时 燕 赵登超 侯立群

(山东省林业科学研究院1,济南 250014)

(山东师范大学生命科学学院2,济南 250014)

鸡爪绵核桃种仁主要营养成分分析

时 燕1,2赵登超1侯立群1

(山东省林业科学研究院1,济南 250014)

(山东师范大学生命科学学院2,济南 250014)

以山东省鸡爪绵核桃三个主产地共 118个样品为试材,研究了鸡爪绵核桃种仁蛋白质含量、脂肪含量、氨基酸含量和脂肪酸组分。结果表明:鸡爪绵核桃蛋白质含量变幅为 13.31～21.72 g/100 g,均值为17.19 g/100 g,变异系数为 8.82%;脂肪含量变幅为 54.18～68.32 g/100 g,均值为 62.87 g/100 g,变异系数为4.59%;共测出 17种氨基酸,总量为 18.73 g/100 g,7种必需氨基酸总量为 5.49 g/100 g,占氨基酸总量的29.16%;共分离出棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸 5种主要脂肪酸,不饱和脂肪酸含量占总量的90.98%,其中亚油酸质量分数高达 69.47%。

鸡爪绵核桃 蛋白质 脂肪 氨基酸 脂肪酸组成

核桃 (Juglans regiaL.)属于胡桃科核桃属,是重要的木本油料树种[1],为世界四大坚果之一,含有丰富的脂肪、蛋白质、碳水化合物、粗纤维以及磷、钙、铁、钾、镁等矿质元素和维生素 B、维生素 E等。核桃仁中的ω-3脂肪酸、褪黑激素、生育酚和抗氧化剂等生物活性物质,可有效减缓和预防心脏病、癌症、动脉疾病、糖尿病、高血压、肥胖症和临床抑郁症的发生[2]。核桃仁加工而成的核桃油为高价值的保健油,经济价值高,因此核桃被称之为“21世纪的超级食品”[3]。

鸡爪绵核桃主要分布在山东省济南市历城区、长清区、泰安市等地,因其结果枝形如鸡爪而得名,系山东省重要核桃种质资源之一,在国内外市场享有声誉。鸡爪绵核桃壳薄、脆,果仁充实饱满,蛋白质含量高,生食无涩味,质地脆香,适宜加工为多种食品。目前,国内对核桃及其他植物的蛋白质、脂肪酸等主要营养成分的研究较多[4-14],对鸡爪绵核桃果实营养成分的分析及营养价值的评价鲜有报道。本试验通过对鸡爪绵核桃主产地历城区核桃园,柳埠镇、南高村的鸡爪绵核桃的主要营养组成进行了分析测定,进一步了解鸡爪绵核桃的营养品质,为鸡爪绵核桃开发和综合利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地的自然概况

供试材料采集于济南历城区的高而乡核桃园村、南高村和柳埠镇。位于北纬 36°20′～36°53′,东经 116°48′～117°22′,南依泰山 、北临黄河 ,为鲁中山区于华北平原的过渡地带,地貌类型自南向北分别为山区、丘陵、平原和沿黄洼地,主要土壤类型为棕褐壤土和潮壤土。全年平均气温 13.4℃,年无霜期 210 d,全年日照时数 2 640 h,年降水量700 mm。

1.2 供试材料

在济南市历城区 3个主产地采集样品其中核桃园 41个,柳埠镇 51个,南高村 26个 ,共 118个样本。单株区组设计,每单株随机采样 3组,每组 10个果实,在果实成熟期采集处理后测定。

1.3 主要试验仪器

Biochrom30氨基酸自动分析仪:美国安玛西亚公司;Soxtec2043脂肪抽滤器:FOSS公司;Agi2 lent6890N气相色谱仪:美国 PE公司。

1.4 测定方法

凯氏定氮法测定蛋白质含量[15];色谱分析法测定氨基酸含量[16];索氏抽提法测定脂肪[17];气相色谱分析法测定脂肪酸成分[18]。

1.5 数据处理

所有数据在Microsoft Excel、SPSS 17.0数据处理系统中进行分析处理[19]。

2 结果与分析

2.1 鸡爪绵核桃种仁蛋白质含量和脂肪含量的方差分析

对核桃园、柳埠镇、南高村 3产地 118个样本蛋白质含量的测定 (表 1)表明:鸡爪绵核桃种仁蛋白质含量总体变幅为 13.31～21.72 g/100 g,均值为17.19 g/100 g,变异系数为 8.82%。其中,蛋白质含量低于 14.00 g/100 g的样本占总样本的 0.85%,在14.00～17.00 g/100 g之间的样本占总样本的44.92%;在 17.00～20.00 g/100 g之间的样本占总样本的 49.15%;大于 20 g/100 g的样本占总样本的5.08%。因此,鸡爪绵核桃种仁的蛋白质含量多在14.00～20.00 g/100 g之间。3主产地间,核桃园核桃蛋白质含量变幅为 15.06～21.72 g/100 g,均值为17.76 g/100 g,变异系数居中为 8.98%;南高村核桃蛋白质含量变幅为 14.74～20.60 g/100 g,均值为17.14 g/100 g,变异系数最大为 9.31%;柳埠镇核桃蛋白质含量变幅为 13.31～18.97 g/100 g,均值为16.77 g/100 g,变异系数最小为 7.61%。

对 3产地 118个样本的脂肪含量的测定 (表 1)表明:鸡爪绵核桃种仁脂肪含量总体变幅为 54.18～68.32 g/100 g,均值为 62.87 g/100 g,变异系数为4.59%。其中脂肪含量低于 55.00 g/100 g的样本占总样本的 0.85%;在 55.00～60.00 g/100 g之间的样本占总样本的 13.56%;在 60.00～65.00 g/100 g之间的样本占总样本的 59.32%;大于 65.00 g/100 g的样本占总样本的 26.27%。3主产地间,核桃园核桃脂肪含量变幅为 58.23～67.92 g/100 g,均值为62.33 g/100 g,变异系数最小为 3.95%;柳埠镇核桃脂肪含量变幅为 54.18～68.32 g/100 g,均值为63.48 g/100 g,变异系数最大为 5.17%;南高村核桃脂肪含量变幅为 56.88～68.20 g/100 g,均值为62.54 g/100 g,变异系数居中为 4.05%。

方差分析 (表 1)表明:3产地间鸡爪绵核桃种仁蛋白质含量达到极显著差异水平。3产地间鸡爪绵核桃种仁脂肪含量不存在差异,变异较小,性状比较稳定。

表 1 鸡爪绵核桃种仁蛋白质和脂肪含量及方差分析

2.2 鸡爪绵核桃种仁氨基酸组成及含量分析

抽样测定 3产地的鸡爪绵核桃种仁的氨基酸组成及含量,结果 (表 2和图 1至图 3)表明:鸡爪绵核桃种仁富含 17种氨基酸 (色氨酸在盐酸水解时被破坏,未检出),氨基酸总量平均值为 18.83 g/100 g。含有 7种人体必需氨基酸,平均含量 5.49 g/100 g,必需氨基酸占氨基酸总量的 29.16%。在所有氨基酸中,谷氨酸含量最高,平均值达 3.72 g/100 g,占总氨基酸总量的 19.76%,精氨酸和天门冬氨酸含量次之,平均值分别为 3.03 g/100 g和 1.87 g/100 g,这 3种氨基酸占总量的 45.80%,对人体生理有重要的作用。必需氨基酸中,亮氨酸的含量最高,平均值为1.42 g/100 g,占必需氨基酸的 25.87%。

核桃园、柳埠镇和南高村 3地氨基酸总含量分别为 19.63、16.89、19.97 g/100 g;必需氨基酸含量分别为 5.80、4.89、5.78 g/100 g;必需氨基酸占总含量的比例分别为 29.55%、28.95%和 28.94%。谷氨酸和天门冬氨酸含量以南高村核桃的最高,分别为4.04、2.03 g/100 g;精氨酸和亮氨酸含量以核桃园核桃的最高,分别为 3.41、1.53 g/100 g;这 4种氨基酸含量以柳埠镇核桃的最低。

表 2 鸡爪绵核桃种仁氨基酸含量

2.3 鸡爪绵核桃种仁脂肪酸组成成分分析

鸡爪绵核桃种仁中共分离出 5种主要脂肪酸:棕榈酸 (C16∶0)、硬脂酸 (C18∶0)、油酸 (C18∶1)、亚油酸 (C18∶2)和α-亚麻酸 (C18∶3),对脂肪酸气相色谱图进行面积归一化处理,得到 5组分的相对含量 (表 3)。饱和脂肪酸由棕榈酸和硬脂酸组成,不饱和脂肪酸由油酸、亚油酸和α-亚麻酸组成。油酸为单不饱和脂肪酸,亚油酸和α-亚麻酸为多不饱和脂肪酸。

鸡爪绵核桃种仁脂肪酸的棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸的平均相对质量分数分别为:5.92%、3.10%、11.59%、69.47%、9.92%。亚油酸质量分数最高,占总量的 69.47%,其次是油酸占11.59%,棕榈酸质量分数最低,占总质量的 3.10%。饱和脂肪酸占总质量的 9.02%,不饱和脂肪酸占总质量分数的 90.98%。不饱和脂肪酸中,亚油酸质量分数最高,占不饱和脂肪酸的 76.36%,其次是油酸,质量分数占不饱和脂肪酸的 12.74%,α-亚麻酸质量分数最低,占 10.90%。鸡爪绵核桃种仁脂肪酸相对含量在 3产地间存在不同程度的差异 (表 3)。柳埠镇核桃与南高村的棕榈酸含量存在显著差异。亚油酸含量在 3产地间存在显著差异,核桃园核桃与柳埠镇和南高村核桃的亚油酸含量存在显著差异;柳埠镇和南高村核桃的亚油酸含量不存在显著差异。核桃园核桃的亚油酸和不饱和脂肪酸的相对含量最高;柳埠镇核桃的油酸相对含量最高;南高村核桃的α-亚麻酸相对含量最高。

表 3 鸡爪绵核桃种仁脂肪酸相对含量

3 讨论与结论

3.1 鸡爪绵核桃种仁蛋白质含量和脂肪含量分析

鸡爪绵核桃种仁蛋白质含量平均值为 17.19 g/100 g,低于香玲、鲁光[6](21.34%、20.93%)和薄壳香核桃[4](22.27%)的蛋白质含量,但明显高于大姚核桃、小油笼核桃、早熟核桃[13](16.20、13.60、10.80 g/100 g)的蛋白含量,与粮食作物中的小麦、燕麦的蛋白含量相当。鸡爪绵核桃种仁脂肪含量平均值为 62.87 g/100g,明显低于大姚、小油笼和早熟核桃[13](73.88、70.90、71.00 g/100 g)、香玲和鲁光[6](68.37、67.17 g/100 g)、鲁果 3号和中林 3号[12](68.89、68.14 g/100 g)、绿波和西洛 2号核桃[20](75.40、72.72 g/100 g)的脂肪含量,这表明鸡爪绵核桃的蛋白质和脂肪含量主要与其自身的遗传特性有关。

本试验方差分析表明:3产地间,鸡爪绵核桃种仁脂肪含量不存在显著差异,变异较小、性状比较稳定;蛋白质含量却达到极显著差异,这种差异可能与当地栽培土壤的营养元素[21]、肥水条件[22]、管理技术和自然生态条件[23]有关。

3.2 鸡爪绵核桃种仁氨基酸组成及含量分析

吴开志等[11]测定 4个类群种仁中富含 16种氨基酸,含量为 18.73 g/100 g。谷氨酸含量最高 (4.03 g/100 g),精氨酸和天门冬氨酸次之 (2.90、1.86 g/100 g);必需氨基酸占氨基酸总量的 29.02%,其中亮氨酸含量最高为 1.38 g/100 g。结果均低于本试验中鸡爪绵核桃种仁氨基酸含量的测定结果,但氨基酸含量高低的排列顺序与氨基酸种类和必需氨基酸占总量比值的高低、排列顺序及氨基酸种类具有一致性。鸡爪绵核桃种仁的氨基酸种类丰富,必需氨基酸占氨基酸总量的 29.16%。3产地间氨基酸含量不存在显著差异,变异性很小,性状比较稳定,表明鸡爪绵核桃是比较理想的高级蛋白质果品。

3.3 鸡爪绵核桃种仁脂肪酸成分分析

本试验中检测到鸡爪绵核桃种仁 5种脂肪酸成分,郑敏燕等[24]测定陕西核桃分离出 13种脂肪酸,比本试验多出 8种,这与所用仪器的精密度和测定方法的不同有关。本试验表明鸡爪绵核桃种仁的脂肪酸主要集中在 C16∶0、C18∶0、C18∶1、C18∶2、C18∶3上,这 5种脂肪酸占总脂肪酸总量的 99.46%,说明鸡爪绵核桃种仁的脂肪酸组成简单且高度集中,有利于核桃油的加工利用。

亚油酸 (ω-6脂肪酸)和亚麻酸 (ω-3脂肪酸)是人体必需的两种脂肪酸,是前列腺素、EDA、DHA等重要代谢产物的前体化合物。对维持人体健康、调节生理机能有重要作用[25]。这 2种类型的脂肪酸需要保持 4∶1～10∶1的比例时才有利于人体的健康[26]。3主产地鸡爪绵核桃种仁的ω-6/ω-3比值都符合这一要求,对人体健康非常有利,其中南高村核桃的ω-6/ω-3值最低为 5.80,核桃园的最高为8.48,所以南高村核桃脂肪的营养配比为最佳,这有利于鸡爪绵核桃特殊优系的选择。

山东鸡爪绵核桃是我国普通核桃中的一类重要资源,在长期的人工栽培过程中,形成了不同的天然群体。本研究对在济南历城区、柳埠镇和南高村 3个区域鸡爪绵核桃的营养成分研究表明,在 3个栽培区域,各类营养成分差异较大,为利用这类群体进行选种提供了极好的资源保障,相关工作正在开展当中。

[1]郗荣庭.中国核桃 [M].北京:中国林业出版社,1992

[2]李敏,刘媛,孙翠,等.核桃营养价值研究进展 [J].中国粮油学报,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]郝艳宾,王克建,王淑兰,等.几种早实核桃坚果中蛋白质、脂肪酸组成成分分析[J].食品科学,2002,23(10):123-125

[5]王晓燕,张志华,李月秋,等.核桃品种中脂肪酸的组成与含量分析[J].营养学报,2004,26(6):499-501

[6]王根宪,冀宏山,王善振,等.早实核桃主要新品种坚果品质及营养成分测定初报[J].落叶果树,2000,2:16-17

[7]刘力,龚宁,夏国华,等.山核桃种仁蛋白质及氨基酸成分含量的变异分析[J].林业科学研究,2006,19(3):376-378

[8]赵志刚.山核桃仁油中脂肪酸组成的分析及评价[J].安徽农业科学,2009,37(6):2473-2474,2488

[9]王克建,范志远,齐建勋,等.铁核桃品种“漾泡”、“三台”种仁主要营养成分分析 [J].干果研究进展,2007(5):396-399

[10]韦志彦,王金水,曹志洋,等.高温高湿处理对小麦籽粒蛋白质、氨基酸及糖类含量的影响[J].中国粮油学报,2009,24(9):5-11

[11]吴开志,肖千文,唐礼贵,等.核桃种仁粗脂肪和氨基酸含量的差异分析[J].经济林研究,2007,25(2):15-18

[12]张美勇,徐颖,刘嘉芬,等.核桃不同品种果实坚果品质分析[J].中国农学通报,2008,24(12):313-316

[13]张建华,黎其万,杨晓洪,等.大姚核桃的主要营养成分分析[J].西南农业学报,2008,21(4):1048-1053

[14]蔡乾蓉,吴卫,郑有良,等.紫苏属籽粒含油率及其脂肪酸分析[J].中国粮油学报,2009,24(8):84-87,91

[15]GB/T 5009.5—2003,食品中蛋白质的测定[S]

[16]GB/T 18246—2000,食品中氨基酸的测定[S]

[17]GB/T 5009.6—2003,食品中脂肪的测定[S]

[18]GB/T 6437—2002,食品中脂肪酸的测定[S]

[19]张力.SPSS13.0在生物统计中的应用 [M].厦门:厦门大学出版社,2006

[20]陈季琴,张永,高同丽,等.核桃高油品种的筛选研究[J].北方园艺,2007(8):27-29

[21]郭传友,黄坚钦,王正加,等.大别山核桃果实品质与土壤性质的相关分析[J].经济林研究,2006,24(4):19-22

[22]郭向华.主要矿质元素含量与早实核桃产量质量的关系[D].河北:河北农业大学,2006

[23]赵安玖,肖千文,胡庭兴.四川省核桃的品质生态区划[J].经济林研究,2004,22(4):1-4

[24]郑敏燕,魏永生,耿薇.利用气相色谱 /质谱联合技术研究核桃仁油脂肪酸组成[J].咸阳师范学院学报,2006,21(4):26-28,32

[25]郑建仙.功能性食品 [M].北京:中国轻工业出版社,1995:215-217

[26]齐静.中国主栽区核桃坚果品质研究 [D].河北:河北农业大学,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

国家农业科技成果转化资金项目(2008GB2C6 00175),山东省农业良种工程项目 (鲁科农字[2008]167号)

2010-01-07

时燕,女,1981年出生,硕士,植物生理与分子生物学

侯立群,男,1959年出生,研究员,硕士生导师,核桃育种与栽培生理