鮮食核桃和干核桃貯藏生理及營養品質變化比較＊

馬艷萍,馬惠玲,劉興華,李順峰

1(西北農林科技大學林學院,陜西楊凌,712100)2(西北農林科技大學生命科學學院,陜西楊凌,712100)3(西北農林科技大學食品科學與工程學院,陜西楊凌,712100)

鮮食核桃和干核桃貯藏生理及營養品質變化比較＊

馬艷萍1,馬惠玲2,劉興華3,李順峰3

1(西北農林科技大學林學院,陜西楊凌,712100)2(西北農林科技大學生命科學學院,陜西楊凌,712100)3(西北農林科技大學食品科學與工程學院,陜西楊凌,712100)

以‘遼河 4號’核桃品種為試材,對鮮食核桃和干核桃在 (0±1)℃冷藏條件下的貯藏生理及營養品質變化進行了研究。結果表明:鮮食核桃貯藏期間的呼吸強度、丙二醛 (MDA)含量極顯著(P<0.01)高于干核桃,過氧化物酶 (POD)活性顯著 (P<0.05)高于干核桃,對其貯藏保鮮不利;但鮮食核桃的營養成分損失相對較少,尤其對氨基酸和γ-VE含量的保存有利,鮮食核桃中二者的含量極顯著 (P<0.01)高于干核桃;脂肪、蛋白質、VE總量及δ-VE含量與干核桃差異不顯著 (P>0.05)。

鮮食核桃,干核桃,貯藏生理,營養品質

核桃 (Juglans regiaL.)為核桃科核桃屬植物,與扁桃、腰果、板栗并稱為世界四大干果。它以豐富的營養成分和諸多的保健作用而被稱為天然腦黃金。我國核桃年產量為 31萬 t,占世界核桃產量的 30%以上,是世界核桃第 1生產大國[1]。近年來,脫掉青皮直接上市的鮮食核桃因其獨特的風味深受國內外廣大消費者喜愛。鮮食核桃于 20世紀 90年代已開始在法國流行,中國的鮮食核桃也已在主產區形成了一定的消費市場,并且銷售量呈逐年增加的趨勢。研究發現,鮮食核桃含有豐富的營養成分,但在貯藏期間容易出現發霉、發芽及失水問題,極大地限制了鮮食核桃商業化的步伐[2-4]。目前,核桃仍以干制品貯藏為主[5-7]。有關干核桃和鮮食核桃的貯藏生理及營養品質比較未見系統報道。本研究以‘遼河 4號’鮮食核桃及干核桃為試材,對其在冷藏期間的呼吸強度、丙二醛 (MDA)含量、過氧化物酶 (POD)活性等生理指標及脂肪、脂肪酸、蛋白質等主要營養品質指標的變化進行監測比較,旨在進一步了解鮮食核桃與干核桃的營養成分及貯藏生理的具體差異,為鮮食核桃的貯藏加工提供基礎資料和理論依據。

1 材料與方法

1.1 原料及預處理

核桃,采自陜西省周至核桃示范園,帶青皮采摘,采后當天運回西北農林科技大學食品貯藏保鮮實驗室,用 5 000 mg/kg乙烯利噴灑核桃果面,待青皮大部分自然開裂后進行人工脫皮,用水沖洗干凈,晾干,挑選大小均勻、無機械傷和病蟲害的核桃待用。

1.2 儀器及設備

TEL7001型二氧化碳檢測儀 (美國),SIGMA3K30高速冷凍離心機 (德國 SIG MA公司),UV-1700紫外可見分光光度計 (日本島津),SER148索氏脂肪萃取儀 (意大利),510型 Waters高效液相色譜儀 (美國),VS-KT-P全自動定氮儀 (日本),Beckman 121MB型氨基酸分析儀 (美國),SSY-H型電熱恒溫水浴鍋 (上海三申醫療器械有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 核桃的處理方法

干核桃:將部分脫青皮后的鮮食核桃在室內風扇下干燥至含水率約 4%時為止。

將鮮食核桃和干核桃試材在 (0±1)℃冷庫中預冷 24 h,再采用 0.03 mm厚聚乙烯 (PE)袋 (規格為200 mm×300 mm)密封包裝后繼續貯藏于該條件下,每袋樣品約 500 g。貯藏中定期測定試驗指標。取樣時從每處理的 3袋中各隨機取 5粒核桃,剝取種仁后迅速切碎混勻,以測定各項指標,重復 3次,取平均值。

1.3.2 測定方法

1.3.2.1 呼吸強度

采用 TEL7001型二氧化碳檢測儀測定,單位為mg/(kg·h)。

1.3.2.2 POD活性

愈創木酚法[8]。

1.3.2.3 MDA含量

硫代巴比妥酸 (TBA)法[9]。

1.3.2.4 營養品質的測定

參照宋治軍[10]的方法,測定核桃仁的脂肪、脂肪酸、VE、蛋白質及氨基酸含量。營養品質測定結果均以干基計。

1.4 數據處理與分析

試驗結果采用 Excel軟件處理,并用DPS軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 呼吸強度的變化

核桃采收后,呼吸作用成為新陳代謝的主導。鮮食核桃及干核桃在貯藏期間呼吸強度的變化如圖 1所示。可以看出,鮮食核桃在貯藏期 20 d內呼吸強度快速下降,之后呈平緩變化趨勢;而干核桃貯藏期間的呼吸強度極顯著地 (P<0.01)低于鮮食核桃的呼吸強度,其值接近于零。可見,干制強烈抑制了核桃的呼吸代謝,利于其長期貯藏。

圖 1 鮮食核桃和干核桃貯藏期間呼吸強度的變化

圖 2 鮮食核桃和干核桃貯藏期間 POD活性和MDA含量的變化

2.2 POD活性和MDA含量的變化

在油料種子及油脂的貯藏中,POD能催化不飽和脂肪酸的氫過氧化物的裂解,產生具有不良風味的揮發性羰基化合物,同時產生自由基,是反映其衰老的一個指標[11]。如圖 2所示,鮮食核桃及干核桃入貯時 POD活性均較高,可能是環境高溫所致;貯藏 60 d內,鮮食核桃及干核桃的 POD活性迅速下降至最低,表明低溫減緩了核桃的衰老速度;之后隨著貯藏時間的延長,核桃走向衰老。方差分析表明,干核桃的 POD活性顯著 (P<0.05)低于鮮食核桃。可見,干核桃的衰老速度慢于鮮食核桃。

MDA積累的速率可表示組織中總的清除自由基能力的大小,可代表膜受損程度。核桃貯藏期間的MDA含量的變化如圖 2所示。從圖 2可見,貯藏期60 d內,鮮食核桃和干核桃的MDA含量變化趨勢基本一致。貯藏開始時鮮食核桃及干核桃MDA的含量都較高,這是對環境高溫的應對反應;30 d后其含量迅速下降至較低水平,主要是適當的低溫減緩了核桃的衰老速度,從而減少了MDA的積累;貯藏至 90 d時,其含量基本保持穩定;之后,其含量明顯下降。貯藏期間,鮮食核桃的MDA含量相對較高。方差分析表明,在整個冷藏期間,鮮食核桃和干核桃的 MDA含量呈現極顯著 (P<0.01)差異。可見,與鮮食核桃相比,干核桃的衰老速度大幅度減緩。

2.3 營養品質的變化

2.3.1 脂肪含量

如表 1所示,整個貯藏期間鮮食核桃和干核桃的脂肪含量均處于波動狀態,但總體呈現下降趨勢,干核桃比鮮食核桃的脂肪含量平均值低了 1.11%,分別為 62.89%和 64.00%。方差分析表明,二者在貯藏期間的脂肪含量差異不顯著 (P>0.05)。可見,與鮮食核桃相比,干制對其貯藏期間的脂肪含量影響不大。

2.3.2 蛋白質及氨基酸含量

核桃中富含蛋白質和氨基酸[12-13]。鮮食核桃和干核桃貯藏期間蛋白質及氨基酸含量的變化如表 1所示。由表 1可見,貯藏初期鮮食核桃和干核桃的蛋白質含量分別為 22.74%和 23.50%,干核桃比鮮食核桃高 0.67%。但貯藏至 120 d時,鮮食核桃的蛋白質含量稍高于干核桃,分別為 24.30%和 24.17%。方差分析表明,此時二者蛋白質含量差異不顯著 (P>0.05)。

同時可以看出,鮮食核桃和干核桃在貯藏期間的氨基酸差異非常明顯,鮮食核桃的氨基酸總量、必需氨基酸及其它氨基酸的含量均極顯著地 (P<0.01)高于干核桃。可見,干核桃在其干燥過程中受高溫、光照、通風 (充分接觸 O2)等因素影響,極大地加速了氨基酸的損失。

表1 鮮食核桃和干核桃貯藏期間脂肪、蛋白質及氨基酸含量的變化

2.3.3 脂肪酸組成及含量

研究表明,核桃中富含脂肪酸,主要由亞油酸、油酸、亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸組成[2,14]。從表 2可以看出,干核桃和鮮食核桃的脂肪酸組成相同,貯藏期間各組分含量變化趨勢也相似,不飽和脂肪酸總量均呈現先增大后減小趨勢。整個貯藏期間,二者不飽和脂肪酸含量幾乎相同,平均值分別為 91.42%和91.53%。可見,干制對核桃貯藏期間的脂肪酸組成及含量影響不大。

表2 鮮食核桃和干核桃貯藏期間脂肪酸組成及含量的變化

2.3.4 VE組成及含量

從表 3可以看出,貯藏期間鮮食核桃與干核桃的VE總量、δ-VE含量差異不顯著 (P>0.05);鮮食核桃的γ-VE含量極顯著地 (P<0.01)高于干核桃;但α-VE含量卻極顯著地 (P<0.01)低于干核桃,其含量平均值差值為 3.1 ng/g。可見,干核桃冷藏期間γ-VE損失比較嚴重,但利于組分α-VE的保存。

表3 鮮食核桃和干核桃貯藏期間 VE組成及含量的變化

3 討論

目前,國內外對核桃的研究主要集中在干核桃及干核桃仁上[5-7]。然而,鮮食核桃以其獨特的品質和風味深受廣大消費者喜愛,人們對其消費需求呈逐年增旺趨勢。本研究表明,鮮食核桃與干核桃貯藏期間的營養品質存在一定差異,鮮食核桃的營養成分損失相對較少。與干核桃相比,鮮食核桃的脂肪平均含量高于干核桃;必需氨基酸、其它氨基酸及氨基酸總量均極顯著地高于干核桃;蛋白質、VE及δ-VE含量均值與干核桃差異不顯著;γ-VE含量均值極顯著高于干核桃,α-VE均值卻極顯著低于干核桃。推測干核桃貯藏期間的營養成分的明顯損失是由于其干燥過程中的高溫、光照、通風(充分接觸O2)等因素所致。

呼吸作用、MDA含量及 POD活性均與果實的采后衰老存在一定的內在關系。本研究結果表明,鮮食核桃貯藏期間,呼吸代謝比較旺盛,尤其在貯藏期 20 d內,呼吸強度極高;干核桃貯藏期間的呼吸作用和代謝活動極顯著地低于鮮食核桃。此外,鮮食核桃貯藏期間的MDA含量及 POD活性明顯高于干核桃,說明其衰老速度快于干核桃,不利于其自身的長期貯藏。

總之,就鮮食核桃的市場需求及營養品質來看,攻克其貯藏保鮮技術具有廣闊的市場前景。鑒于其貯藏過程中的發霉、發芽等常見問題,建議鮮食核桃的保鮮建立在冷藏的基礎上,結合氣調貯藏或輻照處理,有望取得良好的貯藏效果。

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Comparison of Physiology and Nutrition in Dry and FreshWalnutDuring the Storage

Ma Yan-ping1,Ma Hui-ling2,Liu Xing-hua3,Li Shun-feng3
1(College of Forestry,NorthwestA&F University,Yangling Shaanxi,712100,China)2(College of life Science,NorthwestA&F University,Yangling Shaanxi,712100,China)3(College of Food Science and Engineering,NorthwestA&F University,Yangling Shaanxi,712100,China)

In order to provide the basic information and theoretical basis for storage and processing of fresh walnut,the storage physiology and nutritional quality of‘Liaohe4’dry and fresh walnutwere studied,which were stored at the temperature of(0±1)℃.The results showed that,during storage,the respiration intensity andMDA content of fresh walnutwere very significantly higher than thatof drywalnut(P<0.01)and the POD activitywas significantly higher than that of dry walnut(P<0.05),which was unfavorable to the storage and preservation of walnut.But the loss of nutrients of fresh walnutwere relatively small,and especially the preservation of the amino acid andγ-VEcontentwere high,which were very significant(P<0.01)higher than that of drywalnut.Meanwhile,the differences of content of fat,protein,VE,and the total contentofδ-VEbet ween fresh walnut and drywalnutwere not significant(P>0.05).

fresh walnut,drywalnut,storage physiology,nutritional quality

博士,講師 (劉興華為通訊作者)。

＊西北農林科技大學博士科研啟動基金

2010-10-18,改回日期:2011-01-12