劉振雷 朱煜康 樓喬明 黃 濤 張進(jìn)杰 楊文鴿

(寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，寧波 315800)

堅(jiān)果又稱干果或殼果，是常見(jiàn)的市售休閑食品，其油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%～60%，富含油酸(C18∶1n-9)和亞油酸(C18∶2n-6)等不飽和脂肪酸以及蛋白質(zhì)、多酚、黃酮和微量元素等多種營(yíng)養(yǎng)成分，具有健腦益智、延緩衰老、預(yù)防心腦血管疾病等功效[1-3]。我國(guó)自古就有食用堅(jiān)果的傳統(tǒng)，且《神農(nóng)本草經(jīng)》和《本草綱目》等古籍將核桃、榛子、杏仁等堅(jiān)果列為補(bǔ)氣養(yǎng)血、延年益壽的上品。隨著我國(guó)居民生活水平提高，堅(jiān)果作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充的休閑食品日益受到歡迎，堅(jiān)果攝入量亦呈逐年遞增趨勢(shì)。同時(shí)，隨著全球經(jīng)貿(mào)往來(lái)日益頻繁，我國(guó)進(jìn)口堅(jiān)果的種類和數(shù)量不斷增加，并廣受消費(fèi)者喜愛(ài)。

消費(fèi)者對(duì)脂肪酸的營(yíng)養(yǎng)功能日益關(guān)注，且更加注重合理的脂肪酸攝入比例。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)建議在膳食總脂肪供能20%～30%前提下，人體膳食脂肪酸攝入比值SFA∶MUFA∶PUFA為1∶1∶1；且聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)推薦日常膳食中多不飽和脂肪酸n-6/n-3比例為(5～10)∶1[4-6]。同時(shí)，流行病學(xué)調(diào)查和營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究表明，適當(dāng)增加堅(jiān)果攝入量，能有效調(diào)節(jié)血脂，預(yù)防心血管疾病，提高免疫力，降低糖尿病、癌癥等疾病的發(fā)病率[7，8]。堅(jiān)果中油脂和不飽和脂肪酸含量高，且不同堅(jiān)果中油酸、亞油酸和亞麻酸等脂肪酸組成差異較大；過(guò)多食用高脂且脂肪酸比例不符合營(yíng)養(yǎng)需求的堅(jiān)果，將對(duì)健康產(chǎn)生不利影響。

目前，國(guó)內(nèi)外在堅(jiān)果成分及營(yíng)養(yǎng)方面已有諸多文獻(xiàn)報(bào)道，但對(duì)市售堅(jiān)果的脂肪酸組成及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)的綜合比較分析鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，對(duì)18種市售堅(jiān)果的油脂含量和脂肪酸組成進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)脂肪酸進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)和聚類分析，以期為堅(jiān)果的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)、選購(gòu)食用、油脂產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和綜合利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

澳洲堅(jiān)果(Macadamiaintegrifoliaseed，別名：夏威夷果)、開(kāi)心果(Pistaciaveraseed)、腰果(Anacardiumoccidentaleseed)、香榧籽(Torreyagrandisseed)、象牙松籽(Pinusgerardianaseed，別名：巴西松子)、巴旦木(Amygdaluscommunisseed，別名：扁桃仁)、山核桃(Caryacathayensisseed)、紅松籽(Pineskoraiensisseed)、打瓜籽(Citrulluslanatusseed，別名：西瓜子)、花生(Arachishypogaeaseed)、葵花籽(Helianthusannuusseed)、核桃(Juglansregiaseed)、薄殼山核桃(Caryaillinoinensisseed，別名：碧根果)、瓜蔞籽(Trichosantheskirilowiiseed)、南瓜籽(Cucurbitamoschataseed)、巴西堅(jiān)果(Bertholetiaexcelssaseed，別名：鮑魚果、沙漠果)、杏仁(Prunusdulcisseed)和榛子(Corylusavellanaseed)；37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品；氫氧化鉀、無(wú)水硫酸鈉、硅藻土、甲醇和正己烷等分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

玻璃層析柱(30 mm × 100 mm，ID. 26 mm)，JYS-M01型磨粉機(jī)，RV-10型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，7890B型氣相色譜儀和5977A型質(zhì)譜儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 原料預(yù)處理

堅(jiān)果于50 ℃烘箱干燥至恒重，將干燥后的堅(jiān)果及去殼后的種仁分別稱重，計(jì)算堅(jiān)果單粒質(zhì)量及出仁率；并用磨粉機(jī)將種仁粉碎均勻，經(jīng)40目過(guò)篩，儲(chǔ)藏于4 ℃冰箱中備用。

1.3.2 油脂含量測(cè)定

參考韓菊等[9]方法，并略有改動(dòng)。稱取1 g硅藻土-CaHPO4?2H2O混合物(9∶1)置于層析柱底部。稱取1 g粉碎的堅(jiān)果種仁粉末，加入4 g無(wú)水硫酸鈉，充分研磨；再加入2 g硅藻土繼續(xù)研磨成均勻、自由流動(dòng)的粉末，并轉(zhuǎn)移到層析柱中壓實(shí)。取50 mL正己烷加入到層析柱中，將樣品粉末浸提10 min，之后在常壓條件下按2 mL/min流速進(jìn)行柱層析，層析結(jié)束后，固定相中殘留的正己烷采用加壓方式流出。收集正己烷洗脫液，經(jīng)減壓濃縮，于105 ℃干燥至恒重，并按公式計(jì)算堅(jiān)果種仁的油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3.3 甲酯化衍生

取10 mg堅(jiān)果種仁油脂，加入1 mL 2.0 mol/L KOH-甲醇溶液，室溫振蕩反應(yīng)5 min；之后依次加入1 mL飽和氯化鈉溶液和1 mL正己烷，振蕩萃取后于5 000 r/min離心2 min，取正己烷層，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，用于GC-MS分析。

1.3.4 脂肪酸分析

色譜條件：HP-INNOWax毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，進(jìn)樣口溫度250 ℃，檢測(cè)器溫度250 ℃；升溫程序：初始溫度140 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升至210 ℃，保持4 min；進(jìn)樣量1.0 μL，分流比20∶1；以氦氣為載氣，載氣流量1 mL/min，溶劑延遲時(shí)間：3 min。

質(zhì)譜條件：GC-MS接口溫度250 ℃，EI離子源，離子源溫度230 ℃，電離能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍：m/z50～500 u。

1.3.5 脂肪酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)[10,11]

通過(guò)計(jì)算堅(jiān)果中飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)的含量與比值對(duì)堅(jiān)果脂肪酸的營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并按公式計(jì)算堅(jiān)果脂肪酸致動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)(atherogenic index，AI)和血栓形成指數(shù)(thrombogenic index，TI)，以評(píng)估堅(jiān)果脂肪酸對(duì)人體心血管疾病發(fā)生的影響。

1.4 數(shù)據(jù)處理

堅(jiān)果單粒質(zhì)量和出仁率平行測(cè)定10次，其他指標(biāo)平行測(cè)定3次，數(shù)據(jù)以平均值表示。通過(guò)SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析法(ANOVE)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，并采用Duncan法進(jìn)行單因素多重比較分析，P<0.05為差異顯著；同時(shí)對(duì)堅(jiān)果脂肪酸進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 油脂含量

18種市售堅(jiān)果的基本情況和油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)列于表1。18種市售堅(jiān)果的出仁率為37.31%～78.66%，種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.15%～63.70%，且澳洲堅(jiān)果、山核桃、核桃、薄殼山核桃和巴西堅(jiān)果的種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在60%以上，表明市售堅(jiān)果種仁富含油脂，具有很高的油脂開(kāi)發(fā)潛力。

表1 18種市售堅(jiān)果的出仁率和油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)

表2 18種市售堅(jiān)果的脂肪酸組成

2.2 脂肪酸組成

18種市售堅(jiān)果脂肪酸經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜分析，其結(jié)果列于表2。從表2可知，18種市售堅(jiān)果的脂肪酸組成具有一定共性，均以油酸(C18∶1n-9，8.05%～84.60%)和亞油酸(C18∶2n-6，1.27%～76.23%)為主，兩者占總脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的58.22%～94.74%；而棕櫚酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)含量較低，分別僅為3.46%～15.05%和1.01%～13.85%；且α-亞麻酸(C18∶3n-3)含量普遍較低，除薄殼山核桃(1.48%)、山核桃(1.97%)和核桃(12.14%)外，其他堅(jiān)果中α-亞麻酸含量均低于0.50%。

同時(shí)，18種市售堅(jiān)果脂肪酸組成具有一定特性，其中澳洲堅(jiān)果富含棕櫚油酸(C16∶1n-7)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)24.70%；香榧籽含有特征脂肪酸-金松酸(C20∶3 5c,11c,14c)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.44%；紅松籽和巴西松籽含有特征脂肪酸-皮諾斂酸(C18∶3 5c,9c,12c)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為14.64%和0.45%；而瓜蔞籽中含有瓜蔞酸(C18∶3 9c,11t,13c)、α-桐酸(C18∶3 9c,11t,13t)和梓樹酸(C18∶3 9t,11t,13c)等多種共軛亞麻酸異構(gòu)體，總質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)28.54%。

2.3 脂肪酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

油酸和亞油酸能有效降低血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量，有效預(yù)防血栓和動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾??；減少機(jī)體中的氧化應(yīng)激產(chǎn)物，降低過(guò)度性炎癥反應(yīng)，有助于機(jī)體康復(fù)[12，13]。18種市售堅(jiān)果普遍富含油酸和亞油酸，表明市售堅(jiān)果具有較高的脂質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可作為有效的膳食來(lái)源補(bǔ)充人體所需的油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸。同時(shí)，澳洲堅(jiān)果的棕櫚油酸、香榧籽的金松酸、紅松籽的皮諾斂酸和瓜蔞籽的共軛亞麻酸等特征脂肪酸能有效調(diào)節(jié)血脂、提高免疫力和預(yù)防多種慢性代謝疾病，具有廣闊的健康食品開(kāi)發(fā)潛力[14-17]。

18種市售堅(jiān)果脂肪酸經(jīng)分析鑒定后，對(duì)其進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)，結(jié)果列于表3。堅(jiān)果中飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4.84%～26.15%、8.17%～84.86%和1.38%～76.64%。在脂肪酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)中，多不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸比值(P/S)是一個(gè)重要指標(biāo)。從表3可知，18種市售堅(jiān)果油脂中，除澳洲堅(jiān)果、腰果和巴西堅(jiān)果外，其他15種堅(jiān)果的P/S比值均大于2，且瓜蔞籽(10.00)、紅松籽(7.97)、核桃(7.93)、葵花籽(6.99)和象牙松籽(6.33)的P/S比值遠(yuǎn)大于2?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)踐證明：當(dāng)油脂的P/S比值大于2 時(shí)具有降血脂功效，且比值越大，其降血脂功效越明顯[18]。

不同脂肪酸具有不同的營(yíng)養(yǎng)功能，合理的脂肪酸組成對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)、發(fā)育及疾病防治具有重要意義。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦人體膳食脂肪酸攝入比值SFA∶MUFA∶PUFA為1∶1∶1；而聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)推薦日常膳食中多不飽和脂肪酸n-6/n-3比值為(5～10)∶1[4-6]。從表3可知，18種市售堅(jiān)果油脂中SFA、MUFA與PUFA比值較為接近推薦比值的僅有南瓜籽和巴西堅(jiān)果，分別為0.52∶1.00∶1.47和0.94∶1.00∶1.66。同時(shí)，堅(jiān)果油脂的多不飽和脂肪酸以n-6型的亞油酸為主，而n-3型的亞麻酸含量較低，致使堅(jiān)果油脂的n-6/n-3比值較高，僅有核桃符合聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦的n-6/n-3比值。當(dāng)今人類飲食中n-6 PUFA與n-3 PUFA比例已高達(dá)(10～30)∶1，過(guò)量的n-6 PUFA或過(guò)高的n-6/n-3比例易引發(fā)現(xiàn)代疾病，而較低n-6/n-3比例則有助于抗炎和抗癌[19]。因此，除澳洲堅(jiān)果、香榧籽、紅松籽和瓜蔞籽等含有特殊功能性脂肪酸外，核桃在多不飽和脂肪酸組成上更為平衡合理。

表3 18種市售堅(jiān)果的脂肪酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

18種市售堅(jiān)果的脂肪酸致動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)(AI)和血栓形成指數(shù)(TI) 分別為0.04～0.20和0.10～0.69，遠(yuǎn)低于羊肉、牛肉和豬肉(AI分別為1.00、0.72、0.60；TI分別為1.58、1.06、1.37)，表明堅(jiān)果脂肪酸不飽和度高，具有降血脂、軟化血管、抑制血栓和動(dòng)脈粥樣硬化形成等功效[11，20]。

2.4 脂肪酸聚類分析

以18種市售堅(jiān)果脂肪酸為變量、以平方歐氏距離為度量準(zhǔn)則、以組間連結(jié)法為組群合并準(zhǔn)則，用SPSS 22.0軟件對(duì)堅(jiān)果脂肪酸進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 18種市售堅(jiān)果脂肪酸組成的聚類分析圖

由圖1可知：樹狀圖在距離尺度為7時(shí)可分成5大類，其中澳洲堅(jiān)果、瓜蔞籽和打瓜籽均各自單列一類，表明上述3種堅(jiān)果的脂肪酸組成與其他堅(jiān)果存在較大差異；同時(shí)，其余15種堅(jiān)果又可分為兩大類：巴旦木(油酸和亞油酸總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.37%，油酸與亞油酸比值為3.28)、杏仁(93.04%，3.28)、山核桃(90.12%，3.39)、薄殼山核桃(89.22%，2.36)、腰果(74.14%，3.35)和榛子(90.74%，7.95)為第一大類，該類堅(jiān)果油脂的脂肪酸組成具有相似性，且為油酸型油脂；開(kāi)心果(85.07%，1.26)、花生(84.15%，1.34)、香榧籽(76.49%，0.96)、葵花籽(90.89%，0.43)、核桃(78.24%，0.31)、象牙松籽(89.58%，0.68)、南瓜籽(73.22%，0.68)、巴西堅(jiān)果(73.22%，0.59)和紅松籽(73.81%，0.58)為第二大類。第二大類堅(jiān)果在距離尺度為5時(shí)可繼續(xù)細(xì)分為兩小組，其中第一小組為開(kāi)心果、花生和香榧籽，該小組堅(jiān)果為油酸-亞油酸型油脂；第二小組為葵花籽、核桃、象牙松籽、南瓜籽、巴西堅(jiān)果和紅松籽，該小組堅(jiān)果為亞油酸型油脂。

同時(shí)，樹狀圖距離越短，組內(nèi)堅(jiān)果的脂肪酸組成越相似。從圖1可見(jiàn)，山核桃與薄殼山核桃在樹狀圖中距離最短，兩者的脂肪酸組成較為相似；而兩者與核桃在樹狀圖中距離較遠(yuǎn)，則脂肪酸組成差異較大。同理，巴旦木和杏仁的脂肪酸組成相似；開(kāi)心果和花生的脂肪酸組成相似，象牙松籽和南瓜籽的脂肪酸組成相似。

3 結(jié)論

18種市售堅(jiān)果富含油脂，油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.15%～63.70%；堅(jiān)果油脂普遍富含油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸，且澳洲堅(jiān)果、香榧籽和瓜蔞籽含有棕櫚油酸、金松酸和共軛亞麻酸等特殊功能性脂肪酸。堅(jiān)果油脂的脂肪酸致動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)(AI)和血栓形成指數(shù)(TI)較低，具有調(diào)節(jié)血脂，降低血清膽固醇和預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和血栓等心血管疾病的功效。經(jīng)聚類分析，在距離尺度為7時(shí)，澳洲堅(jiān)果、瓜蔞籽和打瓜籽的脂肪酸均可單列一類；其余15種堅(jiān)果的脂肪酸大致可分為油酸型、油酸-亞油酸型和亞油酸型；且山核桃和薄殼山核桃、巴旦木和杏仁、開(kāi)心果和花生、象牙松籽和南瓜籽的脂肪酸組成較為相似。堅(jiān)果可作為油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸以及棕櫚油酸、金松酸和共軛亞麻酸等功能性脂肪酸的重要膳食來(lái)源，具有良好的休閑食品和功能性油脂開(kāi)發(fā)潛力。