一種核桃乳營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定分析

高麗娟，何開澤，黃曉麒，王雪松

(1.中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所，四川成都610041; 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049;3.廣元市核桃研究所，四川廣元628018)

核桃［1］，又名胡桃，與腰果、榛子、杏仁并稱四大干果。其果仁的營(yíng)養(yǎng)尤為豐富，包括60%～80%的脂肪酸，15%～20%的蛋白質(zhì)，5%～10%的碳水化合物，以及豐富的礦物質(zhì)元素和維生素等，特別是對(duì)人體有益的不飽和脂肪酸和必需氨基酸的含量相對(duì)較高。核桃的使用價(jià)值也極其廣泛，直接食用具有滋補(bǔ)、抗癌、抗氧化、抗衰老、預(yù)防心腦血管疾?。?］、預(yù)防糖尿?。?］等功效。據(jù)報(bào)道，核桃仁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是牛奶的九倍［4］。由此，人們一直把核桃仁作為一種天然“腦黃金”來(lái)食用。

隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，核桃產(chǎn)業(yè)得到了大力的扶持和發(fā)展，核桃仁除了直接食用外，其價(jià)值在食品加工業(yè)也得到了更進(jìn)一步的利用和發(fā)展，成為了食品工業(yè)的重要原料［5］，主要包括罐頭食品、核桃飲料、核桃油、核桃粉等產(chǎn)品的加工［6］。

核桃乳作為一種植物蛋白飲料，其原料來(lái)自森林核桃，天然無(wú)公害，不僅具有良好的風(fēng)味口感，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也逐漸被人們發(fā)現(xiàn)和認(rèn)可。本文主要對(duì)核桃乳的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了測(cè)定分析，并與母乳營(yíng)養(yǎng)成分及含量進(jìn)行了比較，以進(jìn)一步闡明核桃乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為核桃乳營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品的深度開發(fā)提供更多的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

核桃乳(商品名:嘢核桃森林核桃乳)，廣元天湟山核桃食品有限公司提供。其加工過程基本如下:核桃仁→浸泡→脫皮→清洗→磨漿→漿渣分離→高壓均質(zhì)→超高溫瞬時(shí)殺菌→無(wú)菌灌裝→冷卻→檢驗(yàn)。

不飽和脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品以及內(nèi)標(biāo)物購(gòu)買于美國(guó)sigma公司。氨水，95%乙醇，乙醚，石油醚(餾程: 30～60℃)。CuSO4∶K2SO4=1∶4(催化劑)，濃硫酸，40%NaOH，2%硼酸，0.01mol/L鹽酸，0.1%甲基紅∶0.5%溴甲酚綠=1∶1(指示劑)。蔗糖，10%醋酸鉛，1%的鐵氰化鉀溶液，30%和10%NaOH溶液，鹽酸，1%次甲基藍(lán)。石油醚∶乙醚=3∶1，1%硫酸-甲醇，正己烷，30%H2O2，硝酸，1%鹽酸。8mol/L LiOH。

HH-2數(shù)星恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 瑞士步琪BUCHI公司;優(yōu)普純水機(jī) 成都超純科技有限公司;高溫烘箱 上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司;箱式電阻爐 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;安捷倫7890A氣相色譜儀 美國(guó)安捷倫公司;日立氨基酸分析儀L880日立公司;Thermo液相色譜 美國(guó)Thermo公司;日立Z-3000原子吸收儀，日立公司;ICP-9000全譜等離子體發(fā)射光譜儀日本島津公司;原子熒光AFS-930 北京吉天儀器有限公司;Hanon K9840自動(dòng)凱氏定氮儀 濟(jì)南海能儀器股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定

1.2.1.1 總脂肪含量的測(cè)定 堿性乙醚提取法(Rose-Gottlieb法):取樣品，加一定量的氨水，攪勻，倒入具塞量筒中，用乙醇洗燒杯倒入量筒，加塞震搖。加乙醚，震蕩1m in。加石油醚，震蕩1min，靜置30m in。收集上層溶劑。再加1∶1的乙醚∶石油醚混合液，震蕩，靜置5m in，收集上清。再加乙醇，乙醚于量筒中，震搖30s，加石油醚，靜置，分層，取上清。合并上清液。蒸餾回收，于 100～105℃烘箱 2h至恒重［7］。

式中:G-剩余物重(g);W-樣品重(g)。

1.2.1.2 粗蛋白含量的測(cè)定 凱氏定氮法:消化: 1m L樣品+0.5g催化劑+5m L硫酸(條件:450℃、60min)。蒸餾:10m L水+35m L 40%NaOH(條件: 4m in);吸收:用250m L三角瓶，30m L 2%硼酸+3滴指示劑;滴定:0.01mol/L的鹽酸。

式中:N-標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液的當(dāng)量濃度;V1-空白滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)酸溶液的量(m L);V2-樣液滴定消耗的標(biāo)準(zhǔn)酸溶液量(m L);W-樣品重量(g);0.014-氮的毫克當(dāng)量數(shù)。

1.2.1.3 灰分含量的測(cè)定 精確取樣品10g，置于干燥的瓷坩堝中，用電爐碳化至無(wú)煙，置于550℃電阻爐中30mim，取出放入干燥器中冷卻，稱重［8］。

式中:A1-恒重后坩堝的重量(g);A2-恒重后坩堝和灰分的重量(g);W-樣品重量(g)。

1.2.1.4 水分含量的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取10g樣品于已烘干至恒重的玻璃稱量皿中，置于100～105℃的烘箱中，直至前后兩次重量差不超過0.002g，取出稱量［7］。

式中:G1-恒重后坩堝的重量(g);G2-恒重后坩堝和剩余物的重量(g);W-樣品重量(g)。

1.2.1.5 碳水化合物含量的測(cè)定 由于碳水化合物和總糖的組成成分大致相同，因此本實(shí)驗(yàn)采用鐵氰化鉀滴定總糖［7］的方法來(lái)測(cè)定碳水化合物。

鐵氰化鉀的標(biāo)定:取1%的鐵氰化鉀10m L，放入250m L的錐形瓶中，各加入 10%的 NaOH溶液2.5m L、水12.5m L。加熱至沸1m in，加入1%的次甲基藍(lán)指示劑1滴，立即用糖溶液滴定至藍(lán)色退去。

式中:A-相當(dāng)于10m L鐵氰化鉀溶液的轉(zhuǎn)化糖的量(g);W-蔗糖的量(g);V-滴定時(shí)消耗的糖液的體積(m L);1000-稀釋倍數(shù);0.95-折算系數(shù)(0.95g的蔗糖可轉(zhuǎn)化為1g的轉(zhuǎn)化糖)。

樣品的滴定:精確稱取樣品50g，加一定量的10%的醋酸鉛沉淀蛋白，澄清溶液，3000 r/min離心，過濾上清液，定容至1000m L，按照前述試劑中鐵氰化鉀標(biāo)定的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化、中和以及滴定。

式中:A-相當(dāng)于10m L鐵氰化鉀溶液的轉(zhuǎn)化糖的量(g);W-樣品重量(g);V-滴定時(shí)樣液的消耗量(m L)。

1.2.1.6 總固形物的測(cè)定 稱取10g，置于含有10g海沙的器皿中，置于水浴上蒸發(fā)至干，移入100～105℃的烘箱干燥2.5h，恒重為止［7］。

式中:W1-器皿+海沙+樣品(g);W2-器皿+海沙+樣品，干燥后重(g);W3-器皿+海沙(g)。

1.2.2 不飽和脂肪酸的測(cè)定 精確量取樣品5g，萃取:用2m L的石油醚和乙醚的混合溶劑，提取脂肪酸。衍生:加2m L的1%硫酸-甲醇，密封，于70℃水浴30m in，加2m L的正己烷，取上清，再加1m L重復(fù)上一步，合并上清液［9］，待測(cè)。

相關(guān)分析是度量?jī)蓚€(gè)連續(xù)變量之間相關(guān)程度的統(tǒng)計(jì)分析方法，其相關(guān)系數(shù)是用于度量?jī)蓚€(gè)變量之間線性相關(guān)程度和相關(guān)方向的指標(biāo)[11]。筆者認(rèn)為，在統(tǒng)計(jì)元素(指標(biāo))相關(guān)系數(shù)過程中，以相關(guān)系數(shù)0.5為閥值，較為直觀地反映元素(指標(biāo))之間相關(guān)性的顯著程度，以至進(jìn)一步了解元素(指標(biāo))之間的親疏關(guān)系。

檢測(cè):安捷倫7890A氣相色譜儀，色譜條件如下:

色譜柱:DB-FFAP(30m×0.25mm×0.25um);檢測(cè)器:FID;后進(jìn)樣口溫度240℃;色譜柱流速:2m L/min;加熱器:240℃;載氣:氮?dú)?H2流量:30m L/m in;空氣:400m L/m in;尾吹氣:27m L/min，色譜柱溫度:上升至180℃保持2m in，以2℃/m in的速度上升至220℃保持15min。

1.2.3 礦物質(zhì)元素的測(cè)定 磷元素的測(cè)定參考GB/ T 5009.87-2003《食品中磷的測(cè)定》。

硒元素的測(cè)定參考GB/T 5009.93-2010《食品中硒的測(cè)定》。

碘元素的測(cè)定參考GB/T 13882-2010《食品中碘的測(cè)定》。

鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅元素的測(cè)定根據(jù)蔚永清［10］等人的方法進(jìn)行修改:取1m L樣品于錐形瓶中，微火烘干，加入30m L體積比為5∶1的硝酸-過氧化氫混合液，密封過夜，消解后，再加5m L的硝酸-過氧化氫混合液消解完全，用1%鹽酸定容至50m L，同時(shí)以雙蒸水為空白對(duì)照，待測(cè)。

磷元素的測(cè)定儀器為日本島津ICP-9000全譜等離子體發(fā)射光譜儀;硒、碘元素的測(cè)定定儀器為原子熒光AFS-930;鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅元素的測(cè)定為日立Z-3000原子吸收儀。

1.2.4 氨基酸組成的測(cè)定 樣品處理方法參考:GB/ T5009.124-2003《食品中氨基酸的測(cè)定》，測(cè)定儀器為:日立氨基酸分析儀L880。

由于色氨酸的結(jié)構(gòu)經(jīng)酸水解容易被破壞，因此單獨(dú)用堿水解處理。

方法:量取2g樣品，加2m L 8mol/L的LiOH，密封置于110℃烘箱，水解20h，定容，過濾。

HPLC檢測(cè)條件:KromasllC18，上樣:15μL，流動(dòng)相:V(甲醇)∶V(水)=5∶95，流速:1m L/m in，波長(zhǎng):276nm。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組實(shí)驗(yàn)組做3個(gè)平行處理，并采用Excel中的SVERAGEA()和STDEV()統(tǒng)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算分析。

2 結(jié)果與分析

母乳分為初乳、過渡乳和成熟乳［11］，組成成分在產(chǎn)后不同時(shí)期有所差別［12］，其受環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)條件、飲食差異、心理因素、文化背景等因素影響［13］。為統(tǒng)一比較，以下結(jié)果分析的參考數(shù)據(jù)皆為成熟乳。

2.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定結(jié)果與分析

由表1可以看出，除了總脂肪含量比母乳低以外，核桃乳的其它基本營(yíng)養(yǎng)成分都與母乳接近，說明核桃乳的綜合營(yíng)養(yǎng)有利于人體健康。

表1 核桃乳與母乳主要營(yíng)養(yǎng)成分的比較Table1 The nutritional components of walnutmilk and human milk

2.2 脂肪酸含量的測(cè)定結(jié)果與分析

α-亞麻酸和亞油酸均為人體必需脂肪酸，無(wú)法自身合成，其比值對(duì)于新生兒的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用，歐洲兒科腸胃及營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)(ESPGAN)對(duì)該值的推薦范圍是(5～15)∶1［18］，這樣有利于嬰幼兒前5個(gè)月的體重增長(zhǎng)。核桃乳中該比值為5.07，符合此推薦值。

核桃中富含人體有益的脂肪酸，尤其是多不飽和脂肪酸，其對(duì)人體健康的重要性已被消費(fèi)者普遍認(rèn)可［19］。核桃乳的α-亞麻酸(ω-3系脂肪酸)比母乳高7.5倍，亞油酸(ω-6系脂肪酸)比母乳高1.57倍，這兩者均為多不飽和脂肪酸，對(duì)健康非常有益。

然而SFA∶MUFA∶PUFA的比值為0.4∶1∶3.6，與世界衛(wèi)生組織推薦的1∶1∶1稍有差別［20］，主要原因是核桃乳屬于植物蛋白飲料，不飽和脂肪的含量較高。這與牛乳相比較也是極大的不同。牛乳以飽和脂肪酸為主［21］，占總脂的68%(母乳中44%～45%)，而不飽和脂肪酸卻只有32%(母乳中45%～46%)，而核桃乳中的不飽和脂肪酸高達(dá)80%以上，飽和脂肪酸6.92%，在脂肪酸方面，核桃乳的價(jià)值優(yōu)于牛奶。

圖1 核桃乳與母乳脂肪酸含量的比較［17］Fig.1 The fatty acid compositions of walnutmilk and human milk［17］

2.3 礦物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果與分析

礦物質(zhì)是構(gòu)成組織的重要成分，不僅起到維持體內(nèi)滲透平衡以及酸堿平衡的作用，也是多數(shù)功能酶的輔助因子。它的缺乏會(huì)引起很多不適癥狀。

核桃乳中含有極其豐富的礦物質(zhì)元素，特別是磷、鎂、錳、鈉、鋅、鐵、碘的含量接近甚至高于母乳，為人體的正?；顒?dòng)以及嬰幼兒的健康成長(zhǎng)提供了多重保障。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，鉀、硒、銅這幾種礦物質(zhì)元素低于乳母中含量，建議添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)達(dá)到人體需要量。

表2 核桃乳與母乳礦物質(zhì)含量的比較［17，22］Table2 Themineral contents of walnutmilk and humanmilk［17，22］

2.4 氨基酸的測(cè)定結(jié)果與分析

蛋白質(zhì)是作為構(gòu)成機(jī)體的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是衡量乳飲料和植物蛋白飲料的重要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。近年研究證明，體內(nèi)的某些氨基酸不僅作為原料合成蛋白質(zhì)，而且它們自身及其代謝產(chǎn)物具有生物活性，對(duì)機(jī)體的代謝有調(diào)節(jié)作用，比如精氨酸作為一種半必需氨基酸，是內(nèi)源性NO的唯一前體，NO不僅在調(diào)節(jié)脂肪合成和糖異生方面有著重要的作用，而且在維持血管張力的恒定和調(diào)節(jié)血壓的穩(wěn)定性中都起著重要作用。亮氨酸在調(diào)節(jié)免疫方面、蛋白質(zhì)的合成和分解以及糖代謝等生理生化過程中均有作用。色氨酸在體內(nèi)參與調(diào)解蛋白質(zhì)的代謝，其代謝產(chǎn)物5-羥色胺也是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，參與調(diào)節(jié)情緒、記憶力、睡眠等活動(dòng)，另一種代謝產(chǎn)物褪黑激素具有調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、抗氧化等多種功能的調(diào)節(jié)［23］。

核桃乳不僅含有人體需要的18種氨基酸(包括全部必需氨基酸，圖2)，而且總蛋白含量也比母乳高17.7%，體現(xiàn)了核桃乳較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

圖2 核桃乳與母乳中必需氨基酸組成的比較［17］Fig.2 The essential amino acid compositions ofwalnutmilk and human milk［17］

客觀的說，評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)以及氨基酸質(zhì)量比較合理的方法是將食物中的氨基酸譜與母乳中的氨基酸譜做比較。經(jīng)分析，核桃乳的氨基酸譜與母乳相比稍有差距，主要是蛋氨酸、脯氨酸和賴氨酸的含量稍偏低，但其他氨基酸含量都達(dá)到了0.7倍甚至2倍以上。而對(duì)于那些含量不足的氨基酸進(jìn)行合理調(diào)整，更利于人體吸收利用。

圖3 核桃乳與母乳中非必需氨基酸組成的比較［17］Fig.3 The non-essential amino acid compositions ofwalnutmilk and human milk［17］

3 結(jié)論

2011年，我國(guó)建成首個(gè)《中國(guó)母乳數(shù)據(jù)庫(kù)》，結(jié)束了我國(guó)嬰兒配方乳品以國(guó)外母乳為參照物的歷史。該數(shù)據(jù)庫(kù)也為中國(guó)乳品企業(yè)研發(fā)適合中國(guó)嬰幼兒體質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)需求的配方乳品提供了第一手資料和科學(xué)依據(jù)。為了研發(fā)更接近母乳的奶粉，北京市政府已提出了“安全健康嬰幼兒配方乳粉的研究與產(chǎn)業(yè)化”研發(fā)項(xiàng)目，以開發(fā)出適合中國(guó)嬰兒成長(zhǎng)條件的配方奶粉，可見國(guó)家對(duì)嬰幼兒食品營(yíng)養(yǎng)的重視。

母乳含有豐富而均衡的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是嬰兒的最佳食品［24］。作為嬰幼兒的天然食物，其它食品的營(yíng)養(yǎng)成分難于達(dá)到母乳水平，但可以通過不斷改進(jìn)，使其接近母乳的營(yíng)養(yǎng)?，F(xiàn)階段母乳化的嬰幼兒食品基本以牛乳為基礎(chǔ)，通過添加使之母乳化。張瑞巖等人嘗試以大豆為基礎(chǔ)研發(fā)嬰兒食品，使之氨基酸母乳化，但未對(duì)其它營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的進(jìn)行測(cè)定分析。王曉聞［25］等人對(duì)核桃乳-牛乳混合發(fā)酵酸奶的成分進(jìn)行測(cè)定，其中蛋白質(zhì)含量雖比核桃乳高，但是脂肪酸、磷和鐵元素含量都低于核桃乳，而且測(cè)量指標(biāo)也只有7種，不夠全面［26］。目前關(guān)于核桃乳成分及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的相關(guān)研究還不多，本文首次提出了母乳化核桃乳，并對(duì)其成分進(jìn)行了較為全面的測(cè)定分析。

對(duì)核桃乳與母乳營(yíng)養(yǎng)成分的比較分析表明，核桃乳的營(yíng)養(yǎng)成分含量極為豐富。通過測(cè)定6項(xiàng)主要宏觀指標(biāo)和34項(xiàng)主要微觀指標(biāo)，結(jié)果證明，5項(xiàng)宏觀指標(biāo)和21項(xiàng)微觀營(yíng)養(yǎng)素指標(biāo)接近或高于母乳，包括總蛋白，灰分，碳水化合物，水分總固形物，2種脂肪酸(亞油酸、α-亞麻酸)、7種礦物質(zhì)(磷、鈉、鎂、鐵、鋅、錳、碘)、12種氨基酸(天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、精氨酸、亮氨酸)。核桃乳中高植物蛋白和豐富的不飽和脂肪酸及其突出，這也是它具有保健功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。

本文研究結(jié)果初步探明了核桃乳的營(yíng)養(yǎng)成分及含量，為相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)奠定了基礎(chǔ);特別重要的是，本研究結(jié)果為核桃為基礎(chǔ)原料開發(fā)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與人類母乳更接近的乳制品(例如母乳化核桃乳)提供了可行性思路。

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