壤为红壤，土层深厚，适宜油茶生长。
本试验选取4个丘陵红壤地区主要栽培油茶品种“华金”、“华鑫”、“华硕”、“湘林210”进行试验。
在试验地，随机选取同品种、无病虫害、树势一致的盛果期油茶树5株作为试验树，为使每次采的样品具有代表性，分别从树的顶部、中部、底部随机采样。本试验为大田试验，采用周期性采样的方法，从2021年8月2日到9月13日，每隔2周采样1次，从9月13日开始，由于后期油茶果实含油率急剧上升，每隔1周采样1次，直至11月8日，共采样12次，并于采样当天测定鲜果横纵径、鲜果质量、鲜籽质量、鲜出籽率等指标，剩余的油茶果剥去果蒲后带回实验室，保存到超低温冰箱中-80 ℃冷藏，用于后续油品分析及脂肪酸测定，由于油茶8月初油脂质量分数较低，不足以测定脂肪酸，所以脂肪酸从9月13日开始测定。
经济性状测定：从每次采集的样品中随机选出30个鲜果，分成3份，用电子游标卡尺测量30个单果的横纵径，分别计算平均值，使用千分之一天平测定鲜果质量、鲜籽质量，烘干后测定干籽质量、干仁质量，并计算鲜出籽率、干出籽率、干出仁率、含水率、果形指数。
鲜出籽率=(鲜籽质量/鲜果质量)×100%；
干出籽率=(干籽质量/鲜籽质量)×100%；
干出仁率=(干仁质量/干籽质量)×100%；
含水率=[(鲜籽质量-干籽质量)/鲜籽质量]×100%；
果形指数=横径/纵经。
内含物测定：可溶性总糖和可溶性淀粉质量分数测定采用蒽酮比色法，可溶性蛋白质量分数测定采用考马斯亮蓝法，含油率测定采用索氏提取法[15]，脂肪酸质量分数的测定采用GB5009.168—2016第三法。
试验主要采用的仪器设备：SQP千分之一电子天平，赛多利斯科学(北京)仪器有限公司生产；
HH-6数显恒温水浴锅，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司生产；
莱驰MM400混合型球磨仪，莱驰(中国)有限公司生产；
高速冷冻离心机，德国Sigma离心机有限公司生产；
UV-2600分光光度计，安捷伦(中国)科技有限公司生产；
Soxtec2050索氏提取系统，丹麦福斯有限公司生产。
数据处理：利用Excel2021对数据进行处理，采用SPSS22.0软件对数据进行分析和检验，采用单因素方差分析和主成分分析，用Duncan新复极差法检验差异的显著性。
3.1 不同品种油茶果实不同时期的经济性状
由表1可知，随着果实的成熟和发育，油茶果横径、纵径呈现出逐渐增大的趋势，增幅在8月份较大，说明8月份还是油茶的快速生长期，后期增长缓慢并保持平稳趋势，说明油茶果实的膨大和增长是在9月份之前，从表中可以看出，油茶果在10月中下旬横径略有增长，这是因为油茶果逐渐开裂，使得横径增大，而纵径几乎没有变化。比较4个品种油茶果实最大横径和纵径，横径从大到小依次排序，“华硕”、“华鑫”、“湘林210”、“华金”；
纵径从大到小依次排序，“华金”、“华硕”、“华鑫”、“湘林210”。华硕”最大平均横径为53.79 mm，“华金”最大平均横径仅为45.00 mm；
“华金”最大平均纵径为47.93 mm，“湘林210”最大平均纵径仅为40.40 mm。随着果实的成熟，油茶果实的质量越来越大，最大单果质量从大到小依次为“华硕”、“华鑫”、“华金”、“湘林210”，“华硕”最大单果质量为65.46 g，“湘林210”最大单果质量最小，为47.87g。最大鲜籽质量从大到小依次为“华鑫”、“华硕”、“湘林210”、“华金”，“华鑫”最大鲜籽质量为29.41 g，“华金”最大鲜籽质量最小，为18.82 g。
表1 油茶果实的横径、纵径、单果质量、鲜籽质量变化
注：表中数据为“平均值±标准差”；
同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
由表2可知，随着果实和油茶籽的成熟，油茶籽的干籽质量、干仁质量、干出籽率和干出仁率均呈现出逐渐上升后期平稳的趋势。油茶籽在成熟过程中内部营养物质在迅速积累，使得成熟的油茶籽营养更丰富[16]。通过比较4个品种各指标的最大值发现，直至11月8日，“华硕”的干籽质量最大，达到了13.53 g，最低的“湘林210”为11.95 g；
“华金”的干仁质量最大，为7.71 g，“华硕”的干仁质量最小，为6.77 g；
“华金”干出籽率最高，为69.00%，“华鑫”最低，为46.53%；
“华金”干出仁率最高，为63.33%，“华硕”最低，为50.79%。在试验周期内4个品种含水率急剧下降，“华金”含水率最低时仅为31.00%，“华硕”、“湘林210”、“华鑫”的含水率最低值分别为49.89%、48.55%和53.47%。比较4个品种的最大果形指数，从大到小依次为“华硕”和“华鑫”(二者相等)、“湘林210”、“华金”，“华硕”、“华鑫”最大，为1.29，“华金”最小，为0.94，由此可以得出“华硕”和“华鑫”呈桔形，“湘林210”呈长桔形，“华金”呈梨形，此外，4个品种除“华硕”外，从8月2日到11月8日，果形指数均无显著差异。
表2 油茶果实的干籽质量、干仁质量、干出籽率、干出仁率、含水率、果形指数变化
续(表2)
注：表中数据为“平均值±标准差”；
同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
3.2 不用品种油茶果实不同时期内含物测定
由表3可知，随着油茶籽的成熟，油茶果的种仁含油率呈递增的趋势，比较这4个品种达到的最高种仁含油率发现，“华金”最高，为50.64%，“华鑫”、“湘林210”、“华硕”的最高种仁含油率分别为45.81%、45.43%、44.33%。8到10月份是油茶果实油脂积累的关键时期，可以看出，除“华金”在8月份油脂积累较多外，其他3个品种均在9月份积累较多，说明9月份是油茶油脂积累的高峰期，“华金”在8月份快速积累说明“华金”的成熟进程早于其他3个品种。从表中还可以看出，“华金”在8月2日测得的种仁含油率已达10.87%，“华鑫”和“湘林210”分别为4.86%和2.52%，而“华硕”在8月2日种仁含油率未测出，从8月中旬开始，种仁含油率才开始慢慢积累。而从最终达到成熟的时间点来看，“华金”在10月11日达到了最高值，而“华鑫”、“湘林210”、“华硕”种仁含油率达到最高的时间点分别为10月25日、11月1日、11月8日，因此判断四个品种的成熟顺序从早到晚依次为：“华金”、“华鑫”、“湘林210”、“华硕”。
油茶籽和油茶果实的含油率也随植物的生长呈现出递增趋势。在试验周期内比较4个品种籽含油率达到的最大值，“华金”最高，达30.94%，“华硕”最低，为22.05%，“华鑫”和“湘林210”分别为25.29%和26.74%。比较果实含油率达到的最大值，仍为“华金”最高，为7.82%，“华硕”最低，为4.23%，“华鑫”和“湘林210”分别为5.87%和6.68%。可以看出，“华金”的种仁含油率、籽含油率、果实含油率均高于其他3个品种，“湘林210”的籽含油率和果实含油率略高于“华鑫”，而“华硕”的籽含油率和果实含油率都较低。
随着油茶籽的成熟，油茶籽内部营养物质也发生较大变化。其中可溶性蛋白质量分数呈现前期逐渐上升，后期逐渐平稳趋势，由表3可知，比较4个品种油茶同时期的可溶性蛋白质量分数由大到小依次为“华金”、“湘林210”、“华鑫”、“华硕”，比较4个品种可溶性蛋白质量分数达到的最大值，“华金”最高，为6.79%，“华硕”最低，为4.83%。与可溶性蛋白相反，油茶可溶性糖质量分数呈逐渐下降趋势，其中“华金”的可溶性糖质量分数从8月2日开始，呈持续下降趋势，从31.01%下降到了9.20%，而“华鑫”、“华硕”、“湘林210”呈前期相对稳定，后期快速下降趋势，直到11月8日，“华鑫”、“湘林210”、“华硕”的可溶性糖质量分数分别为12.78%、11.91%和12.40%。可溶性淀粉质量分数呈现逐渐减小的趋势，其中“华金”的可溶性淀粉质量分数在各时期均略高于其他3个品种，到10月18日，“华硕”、“湘林210”、“华鑫”、“华金”的可溶性淀粉质量分数分别为2.64%、2.60%、1.88%、2.91%，之后趋于稳定。
表3 4个品种油茶含油率及种子内含物的质量分数
采样日期果实含油率/%华硕湘林210华鑫华金可溶性蛋白质量分数/%华硕湘林210华鑫华金8月2日0 (0.02±0)f (0.07±0.01)i(0.51±0.09)f(0.74±0.07)ij(2.30±0.27)fgh(0.98±0.05)j (3.09±0.39)f 8月16日0(0.06±0.02)f(0.15±0.03)ig(1.85±0.19)e(0.72±0.02)ij(2.07±0.26)h(1.71±0.02)hi(3.32±1.20)f8月30日0(0.33±0.11)ef(0.42±0.03)i(3.33±0.39)c(1.35±0.15)hi(2.52±0.36)fg(2.22±0.39)gh(4.47±0.32)ef9月13日(0.44±0.03)fg(1.08±0.26)de(0.96±0.11)h(3.81±0.41)c(2.54±1.04)g(4.17±0.35)d(3.28±0.24)ef(4.98±0.56)de9月20日(0.58±0.06)ef(1.66±0.45)d(1.32±0.18)g(5.30±0.20)b(2.90±0.06)fg(4.77±0.11)c(3.65±0.58)de(5.14±0.28)bcde9月27日(0.90±0.01)e(2.71±0.23)c(2.21±0.01)f(5.88±0.26)b(3.06±0.01)efg(4.97±0.03)c(4.06±0.13)d(5.33±1.22)abcde10月4日(1.49±0.01)d(3.22±0.71)c(3.56±0.36)e(7.22±1.08)a(3.49±0.06)def(5.05±0.04)c(4.69±0.02)c(5.35±0.85)abcde10月11日(1.82±0.10)cd(3.31±0.91)c(4.34±0.42)d(7.73±1.10)a(3.68±0.01)cde(5.52±0.03)b(4.92±0.11)bc(6.20±0.93)abcd10月18日(1.88±0.21)c(4.63±1.27)b(5.11±0.05)c(7.49±0.98)a(3.97±0.16)bcd(5.81±0.08)ab(5.36±0.15)ab(6.60±1.64)abcd10月25日(2.58±0.08)b(6.17±0.09)a(5.87±0.04)a(7.46±0.38)a(4.20±0.10)abc(5.96±0.05)a(5.57±0.15)a(6.63±0.06)abc11月1日(3.99±0.39)a(6.68±0.16)a(5.65±0.08)ab(7.58±0.16)a(4.60±0.10)ab(6.00±0.11)a(5.90±0.10)a(6.76±0.05)ab11月8日(4.23±0.29)a(5.88±0.21)a(5.42±0.04)bc(7.82±0.30)a(4.83±0.21)a(6.00±0.02)a(6.10±0.13)a(6.79±0.12)a
注：表中数据为“平均值±标准差”；
同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
随着油茶果实的成熟，油茶籽内部脂肪酸质量分数也发生了较大变化。从表4可以看出，随着脂肪酸的形成和积累，各脂肪酸的相对含量在不断变化。油茶果实含有的脂肪酸主要有油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、棕榈烯酸、亚麻酸、顺-11-二十碳烯酸，其中油酸、亚油酸、棕榈酸质量分数较高。从变化趋势上看，随着果实的成熟，4个品种油茶果实油酸质量分数整体呈逐渐增加趋势，而亚油酸、棕榈酸质量分数整体呈逐渐减小趋势。其中，“湘林210”的油酸质量分数最高值可达84.70%，排在4个品种中的第一位；
“华鑫”的油酸质量分数最高值为79.90%，排在4个品种中的最后一位。4个品种亚油酸质量分数整体呈逐渐下降趋势，亚油酸质量分数最低值为4.29%～9.75%，其中“湘林210”的亚油酸质量分数最低值排在4个品种中的最后一位，这和“湘林210”油酸质量分数较高形成了对比。随着果实的成熟，4个品种油茶果实棕榈酸质量分数呈小幅下降的趋势。在油茶成熟进程中，硬脂酸质量分数在0.95%～3.24%之间，棕榈烯酸、亚麻酸、顺-11-二十碳烯酸质量分数较低，普遍不到2%，其中棕榈烯酸的质量分数最低，仅为0.07%～0.24%。
表4 4个品种油茶果实不同时期主要脂肪酸质量分数 %
油茶果实中饱和脂肪酸(SFA)主要由棕榈酸、硬脂酸组成，不饱和脂肪酸(UFA)主要由单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸组成，单不饱和脂肪酸(MUFA)主要由油酸和棕榈烯酸组成，多不饱和脂肪酸(PUFA)主要由亚油酸、α-亚麻酸、顺-11-二十碳烯酸组成。在前面的种仁含油率分析中，“华金”、“华鑫”、“湘林210”、“华硕”种仁含油率达到最高点为10月11日、10月25日、11月1日、11月8日，4个品种在种仁含油率最高峰时，饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的质量分数为8.98%～10.74%、89.29%～91.04%、80.01%～84.79%、5.14%～10.79%，w(油酸)∶w(亚油酸)呈上升趋势，最大值范围为8.19～19.74，w(MUFA)∶w(PUFA)不断上升，最大值范围为7.42～16.49(见表5)。
表5 油茶果实中脂肪酸组成情况
研究结果显示，油茶果在成熟过程中，横径、纵径、单果质量、鲜籽质量、干籽质量、干仁质量、干出籽率、干出仁率均呈前期逐渐增加后期保持平稳趋势。横径、纵径在8月中上还在快速增长，在9月份以后增长缓慢，10月份油茶果陆续开裂，油茶果实横径小幅增长，果形指数小幅增大。4个品种单果质量、鲜籽质量、干籽质量、干仁质量、干出籽率、干出籽率呈前期增长后期平稳趋势，干物质在快速积累。4个品种含水率呈快速下降趋势，油茶籽含水率最低值为31.00%～53.47%。在这4个品种中，同时期进行比较，“华金”的干仁质量、干出籽率、干出仁率均高于其他3个品种，含水率则显著低于其他3个品种。
油茶籽成熟过程中，4个品种可溶性蛋白质量分数呈前期上升，后期保持平稳趋势，可溶性蛋白质量分数达到的最大值为4.83%～6.79%，可溶性糖和淀粉质量分数呈先下降，后保持动态平衡趋势，11月8日时，可溶性糖质量分数为9.20%～12.78%，10月18日时可溶性淀粉质量分数为1.88%～2.91%。
油脂是油茶种子中最重要的营养贮藏物质[17-18]。山核桃及山胡椒等油料作物油脂质量分数呈明显的“S”型[19]，4个品种油茶仁、籽、果实含油率随果实成熟不断上升，油茶果最高种仁含油率为44.33%～50.64%，最高籽含油率为22.05%～30.94%，最高果实含油率为4.23%～7.82%。其中“华金”的种仁、籽、果实含油率最高，“华硕”的籽、果实含油率最低。生产上，一般500 g茶果能产出茶油25 g，成熟的油茶果实含油率在5%左右[15]，本试验中“华金”的果实含油率最高达7.82%，“华硕”最低，为4.23%，这与张帆航[15]得出的“华金”果实含油率为7.2%，“华硕”果实含油率为5.7%大致相同，差异应是由于遗传性状和地域条件不同造成的。
油茶籽种仁脂肪酸主要由油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸及少量花生烯酸、花生酸、顺-11-二十碳烯酸等成分组成[20-24]，随着果实的成熟，油茶种仁中各脂肪酸质量分数发生不同程度的变化。本研究中，4个品种油酸质量分数不断增加，亚油酸和棕榈酸不断降低，油酸分别与亚油酸及棕榈酸质量分数呈此消彼长的关系。硬脂酸质量分数在0.95%～3.24%之间，棕榈烯酸、亚麻酸、顺-11-二十碳烯酸质量分数较低，普遍不到2%，其中棕榈烯酸的质量分数最低，仅为0.07%～0.24%。w(MUFA)∶w(PUFA)和w(油酸)∶w(亚油酸)呈上升趋势，其中“湘林210”的比值最大，因为其油酸质量分数是这4个品种中最高的，最高值达到了84.70%。
油茶果的采摘时机直接关系其产量和品质，确保适时采收能够保证油茶籽的产量和品质，提高出油率[25]。研究结果表明，“华金”、“华鑫”、“华硕”、“湘林210”这4个品种的适时采收期不同。高的含油率和不饱和脂肪酸是目前生产追求的终极目标，本研究认为“华金”的最佳采收期为10月11日左右，“华鑫”和“湘林210”的采收期为10月25日和11月1日左右，“华硕”的最佳采收期为11月8日左右。
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