云南核桃主要栽培品種蛋白質及脂肪酸綜合評價分析

耿樹香，寧德魯，韓明珠，羅 元，肖良俊

(云南省林業(yè)科學院，昆明 650201)

核桃(JuglansregiaLinn.)為胡桃科胡桃屬多年生落葉果樹，具有較高的經濟價值。核桃仁營養(yǎng)豐富，富含脂肪及優(yōu)質蛋白質，核桃仁中脂肪含量達到60%～70%，主要成分是不飽和脂肪酸，其中亞麻酸、亞油酸等含量均高于一般食用油[1-8]。李國和[9]以四川省160份核桃種質資源為試樣，測定其脂肪含量和脂肪酸組成，研究表明，核桃脂肪中含有8種脂肪酸。核桃仁中蛋白質含量一般在15%左右，有較高的消化率和凈蛋白，營養(yǎng)價值接近動物蛋白，是優(yōu)質蛋白質。核桃蛋白主要由4種蛋白質構成，分別為清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白[10-11]。核桃蛋白中含有18種氨基酸，氨基酸種類齊全。不同品種或同一品種不同產地的核桃蛋白質含量和氨基酸含量均存在一定的差異。

云南是我國核桃主產大省，核桃產業(yè)已成為極具云南高原特色，在全國乃至世界有影響、有競爭力的優(yōu)勢產業(yè)。而云南核桃主要栽培品種中蛋白質及脂肪尚未進行系統(tǒng)的測定與評價。本研究通過對云南核桃主要栽培品種蛋白質及脂肪酸方面的差異研究為云南核桃主要栽培品種開發(fā)利用提供方向，同時對核桃的生產、開發(fā)、綜合利用及培育新品種等具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗材料為云南省各州、市2017 年采收的云南核桃主栽品種的22份堅果樣(見表1)。選擇樹齡相近、生長健壯且無病蟲害樣樹。在核桃最佳采收時期，采收所選取單株樣樹的上部果實。采樣后，在45℃下分類烘烤48 h。

表1 核桃品種及采樣地概況

石油醚(60～90℃)、濃硫酸、凱爾特消化片、40%NaOH、標準滴定液(0.1 mol/L HCl)、硼酸接收液(1%硼酸，溴甲酚綠，甲基紅)、氫氧化鉀、無水甲醇，均為分析純；正己烷，色譜純。

小型研磨機，丹麥FOSS Soxtec 2008 全自動索氏抽提儀(福斯賽諾分析儀器(蘇州)有限公司)，DHG-9146A 型烘箱(上海習仁科學儀器有限公司)，F(xiàn)OSS 消化爐(福斯賽諾分析儀器(蘇州)有限公司)，F(xiàn)OSS KjeltecTM8400全自動凱氏定氮儀，安捷倫6890N氣相色譜儀(美國安捷倫)，移液管，微量移液器，離心機。

1.2 試驗方法

1.2.1 核桃油的提取

準確稱取5.0 g粉碎的核桃仁樣品置于折好的濾紙筒中，放入索氏抽提儀內，注入石油醚至虹吸管高度以上。水浴溫度控制在使提取液每 6～8 min回流1次，提取約16 h。提取完畢后，提取液旋轉蒸發(fā)除去石油醚，烘干至恒重，得到核桃油。

1.2.2 理化指標的測定

核桃中的脂肪測定按照GB 5009.6—2016 《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》進行；脂肪酸組成測定按照GB 5009.168—2016 《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》進行；蛋白質測定按照GB 5009.5—2010《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》進行。

1.2.3 數(shù)據處理

利用Excel 2007建立核桃經濟性狀的原始數(shù)據表，運用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計分析，SPSS19.0 進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 云南核桃主要栽培品種蛋白質含量分析與評價

2.1.1 蛋白質含量變異分析(見表2)

由表2可知，所測定的22個品種核桃中蛋白質含量的平均值為14.25%。蛋白質含量最高的為‘華寧大白殼’，為21.21%，顯著高于其他品種；‘勝勇’蛋白質含量最低，僅為10.93%。‘圓菠蘿’‘紅河2號’和‘晚龍’蛋白質含量相近，僅次于‘華寧大白殼’；‘華寧大砂殼’‘漾早香’和‘勝勇’在所測定的22個品種中蛋白質含量較低。22個品種核桃的蛋白質含量變異系數(shù)在0.05%～8.50%，其中，‘漾早香’變異系數(shù)最大，為8.50%，表明‘漾早香’蛋白質含量差異大；‘華寧大砂殼’變異系數(shù)最小，為0.05%，表明‘華寧大砂殼’蛋白質含量差異小，該品種蛋白質含量具有一定的遺傳穩(wěn)定性。

表2 22個品種核桃蛋白質含量變異分析 %

注：蛋白質含量以“平均值±標準差”表示，數(shù)字后不同字母表示差異顯著性。

2.1.2 蛋白質含量多樣性及其聚類分析

對22個品種核桃的蛋白質含量的多樣性分析發(fā)現(xiàn)，12個品種蛋白質含量在14.0%以上，達到GB/T 20398—2006 《核桃堅果質量等級》中國家特級水平，在所測試樣中所占比例最大(達54.55%)，代表品種有‘漾濞泡核桃’‘漾江1 號’‘漾雜二號’‘劍豐’‘桐子果’‘晚龍’‘圓菠蘿’‘假茶’‘永11 號’‘三臺’‘華寧大白殼’和‘紅河2號’；蛋白質含量在12.0%～14.0%的樣品有6個，占測定總數(shù)的27.27%，達到GB/T 20398—2006 《核桃堅果質量等級》中國家Ⅱ級標準，代表品種有‘漾雜一號’‘寧香’‘香茶’‘細香’‘姚新’和‘娘青’；蛋白質含量在10.0%～12.0%的樣品有4個，占測定總數(shù)的18.18%，達到GB/T 20398—2006《核桃堅果質量等級》中國家Ⅲ級標準，代表品種有‘漾早香’‘勝勇’‘勝霜’和‘華寧大砂殼’。

對22個品種核桃的蛋白質含量進行聚類分析，結果見圖1。

圖1 22個品種核桃蛋白質含量聚類圖

由圖1可知，在平方Euclidean距離等于10時，22個品種核桃被聚成三類：‘晚龍’‘紅河2號’‘圓菠蘿’和‘華寧大白殼’的蛋白質含量較高而聚為一類；‘漾江1號’‘假茶’‘三臺’‘永11 號’‘細香’‘娘青’‘寧香’‘漾濞泡核桃’‘漾雜二號’‘桐子果’和‘劍豐’的蛋白質含量表現(xiàn)中等而聚為一類；‘勝勇’‘華寧大砂殼’‘漾早香’‘漾雜一號’‘香茶’‘勝霜’和‘姚新’的蛋白質含量較低而聚為一類。

綜上，核桃蛋白質含量的差異，不僅是不同品種間蛋白質含量的差異，同一品種內同樣存在差異。不同品種間蛋白質含量的差異不僅來自品種特性的差異，產地的地理環(huán)境和氣候因素都會綜合影響核桃蛋白質的含量；同一品種核桃蛋白質含量的差異主要來自于產地的地理環(huán)境和氣候因素的綜合影響。

2.2 云南核桃主要栽培品種脂肪含量及脂肪酸組成評價

2.2.1 脂肪及脂肪酸含量(見表3)

由表3可知，云南22個核桃主要栽培品種脂肪含量平均為66.19%，最高為‘永11號’，脂肪含量為69.86%，最低為‘晚龍’，脂肪含量為59.40%，其中約有75%的供試品種核桃脂肪含量達到GB/T 20398—2006 《核桃堅果質量等級》中國家特級標準。22個品種核桃脂肪酸含量范圍分別為棕櫚酸4.13%～7.66%、硬脂酸1.95%～3.77%、油酸14.59%～34.19%、亞油酸50.38%～64.45%、亞麻酸4.56%～11.20%。所測定的試樣中，亞油酸含量最高為‘圓菠蘿’，油酸含量最高為‘娘青’，亞麻酸含量最高為‘漾雜一號’。

表3 22個品種核桃脂肪及脂肪酸含量 %

2.2.2 脂肪及脂肪酸含量的變異與相關性分析(見表4、表5)

表4 22個品種核桃脂肪及脂肪酸含量變異分析 %

表5 22個品種核桃脂肪酸含量相關性分析

注：*，顯著相關(P<0.05)；**，極顯著相關(P<0.01)。

由表4可知，在測定的7種脂肪酸中，亞麻酸的變異系數(shù)最大，為23.39%，其次為油酸、花生油酸、硬脂酸、花生酸、棕櫚酸，變異系數(shù)分別為22.45%、21.87%、18.85%、18.59%、13.84%，亞油酸的變異系數(shù)最小，為7.20%。因此，22個核桃品種亞油酸具有一定的穩(wěn)定性，而油酸及亞麻酸可選擇范圍廣，具有不穩(wěn)定性。22個核桃品種脂肪含量變異系數(shù)較小，為3.87%。

由表5可知：棕櫚酸與油酸、花生油酸呈極顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.562、-0.804，與亞麻酸呈顯著正相關，相關系數(shù)為0.510；花生酸與硬脂酸呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.717；油酸與亞油酸、亞麻酸呈極顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.893、-0.650。

2.2.3 脂肪酸組成的主成分分析

主成分分析可以有效比較不同品種間核桃脂肪酸綜合質量，對優(yōu)良品種的選擇及開發(fā)利用有較大的應用價值。對云南核桃主要栽培品種脂肪酸進行主成分分析，結果見表6。

表6 22個品種核桃脂肪酸組成主成分分析結果

由表6可知，前3個主成分的累積貢獻率達到86.768%，基本包括了全部脂肪酸具有的信息，因此可以將原來的7種脂肪酸轉化為3個主成分。以上3個主成分的載荷值為正值且較大，表明此指標對該主成分的正向影響越大；載荷值為負值且較大，表明此指標對該主成分的負向影響越大。第1主成分包括棕櫚酸、油酸和亞麻酸3個脂肪酸指標變量；第2主成分包括硬脂酸和花生酸2個脂肪酸指標變量；第3主成分包括亞油酸1個脂肪酸指標變量。

通過構建綜合評價模型計算得到各品種綜合得分值(C值)，見表7。由表7可知，‘漾雜一號’綜合得分最高，油脂綜合評價最好，而‘娘青’綜合得分最低，油脂綜合評價最差。

表7 綜合得分值及排序

續(xù)表7

品種第1成分分值第2成分分值第3成分分值C值排序勝勇26.861-13.69025.88911.44712勝霜25.965-11.54024.38511.45511圓菠蘿36.396-15.62731.04315.7333香茶24.358-12.54624.28110.46614紅河2號13.951-7.96616.9646.23921三臺21.630-11.18923.0129.50316華寧大砂殼21.086-11.17322.5999.21318漾濞泡核桃14.303-7.46317.8426.66920永11號25.863-11.45924.87811.5129娘青11.717-8.88417.5685.11822晚龍21.207-13.06525.9249.22917劍豐36.770-15.56727.84915.4176

2.2.4 云南核桃主要栽培品種脂肪酸酸組成聚類分析(見圖2)

圖2 云南核桃主要栽培品種脂肪酸組成聚類圖

由圖2可知，當平方Euclidean距離等于10時，可將22個品種核桃依據脂肪酸組成分為3組：第1組包括‘桐子果’‘勝勇’等10個中等油酸核桃品種；第2組包括‘漾濞泡核桃’‘紅河2號’‘漾雜二號’和‘娘青’4個高油酸、低亞油酸核桃品種；第3組中‘漾雜一號’因其相對低油酸、高亞油酸和高亞麻酸而獨為第3組中一個亞組，而‘寧香’‘細香’‘華寧大白殼’等7個高棕櫚酸核桃品種聚于一組。

3 結 論

22個不同品種核桃蛋白質含量差異較大，蛋白質含量平均值為14.25%，總體上達到GB/T 20398—2006 《核桃堅果質量等級》中國家Ⅲ級標準。蛋白質含量最高的為‘華寧大白殼’，為21.21%，‘勝勇’蛋白質含量最低，為10.93%。22個品種核桃蛋白質‘漾早香’變異系數(shù)最大，為8.50%，表明該品種蛋白質含量差異大；‘華寧大砂殼’變異系數(shù)最小，為0.05%，表明其蛋白質含量具有一定的遺傳穩(wěn)定性。

云南核桃22個主要栽培品種脂肪含量平均為66.19%，最高為‘永11號’，脂肪含量為69.86%，最低為‘晚龍’，脂肪含量為59.40%，而油脂中主要脂肪酸為油酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸和棕櫚酸，亞油酸含量均大于50%，亞油酸含量最高為‘圓菠蘿’，油酸含量最高為‘娘青’，亞麻酸含量最高為‘漾雜一號’。

22個云南主栽核桃品種中棕櫚酸與油酸、花生油酸呈極顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.562、-0.804，與亞麻酸呈顯著正相關，相關系數(shù)為0.510；花生酸與硬脂酸呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.717；油酸與亞油酸、亞麻酸呈極顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.893、-0.650。22個云南主栽核桃品種油脂主成分分析結果綜合得分最高為‘漾雜一號’，其次為‘寧香’和‘圓菠蘿’。