隴南清香核桃主要理化指標隨生長期的動態變化

，2，2

（1.隴南市經濟林研究院，甘肅 隴南 746000；2.甘肅省核桃技術工程研究中心，甘肅 隴南 746000）

核桃Juglans regia為胡桃科胡桃屬JuglansL.植物，其堅果果仁具有補腎固精、潤肺止喘鎮咳的效果。我國是生產核桃的大國，有著悠久的栽培歷史，國內核桃分布相對較為廣泛，品種資源也豐常豐富[1-4]。相比其他榨油原料，核桃仁油脂成分含量較高，在國外，核桃油作為功能性油脂受到越來越多消費者的青睞。核桃油中營養成分含量豐富，主要含有不飽和脂肪酸，其油酸、亞油酸和亞麻酸的相對含量均較高[5-7]。其中的亞油酸、亞麻酸等是人體必需脂肪酸，具有預防心血管和腦血管疾病、對嬰幼兒腦部發育能起到促進作用等保健功能[8]。因此，對核桃化學成分的提取及其功能活性的研究備受關注[9]。

隴南地處秦巴山，屬于溫帶濕潤型氣候。核桃在隴南的栽培歷史悠久，自古以來就是廣大農戶十分喜愛、經濟效益尤其看好的經濟林樹種。歷經發展，隴南核桃種植面積近27萬hm2，年產值達18億元。黨的十八大以來，黨中央高度重視貧困地區的脫貧致富工作，提出了“精準扶貧”的新戰略思想[10]，而對隴南山區的精準扶貧主要是產業扶貧。為了更加深入地了解隴南市主栽品種‘清香’核桃果實性狀特點及核桃油的部分理化性質，以確定其采摘的最佳時期，參照陳文靜等人[11]對薄殼山核桃果實發育及脂肪酸累積變化規律和張莉梅等人[12]對低溫層積過程中野鴉椿種子生理生化變化的研究方法，對不同日期采摘的‘清香’核桃果實部分形態性狀指標（如鮮青果的質量、三徑和去皮后鮮堅果的質量、三徑等）和主要理化指標（含油率、出油率，酸價、皂化值、過氧化值）及核桃油的脂肪酸組成的動態變化隨著采摘期的推移而表現出的規律進行了測定和分析，現將研究結果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試樣品產自隴南市經濟林研究院黃家壩核桃基地，核桃油純油標準品采用壓榨法由特色經濟林良種繁育國家地方聯合工程研究中心獲得。

所用試劑：無水硫酸鈉、石油醚（30～60 ℃）、氫氧化鈉、乙醚、甲醇、乙醇、氫氧化鉀、酚酞指、碘化鉀、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸鈉、淀粉、鹽酸等，均為分析純。

儀器設備：游標卡尺（上海申韓量具有限公司）、電子天平（上海METTLER-TOLEDO），101型電熱鼓風干燥箱（北京科偉永興儀器有限公司）、SHB-ⅢG臺式循環水式多用真空泵（鄭州長城科工貿有限公司）、H-1650臺式高速離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司）、PS-1高速組織搗碎機（上海標本模型廠）、IKA RV 10旋轉蒸發儀（德國IKA）、Minispec碳氫化合物含氫量測定儀（德國布魯克光譜儀器公司）、TRACE1300氣相色譜-質譜聯用儀 （美國Thermofisher公司）。

1.2 方 法

1.2.1 果實形態指標的測定

于2017-08-09至2017-09-21采集核桃鮮青果樣品，每隔1周采摘1次，共采集樣品7次，每次采摘3組樣品，每組采摘10個核桃。對不同日期采集的不同組別的核桃分別按1到10進行編號，再把1～10號樣品分為2組，一組用于鮮青果的測量，一組用于去青皮后烘干測量。首先測定鮮青果的質量與三徑，再測定去皮后鮮堅果的質量與三徑，然后測定去殼后的鮮仁質量；將去青皮后的堅果在50 ℃條件下烘干至恒重，測定其干仁質量。

1.2.2 含油率的測定

參照國家標準GB 5009.6-2016中規定的方法進行提取與測定。

1.2.3 核桃油成分的分析

將供試樣品經甲酯化后，采用氣相色譜-質譜聯用儀，分析不同品種核桃油的脂肪酸組成。參照國家標準GB 5009.168-2016中規定的方法測定脂肪酸各組成成分的含量。

氣相色譜條件：汽化室溫度為280 ℃，載氣為99.99%的高純氦氣，載氣流量為1 mL /min； HP-5彈性石英毛細管柱（30 m×0.23 mm×0.25 μm），160 ℃的條件下保持3 min，然后以4 ℃/min將溫度升到190 ℃，再以1 ℃/min升溫到210 ℃，在此條件下保持5 min，而后按5 ℃/min的速率將溫度升到230 ℃，在此基礎上保持1 min；進樣量0.5 μL，分流比為 1∶ 200。

質譜條件：MED離子源為 EI 源，離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV；四級桿溫度150 ℃，接口溫度280 ℃；使用美國NIST10質譜數據庫進行分析。

1.2.4 核桃油酸價、過氧化值、皂化值的測定

參照國家標準GB 5009.229-2016、GB 5009.227-2016和GB/T 5534-2008中規定的方法測定酸價、過氧化值和皂化值。

2 結果與分析

2.1 ‘清香’核桃果實成熟期其形態特征的動態變化特點

按照上述測定指標和測定方法，對2017年不同日期采摘的‘清香’核桃鮮青果的質量與三徑、去皮后鮮堅果的質量與三徑、去殼后的鮮仁質量及干仁質量等指標進行了測定，測量數據均取平均值，測定結果如表1所示。由表1可知，其鮮青果質量、鮮青果三徑、鮮堅果質量、鮮堅果三徑、鮮仁質量和干仁質量這6項指標的變化趨勢相同，各項指標值都隨采摘期的推移而逐漸增大，且變化幅度較大，到8月30日以后這些指標又開始變小，且變化幅度較小，趨于平穩。

表1 不同日期采摘的核桃果實其形態性狀指標的觀測結果Table 1 Changes of some physical characteristics of walnut fruits in different picking periods

2.2 ‘清香’核桃果實成熟期核桃仁含油率的動態變化情況

用烘干的核桃仁樣品測定其含油率，結果如表2所示。核桃仁的含油率隨采摘日期推移而變化的特點如圖1所示。由圖1可知，在生長期的后半段時間內，含油率隨采摘日期的推移而逐漸上升，并且上升速率較高，到采摘期的8月23日左右升至最大值，而后的8月23日至9月13日含油率較平穩，而9月13日以后含油率逐漸呈小速率的降低狀態。

表2 不同日期采摘與不同時間測定的‘清香’核桃干仁含油率?Table 2 Fragrant walnut dry kernel oil content in different picking periods and dates

2.3 脂肪酸組成成分的分析比較

用核桃油純油標準品進樣進行GC-MS成分分析，所得色譜圖如圖2所示。由圖2可知，在不同保留時間內出現了幾種較高的峰。其中，保留時間為12.25 min的峰對應的物質為十六酸甲酯，保留時間為14.85 min的峰對應的物質為十七酸甲酯，保留時間為18.01 min的峰對應的物質為硬脂酸甲酯，保留時間為18.68 min的峰對應的物質為油酸甲酯，保留時間為20.36 min的峰對應的物質為亞油酸甲酯，保留時間為22.89 min的峰對應的物質為亞麻酸甲酯，保留時間為26.07 min的峰對應的物質為二十烷酸甲酯，保留時間為26.91 min的峰對應的物質為二十碳烯酸甲酯，保留時間為31.53 min的峰對應的物質為二十碳四烯酸甲酯。

圖1 ‘清香’核桃仁含油率隨采摘日期的推移而變化的曲線Fig.1 Dynamic changes of oil content of walnut kernel with picking date

圖3是以2017年8月16日所采‘清香’核桃干仁提取的核桃油成分在不同保留時間（min）的相對豐度（%）圖譜。比較圖3與圖2后發現，實驗樣品與標準品各主要成分相對豐度出現“峰值” 的保留時間基本一致，且出現較高峰值（表明含量較高）的較少。如圖3中的 1號峰值對應的成分是十六酸甲酯， 2號峰值對應的成分是硬脂酸甲酯， 3號峰值對應的物質是油酸甲酯， 4號峰值對應的成分是亞油酸甲酯，5號峰值對應成分是亞麻酸甲酯。

不同日期采摘的核桃其干仁提取油的主要成分與含量見表3。由表3可知，核桃油中的脂肪酸主要含有亞油酸甲酯、十六酸甲酯、油酸甲酯、硬脂酸甲酯和亞麻酸甲酯等5種成分。不同日期采摘的核桃其油脂中的亞油酸甲酯含量為27%～41%，其含量最高且遠高于其他成分的含量；油酸甲酯含量為7%～9%，其為含量第二高的成分；亞麻酸甲酯含量為3%～6%，其含量排在高含量成分的第三；十六酸甲酯含量為3%～5%，僅次于亞麻酸甲酯含量；硬脂酸甲酯含量為1%～2%，在5種主要成分中其含量最低。

圖2 核桃油純油標準品的GC-MS色譜圖Fig.2 GC-MS chromatogram of pure oil standard for walnut oil

圖3 2017年8月16日采摘的‘清香’核桃其提取油主要成分的相對豐度Fig.3 Relative abundance of Qingxiang walnut oil composition at different retention times

表3 不同日期采摘的核桃其干仁提取油的主要成分與含量Table 3 The main components and contents of the extract of walnut dry kernel in different picking dates

根據表3中的數據制作的各成分相對含量隨采摘日期的推移而變化的情況如圖4所示。由圖4可得，在以‘清香’核桃仁提取的核桃油的5種主要成分中，亞油酸甲酯的含量遠高于其他成分，并且隨采摘日期的推移其含量整體上也呈逐漸增加的趨勢；十六酸甲酯和亞麻酸甲酯的含量都隨采摘日期的推移而逐漸增加，并且亞麻酸甲酯含量隨采摘日而增加的幅度要略大于前者；油酸甲酯的含量隨采摘日期的推移出現了“波動”，時増時減，但整體來看變化不大；硬脂酸甲酯的含量隨采摘日期的推移而略有變化，但變化極小，幾乎呈直線型變化趨勢。

圖4 不同日期采摘的核桃其干仁提取油中5種主要成分含量的變化情況Fig.4 Changes of five ingredients in walnut oil extracted from walnut in different picking date

2.4 核桃油酸價、過氧化值、皂化值的比較分析

不同日期采摘的‘清香’核桃干仁提取油其酸價、過氧化值和皂化值的測定結果見表4。

2.4.1 酸價的比較分析

核桃油的酸價隨核桃鮮果采摘日期的推移而變化的曲線如圖5所示。觀察圖5可得，不同日期采摘的‘清香’核桃干仁提取油的酸價均符合GB/22327-2008《核桃油》中的規定（≤3.0）。核桃油酸價隨采摘日期的延后而降低，且變化大而速率較小，酸價降低到一定程度后趨于平穩。核桃油的酸價越低，說明其品質越高，越有利于貯藏。比較而言，宜在酸價越小的時間段（9月13日左右）采摘核桃，此時采摘的核桃其提取油的品質較好且保質期較長。

表4 不同日期采摘的‘清香’核桃其干仁提取油的酸價、過氧化值和皂化值Table 4 The acid value,peroxide value and saponification value of the oil extracted from the fragrance in different picking date

圖5 核桃油的酸價隨核桃鮮果采摘日期的推移而變化的曲線Fig.5 The change of the price of walnut oil with the date of picking

圖6 核桃油的過氧化值隨核桃鮮果采摘日期的推移而變化的曲線Fig.6 The change of peroxide value of walnut oil with the date of picking

2.4.2 過氧化值的分析比較

核桃油的過氧化值隨核桃鮮果采摘日期的推移而變化的曲線如圖6所示。圖6表明，不同日期采摘的‘清香’核桃干仁提取油的過氧化值都比較小，且遠遠小于GB/22327-2008《核桃油》中的規定（≤6.0）。觀察圖6可得，‘清香’核桃干仁提取油的過氧化值在采摘初期有一個下降的過程，且變化幅度較大，當過氧化值趨近于零時，一段時間里其變化趨于穩定，之后又呈現出略微增長的變化趨勢。植物油的過氧化值越低，說明其不飽和脂肪酸含量越低，即被氧化的程度越低，表明油的質量越好。由圖6可知，宜在采摘期的后階段（即8月30日至9月13日）采摘‘清香’核桃鮮果，此時采摘的核桃其油脂品質更好。

2.4.3 皂化值的分析比較

核桃油的過氧化值隨核桃鮮果采摘日期的推移而變化的曲線如圖7所示。由圖7可知，皂化值隨采摘日期的推移而逐漸降低，變化明顯，且其在采摘期的前半段時間內降低的速率較大，而在后半段時間內降低的速率相對較緩。皂化價越低說明油脂的平均相對分子質量較低，油脂中游離的脂肪酸相對含量較低。

圖7 核桃油的皂化值隨核桃鮮果采摘日期的推移而變化的曲線Fig.7 The change of saponification price of walnut oil with the date of picking

3 結論與討論

核桃除了食用、藥用外，還有許多用途，如用于保健品、提取化工原料等[13]。隨著生活水平的提高，人們更加關注核桃的保健作用，而酸價、過氧化值、皂化值及脂肪酸成分等理化指標正是反映其營養價值的關鍵指標。根據目前市場上低溫貯藏的鮮果核桃深受消費者喜愛的特點[14]，同行對于鮮食核桃貯藏的研究主要采用成熟期果實進行，而無具體保鮮貯藏果實的理化指標數據作為依據，因此，筆者研究了不同日期采摘的隴南市‘清香’核桃果實的部分性狀和核桃油的物理性質及其主要成分的種類與含量的變化動態和變化特點，研究結果對于確定該品種核桃的最佳采摘期能起到參考作用，也可為下階段鮮食核桃的試驗研究提供數據支持。

核桃堅果大，則果仁量越大，核桃品質越好，越受人們的歡迎。查閱文獻及植物油國家標準可知，果仁中油脂含量越高及油脂中脂肪酸的成分與含量越豐富，其營養價值越高；過氧化值越低說明其被氧化的程度越低，說明油的質量越好；酸價越低，油脂品質越好，越有利于貯藏；皂化值越低說明油脂的平均相對分子質量較低，油脂中游離的脂肪酸相對含量較低，其品質越好。對不同日期采摘的‘清香’核桃其干仁提取油的酸價、過氧化值、皂化值的比較分析結果表明，‘清香’核桃宜在采摘期的后半段時間（即8月30日至9月13日）內采摘，此時采摘的核桃果實其油脂質量最好。

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