20種新鮮核桃脂肪酸與卵磷脂品質(zhì)分析

晏夢(mèng)溪 徐珂鵬 宋 杰 李忠軍

(1. 四川省輕工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司，四川 成都 610081；2. 國(guó)家輕工業(yè)食品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)成都站，四川 成都 610081；3. 工信部食品企業(yè)質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)示范中心，四川 成都 610081)

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

近年來(lái)，關(guān)于核桃的研究大多集中在干核桃中，包括對(duì)核桃本身品質(zhì)研究[3-5]、油脂營(yíng)養(yǎng)價(jià)值研究[6-7]、品種選育育種研究[8-9]方面，而關(guān)于新鮮核桃的報(bào)道較少，對(duì)新鮮核桃卵磷脂的研究更是鮮有涉及。有相關(guān)研究表明，新鮮核桃的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(jīng)心理發(fā)展[12]，同時(shí)對(duì)妊娠糖尿病患者的糖代謝和脂質(zhì)代謝也具有有益影響[13]。卵磷脂是除蛋白質(zhì)、維生素以外的“第三營(yíng)養(yǎng)素”，是生命和健康的必需物質(zhì)，同樣肩負(fù)著細(xì)胞的能量代謝、營(yíng)養(yǎng)代謝、信息傳遞等重要功能，國(guó)內(nèi)外對(duì)卵磷脂的開(kāi)發(fā)與研究現(xiàn)大多集中于大豆和蛋黃[14]，有相關(guān)報(bào)道[15]稱(chēng)，植物性卵磷脂在菠菜、土豆、胡蘿卜、蘋(píng)果中的含量范圍為0.09～0.30 g/100 g，目前市場(chǎng)上的大豆卵磷脂存在著供不應(yīng)求且純度低的問(wèn)題。核桃卵磷脂不僅可以作為商品卵磷脂的新來(lái)源，而且可以豐富市售卵磷脂的種類(lèi)，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(yōu)良新鮮核桃，通過(guò)相關(guān)性分析和聚類(lèi)分析，比較新鮮核桃中脂肪酸、卵磷脂的種類(lèi)及含量的相關(guān)性，以期為四川成都地區(qū)核桃資源開(kāi)發(fā)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(jiàn)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(shí)選取色澤一致、大小均一，單顆重量為(28±3) g，無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷的果實(shí)，采收后進(jìn)行脫皮、清洗、晾干表面水分，在-2～0 ℃條件下預(yù)冷24 h后運(yùn)輸回四川省輕工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司內(nèi)，裝入核桃保鮮袋，于冷庫(kù)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)品、單個(gè)脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液：純度>99%，上海甄準(zhǔn)生物科技有限公司；

37種混合脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品：純度96.9%～99.9%，上海甄準(zhǔn)生物科技有限公司；

焦性沒(méi)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(wú)水硫化鈉、氫氧化鉀、硫酸氫鈉：分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)制劑有限公司；

甲醇、正庚烷、異辛烷：色譜純，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)制劑有限公司；

1.1.2 主要儀器設(shè)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(yè)儀器有限公司；

分析天平：JJ100B型，常熟市雙杰測(cè)試儀器廠；

電子天平：JJ3000型，常熟市雙杰測(cè)試儀器廠；

離心機(jī)：TGL-16C型，上海安亭科學(xué)儀器廠；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：RE-52CS型，上海賢德實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 核桃脂肪酸組成及含量測(cè)定 脂肪酸測(cè)定參照 GB 5009.168—2016，試樣經(jīng)水解—乙醚溶液提取其中的脂肪后，生成脂肪酸甲酯，經(jīng)毛細(xì)管柱氣相色譜分析，外標(biāo)法定量測(cè)定脂肪酸含量。

取單個(gè)脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液和脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液分別注入氣相色譜儀，對(duì)色譜峰進(jìn)行定性。氣相色譜分析條件：毛細(xì)管色譜柱(聚二氰丙基硅氧烷強(qiáng)極性固定相，100 m×0.25 mm×0.2 μm)；進(jìn)樣器溫度270 ℃；檢測(cè)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?dú)?；分流?00∶1；進(jìn)樣體積1.0 μL。以脂肪酸保留時(shí)間定性，采用外標(biāo)法進(jìn)行定量。

1.2.2 核桃卵磷脂含量測(cè)定 根據(jù)文獻(xiàn)[16]，修改如下：準(zhǔn)確稱(chēng)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(zhì)機(jī)均質(zhì)2 min，然后將樣品轉(zhuǎn)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(guò)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(dòng)相為甲醇；流速0.8 mL/min；柱溫35 ℃；進(jìn)樣量10 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)205 nm。

按式(1)計(jì)算核桃中卵磷脂含量。

(1)

式中：

X——試樣中待測(cè)物含量，%；

c——從標(biāo)準(zhǔn)曲線中讀出的樣液中各待測(cè)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(zhì)量，g；

f——稀釋倍數(shù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 所有數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 21軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)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(lèi)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(shù)為8.92%，不飽和脂肪酸含量為87.10%～90.91%，變異系數(shù)為1.07%，說(shuō)明四川成都核桃脂肪酸含量變異系數(shù)小，較穩(wěn)定。油酸含量最高的品種是“隴南15號(hào)”，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(hào)”，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(shù)相對(duì)較小，為11.12%，卵磷脂含量最高的品種是“西洛3號(hào)”，0.457 g/100 g。結(jié)果表明：花生酸的變異系數(shù)最大，27.84%，亞油酸的變異系數(shù)最小，5.76%；“孝核1號(hào)”的不飽和脂肪酸含量顯著高于其他品種(P<0.05)，總量達(dá)90.91%，“廣豐1號(hào)”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(guān)性分析

20種新鮮核桃脂肪酸、卵磷脂之間存在一定相關(guān)性。如表3所示，卵磷脂含量與硬脂酸、油酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與亞油酸含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與花生酸呈顯著負(fù)相關(guān)(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(guān)(P<0.01)；亞麻酸含量與硬脂酸和油酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)；亞油酸含量與油酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)；油酸含量與棕櫚酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。由相關(guān)性分析結(jié)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(guān)聯(lián)性，其中，與張瑩瑩等[17]的研究結(jié)果一致的是：與脂肪酸組分中不飽和脂肪酸關(guān)聯(lián)程度較高。因此，在選育優(yōu)質(zhì)卵磷脂核桃資源時(shí)，應(yīng)著重考慮不飽和脂肪酸的含量，優(yōu)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(biāo)相關(guān)性分析?

2.3 聚類(lèi)分析

為進(jìn)一步研究20種新鮮核桃脂肪酸和卵磷脂的特性，將指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換后，采用歐式距離離差平方和方法進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)，結(jié)果如圖1和表4所示。歐式距離為15時(shí)，可將20種核桃分為3類(lèi)，第Ⅰ類(lèi)包含6種核桃，廣豐2號(hào)、扎71、廣豐1號(hào)、新早豐、中林5號(hào)和川早2號(hào)，這類(lèi)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(lèi)核桃(P<0.05)，平均含量分別為61.32%，0.25%；第Ⅱ類(lèi)包含7種核桃，南核1號(hào)、西扶1號(hào)、溫185、扎346、西林3號(hào)、孝核1號(hào)和西洛3號(hào)，這類(lèi)核桃的卵磷脂平均含量為4.07%，顯著高于其他兩類(lèi)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(lèi)核桃(P<0.05)；第Ⅲ類(lèi)包含7種核桃，青川1號(hào)、元源早、川早1號(hào)、隴南15號(hào)、旺核2號(hào)、鹽源早和魯光，這類(lèi)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(lèi)核桃(P<0.05)，卵磷脂平均含量顯著低于其他兩類(lèi)核桃(P<0.05)；另外，這3類(lèi)核桃的亞麻酸含量無(wú)顯著差異。因此，選育和栽培優(yōu)質(zhì)核桃油脂資源時(shí)，優(yōu)先選擇第Ⅰ類(lèi)或第Ⅲ類(lèi)核桃品種；選育和栽培高卵磷脂含量的核桃資源時(shí)，可以選擇第Ⅱ類(lèi)核桃品種。

圖1 脂肪酸和卵磷脂含量的聚類(lèi)分析

表4 3類(lèi)核桃數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)比較?

3 結(jié)論

對(duì)四川成都地區(qū)20種新鮮核桃的主要脂肪酸研究表明：不同種類(lèi)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(hào)；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(hào)；卵磷脂變異系數(shù)相對(duì)較小，含量最高的品種是西洛3號(hào)。相關(guān)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(guān)聯(lián)性，并且脂肪酸組分中不飽和脂肪酸關(guān)聯(lián)程度較高。聚類(lèi)分析研究表明：在歐式距離為15時(shí)，可將20種核桃分為3類(lèi)，第Ⅰ類(lèi)和第Ⅲ類(lèi)核桃品種的脂肪酸品質(zhì)較好，第Ⅱ類(lèi)核桃的卵磷脂含量較高。綜上所述，隴南15號(hào)、廣豐1號(hào)是油脂質(zhì)量相對(duì)較好的新鮮核桃品種資源；西洛3號(hào)是卵磷脂含量相對(duì)較高的新鮮核桃品種資源。