陸 俊 趙安琪 成 策 單齊冀 李忠海 袁列江

(1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410004;2.稻谷及副產(chǎn)物深加工國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙 410004;3.湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，湖南長(zhǎng)沙 410007)

核桃(Juglans regial L.)又稱(chēng)胡桃、羌桃，原產(chǎn)歐洲東南部、西亞等地區(qū)，為“木本油料之王”。中國(guó)核桃品種多樣，資源豐富，是當(dāng)今世界第一大核桃生產(chǎn)國(guó)。根據(jù)《中國(guó)果樹(shù)志》核桃卷記載，有486個(gè)優(yōu)良單株系，216個(gè)無(wú)性系品種和優(yōu)良品種，164個(gè)農(nóng)家實(shí)生良種［1］。2011年，中國(guó)核桃種植面積已達(dá)到333.3萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)到165萬(wàn)t［2］。核桃的全身包括核桃殼、核桃青皮、核桃葉、核桃花等都具有非常理想的加工利用價(jià)值。目前中國(guó)核桃深加工產(chǎn)品主要有核桃油、核桃蛋白、核桃粉、核桃乳及一系列的風(fēng)味核桃制品［3］。文章擬對(duì)核桃的營(yíng)養(yǎng)成分、生理活性及加工利用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，旨在為核桃的綜合開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 主要營(yíng)養(yǎng)成分

1.1 核桃仁的營(yíng)養(yǎng)成分

核桃仁是核桃食用及加工的主要部分，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，有補(bǔ)腎溫肺潤(rùn)腸、強(qiáng)體健腦、駐顏延年功效，有著“萬(wàn)歲子”、“長(zhǎng)壽果”、“益智果”、“美容果”、“紅棗加核桃，賽過(guò)靈芝草”等美譽(yù)，被歷代醫(yī)學(xué)家和養(yǎng)生學(xué)家視為益壽精品［4］。核桃脂肪含量很高，其主要成分是亞麻酸、亞油酸等不飽和脂肪酸，大約占總比例的90%，其中亞油酸含量為63.0%，是普通菜籽油含量的3～4倍。核桃蛋白是一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)含量高達(dá)14% ～17%。核桃仁中主要有4種蛋白質(zhì):谷蛋白、球蛋白、清蛋白和醇溶谷蛋白，分別占核桃蛋白的70.11%，17.57%，6.81%，5.33%，核桃蛋白中含18種氨基酸，包含人體所需的8種必需氨基酸且比例適合［5］。每100 g核桃仁主要營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1，此外，還含有錳、鉻、硒、鋅等微量元素［6］及神經(jīng)酸、鱈油酸、EPA、DHA、角鯊烯、褪黑素、黃酮、胡蘿卜素等微量功效成分［7］。核桃油中富含有益的微量元素和維生素，比一般食用油的亞油酸含量高，且含有較多抗氧化活性:分胡桃醌、金絲桃苷、扁蓄苷、胡桃苷、山奈酚、槲皮素、異槲皮素、沒(méi)食子酸，是一種極具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的植物油深受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者所接受和歡迎［8］。

表1 每100 g核桃仁所含營(yíng)養(yǎng)成分［6］Table 1 The nutrient contents in per 100 g walnuts kernel

1.2 核桃青皮的營(yíng)養(yǎng)成分

核桃青皮，又叫青龍衣，是核桃最外部的綠色果皮，性平味苦辛。每克山核桃外果皮中鐵 23.42 μg、錳 3.66 μg、鋅6.15 μg、鎂 355 μg、鈣 2 650 μg、鉀 41 157.96 μg、砷含量0.26 μg。其中外果皮鉀的含量是樹(shù)皮鉀含量的9.5倍，其它微量元素的含量均比樹(shù)皮中各元素的含量低［9］。此外，還含有豐富的VB、VC、槲皮素、山萘醇、金絲桃苷、扁蓄苷等營(yíng)養(yǎng)成分。

1.3 核桃花的營(yíng)養(yǎng)成分

核桃花中含有18.78%的蛋白質(zhì)(蛋白質(zhì)中必需氨基酸占總氨基酸含量的 41.27%，其中色氨酸和谷氨酸含量較高)，12.82%的灰分，13.16%的膳食纖維，還含有較高微量元素和維生素(見(jiàn)表2［10］)。核桃花中花粉含量也較高，每個(gè)雄花序含0.13～0.50 g花粉;花粉中含有25.38%的蛋白質(zhì)，11.08%的可溶性糖;花粉高鉀低鈉，微量元素中鋅、硒含量較高，是一種較好的天然營(yíng)養(yǎng)保健食品資源［11，12］。此外，核桃花中還含有黃酮類(lèi)化合物、三萜類(lèi)化合物、甾醇類(lèi)化合物等。賈忠等［13］從甘肅核桃花中分離鑒定了7個(gè)黃酮類(lèi)化合物:槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-α-L-呋喃阿拉伯糖苷、槲皮素-3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖苷、槲皮素、山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷、山柰酚-3-α-L-吡喃阿拉伯糖苷。

1.4 核桃葉的營(yíng)養(yǎng)成分

核桃葉中富含胡蘿卜素、揮發(fā)油、鞣質(zhì)以及有機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽［14］，且含有多種抗氧化和抗炎的多酚和黃酮類(lèi)化合物，如2-乙氧基胡桃醌、山柰酚、山柰酚-3-O-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-O-吡喃葡萄糖苷、6，7-二羥基香豆素［15］。

表2 每100 g核桃花所含營(yíng)養(yǎng)成分［10］Table2 The nutrient contents in per 100 g Juglans regia L.

1.5 核桃殼的營(yíng)養(yǎng)成分

莫樹(shù)門(mén)等［16］研究表明核桃殼的揮發(fā)成分所占比重較大，約為78.52%;固定碳次之，約為21.03%;水分和灰分約為14.70%和0.72%。徐紹平等［17］研究結(jié)果顯示，核桃殼中主要元素是碳和氧，分別占46.61%和47.63%;其次是氫(5.52%);除此之外，還含有少量氮(0.24%)。李海潮等［18］發(fā)現(xiàn)核桃殼中的木質(zhì)素含量最高，約占38.05%，其次是纖維素和半纖維素，分別占30.88%和27.26%;水分和苯醇抽出物分別占9.59%和3.71%;灰分含量較少，約占0.66%。

2 生理活性

2.1 健腦益智，延緩衰老作用

核桃蛋白是一種非常優(yōu)質(zhì)的植物蛋白質(zhì)，能促進(jìn)腦部的健康，延緩衰老［19］。核桃仁又稱(chēng)天然腦黃金，富含量谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸等重要的生理活性物質(zhì)，谷氨酸在人體內(nèi)可促進(jìn)γ-氨基丁酸的合成，從而降低血氨，促進(jìn)腦細(xì)胞呼吸，可以用于治療神經(jīng)精神疾病，如神經(jīng)衰弱、精神分裂癥和腦血管障礙等引起的記憶和語(yǔ)言障礙及小兒智力不全等［20］。研究表明食用核桃能減弱餐后的氧化應(yīng)激反應(yīng)［21］及保護(hù)海馬神經(jīng)元細(xì)胞［22］，還有研究［23］表明食用核桃能減輕順鉑引起的神經(jīng)損害作用。核桃油還有改善記憶、預(yù)防癌癥、清除自由基等功效［24，25］。因此，核桃油常被開(kāi)發(fā)成微膠囊、口服液等保健食品［26－28］。

2.2 防治心腦血管疾病作用

核桃油富含具有降低血脂，防止高血壓、心臟病、動(dòng)脈硬化等功效的成分，如n-3脂肪酸、生育酚、亞油酸和亞麻酸。研究［29］認(rèn)為，亞油酸、亞麻酸是體內(nèi)合成前列腺素和PGE的必需物質(zhì)，而PGE有著防治血栓、降血壓、防止血小板聚集的功能。研究［30］表明，核桃主要通過(guò)降低低密度脂蛋白和血壓減少心血管疾病的發(fā)生，核桃還含有多種功能性多肽，如Liu等［31］從核桃中分離到一種血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制多肽，有降低血壓功效。核桃油和核桃油復(fù)合VE也具有降低大鼠血脂、改善動(dòng)脈粥樣硬化的作用。核桃花中 K、Fe、Mn、Zn、Se含量高，有助于維持機(jī)體酸堿平衡，有助于預(yù)防和治療高血壓，參與造血和能量代謝及抗體的產(chǎn)生增強(qiáng)免疫功能等［32］。

2.3 抑菌殺蟲(chóng)作用

核桃青皮中還包括有萘醌類(lèi)、多酚類(lèi)、多糖、二芳基庚烷類(lèi)等活性成分［33］，具有較強(qiáng)的抑菌殺蟲(chóng)效果。呂海寧等［34］發(fā)現(xiàn)核桃青皮提取物對(duì)枯草芽孢桿菌和大腸桿菌具有顯著的抑菌活性。核桃青皮95%乙醇粗提物對(duì)粘蟲(chóng)有較明顯的拒食作用及胃毒作用［35］。核桃青皮石油醚提取物對(duì)朱砂葉螨雌成螨作用(濃度為1 mg/mL時(shí))24 h后的死亡率可達(dá)到83.44%［36］;核桃殼的某些提取物還具有抗氧化性和抑菌活性，如以核桃殼為原料制備木醋液，經(jīng)研究［37］證明其:對(duì)番茄早疫、葡萄灰霉和蘋(píng)果炭疽等3種植物病原菌的抑制率均達(dá)到90%，而其中的主要成分為酚類(lèi)化合物和有機(jī)酸。新鮮核桃青皮乙醇提取物對(duì)板栗葉螨也具有一定的觸殺作用［38］。

2.4 抗氧化防癌作用

核桃還含有較好的抗氧化活性，核桃有“抗氧化之王”的美譽(yù)，核桃油中含有人體必需脂肪酸和角鯊烯，具有一定的抗氧化能力，能使皮膚保持彈性，防止皮膚衰老，核桃仁正丁醇提取物清除 DPPH和ABTS自由基的能力及還原 Fe3+的能力高于陽(yáng)性對(duì)照 BHT，核桃仁種皮中的酚酸類(lèi)物質(zhì)有17種，其中蘆丁的含量最高［39］，核桃葉多酚也具有良好的體外抗氧化能力與抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力［40］;核桃油中β-谷甾醇能預(yù)防癌癥［41］，山核桃葉總黃酮能顯著誘導(dǎo)人多發(fā)性骨髓瘤(U266)細(xì)胞株的凋亡［42］。核桃青龍衣中的多糖及胡桃醌對(duì)多種癌癥有一定的療效，如核桃楸對(duì)胃癌、食道癌、肝癌及腸癌等均有顯著療效，尤其是青龍衣對(duì)各期及術(shù)后食管賁門(mén)癌的總有效率為53%［43］。桃青皮粗提物和核桃青皮提取物沒(méi)食子酸、乙酸乙酯、紫杉葉素、7-D-芹菜糖-兒茶酚對(duì)食管癌細(xì)胞EC9706和KYSE150有明顯的增殖抑制作用［44］。

2.5 其它生理活性

Hosseini等［45］發(fā)現(xiàn)核桃雌花醇提物能顯著提升糖尿病小鼠血糖水平，降低谷草轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶。此外還有研究［46］證實(shí)，核桃仁具有補(bǔ)益氣血、養(yǎng)顏美膚的作用。

3 開(kāi)發(fā)與利用

3.1 在食品方面的開(kāi)發(fā)與利用

核桃蛋白也被廣泛的用于研究開(kāi)發(fā)各種產(chǎn)品，形成了多種風(fēng)味系列核桃制品產(chǎn)品，如銀杏核桃飲料［47］、全脂核桃乳飲料［48］、綠茶核桃乳飲料［49］、核桃醬油［50］、核桃花生牛奶［51］、琥珀核桃仁、核桃速溶粉、核桃露等［52］。

從核桃外果皮中提取的褐色素浸膏安全無(wú)毒，有較好的水溶性、耐熱性和耐光性，不受蔗糖及金屬離子的影響，可用于果凍、蛋糕、軟糖等食品的著色［53，54］。

核桃殼中的天然棕色素［55－57］是一種水溶性色素，具有較好的熱穩(wěn)定性但對(duì)光照不穩(wěn)定，對(duì)弱酸性和弱堿性較穩(wěn)定，對(duì)大部分金屬離子穩(wěn)定，是一種廉價(jià)易得、安全可靠、使用方便的天然植物色素，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

余曉煥等［58］還從核桃花中分離出能較好的溶于水和乙醇溶液的天然黑色素。核桃葉還可作為原料加工制成保健茶，其制品清香、口感鮮醇爽口，具有高維生素、高黃酮、高水浸出物、低多酚的特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的抗氧化特性［59，60］。核桃渣可以做成核桃膨化食品［61］。核桃殼還被用作食用菌栽培原料。于海龍［62］、董佳梁［63］等發(fā)現(xiàn)使用核桃殼代替玉米芯的配方栽培刺芹側(cè)耳，發(fā)菌快、子實(shí)體含氮量高，效果理想。

3.2 在醫(yī)藥方面的開(kāi)發(fā)與利用

核桃花用途廣泛，可食用、藥用或飼用，也可開(kāi)發(fā)成保健食品和醫(yī)療藥品［64］。核桃花臨床上還可制成酊劑去除疣子［65］。中國(guó)年產(chǎn)雄花序約30萬(wàn)t，多數(shù)只用做牲畜飼料或菜肴、中藥。其綜合開(kāi)發(fā)利用還屬空白，因此，核桃花具有廣闊的開(kāi)發(fā)利用前景。中醫(yī)藥方用核桃青皮治療某些皮膚病和胃神經(jīng)痛［21］。核桃殼含有豐富的鈣、磷、鐵等微量元素及胡蘿卜素、核黃素、VE等，在很多中醫(yī)治療中都有應(yīng)用。羅洪［66］比較了運(yùn)用核桃殼碳化與思密達(dá)在臨床上治療嚴(yán)重腹瀉的療效，結(jié)果表明核桃殼碳化治療組對(duì)于主要癥狀的改善明顯優(yōu)于思密達(dá)對(duì)照組。袁志太［67］研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)一定中醫(yī)方法處理后的核桃殼扣在病眼上，并配合針灸等中醫(yī)療法，可有效治療白內(nèi)障。

3.3 在化工方面的開(kāi)發(fā)與利用

核桃殼在化工方面利用主要集中在活性炭方面的應(yīng)用［68－70］，王湖坤等［71］運(yùn)用氯化鋅活化法制備的核桃殼活性炭可用于印染廢水的處理，對(duì)廢水的色度去除率達(dá)100%，對(duì)CODcr去除率達(dá)79%。Zabihi等［72］采用氯化鋅活化法制備的核桃殼粉末活性炭能去除工業(yè)廢水中的Hg2+。何淵源等［73］采用液相化學(xué)還原法制備的核桃殼負(fù)載納米零價(jià)鐵吸附劑對(duì)Pb2+的吸附容量較大。核桃殼活性炭對(duì)一氧化氮和碘的吸附性能明顯優(yōu)于市售活性炭［74］。此外，山核桃殼還可用于酸解制備木糖［75］。

3.4 在工藝品方面的開(kāi)發(fā)與利用

中國(guó)核桃工藝品的賞玩起源于漢隋，流行于唐宋，盛行于明清，具有2 000多年發(fā)展歷史，形成了世界上獨(dú)有的核桃賞玩文化。越來(lái)越多的核桃殼被開(kāi)發(fā)成工藝品，形成特有的文玩核桃，如云南的主要文玩核桃——鐵核桃具有較大的工藝品價(jià)值［76］。

4 問(wèn)題與展望

近些年來(lái)，核桃資源的開(kāi)發(fā)利用得到較全面的發(fā)展，在食品、醫(yī)藥、化工和工藝品領(lǐng)域顯示出很大的應(yīng)用空間。但是，就目前情況來(lái)看，在核桃研究開(kāi)發(fā)中還存在許多急需解決的問(wèn)題，如對(duì)核桃蛋白的蛋白質(zhì)組成成分研究得還不夠，尤其是占蛋白總量70%的核桃谷蛋白尚未有研究;在核桃蛋白的制備上，目前產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的僅有未完全脫脂的核桃粉，核桃濃縮蛋白和分離蛋白均沒(méi)有商品化的產(chǎn)品;對(duì)于核桃副產(chǎn)品的利用還需加強(qiáng)，如核桃殼、核桃青皮、核桃葉等在保健產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)該有更深入和全面的研究和利用;此外，缺乏規(guī)模化從事核桃副產(chǎn)物深加工利用的企業(yè)，如何選育高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的核桃品種也是值得關(guān)注的問(wèn)題。為了能夠高效地解決上述問(wèn)題，進(jìn)一步提高核桃產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)功能和加工特性，提高核桃產(chǎn)品的利用價(jià)值、利用率和附加值，中國(guó)應(yīng)培育和推廣優(yōu)良品種，改良加工工藝，加強(qiáng)核桃樹(shù)整體資源的綜合利用水平，建立核桃綜合深加工與利用規(guī)模化工廠，培育品牌企業(yè)，加強(qiáng)政策和技術(shù)支持，以提升核桃行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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