高丽娟，何开泽，黄晓麒，王雪松

(1.中国科学院成都生物研究所，四川成都610041; 2.中国科学院大学，北京100049;3.广元市核桃研究所，四川广元628018)

核桃［1］，又名胡桃，与腰果、榛子、杏仁并称四大干果。其果仁的营养尤为丰富，包括60%～80%的脂肪酸，15%～20%的蛋白质，5%～10%的碳水化合物，以及丰富的矿物质元素和维生素等，特别是对人体有益的不饱和脂肪酸和必需氨基酸的含量相对较高。核桃的使用价值也极其广泛，直接食用具有滋补、抗癌、抗氧化、抗衰老、预防心脑血管疾病［2］、预防糖尿病［3］等功效。据报道，核桃仁的营养价值是牛奶的九倍［4］。由此，人们一直把核桃仁作为一种天然“脑黄金”来食用。

随着西部大开发战略的实施，核桃产业得到了大力的扶持和发展，核桃仁除了直接食用外，其价值在食品加工业也得到了更进一步的利用和发展，成为了食品工业的重要原料［5］，主要包括罐头食品、核桃饮料、核桃油、核桃粉等产品的加工［6］。

核桃乳作为一种植物蛋白饮料，其原料来自森林核桃，天然无公害，不仅具有良好的风味口感，其营养价值也逐渐被人们发现和认可。本文主要对核桃乳的营养成分进行了测定分析，并与母乳营养成分及含量进行了比较，以进一步阐明核桃乳的营养价值，为核桃乳营养产品的深度开发提供更多的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

核桃乳(商品名:嘢核桃森林核桃乳)，广元天湟山核桃食品有限公司提供。其加工过程基本如下:核桃仁→浸泡→脱皮→清洗→磨浆→浆渣分离→高压均质→超高温瞬时杀菌→无菌灌装→冷却→检验。

不饱和脂肪酸标准品以及内标物购买于美国sigma公司。氨水，95%乙醇，乙醚，石油醚(馏程: 30～60℃)。CuSO4∶K2SO4=1∶4(催化剂)，浓硫酸，40%NaOH，2%硼酸，0.01mol/L盐酸，0.1%甲基红∶0.5%溴甲酚绿=1∶1(指示剂)。蔗糖，10%醋酸铅，1%的铁氰化钾溶液，30%和10%NaOH溶液，盐酸，1%次甲基蓝。石油醚∶乙醚=3∶1，1%硫酸-甲醇，正己烷，30%H2O2，硝酸，1%盐酸。8mol/L LiOH。

HH-2数星恒温水浴锅 国华电器有限公司;旋转蒸发仪 瑞士步琪BUCHI公司;优普纯水机 成都超纯科技有限公司;高温烘箱 上海浦东荣丰科学仪器有限公司;箱式电阻炉 北京中兴伟业仪器有限公司;安捷伦7890A气相色谱仪 美国安捷伦公司;日立氨基酸分析仪L880日立公司;Thermo液相色谱 美国Thermo公司;日立Z-3000原子吸收仪，日立公司;ICP-9000全谱等离子体发射光谱仪日本岛津公司;原子荧光AFS-930 北京吉天仪器有限公司;Hanon K9840自动凯氏定氮仪 济南海能仪器股份有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 基本营养成分的测定

1.2.1.1 总脂肪含量的测定 碱性乙醚提取法(Rose-Gottlieb法):取样品，加一定量的氨水，搅匀，倒入具塞量筒中，用乙醇洗烧杯倒入量筒，加塞震摇。加乙醚，震荡1m in。加石油醚，震荡1min，静置30m in。收集上层溶剂。再加1∶1的乙醚∶石油醚混合液，震荡，静置5m in，收集上清。再加乙醇，乙醚于量筒中，震摇30s，加石油醚，静置，分层，取上清。合并上清液。蒸馏回收，于 100～105℃烘箱 2h至恒重［7］。

式中:G-剩余物重(g);W-样品重(g)。

1.2.1.2 粗蛋白含量的测定 凯氏定氮法:消化: 1m L样品+0.5g催化剂+5m L硫酸(条件:450℃、60min)。蒸馏:10m L水+35m L 40%NaOH(条件: 4m in);吸收:用250m L三角瓶，30m L 2%硼酸+3滴指示剂;滴定:0.01mol/L的盐酸。

式中:N-标准盐酸溶液的当量浓度;V1-空白滴定消耗标准酸溶液的量(m L);V2-样液滴定消耗的标准酸溶液量(m L);W-样品重量(g);0.014-氮的毫克当量数。

1.2.1.3 灰分含量的测定 精确取样品10g，置于干燥的瓷坩埚中，用电炉碳化至无烟，置于550℃电阻炉中30mim，取出放入干燥器中冷却，称重［8］。

式中:A1-恒重后坩埚的重量(g);A2-恒重后坩埚和灰分的重量(g);W-样品重量(g)。

1.2.1.4 水分含量的测定 准确称取10g样品于已烘干至恒重的玻璃称量皿中，置于100～105℃的烘箱中，直至前后两次重量差不超过0.002g，取出称量［7］。

式中:G1-恒重后坩埚的重量(g);G2-恒重后坩埚和剩余物的重量(g);W-样品重量(g)。

1.2.1.5 碳水化合物含量的测定 由于碳水化合物和总糖的组成成分大致相同，因此本实验采用铁氰化钾滴定总糖［7］的方法来测定碳水化合物。

铁氰化钾的标定:取1%的铁氰化钾10m L，放入250m L的锥形瓶中，各加入 10%的 NaOH溶液2.5m L、水12.5m L。加热至沸1m in，加入1%的次甲基蓝指示剂1滴，立即用糖溶液滴定至蓝色退去。

式中:A-相当于10m L铁氰化钾溶液的转化糖的量(g);W-蔗糖的量(g);V-滴定时消耗的糖液的体积(m L);1000-稀释倍数;0.95-折算系数(0.95g的蔗糖可转化为1g的转化糖)。

样品的滴定:精确称取样品50g，加一定量的10%的醋酸铅沉淀蛋白，澄清溶液，3000 r/min离心，过滤上清液，定容至1000m L，按照前述试剂中铁氰化钾标定的方法进行转化、中和以及滴定。

式中:A-相当于10m L铁氰化钾溶液的转化糖的量(g);W-样品重量(g);V-滴定时样液的消耗量(m L)。

1.2.1.6 总固形物的测定 称取10g，置于含有10g海沙的器皿中，置于水浴上蒸发至干，移入100～105℃的烘箱干燥2.5h，恒重为止［7］。

式中:W1-器皿+海沙+样品(g);W2-器皿+海沙+样品，干燥后重(g);W3-器皿+海沙(g)。

1.2.2 不饱和脂肪酸的测定 精确量取样品5g，萃取:用2m L的石油醚和乙醚的混合溶剂，提取脂肪酸。衍生:加2m L的1%硫酸-甲醇，密封，于70℃水浴30m in，加2m L的正己烷，取上清，再加1m L重复上一步，合并上清液［9］，待测。

相关分析是度量两个连续变量之间相关程度的统计分析方法，其相关系数是用于度量两个变量之间线性相关程度和相关方向的指标[11]。笔者认为，在统计元素(指标)相关系数过程中，以相关系数0.5为阀值，较为直观地反映元素(指标)之间相关性的显著程度，以至进一步了解元素(指标)之间的亲疏关系。

检测:安捷伦7890A气相色谱仪，色谱条件如下:

色谱柱:DB-FFAP(30m×0.25mm×0.25um);检测器:FID;后进样口温度240℃;色谱柱流速:2m L/min;加热器:240℃;载气:氮气;H2流量:30m L/m in;空气:400m L/m in;尾吹气:27m L/min，色谱柱温度:上升至180℃保持2m in，以2℃/m in的速度上升至220℃保持15min。

1.2.3 矿物质元素的测定 磷元素的测定参考GB/ T 5009.87-2003《食品中磷的测定》。

硒元素的测定参考GB/T 5009.93-2010《食品中硒的测定》。

碘元素的测定参考GB/T 13882-2010《食品中碘的测定》。

钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌元素的测定根据蔚永清［10］等人的方法进行修改:取1m L样品于锥形瓶中，微火烘干，加入30m L体积比为5∶1的硝酸-过氧化氢混合液，密封过夜，消解后，再加5m L的硝酸-过氧化氢混合液消解完全，用1%盐酸定容至50m L，同时以双蒸水为空白对照，待测。

磷元素的测定仪器为日本岛津ICP-9000全谱等离子体发射光谱仪;硒、碘元素的测定定仪器为原子荧光AFS-930;钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌元素的测定为日立Z-3000原子吸收仪。

1.2.4 氨基酸组成的测定 样品处理方法参考:GB/ T5009.124-2003《食品中氨基酸的测定》，测定仪器为:日立氨基酸分析仪L880。

由于色氨酸的结构经酸水解容易被破坏，因此单独用碱水解处理。

方法:量取2g样品，加2m L 8mol/L的LiOH，密封置于110℃烘箱，水解20h，定容，过滤。

HPLC检测条件:KromasllC18，上样:15μL，流动相:V(甲醇)∶V(水)=5∶95，流速:1m L/m in，波长:276nm。

1.3 数据处理

每组实验组做3个平行处理，并采用Excel中的SVERAGEA()和STDEV()统计公式进行计算分析。

2 结果与分析

母乳分为初乳、过渡乳和成熟乳［11］，组成成分在产后不同时期有所差别［12］，其受环境条件、经济条件、饮食差异、心理因素、文化背景等因素影响［13］。为统一比较，以下结果分析的参考数据皆为成熟乳。

2.1 基本营养成分的测定结果与分析

由表1可以看出，除了总脂肪含量比母乳低以外，核桃乳的其它基本营养成分都与母乳接近，说明核桃乳的综合营养有利于人体健康。

表1 核桃乳与母乳主要营养成分的比较Table1 The nutritional components of walnutmilk and human milk

2.2 脂肪酸含量的测定结果与分析

α-亚麻酸和亚油酸均为人体必需脂肪酸，无法自身合成，其比值对于新生儿的生长发育具有重要作用，欧洲儿科肠胃及营养学会(ESPGAN)对该值的推荐范围是(5～15)∶1［18］，这样有利于婴幼儿前5个月的体重增长。核桃乳中该比值为5.07，符合此推荐值。

核桃中富含人体有益的脂肪酸，尤其是多不饱和脂肪酸，其对人体健康的重要性已被消费者普遍认可［19］。核桃乳的α-亚麻酸(ω-3系脂肪酸)比母乳高7.5倍，亚油酸(ω-6系脂肪酸)比母乳高1.57倍，这两者均为多不饱和脂肪酸，对健康非常有益。

然而SFA∶MUFA∶PUFA的比值为0.4∶1∶3.6，与世界卫生组织推荐的1∶1∶1稍有差别［20］，主要原因是核桃乳属于植物蛋白饮料，不饱和脂肪的含量较高。这与牛乳相比较也是极大的不同。牛乳以饱和脂肪酸为主［21］，占总脂的68%(母乳中44%～45%)，而不饱和脂肪酸却只有32%(母乳中45%～46%)，而核桃乳中的不饱和脂肪酸高达80%以上，饱和脂肪酸6.92%，在脂肪酸方面，核桃乳的价值优于牛奶。

图1 核桃乳与母乳脂肪酸含量的比较［17］Fig.1 The fatty acid compositions of walnutmilk and human milk［17］

2.3 矿物质的测定结果与分析

矿物质是构成组织的重要成分，不仅起到维持体内渗透平衡以及酸碱平衡的作用，也是多数功能酶的辅助因子。它的缺乏会引起很多不适症状。

核桃乳中含有极其丰富的矿物质元素，特别是磷、镁、锰、钠、锌、铁、碘的含量接近甚至高于母乳，为人体的正常活动以及婴幼儿的健康成长提供了多重保障。同时也发现，钾、硒、铜这几种矿物质元素低于乳母中含量，建议添加营养物质来达到人体需要量。

表2 核桃乳与母乳矿物质含量的比较［17，22］Table2 Themineral contents of walnutmilk and humanmilk［17，22］

2.4 氨基酸的测定结果与分析

蛋白质是作为构成机体的重要物质基础，也是衡量乳饮料和植物蛋白饮料的重要营养指标。近年研究证明，体内的某些氨基酸不仅作为原料合成蛋白质，而且它们自身及其代谢产物具有生物活性，对机体的代谢有调节作用，比如精氨酸作为一种半必需氨基酸，是内源性NO的唯一前体，NO不仅在调节脂肪合成和糖异生方面有着重要的作用，而且在维持血管张力的恒定和调节血压的稳定性中都起着重要作用。亮氨酸在调节免疫方面、蛋白质的合成和分解以及糖代谢等生理生化过程中均有作用。色氨酸在体内参与调解蛋白质的代谢，其代谢产物5-羟色胺也是一种重要的神经递质，参与调节情绪、记忆力、睡眠等活动，另一种代谢产物褪黑激素具有调节内分泌、抗氧化等多种功能的调节［23］。

核桃乳不仅含有人体需要的18种氨基酸(包括全部必需氨基酸，图2)，而且总蛋白含量也比母乳高17.7%，体现了核桃乳较高的营养价值。

图2 核桃乳与母乳中必需氨基酸组成的比较［17］Fig.2 The essential amino acid compositions ofwalnutmilk and human milk［17］

客观的说，评价蛋白质以及氨基酸质量比较合理的方法是将食物中的氨基酸谱与母乳中的氨基酸谱做比较。经分析，核桃乳的氨基酸谱与母乳相比稍有差距，主要是蛋氨酸、脯氨酸和赖氨酸的含量稍偏低，但其他氨基酸含量都达到了0.7倍甚至2倍以上。而对于那些含量不足的氨基酸进行合理调整，更利于人体吸收利用。

图3 核桃乳与母乳中非必需氨基酸组成的比较［17］Fig.3 The non-essential amino acid compositions ofwalnutmilk and human milk［17］

3 结论

2011年，我国建成首个《中国母乳数据库》，结束了我国婴儿配方乳品以国外母乳为参照物的历史。该数据库也为中国乳品企业研发适合中国婴幼儿体质与营养需求的配方乳品提供了第一手资料和科学依据。为了研发更接近母乳的奶粉，北京市政府已提出了“安全健康婴幼儿配方乳粉的研究与产业化”研发项目，以开发出适合中国婴儿成长条件的配方奶粉，可见国家对婴幼儿食品营养的重视。

母乳含有丰富而均衡的营养物质，是婴儿的最佳食品［24］。作为婴幼儿的天然食物，其它食品的营养成分难于达到母乳水平，但可以通过不断改进，使其接近母乳的营养。现阶段母乳化的婴幼儿食品基本以牛乳为基础，通过添加使之母乳化。张瑞岩等人尝试以大豆为基础研发婴儿食品，使之氨基酸母乳化，但未对其它营养指标的进行测定分析。王晓闻［25］等人对核桃乳-牛乳混合发酵酸奶的成分进行测定，其中蛋白质含量虽比核桃乳高，但是脂肪酸、磷和铁元素含量都低于核桃乳，而且测量指标也只有7种，不够全面［26］。目前关于核桃乳成分及其营养价值的相关研究还不多，本文首次提出了母乳化核桃乳，并对其成分进行了较为全面的测定分析。

对核桃乳与母乳营养成分的比较分析表明，核桃乳的营养成分含量极为丰富。通过测定6项主要宏观指标和34项主要微观指标，结果证明，5项宏观指标和21项微观营养素指标接近或高于母乳，包括总蛋白，灰分，碳水化合物，水分总固形物，2种脂肪酸(亚油酸、α-亚麻酸)、7种矿物质(磷、钠、镁、铁、锌、锰、碘)、12种氨基酸(天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、亮氨酸)。核桃乳中高植物蛋白和丰富的不饱和脂肪酸及其突出，这也是它具有保健功能的物质基础。

本文研究结果初步探明了核桃乳的营养成分及含量，为相关产品的进一步开发奠定了基础;特别重要的是，本研究结果为核桃为基础原料开发营养价值与人类母乳更接近的乳制品(例如母乳化核桃乳)提供了可行性思路。

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