20種新鮮核桃脂肪酸與卵磷脂品質分析

晏夢溪 徐珂鵬 宋 杰 李忠軍

(1. 四川省輕工業研究設計院有限公司，四川 成都 610081；2. 國家輕工業食品質量監督檢測成都站，四川 成都 610081；3. 工信部食品企業質量安全檢測技術示范中心，四川 成都 610081)

核桃(JuglansregiaL.)，又稱胡桃、羌桃，是世界著名的“四大干果”之一[1]。中國是世界上核桃起源地之一，四川是中國核桃種植生產大省。自20世紀60年代開始，四川陸續從云南、遼寧、新疆等地引進優良品種，并利用省外優良品種與四川本地鄉土品種雜交得到了一批四川優良核桃品種[2]。

近年來，關于核桃的研究大多集中在干核桃中，包括對核桃本身品質研究[3-5]、油脂營養價值研究[6-7]、品種選育育種研究[8-9]方面，而關于新鮮核桃的報道較少，對新鮮核桃卵磷脂的研究更是鮮有涉及。有相關研究表明，新鮮核桃的營養價值高于干核桃[10]，其最佳的貯藏溫度為-7～-5 ℃[11]。并且，核桃的不飽和脂肪酸成分不僅有利于青少年神經心理發展[12]，同時對妊娠糖尿病患者的糖代謝和脂質代謝也具有有益影響[13]。卵磷脂是除蛋白質、維生素以外的“第三營養素”，是生命和健康的必需物質，同樣肩負著細胞的能量代謝、營養代謝、信息傳遞等重要功能，國內外對卵磷脂的開發與研究現大多集中于大豆和蛋黃[14]，有相關報道[15]稱，植物性卵磷脂在菠菜、土豆、胡蘿卜、蘋果中的含量范圍為0.09～0.30 g/100 g，目前市場上的大豆卵磷脂存在著供不應求且純度低的問題。核桃卵磷脂不僅可以作為商品卵磷脂的新來源，而且可以豐富市售卵磷脂的種類，還能提高核桃的附加值。因此，研究擬選取20種具有代表性的四川成都優良新鮮核桃，通過相關性分析和聚類分析，比較新鮮核桃中脂肪酸、卵磷脂的種類及含量的相關性，以期為四川成都地區核桃資源開發和綜合利用提供可靠支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

20種新鮮核桃(見表1)：于2020年10日采自四川省成都市核桃示范種植園中。采摘時選取色澤一致、大小均一，單顆重量為(28±3) g，無病蟲害和機械損傷的果實，采收后進行脫皮、清洗、晾干表面水分，在-2～0 ℃條件下預冷24 h后運輸回四川省輕工業研究設計院有限公司內，裝入核桃保鮮袋，于冷庫進行-7～-5 ℃冷凍貯藏，備用;

表1 20種新鮮核桃信息

脂肪酸甘油三酯標準品、單個脂肪酸甲酯標準溶液：純度>99%，上海甄準生物科技有限公司；

37種混合脂肪酸甲酯標準品：純度96.9%～99.9%，上海甄準生物科技有限公司；

焦性沒食子酸、乙醇(95%)、鹽酸、乙醚、石油醚(沸程30～60 ℃)、氫氧化鈉、三氟化硼甲醇溶液(濃度為15%)、氯化鈉、無水硫化鈉、氫氧化鉀、硫酸氫鈉：分析純，上海國藥集團化學制劑有限公司；

甲醇、正庚烷、異辛烷：色譜純，上海國藥集團化學制劑有限公司；

1.1.2 主要儀器設備

氣相色譜儀：7890B型，安捷倫科技有限公司；

高效液相色譜儀：LC-20AT型，安捷倫科技有限公司；

水浴鍋：DZKW-4型，北京中興偉業儀器有限公司；

分析天平：JJ100B型，常熟市雙杰測試儀器廠；

電子天平：JJ3000型，常熟市雙杰測試儀器廠；

離心機：TGL-16C型，上海安亭科學儀器廠；

旋轉蒸發儀：RE-52CS型，上海賢德實驗儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 核桃脂肪酸組成及含量測定 脂肪酸測定參照 GB 5009.168—2016，試樣經水解—乙醚溶液提取其中的脂肪后，生成脂肪酸甲酯，經毛細管柱氣相色譜分析，外標法定量測定脂肪酸含量。

取單個脂肪酸甲酯標準溶液和脂肪酸甲酯混合標準溶液分別注入氣相色譜儀，對色譜峰進行定性。氣相色譜分析條件：毛細管色譜柱(聚二氰丙基硅氧烷強極性固定相，100 m×0.25 mm×0.2 μm)；進樣器溫度270 ℃；檢測器溫度280 ℃；程序升溫：初始溫度100 ℃，保持2.5 min，升溫速率10 ℃/min，升到180 ℃保持6 min，升溫速率1 ℃/min，升到200 ℃，保持20 min，升溫速率4 ℃/min，升到230 ℃保持10 min；載氣為氮氣；分流比100∶1；進樣體積1.0 μL。以脂肪酸保留時間定性，采用外標法進行定量。

1.2.2 核桃卵磷脂含量測定 根據文獻[16]，修改如下：準確稱取核桃試樣5 g(精確到0.001 g)，置于50 mL離心管中，加入甲醇約10 mL，用高速分散均質機均質2 min，然后將樣品轉移至25 mL容量瓶中，超聲30 min，待冷卻至室溫，用甲醇定容至刻度搖勻，過微孔濾膜(0.45 μm)，供液相色譜儀分析。

高效液相色譜分析條件：C18色譜柱(5 μm×250 mm×4.6 mm)；流動相為甲醇；流速0.8 mL/min；柱溫35 ℃；進樣量10 μL；檢測波長205 nm。

按式(1)計算核桃中卵磷脂含量。

(1)

式中：

X——試樣中待測物含量，%；

c——從標準曲線中讀出的樣液中各待測物濃度，mg/L；

V——樣液最終定容體積，mL；

m——試樣溶液所代表的質量，g；

f——稀釋倍數。

1.2.3 數據處理 所有數據采用Excel和SPSS 21軟件進行數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 核桃脂肪酸組成及含量

由表2可知，20種新鮮核桃的主要脂肪酸組成成分一致，分別是棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、順-11-二十碳烯酸，不同種類新鮮核桃脂肪酸含量具有顯著性差異(P<0.05)。飽和脂肪酸含量為9.09%～12.90%，變異系數為8.92%，不飽和脂肪酸含量為87.10%～90.91%，變異系數為1.07%，說明四川成都核桃脂肪酸含量變異系數小，較穩定。油酸含量最高的品種是“隴南15號”，29.13%；亞油酸、花生酸、順-11-二十碳烯酸含量最高的品種均是“廣豐1號”，分別為63.040%，0.163%，0.274%，脂肪酸組分以油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸為主。卵磷脂變異系數相對較小，為11.12%，卵磷脂含量最高的品種是“西洛3號”，0.457 g/100 g。結果表明：花生酸的變異系數最大，27.84%，亞油酸的變異系數最小，5.76%；“孝核1號”的不飽和脂肪酸含量顯著高于其他品種(P<0.05)，總量達90.91%，“廣豐1號”的亞油酸和順-11-二十碳烯酸的含量均顯著高于其他品種(P<0.05)。

表2 20種新鮮核桃脂肪酸和卵磷脂組成及含量?

2.2 核桃脂肪酸和卵磷脂相關性分析

20種新鮮核桃脂肪酸、卵磷脂之間存在一定相關性。如表3所示，卵磷脂含量與硬脂酸、油酸含量呈極顯著負相關(P<0.01)，與亞油酸含量呈極顯著正相關(P<0.01)，與花生酸呈顯著負相關(P<0.05)；順-11-二十碳烯酸含量與花生酸含量呈極顯著正相關(P<0.01)；亞麻酸含量與硬脂酸和油酸含量呈極顯著負相關(P<0.01)；亞油酸含量與油酸含量呈極顯著負相關(P<0.01)；油酸含量與棕櫚酸含量呈極顯著負相關(P<0.01)。由相關性分析結果可知，20種新鮮核桃中卵磷脂含量與脂肪酸含量有較高的關聯性，其中，與張瑩瑩等[17]的研究結果一致的是：與脂肪酸組分中不飽和脂肪酸關聯程度較高。因此，在選育優質卵磷脂核桃資源時，應著重考慮不飽和脂肪酸的含量，優先考慮亞油酸含量較高，硬脂酸含量較低的核桃品種。

表3 指標相關性分析?

2.3 聚類分析

為進一步研究20種新鮮核桃脂肪酸和卵磷脂的特性，將指標數據進行標準化轉換后，采用歐式距離離差平方和方法進行系統聚類，結果如圖1和表4所示。歐式距離為15時，可將20種核桃分為3類，第Ⅰ類包含6種核桃，廣豐2號、扎71、廣豐1號、新早豐、中林5號和川早2號，這類核桃不飽和脂肪酸中的亞油酸、順-11-二十碳烯酸平均含量顯著高于其他兩類核桃(P<0.05)，平均含量分別為61.32%，0.25%；第Ⅱ類包含7種核桃，南核1號、西扶1號、溫185、扎346、西林3號、孝核1號和西洛3號，這類核桃的卵磷脂平均含量為4.07%，顯著高于其他兩類核桃(P<0.05)，飽和脂肪酸中的硬脂酸、花生酸平均含量顯著低于其他兩類核桃(P<0.05)；第Ⅲ類包含7種核桃，青川1號、元源早、川早1號、隴南15號、旺核2號、鹽源早和魯光，這類核桃不飽和脂肪酸中的油酸平均含量為26.53%，顯著高于其他兩類核桃(P<0.05)，卵磷脂平均含量顯著低于其他兩類核桃(P<0.05)；另外，這3類核桃的亞麻酸含量無顯著差異。因此，選育和栽培優質核桃油脂資源時，優先選擇第Ⅰ類或第Ⅲ類核桃品種；選育和栽培高卵磷脂含量的核桃資源時，可以選擇第Ⅱ類核桃品種。

圖1 脂肪酸和卵磷脂含量的聚類分析

表4 3類核桃數據統計比較?

3 結論

對四川成都地區20種新鮮核桃的主要脂肪酸研究表明：不同種類新鮮核桃脂肪酸組成成分基本一致，但含量均有差異，油酸含量最高的品種是隴南15號；亞油酸、花生酸、順-11-二十碳烯酸含量最高的品種均是廣豐1號；卵磷脂變異系數相對較小，含量最高的品種是西洛3號。相關性分析研究表明：20種核桃卵磷脂含量與脂肪酸含量有較高的關聯性，并且脂肪酸組分中不飽和脂肪酸關聯程度較高。聚類分析研究表明：在歐式距離為15時，可將20種核桃分為3類，第Ⅰ類和第Ⅲ類核桃品種的脂肪酸品質較好，第Ⅱ類核桃的卵磷脂含量較高。綜上所述，隴南15號、廣豐1號是油脂質量相對較好的新鮮核桃品種資源；西洛3號是卵磷脂含量相對較高的新鮮核桃品種資源。