時(shí) 燕 趙登超 侯立群

(山東省林業(yè)科學(xué)研究院1,濟(jì)南 250014)

(山東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2,濟(jì)南 250014)

雞爪綿核桃種仁主要營(yíng)養(yǎng)成分分析

時(shí) 燕1,2趙登超1侯立群1

(山東省林業(yè)科學(xué)研究院1,濟(jì)南 250014)

(山東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2,濟(jì)南 250014)

以山東省雞爪綿核桃三個(gè)主產(chǎn)地共 118個(gè)樣品為試材,研究了雞爪綿核桃種仁蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、氨基酸含量和脂肪酸組分。結(jié)果表明:雞爪綿核桃蛋白質(zhì)含量變幅為 13.31～21.72 g/100 g,均值為17.19 g/100 g,變異系數(shù)為 8.82%;脂肪含量變幅為 54.18～68.32 g/100 g,均值為 62.87 g/100 g,變異系數(shù)為4.59%;共測(cè)出 17種氨基酸,總量為 18.73 g/100 g,7種必需氨基酸總量為 5.49 g/100 g,占氨基酸總量的29.16%;共分離出棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和α-亞麻酸 5種主要脂肪酸,不飽和脂肪酸含量占總量的90.98%,其中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá) 69.47%。

雞爪綿核桃 蛋白質(zhì) 脂肪 氨基酸 脂肪酸組成

核桃 (Juglans regiaL.)屬于胡桃科核桃屬,是重要的木本油料樹種[1],為世界四大堅(jiān)果之一,含有豐富的脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物、粗纖維以及磷、鈣、鐵、鉀、鎂等礦質(zhì)元素和維生素 B、維生素 E等。核桃仁中的ω-3脂肪酸、褪黑激素、生育酚和抗氧化劑等生物活性物質(zhì),可有效減緩和預(yù)防心臟病、癌癥、動(dòng)脈疾病、糖尿病、高血壓、肥胖癥和臨床抑郁癥的發(fā)生[2]。核桃仁加工而成的核桃油為高價(jià)值的保健油,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,因此核桃被稱之為“21世紀(jì)的超級(jí)食品”[3]。

雞爪綿核桃主要分布在山東省濟(jì)南市歷城區(qū)、長(zhǎng)清區(qū)、泰安市等地,因其結(jié)果枝形如雞爪而得名,系山東省重要核桃種質(zhì)資源之一,在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)享有聲譽(yù)。雞爪綿核桃殼薄、脆,果仁充實(shí)飽滿,蛋白質(zhì)含量高,生食無(wú)澀味,質(zhì)地脆香,適宜加工為多種食品。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)核桃及其他植物的蛋白質(zhì)、脂肪酸等主要營(yíng)養(yǎng)成分的研究較多[4-14],對(duì)雞爪綿核桃果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的分析及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)雞爪綿核桃主產(chǎn)地歷城區(qū)核桃園,柳埠鎮(zhèn)、南高村的雞爪綿核桃的主要營(yíng)養(yǎng)組成進(jìn)行了分析測(cè)定,進(jìn)一步了解雞爪綿核桃的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),為雞爪綿核桃開發(fā)和綜合利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地的自然概況

供試材料采集于濟(jì)南歷城區(qū)的高而鄉(xiāng)核桃園村、南高村和柳埠鎮(zhèn)。位于北緯 36°20′～36°53′,東經(jīng) 116°48′～117°22′,南依泰山 、北臨黃河 ,為魯中山區(qū)于華北平原的過(guò)渡地帶,地貌類型自南向北分別為山區(qū)、丘陵、平原和沿黃洼地,主要土壤類型為棕褐壤土和潮壤土。全年平均氣溫 13.4℃,年無(wú)霜期 210 d,全年日照時(shí)數(shù) 2 640 h,年降水量700 mm。

1.2 供試材料

在濟(jì)南市歷城區(qū) 3個(gè)主產(chǎn)地采集樣品其中核桃園 41個(gè),柳埠鎮(zhèn) 51個(gè),南高村 26個(gè) ,共 118個(gè)樣本。單株區(qū)組設(shè)計(jì),每單株隨機(jī)采樣 3組,每組 10個(gè)果實(shí),在果實(shí)成熟期采集處理后測(cè)定。

1.3 主要試驗(yàn)儀器

Biochrom30氨基酸自動(dòng)分析儀:美國(guó)安瑪西亞公司;Soxtec2043脂肪抽濾器:FOSS公司;Agi2 lent6890N氣相色譜儀:美國(guó) PE公司。

1.4 測(cè)定方法

凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量[15];色譜分析法測(cè)定氨基酸含量[16];索氏抽提法測(cè)定脂肪[17];氣相色譜分析法測(cè)定脂肪酸成分[18]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)在Microsoft Excel、SPSS 17.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中進(jìn)行分析處理[19]。

2 結(jié)果與分析

2.1 雞爪綿核桃種仁蛋白質(zhì)含量和脂肪含量的方差分析

對(duì)核桃園、柳埠鎮(zhèn)、南高村 3產(chǎn)地 118個(gè)樣本蛋白質(zhì)含量的測(cè)定 (表 1)表明:雞爪綿核桃種仁蛋白質(zhì)含量總體變幅為 13.31～21.72 g/100 g,均值為17.19 g/100 g,變異系數(shù)為 8.82%。其中,蛋白質(zhì)含量低于 14.00 g/100 g的樣本占總樣本的 0.85%,在14.00～17.00 g/100 g之間的樣本占總樣本的44.92%;在 17.00～20.00 g/100 g之間的樣本占總樣本的 49.15%;大于 20 g/100 g的樣本占總樣本的5.08%。因此,雞爪綿核桃種仁的蛋白質(zhì)含量多在14.00～20.00 g/100 g之間。3主產(chǎn)地間,核桃園核桃蛋白質(zhì)含量變幅為 15.06～21.72 g/100 g,均值為17.76 g/100 g,變異系數(shù)居中為 8.98%;南高村核桃蛋白質(zhì)含量變幅為 14.74～20.60 g/100 g,均值為17.14 g/100 g,變異系數(shù)最大為 9.31%;柳埠鎮(zhèn)核桃蛋白質(zhì)含量變幅為 13.31～18.97 g/100 g,均值為16.77 g/100 g,變異系數(shù)最小為 7.61%。

對(duì) 3產(chǎn)地 118個(gè)樣本的脂肪含量的測(cè)定 (表 1)表明:雞爪綿核桃種仁脂肪含量總體變幅為 54.18～68.32 g/100 g,均值為 62.87 g/100 g,變異系數(shù)為4.59%。其中脂肪含量低于 55.00 g/100 g的樣本占總樣本的 0.85%;在 55.00～60.00 g/100 g之間的樣本占總樣本的 13.56%;在 60.00～65.00 g/100 g之間的樣本占總樣本的 59.32%;大于 65.00 g/100 g的樣本占總樣本的 26.27%。3主產(chǎn)地間,核桃園核桃脂肪含量變幅為 58.23～67.92 g/100 g,均值為62.33 g/100 g,變異系數(shù)最小為 3.95%;柳埠鎮(zhèn)核桃脂肪含量變幅為 54.18～68.32 g/100 g,均值為63.48 g/100 g,變異系數(shù)最大為 5.17%;南高村核桃脂肪含量變幅為 56.88～68.20 g/100 g,均值為62.54 g/100 g,變異系數(shù)居中為 4.05%。

方差分析 (表 1)表明:3產(chǎn)地間雞爪綿核桃種仁蛋白質(zhì)含量達(dá)到極顯著差異水平。3產(chǎn)地間雞爪綿核桃種仁脂肪含量不存在差異,變異較小,性狀比較穩(wěn)定。

表 1 雞爪綿核桃種仁蛋白質(zhì)和脂肪含量及方差分析

2.2 雞爪綿核桃種仁氨基酸組成及含量分析

抽樣測(cè)定 3產(chǎn)地的雞爪綿核桃種仁的氨基酸組成及含量,結(jié)果 (表 2和圖 1至圖 3)表明:雞爪綿核桃種仁富含 17種氨基酸 (色氨酸在鹽酸水解時(shí)被破壞,未檢出),氨基酸總量平均值為 18.83 g/100 g。含有 7種人體必需氨基酸,平均含量 5.49 g/100 g,必需氨基酸占氨基酸總量的 29.16%。在所有氨基酸中,谷氨酸含量最高,平均值達(dá) 3.72 g/100 g,占總氨基酸總量的 19.76%,精氨酸和天門冬氨酸含量次之,平均值分別為 3.03 g/100 g和 1.87 g/100 g,這 3種氨基酸占總量的 45.80%,對(duì)人體生理有重要的作用。必需氨基酸中,亮氨酸的含量最高,平均值為1.42 g/100 g,占必需氨基酸的 25.87%。

核桃園、柳埠鎮(zhèn)和南高村 3地氨基酸總含量分別為 19.63、16.89、19.97 g/100 g;必需氨基酸含量分別為 5.80、4.89、5.78 g/100 g;必需氨基酸占總含量的比例分別為 29.55%、28.95%和 28.94%。谷氨酸和天門冬氨酸含量以南高村核桃的最高,分別為4.04、2.03 g/100 g;精氨酸和亮氨酸含量以核桃園核桃的最高,分別為 3.41、1.53 g/100 g;這 4種氨基酸含量以柳埠鎮(zhèn)核桃的最低。

表 2 雞爪綿核桃種仁氨基酸含量

2.3 雞爪綿核桃種仁脂肪酸組成成分分析

雞爪綿核桃種仁中共分離出 5種主要脂肪酸:棕櫚酸 (C16∶0)、硬脂酸 (C18∶0)、油酸 (C18∶1)、亞油酸 (C18∶2)和α-亞麻酸 (C18∶3),對(duì)脂肪酸氣相色譜圖進(jìn)行面積歸一化處理,得到 5組分的相對(duì)含量 (表 3)。飽和脂肪酸由棕櫚酸和硬脂酸組成,不飽和脂肪酸由油酸、亞油酸和α-亞麻酸組成。油酸為單不飽和脂肪酸,亞油酸和α-亞麻酸為多不飽和脂肪酸。

雞爪綿核桃種仁脂肪酸的棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和α-亞麻酸的平均相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:5.92%、3.10%、11.59%、69.47%、9.92%。亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,占總量的 69.47%,其次是油酸占11.59%,棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低,占總質(zhì)量的 3.10%。飽和脂肪酸占總質(zhì)量的 9.02%,不飽和脂肪酸占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 90.98%。不飽和脂肪酸中,亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,占不飽和脂肪酸的 76.36%,其次是油酸,質(zhì)量分?jǐn)?shù)占不飽和脂肪酸的 12.74%,α-亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低,占 10.90%。雞爪綿核桃種仁脂肪酸相對(duì)含量在 3產(chǎn)地間存在不同程度的差異 (表 3)。柳埠鎮(zhèn)核桃與南高村的棕櫚酸含量存在顯著差異。亞油酸含量在 3產(chǎn)地間存在顯著差異,核桃園核桃與柳埠鎮(zhèn)和南高村核桃的亞油酸含量存在顯著差異;柳埠鎮(zhèn)和南高村核桃的亞油酸含量不存在顯著差異。核桃園核桃的亞油酸和不飽和脂肪酸的相對(duì)含量最高;柳埠鎮(zhèn)核桃的油酸相對(duì)含量最高;南高村核桃的α-亞麻酸相對(duì)含量最高。

表 3 雞爪綿核桃種仁脂肪酸相對(duì)含量

3 討論與結(jié)論

3.1 雞爪綿核桃種仁蛋白質(zhì)含量和脂肪含量分析

雞爪綿核桃種仁蛋白質(zhì)含量平均值為 17.19 g/100 g,低于香玲、魯光[6](21.34%、20.93%)和薄殼香核桃[4](22.27%)的蛋白質(zhì)含量,但明顯高于大姚核桃、小油籠核桃、早熟核桃[13](16.20、13.60、10.80 g/100 g)的蛋白含量,與糧食作物中的小麥、燕麥的蛋白含量相當(dāng)。雞爪綿核桃種仁脂肪含量平均值為 62.87 g/100g,明顯低于大姚、小油籠和早熟核桃[13](73.88、70.90、71.00 g/100 g)、香玲和魯光[6](68.37、67.17 g/100 g)、魯果 3號(hào)和中林 3號(hào)[12](68.89、68.14 g/100 g)、綠波和西洛 2號(hào)核桃[20](75.40、72.72 g/100 g)的脂肪含量,這表明雞爪綿核桃的蛋白質(zhì)和脂肪含量主要與其自身的遺傳特性有關(guān)。

本試驗(yàn)方差分析表明:3產(chǎn)地間,雞爪綿核桃種仁脂肪含量不存在顯著差異,變異較小、性狀比較穩(wěn)定;蛋白質(zhì)含量卻達(dá)到極顯著差異,這種差異可能與當(dāng)?shù)卦耘嗤寥赖臓I(yíng)養(yǎng)元素[21]、肥水條件[22]、管理技術(shù)和自然生態(tài)條件[23]有關(guān)。

3.2 雞爪綿核桃種仁氨基酸組成及含量分析

吳開志等[11]測(cè)定 4個(gè)類群種仁中富含 16種氨基酸,含量為 18.73 g/100 g。谷氨酸含量最高 (4.03 g/100 g),精氨酸和天門冬氨酸次之 (2.90、1.86 g/100 g);必需氨基酸占氨基酸總量的 29.02%,其中亮氨酸含量最高為 1.38 g/100 g。結(jié)果均低于本試驗(yàn)中雞爪綿核桃種仁氨基酸含量的測(cè)定結(jié)果,但氨基酸含量高低的排列順序與氨基酸種類和必需氨基酸占總量比值的高低、排列順序及氨基酸種類具有一致性。雞爪綿核桃種仁的氨基酸種類豐富,必需氨基酸占氨基酸總量的 29.16%。3產(chǎn)地間氨基酸含量不存在顯著差異,變異性很小,性狀比較穩(wěn)定,表明雞爪綿核桃是比較理想的高級(jí)蛋白質(zhì)果品。

3.3 雞爪綿核桃種仁脂肪酸成分分析

本試驗(yàn)中檢測(cè)到雞爪綿核桃種仁 5種脂肪酸成分,鄭敏燕等[24]測(cè)定陜西核桃分離出 13種脂肪酸,比本試驗(yàn)多出 8種,這與所用儀器的精密度和測(cè)定方法的不同有關(guān)。本試驗(yàn)表明雞爪綿核桃種仁的脂肪酸主要集中在 C16∶0、C18∶0、C18∶1、C18∶2、C18∶3上,這 5種脂肪酸占總脂肪酸總量的 99.46%,說(shuō)明雞爪綿核桃種仁的脂肪酸組成簡(jiǎn)單且高度集中,有利于核桃油的加工利用。

亞油酸 (ω-6脂肪酸)和亞麻酸 (ω-3脂肪酸)是人體必需的兩種脂肪酸,是前列腺素、EDA、DHA等重要代謝產(chǎn)物的前體化合物。對(duì)維持人體健康、調(diào)節(jié)生理機(jī)能有重要作用[25]。這 2種類型的脂肪酸需要保持 4∶1～10∶1的比例時(shí)才有利于人體的健康[26]。3主產(chǎn)地雞爪綿核桃種仁的ω-6/ω-3比值都符合這一要求,對(duì)人體健康非常有利,其中南高村核桃的ω-6/ω-3值最低為 5.80,核桃園的最高為8.48,所以南高村核桃脂肪的營(yíng)養(yǎng)配比為最佳,這有利于雞爪綿核桃特殊優(yōu)系的選擇。

山東雞爪綿核桃是我國(guó)普通核桃中的一類重要資源,在長(zhǎng)期的人工栽培過(guò)程中,形成了不同的天然群體。本研究對(duì)在濟(jì)南歷城區(qū)、柳埠鎮(zhèn)和南高村 3個(gè)區(qū)域雞爪綿核桃的營(yíng)養(yǎng)成分研究表明,在 3個(gè)栽培區(qū)域,各類營(yíng)養(yǎng)成分差異較大,為利用這類群體進(jìn)行選種提供了極好的資源保障,相關(guān)工作正在開展當(dāng)中。

[1]郗榮庭.中國(guó)核桃 [M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1992

[2]李敏,劉媛,孫翠,等.核桃營(yíng)養(yǎng)價(jià)值研究進(jìn)展 [J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),2009,24(6):166-169

[3]Almario.Effects of walnut consumption on plas ma fatty acids and lipoproteins in combined hyper lipidemia[J].American Journal of ClinicalNutrition,2001,74:72-79

[4]郝艷賓,王克建,王淑蘭,等.幾種早實(shí)核桃堅(jiān)果中蛋白質(zhì)、脂肪酸組成成分分析[J].食品科學(xué),2002,23(10):123-125

[5]王曉燕,張志華,李月秋,等.核桃品種中脂肪酸的組成與含量分析[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2004,26(6):499-501

[6]王根憲,冀宏山,王善振,等.早實(shí)核桃主要新品種堅(jiān)果品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定初報(bào)[J].落葉果樹,2000,2:16-17

[7]劉力,龔寧,夏國(guó)華,等.山核桃種仁蛋白質(zhì)及氨基酸成分含量的變異分析[J].林業(yè)科學(xué)研究,2006,19(3):376-378

[8]趙志剛.山核桃仁油中脂肪酸組成的分析及評(píng)價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(6):2473-2474,2488

[9]王克建,范志遠(yuǎn),齊建勛,等.鐵核桃品種“漾泡”、“三臺(tái)”種仁主要營(yíng)養(yǎng)成分分析 [J].干果研究進(jìn)展,2007(5):396-399

[10]韋志彥,王金水,曹志洋,等.高溫高濕處理對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)、氨基酸及糖類含量的影響[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),2009,24(9):5-11

[11]吳開志,肖千文,唐禮貴,等.核桃種仁粗脂肪和氨基酸含量的差異分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2007,25(2):15-18

[12]張美勇,徐穎,劉嘉芬,等.核桃不同品種果實(shí)堅(jiān)果品質(zhì)分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2008,24(12):313-316

[13]張建華,黎其萬(wàn),楊曉洪,等.大姚核桃的主要營(yíng)養(yǎng)成分分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2008,21(4):1048-1053

[14]蔡乾蓉,吳衛(wèi),鄭有良,等.紫蘇屬籽粒含油率及其脂肪酸分析[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),2009,24(8):84-87,91

[15]GB/T 5009.5—2003,食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定[S]

[16]GB/T 18246—2000,食品中氨基酸的測(cè)定[S]

[17]GB/T 5009.6—2003,食品中脂肪的測(cè)定[S]

[18]GB/T 6437—2002,食品中脂肪酸的測(cè)定[S]

[19]張力.SPSS13.0在生物統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用 [M].廈門:廈門大學(xué)出版社,2006

[20]陳季琴,張永,高同麗,等.核桃高油品種的篩選研究[J].北方園藝,2007(8):27-29

[21]郭傳友,黃堅(jiān)欽,王正加,等.大別山核桃果實(shí)品質(zhì)與土壤性質(zhì)的相關(guān)分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2006,24(4):19-22

[22]郭向華.主要礦質(zhì)元素含量與早實(shí)核桃產(chǎn)量質(zhì)量的關(guān)系[D].河北:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2006

[23]趙安玖,肖千文,胡庭興.四川省核桃的品質(zhì)生態(tài)區(qū)劃[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2004,22(4):1-4

[24]鄭敏燕,魏永生,耿薇.利用氣相色譜 /質(zhì)譜聯(lián)合技術(shù)研究核桃仁油脂肪酸組成[J].咸陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2006,21(4):26-28,32

[25]鄭建仙.功能性食品 [M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1995:215-217

[26]齊靜.中國(guó)主栽區(qū)核桃堅(jiān)果品質(zhì)研究 [D].河北:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.

Analysis ofMain Nutrient Components of JizhaomianWalnut

Shi Yan1,2Zhao Dengchao1Hou Liqun1
(Shandong Academy of Forestry1,Jinan 250014)
(College ofLife Science,Shandong NormalUniversity2,Jinan 250014)

118 Jizhaomian walnut samples from 3 main producing areas in Shandong Province were used to test protein content,fat content,amino acid contents and fatty acid composition.Results:The average protein content is 17.19 g/100 g(ranging from 13.31 to 21.72 g/100 g),with variation coefficient of 8.82%;the average fat content is 62.87 g/100 g(54.18 to 68.32 g/100 g),variation coefficient 4.59%.The kernels contain 17 kinds of amino acid total 18.73 g/100 g,including seven essential amino acids total 5.49 g/100 g,accounting for 29.16%of the to2 tal amino acid content.The kernels contain mainly palmitic acid,stearic acid,oleic acid,linoleic acid,andα-linole2 nic acid.The total unsaturated fatty acids account for90.98%of the total fatty acids,and 69.47%of the unsaturated fatty acids are linoleic acid.

Jizhaomian walnut,protein,fat,amino acid,fatty acid composition

S664.1

A

1003-0174(2011)02-0059-05

國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2008GB2C6 00175),山東省農(nóng)業(yè)良種工程項(xiàng)目 (魯科農(nóng)字[2008]167號(hào))

2010-01-07

時(shí)燕,女,1981年出生,碩士,植物生理與分子生物學(xué)

侯立群,男,1959年出生,研究員,碩士生導(dǎo)師,核桃育種與栽培生理