雞爪綿核桃種仁主要營養成分分析

時 燕 趙登超 侯立群

(山東省林業科學研究院1,濟南 250014)

(山東師范大學生命科學學院2,濟南 250014)

雞爪綿核桃種仁主要營養成分分析

時 燕1,2趙登超1侯立群1

(山東省林業科學研究院1,濟南 250014)

(山東師范大學生命科學學院2,濟南 250014)

以山東省雞爪綿核桃三個主產地共 118個樣品為試材,研究了雞爪綿核桃種仁蛋白質含量、脂肪含量、氨基酸含量和脂肪酸組分。結果表明:雞爪綿核桃蛋白質含量變幅為 13.31～21.72 g/100 g,均值為17.19 g/100 g,變異系數為 8.82%;脂肪含量變幅為 54.18～68.32 g/100 g,均值為 62.87 g/100 g,變異系數為4.59%;共測出 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%,其中亞油酸質量分數高達 69.47%。

雞爪綿核桃 蛋白質 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],為世界四大堅果之一,含有豐富的脂肪、蛋白質、碳水化合物、粗纖維以及磷、鈣、鐵、鉀、鎂等礦質元素和維生素 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,可有效減緩和預防心臟病、癌癥、動脈疾病、糖尿病、高血壓、肥胖癥和臨床抑郁癥的發生[2]。核桃仁加工而成的核桃油為高價值的保健油,經濟價值高,因此核桃被稱之為“21世紀的超級食品”[3]。

雞爪綿核桃主要分布在山東省濟南市歷城區、長清區、泰安市等地,因其結果枝形如雞爪而得名,系山東省重要核桃種質資源之一,在國內外市場享有聲譽。雞爪綿核桃殼薄、脆,果仁充實飽滿,蛋白質含量高,生食無澀味,質地脆香,適宜加工為多種食品。目前,國內對核桃及其他植物的蛋白質、脂肪酸等主要營養成分的研究較多[4-14],對雞爪綿核桃果實營養成分的分析及營養價值的評價鮮有報道。本試驗通過對雞爪綿核桃主產地歷城區核桃園,柳埠鎮、南高村的雞爪綿核桃的主要營養組成進行了分析測定,進一步了解雞爪綿核桃的營養品質,為雞爪綿核桃開發和綜合利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地的自然概況

供試材料采集于濟南歷城區的高而鄉核桃園村、南高村和柳埠鎮。位于北緯 36°20′～36°53′,東經 116°48′～117°22′,南依泰山 、北臨黃河 ,為魯中山區于華北平原的過渡地帶,地貌類型自南向北分別為山區、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℃,年無霜期 210 d,全年日照時數 2 640 h,年降水量700 mm。

1.2 供試材料

在濟南市歷城區 3個主產地采集樣品其中核桃園 41個,柳埠鎮 51個,南高村 26個 ,共 118個樣本。單株區組設計,每單株隨機采樣 3組,每組 10個果實,在果實成熟期采集處理后測定。

1.3 主要試驗儀器

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

1.4 測定方法

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

1.5 數據處理

所有數據在Microsoft Excel、SPSS 17.0數據處理系統中進行分析處理[19]。

2 結果與分析

2.1 雞爪綿核桃種仁蛋白質含量和脂肪含量的方差分析

對核桃園、柳埠鎮、南高村 3產地 118個樣本蛋白質含量的測定 (表 1)表明:雞爪綿核桃種仁蛋白質含量總體變幅為 13.31～21.72 g/100 g,均值為17.19 g/100 g,變異系數為 8.82%。其中,蛋白質含量低于 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含量多在14.00～20.00 g/100 g之間。3主產地間,核桃園核桃蛋白質含量變幅為 15.06～21.72 g/100 g,均值為17.76 g/100 g,變異系數居中為 8.98%;南高村核桃蛋白質含量變幅為 14.74～20.60 g/100 g,均值為17.14 g/100 g,變異系數最大為 9.31%;柳埠鎮核桃蛋白質含量變幅為 13.31～18.97 g/100 g,均值為16.77 g/100 g,變異系數最小為 7.61%。

對 3產地 118個樣本的脂肪含量的測定 (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,變異系數最小為 3.95%;柳埠鎮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,變異系數居中為 4.05%。

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

表 1 雞爪綿核桃種仁蛋白質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

抽樣測定 3產地的雞爪綿核桃種仁的氨基酸組成及含量,結果 (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 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),對脂肪酸氣相色譜圖進行面積歸一化處理,得到 5組分的相對含量 (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-亞麻酸的平均相對質量分數分別為:5.92%、3.10%、11.59%、69.47%、9.92%。亞油酸質量分數最高,占總量的 69.47%,其次是油酸占11.59%,棕櫚酸質量分數最低,占總質量的 3.10%。飽和脂肪酸占總質量的 9.02%,不飽和脂肪酸占總質量分數的 90.98%。不飽和脂肪酸中,亞油酸質量分數最高,占不飽和脂肪酸的 76.36%,其次是油酸,質量分數占不飽和脂肪酸的 12.74%,α-亞麻酸質量分數最低,占 10.90%。雞爪綿核桃種仁脂肪酸相對含量在 3產地間存在不同程度的差異 (表 3)。柳埠鎮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產地間存在顯著差異,核桃園核桃與柳埠鎮和南高村核桃的亞油酸含量存在顯著差異;柳埠鎮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含量最高;柳埠鎮核桃的油酸相對含量最高;南高村核桃的α-亞麻酸相對含量最高。

表 3 雞爪綿核桃種仁脂肪酸相對含量

3 討論與結論

3.1 雞爪綿核桃種仁蛋白質含量和脂肪含量分析

雞爪綿核桃種仁蛋白質含量平均值為 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。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號和中林 3號[12](68.89、68.14 g/100 g)、綠波和西洛 2號核桃[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和脂肪含量主要與其自身的遺傳特性有關。

本試驗方差分析表明:3產地間,雞爪綿核桃種仁脂肪含量不存在顯著差異,變異較小、性狀比較穩定;蛋白質含量卻達到極顯著差異,這種差異可能與當地栽培土壤的營養元素[21]、肥水條件[22]、管理技術和自然生態條件[23]有關。

3.2 雞爪綿核桃種仁氨基酸組成及含量分析

吳開志等[11]測定 4個類群種仁中富含 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。結果均低于本試驗中雞爪綿核桃種仁氨基酸含量的測定結果,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產地間氨基酸含量不存在顯著差異,變異性很小,性狀比較穩定,表明雞爪綿核桃是比較理想的高級蛋白質果品。

3.3 雞爪綿核桃種仁脂肪酸成分分析

本試驗中檢測到雞爪綿核桃種仁 5種脂肪酸成分,鄭敏燕等[24]測定陜西核桃分離出 13種脂肪酸,比本試驗多出 8種,這與所用儀器的精密度和測定方法的不同有關。本試驗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%,說明雞爪綿核桃種仁的脂肪酸組成簡單且高度集中,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等重要代謝產物的前體化合物。對維持人體健康、調節生理機能有重要作用[25]。這 2種類型的脂肪酸需要保持 4∶1～10∶1的比例時才有利于人體的健康[26]。3主產地雞爪綿核桃種仁的ω-6/ω-3比值都符合這一要求,對人體健康非常有利,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養配比為最佳,這有利于雞爪綿核桃特殊優系的選擇。

山東雞爪綿核桃是我國普通核桃中的一類重要資源,在長期的人工栽培過程中,形成了不同的天然群體。本研究對在濟南歷城區、柳埠鎮和南高村 3個區域雞爪綿核桃的營養成分研究表明,在 3個栽培區域,各類營養成分差異較大,為利用這類群體進行選種提供了極好的資源保障,相關工作正在開展當中。

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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

國家農業科技成果轉化資金項目(2008GB2C6 00175),山東省農業良種工程項目 (魯科農字[2008]167號)

2010-01-07

時燕,女,1981年出生,碩士,植物生理與分子生物學

侯立群,男,1959年出生,研究員,碩士生導師,核桃育種與栽培生理