茶籽象為害對油茶果產量和茶油品質的影響

李苗苗, 張 威, 呂軍美, 舒金平*, 葉碧歡, 王浩杰

(1. 中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所, 富陽 311400; 2. 浙江省松陽縣林業局, 松陽 323400)

?

茶籽象為害對油茶果產量和茶油品質的影響

李苗苗1, 張 威1, 呂軍美2, 舒金平1*, 葉碧歡1, 王浩杰1

(1. 中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所, 富陽 311400; 2. 浙江省松陽縣林業局, 松陽 323400)

為探索茶籽象為害對油茶果產量及茶油品質的影響,對健康茶果和受害茶果平均籽重、茶籽出油率、所提煉茶油的酸值、過氧化值、苯并芘和黃曲霉毒素B1含量等一系列指標進行了對比測定。結果表明:健康茶籽的平均重量7.89 g顯著高于受害茶籽6.58 g(P<0.001);受害茶籽出油率顯著低于健康茶籽,僅為后者的71.15%(P<0.05);受害果的茶油中酸值平均含量為17.79 mg/g,過氧化值平均含量0.66 g/100 g,兩個指標都極顯著高于健康的茶油,且顯著高于食用油國家標準;受害果茶油中苯并芘含量明顯增高,但與健康果茶油差異不顯著;受害果茶油和健康果茶油中均未檢出黃曲霉毒素。本研究明確了茶籽象為害對油茶產量及茶油質量的影響,為茶籽象的防治及茶油加工提供了參考。

茶籽象; 產量; 茶油品質; 指標

油茶(CamelliaoleiferaAbel)是我國特有的木本糧油樹種,與油橄欖、油棕、椰子并稱為世界四大木本油料[1-3],其具有“不與糧爭地、不與地爭水、不與農爭工、一次種植多年收益”等優點,在我國經濟林產業中發揮著重要作用。茶油是一種純天然的植物食用油,油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸含量在90%以上,具有良好的營養及保健價值[4]。近年來,隨著我國食用油供需矛盾的日益突出及國家木本糧油戰略的實施,油茶的種植面積不斷擴大,隨之而來油茶病蟲害也日益嚴重,在部分油茶種植區,病蟲害已成為制約油茶產業健康發展的瓶頸問題[5]。茶籽象(CurculiochinensisChevrolat)又名中華山茶象、油茶象鼻蟲、山茶象、螺紋象,屬鞘翅目(Coleoptera)象甲科(Curculionidae),是油茶最主要的種實害蟲,在我國的油茶產區廣為分布,且危害嚴重[6-7]。茶籽象成蟲和幼蟲均可為害油茶果,成蟲主要通過長喙蛀食油茶嫩果,造成大量落果;幼蟲在茶果內啃食種仁,致使茶果空殼、脫落。同時,幼蟲為害后,茶果內堆滿粉末狀或棍狀糞便,種仁易發霉變質,對茶油品質影響顯著[8-10]。當前,油茶果采收及壓榨時難以實現受害果和健康果的有效分離,為明確茶籽象為害對油茶產量及茶油品質的影響,本研究對比測定了健康茶果和被害茶果茶籽重、出油率、茶油酸值、過氧化值、苯并芘含量、黃曲霉毒素B1含量等指標,旨在為茶籽象治理及茶油加工提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

油茶果采自浙江省西南部遂昌縣北界鎮的油茶種植區內(28°77′08″N,119°23′17″E),調查樣地近靠遂昌縣城,屬中亞熱帶季風氣候,年平均氣溫16.8℃,年降水量1 510 mm,均為低山丘陵地,面積約6.67 hm2,油茶樹齡30～40年,油茶為普通油茶,品種為‘霜降籽’。油茶林為純林,林下有鐵芒萁(Dicranopterislinearis)、金縷梅(Hamamelismollis)及接骨木(Sambucuswilliamsii)等小型喬木及灌木,地表生長有大芒萁(Dicranopterisampla)、菜蕨(Callipterisesculenta)等草本植物。油茶在培育過程中主要采取了鋤草、施用復合肥、采果等措施,未進行病蟲害的防治。2013-2014年的調查數據表明,試驗區內茶籽象蟲口密度平均為48.6頭/株,茶果受害率達到28.9%,落果率為39.2%,其中因茶籽象為害造成的落果達到67.7%。

1.2 試驗方法

1.2.1 籽重量的測定

隨機選取從樹上采摘的成熟健康茶果和被茶籽象為害的茶果,自然條件下晾曬并將殼去除,將種子放入鼓風干燥箱(9143B-2型,上海福瑪試驗設備有限公司)中40℃烘干至恒重,分別隨機抽取300粒被茶籽象為害過的茶籽和健康茶籽,用電子天平(梅特勒AL204,梅特勒-托利多儀器(中國)有限公司)進行稱量,統計平均籽重。

1.2.2 油茶籽出油率的測定

出油率測定采用索氏抽提法。用高速粉碎機將干燥的油茶籽進行粉碎,用電子天平稱取粉末1 g,用濾紙包好,稱重(W1),放入索氏抽提器中,加入100 mL石油醚(分析純,純度95%,杭州大方化學試劑廠生產),水浴加熱,回流6 h,取出包有油茶籽粉末的濾紙,在100℃烘箱中放置2 h 后,稱重,再放回烘箱烘干0.5 h,取出稱重,如此循環至恒重(W2)。依據公式(W1-W2)/ 1×100%計算出油率。

1.2.3 茶油酸值、過氧化值及苯并芘、黃曲霉毒素B1含量的測定

利用YY-190型液壓榨油機分別將兩種茶籽進行榨油,將所得油進行相關指標的分析。酸值測定參照GB/T 5530-2005;過氧化值測定參照GB/T 5009.37-2003;黃曲霉毒素B1測定參照 GB/T 5009.22-2003;苯并芘測定參照GB/T 22509-2008。

1.3 數據分析

本研究中所有指標測定均設定10個重復。試驗所得的數據用SPSS19.0進行統計分析。采用One-way ANOVA對受害茶籽和健康茶籽的平均重量、出油率、茶油中的酸值、過氧化值及苯并芘、黃曲霉毒素含量進行對比分析。

2 結果與分析

2.1 茶籽象為害對油茶籽重的影響

茶籽象蛀入茶果之后取食種仁,1頭幼蟲可以蛀空2～3粒種仁,被茶籽象為害過的茶籽有蛀孔或缺刻,顏色相對發暗,其與健康茶籽外形比較見圖1。從表1中可以看出健康茶籽籽重在7.58～8.78 g之間,變幅為1.2 g,平均重量為(7.89±0.36)g,受害茶籽籽重在6.29～6.76 g之間,變幅為0.47 g,平均重量為(6.58±0.25)g。方差分析表明健康茶籽的平均重量極顯著高于受害茶籽(F=27.145,P=0.006<0.01),受害茶籽的平均重量僅為健康茶籽的83.40%。

圖1 受害種仁(a)和健康種仁(b)性狀比較Fig.1 Comparisons of the characteristics between the damaged (a) and the healthy (b) seeds

茶籽類型 Type平均籽重/g Mean±SD最小值/g Min最大值/g Max方差分析 One-wayANOVA健康茶籽 Healthyseed(7.89±0.36)a7.588.78F=27.145,P=0.006受害茶籽 Damagedseed(6.58±0.25)b6.296.76

1) 同列中不同字母表示差異顯著。

The different letters in the same column indicate significant difference.

2.2 茶籽象為害對油茶出油率的影響

健康茶籽油經提煉后為淺黃色,透明清亮,茶油色香味純,而受害茶籽油顏色橘黃色,渾濁不清,味苦澀(圖2)。受害茶籽出油率是健康茶籽出油率的71.15%,兩者出油率差異顯著(F=10.79,P=0.03<0.05)(表2)。

表2 健康和受害茶籽出油率Table 2 Oil yielding rate of Camellia seeds

圖2 受害茶籽所提煉茶油(1)與健康茶籽 所提煉茶油(2)性狀比較Fig.2 Comparisons of the characteristics of camellia oil between the damaged (1) and healthy(2) seeds

2.3 茶籽象為害對茶油酸值的影響

被茶籽象為害過的茶籽所提取茶油的酸值極顯著高于健康茶籽提取的茶油(F=222 065.78,P=0.00<0.01,圖3),被茶籽象為害過的茶籽所提取的茶油中酸值平均為(17.79±0.04)mg/g,極顯著高于國家食用植物油衛生標準中規定最大酸值4 mg/g,而健康茶籽所提取的茶油酸值平均為(0.44±0.029)mg/g,極顯著低于國家標準。

2.4 茶籽象為害對茶油過氧化值的影響

被茶籽象為害過的茶籽所提取茶油過氧化值極顯著高于健康茶籽提取的茶油(F=2 223.08,P=0.000<0.01,圖4)。受害茶籽所提取茶油的過氧化值均值為(0.66±0.02)g/100g,顯著高于國標規定的0.25 g/100 g,而健康茶籽所提取茶油的過氧化值為(0.09±0.01)g/100 g。

圖3 茶籽象為害對茶油酸值的影響Fig.3 Effects of the damage caused by Curculio chinensis on the acid value of camellia oil

圖4 茶籽象為害對茶油過氧化值的影響Fig.4 Effects of the damage caused by Curculio chinensis on the peroxide value of camellia oil

2.5 茶籽象為害對茶油中苯并芘含量的影響

被茶籽象為害過的茶籽所提取茶油中苯并芘的平均含量為(1.40±0.40) μg/kg,高于健康茶籽所提取茶油中苯并芘含量的平均含量(0.77±0.67)μg/kg,但兩者差異不顯著(F=1.99,P=0.23>0.05,圖5)。國家標準GB/T 22509-2008中規定原油中苯并芘的含量不能高于10 μg/kg,所提取的兩種茶油中苯并芘的含量均未超過規定。

圖5 茶籽象為害對茶油中苯并芘含量的影響Fig.5 Effects of the damage caused by Curculio chinensis on benzopyrene content of camellia oil

2.6 茶籽象為害對茶油中黃曲霉毒素B1含量的影響

被茶籽象為害過的茶果提前脫落,在幼蟲出果時會在果壁上留下一個3.0～4.5 mm的鉆蛀孔,使其茶籽容易發生霉變而產生有毒物質。本研究結果表明,健康茶籽和被茶籽象為害過的茶籽所提取的茶油中均未檢測出黃曲霉毒素B1。

3 討論

農林產品的產量和品質一直是育種和植保專家共同關心的話題,病蟲害是影響農產品產量及質量的重要因素[11-12]。茶籽象是油茶最為重要的種實害蟲,其為害對油茶產量造成顯著影響,在江西部分油茶產區,茶籽象為害造成66%的落果;在浙江麗水,茶籽象為害造成約32%的落果[8]。本研究結果表明受害茶籽重僅為健康茶籽的83.40%,顯著低于健康茶籽重(表2),這與蔡守平等的研究結果基本一致[10]。同時,我們還發現茶籽象為害對山茶油的質量造成顯著影響。蟲害茶籽所提取的茶油酸值和過氧化值均極顯著地高于健康茶籽所提取的茶油(P<0.001),兩者含量都顯著高于國家食用植物油衛生標準[13](圖3,圖4),基本不能食用。蟲害果茶油中酸值及過氧化值升高的原因可能是茶籽象在茶果內產卵于及幼蟲取食種仁導致油茶產生一些防御性化學物質造成的,但需分析數據加以驗證。

苯并芘是一種有較強致癌作用的多環芳烴類化合物質[14],本研究表明在健康茶籽油和受害茶籽油中均能檢測到少量苯并芘,且受害茶籽油中苯并芘的含量明顯高于健康茶籽油(圖5),可見茶籽象為害使得茶油中苯并芘的含量增加。雖然受害茶籽油和健康茶籽油中的苯并芘含量均未超過國家標準,但隨著茶籽象為害程度的加重及茶籽存放時間的延長可能導致苯并芘含量超標。黃曲霉毒素是霉變食物中易存在的一種劇毒物質[15],茶籽象成蟲逸出后,在茶果和種子的表面形成直徑為3.8～4.2 mm的蛀孔,極易造成受害茶籽發生霉變和腐爛。但本研究在健康果茶籽油和受害果茶籽油中均未檢測到黃曲霉毒素,這可能與我們解剖茶籽后立即榨油檢測有關。隨著受害茶籽儲藏時間的延長,茶籽發生霉變的程度可能加深,不排除產生黃曲霉毒素的風險。

山茶油一直以“安全、生態、健康”為標簽,本研究表明茶籽象為害對油茶的產量和質量均可造成顯著影響,甚至會造成食品安全風險,因此我們在快速發展油茶產業的過程中,必須注重對茶籽象等病蟲害的防控。在進行山茶油品加工的同時,須對被害的茶籽進行篩除或做相應的無害化處理,以保證山茶油健康安全。

[1] 姚小華, 王開良, 羅細芳, 等. 我國油茶產業化現狀及發展思路[J]. 林業科技開發, 2005, 19(1): 3-6.

[2] 莊瑞林. 中國油茶[M]. 第2版.北京:中國林業出版社, 2008:1-12.

[3] 鐘海雁, 謝碧霞, 王承南. 我國油茶加工利用研究現狀及方向[J]. 林業科技開發, 2001, 15(4): 6-8.

[4] 陳娟. 油茶籽資源深度利用技術研究[D]. 廣州:華南理工大學, 2014.

[5] 姚小華, 王開良, 羅細芳, 等. 我國油茶資源與技術現狀及產業化發展對策[C]. 中國糧油學會第三屆學術年會論文選集 (下冊), 2004: 289-294.

[6] 周石涓. 油茶象的生物學及其防治[J]. 昆蟲學報, 1981, 24(1): 48-52.

[7] 杜月飛. 油茶象發生現狀與防治對策[J]. 防護林科技, 2014 (10): 123-124.[8] 舒金平, 滕瑩, 劉劍, 等. 油茶采前落果原因初步分析[J]. 中國植保導刊, 2013 (1): 9-14.

[9] 李志文, 何立紅, 馬玲, 等. 果實大小對油茶象幼蟲生長的影響[J]. 應用生態學報, 2014, 25(12): 3580-3586.

[10]蔡守平, 何學友, 李志真, 等. 油茶象危害油茶果實的初步研究[J]. 福建林業科技, 2011, 38(2): 14-16.

[11]Bardner R, Fletcher K E.Insect infestations and their effects on the growth and yield of field crops: a review [J]. Bulletin of Entomological Research, 1974, 64(1): 141-160.

[12]Savary S, Srivastava R K, Singh H M, et al. A characterisation of rice pests and quantification of yield losses in the rice-wheat system of India [J]. Crop Protection, 1997, 16(4): 387-398.

[13]叢玲美, 姚小華, 費學謙, 等. 長期貯藏對茶油酸值和過氧化值的影響[J]. 林業科學研究, 2007, 20(2): 246-250.

[14]張智敏, 吳蘇喜, 蔡暉, 等. 不同生產工藝對油茶籽油中苯并芘含量的影響[J]. 中國油脂, 2012, 37(8): 65-68.

[15]李培武, 張道宏, 楊揚, 等. 糧油制品中黃曲霉毒素脫毒研究進展[J]. 中國油料作物學報, 2010, 32(2): 315-319.

(責任編輯：田 喆)

Effects of the damage caused byCurculiochinensison fruit production of camellia tree and nutritional value of camellia seed oil

Li Miaomiao1, Zhang Wei1, Lü Junmei2, Shu Jinping1, Ye Bihuan1, Wang Haojie1

(1. Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fuyang 311400, China;2. Forestry Bureau of Songyang City, Zhejiang 323400, China)

To determine the effect of the damage caused byCurculiochinensison fruit yield ofCamelliachinensisand nutritional value ofC.chinensisseed oil, 6 indexes, including the weight of seed, oil yielding rate, acid value, peroxide value, benzopyrene and aflatoxin B1, were tested. The results showed that the average weight of the healthy seeds was 7.89 g, significantly higher than that of the damaged ones (6.58 g,P<0.001). The oil yielding rate of damaged seeds, which was only 71.15% of that of the healthy seeds, decreased significantly (P<0.05). The mean acid value and peroxide value of camellia oil extracted from damaged seeds (17.79 mg/g and 0.66 g/100 g, respectively) were significantly higher than that of the camellia oil extracted from healthy seeds and above national standards. Benzopyrene content in camellia oil increased after damage, but the difference was not significant. Carcinogenic aflatoxin was not detected in camellia oil extracted from damaged seeds or healthy seeds. This study demonstrated the effects of the damage caused byC.chinensison camellia production and oil quality, and provided the basis for the control ofC.chinensisand camellia oil processing.

Curculiochinensis; production; oil quality; index

2015-10-06

2016-02-24

國家林業公益性行業科研專項(201304403)；浙江省科技計劃項目(2010C02005-3)

S 435.711

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.05.010

* 通信作者 E-mail: shu_jinping001@163.com