鲜食核桃和干核桃贮藏生理及营养品质变化比较＊

马艳萍,马惠玲,刘兴华,李顺峰

1(西北农林科技大学林学院,陕西杨凌,712100)2(西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨凌,712100)3(西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌,712100)

鲜食核桃和干核桃贮藏生理及营养品质变化比较＊

马艳萍1,马惠玲2,刘兴华3,李顺峰3

1(西北农林科技大学林学院,陕西杨凌,712100)2(西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨凌,712100)3(西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌,712100)

以‘辽河 4号’核桃品种为试材,对鲜食核桃和干核桃在 (0±1)℃冷藏条件下的贮藏生理及营养品质变化进行了研究。结果表明:鲜食核桃贮藏期间的呼吸强度、丙二醛 (MDA)含量极显著(P<0.01)高于干核桃,过氧化物酶 (POD)活性显著 (P<0.05)高于干核桃,对其贮藏保鲜不利;但鲜食核桃的营养成分损失相对较少,尤其对氨基酸和γ-VE含量的保存有利,鲜食核桃中二者的含量极显著 (P<0.01)高于干核桃;脂肪、蛋白质、VE总量及δ-VE含量与干核桃差异不显著 (P>0.05)。

鲜食核桃,干核桃,贮藏生理,营养品质

核桃 (Juglans regiaL.)为核桃科核桃属植物,与扁桃、腰果、板栗并称为世界四大干果。它以丰富的营养成分和诸多的保健作用而被称为天然脑黄金。我国核桃年产量为 31万 t,占世界核桃产量的 30%以上,是世界核桃第 1生产大国[1]。近年来,脱掉青皮直接上市的鲜食核桃因其独特的风味深受国内外广大消费者喜爱。鲜食核桃于 20世纪 90年代已开始在法国流行,中国的鲜食核桃也已在主产区形成了一定的消费市场,并且销售量呈逐年增加的趋势。研究发现,鲜食核桃含有丰富的营养成分,但在贮藏期间容易出现发霉、发芽及失水问题,极大地限制了鲜食核桃商业化的步伐[2-4]。目前,核桃仍以干制品贮藏为主[5-7]。有关干核桃和鲜食核桃的贮藏生理及营养品质比较未见系统报道。本研究以‘辽河 4号’鲜食核桃及干核桃为试材,对其在冷藏期间的呼吸强度、丙二醛 (MDA)含量、过氧化物酶 (POD)活性等生理指标及脂肪、脂肪酸、蛋白质等主要营养品质指标的变化进行监测比较,旨在进一步了解鲜食核桃与干核桃的营养成分及贮藏生理的具体差异,为鲜食核桃的贮藏加工提供基础资料和理论依据。

1 材料与方法

1.1 原料及预处理

核桃,采自陕西省周至核桃示范园,带青皮采摘,采后当天运回西北农林科技大学食品贮藏保鲜实验室,用 5 000 mg/kg乙烯利喷洒核桃果面,待青皮大部分自然开裂后进行人工脱皮,用水冲洗干净,晾干,挑选大小均匀、无机械伤和病虫害的核桃待用。

1.2 仪器及设备

TEL7001型二氧化碳检测仪 (美国),SIGMA3K30高速冷冻离心机 (德国 SIG MA公司),UV-1700紫外可见分光光度计 (日本岛津),SER148索氏脂肪萃取仪 (意大利),510型 Waters高效液相色谱仪 (美国),VS-KT-P全自动定氮仪 (日本),Beckman 121MB型氨基酸分析仪 (美国),SSY-H型电热恒温水浴锅 (上海三申医疗器械有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 核桃的处理方法

干核桃:将部分脱青皮后的鲜食核桃在室内风扇下干燥至含水率约 4%时为止。

将鲜食核桃和干核桃试材在 (0±1)℃冷库中预冷 24 h,再采用 0.03 mm厚聚乙烯 (PE)袋 (规格为200 mm×300 mm)密封包装后继续贮藏于该条件下,每袋样品约 500 g。贮藏中定期测定试验指标。取样时从每处理的 3袋中各随机取 5粒核桃,剥取种仁后迅速切碎混匀,以测定各项指标,重复 3次,取平均值。

1.3.2 测定方法

1.3.2.1 呼吸强度

采用 TEL7001型二氧化碳检测仪测定,单位为mg/(kg·h)。

1.3.2.2 POD活性

愈创木酚法[8]。

1.3.2.3 MDA含量

硫代巴比妥酸 (TBA)法[9]。

1.3.2.4 营养品质的测定

参照宋治军[10]的方法,测定核桃仁的脂肪、脂肪酸、VE、蛋白质及氨基酸含量。营养品质测定结果均以干基计。

1.4 数据处理与分析

试验结果采用 Excel软件处理,并用DPS软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 呼吸强度的变化

核桃采收后,呼吸作用成为新陈代谢的主导。鲜食核桃及干核桃在贮藏期间呼吸强度的变化如图 1所示。可以看出,鲜食核桃在贮藏期 20 d内呼吸强度快速下降,之后呈平缓变化趋势;而干核桃贮藏期间的呼吸强度极显著地 (P<0.01)低于鲜食核桃的呼吸强度,其值接近于零。可见,干制强烈抑制了核桃的呼吸代谢,利于其长期贮藏。

图 1 鲜食核桃和干核桃贮藏期间呼吸强度的变化

图 2 鲜食核桃和干核桃贮藏期间 POD活性和MDA含量的变化

2.2 POD活性和MDA含量的变化

在油料种子及油脂的贮藏中,POD能催化不饱和脂肪酸的氢过氧化物的裂解,产生具有不良风味的挥发性羰基化合物,同时产生自由基,是反映其衰老的一个指标[11]。如图 2所示,鲜食核桃及干核桃入贮时 POD活性均较高,可能是环境高温所致;贮藏 60 d内,鲜食核桃及干核桃的 POD活性迅速下降至最低,表明低温减缓了核桃的衰老速度;之后随着贮藏时间的延长,核桃走向衰老。方差分析表明,干核桃的 POD活性显著 (P<0.05)低于鲜食核桃。可见,干核桃的衰老速度慢于鲜食核桃。

MDA积累的速率可表示组织中总的清除自由基能力的大小,可代表膜受损程度。核桃贮藏期间的MDA含量的变化如图 2所示。从图 2可见,贮藏期60 d内,鲜食核桃和干核桃的MDA含量变化趋势基本一致。贮藏开始时鲜食核桃及干核桃MDA的含量都较高,这是对环境高温的应对反应;30 d后其含量迅速下降至较低水平,主要是适当的低温减缓了核桃的衰老速度,从而减少了MDA的积累;贮藏至 90 d时,其含量基本保持稳定;之后,其含量明显下降。贮藏期间,鲜食核桃的MDA含量相对较高。方差分析表明,在整个冷藏期间,鲜食核桃和干核桃的 MDA含量呈现极显著 (P<0.01)差异。可见,与鲜食核桃相比,干核桃的衰老速度大幅度减缓。

2.3 营养品质的变化

2.3.1 脂肪含量

如表 1所示,整个贮藏期间鲜食核桃和干核桃的脂肪含量均处于波动状态,但总体呈现下降趋势,干核桃比鲜食核桃的脂肪含量平均值低了 1.11%,分别为 62.89%和 64.00%。方差分析表明,二者在贮藏期间的脂肪含量差异不显著 (P>0.05)。可见,与鲜食核桃相比,干制对其贮藏期间的脂肪含量影响不大。

2.3.2 蛋白质及氨基酸含量

核桃中富含蛋白质和氨基酸[12-13]。鲜食核桃和干核桃贮藏期间蛋白质及氨基酸含量的变化如表 1所示。由表 1可见,贮藏初期鲜食核桃和干核桃的蛋白质含量分别为 22.74%和 23.50%,干核桃比鲜食核桃高 0.67%。但贮藏至 120 d时,鲜食核桃的蛋白质含量稍高于干核桃,分别为 24.30%和 24.17%。方差分析表明,此时二者蛋白质含量差异不显著 (P>0.05)。

同时可以看出,鲜食核桃和干核桃在贮藏期间的氨基酸差异非常明显,鲜食核桃的氨基酸总量、必需氨基酸及其它氨基酸的含量均极显著地 (P<0.01)高于干核桃。可见,干核桃在其干燥过程中受高温、光照、通风 (充分接触 O2)等因素影响,极大地加速了氨基酸的损失。

表1 鲜食核桃和干核桃贮藏期间脂肪、蛋白质及氨基酸含量的变化

2.3.3 脂肪酸组成及含量

研究表明,核桃中富含脂肪酸,主要由亚油酸、油酸、亚麻酸、棕榈酸和硬脂酸组成[2,14]。从表 2可以看出,干核桃和鲜食核桃的脂肪酸组成相同,贮藏期间各组分含量变化趋势也相似,不饱和脂肪酸总量均呈现先增大后减小趋势。整个贮藏期间,二者不饱和脂肪酸含量几乎相同,平均值分别为 91.42%和91.53%。可见,干制对核桃贮藏期间的脂肪酸组成及含量影响不大。

表2 鲜食核桃和干核桃贮藏期间脂肪酸组成及含量的变化

2.3.4 VE组成及含量

从表 3可以看出,贮藏期间鲜食核桃与干核桃的VE总量、δ-VE含量差异不显著 (P>0.05);鲜食核桃的γ-VE含量极显著地 (P<0.01)高于干核桃;但α-VE含量却极显著地 (P<0.01)低于干核桃,其含量平均值差值为 3.1 ng/g。可见,干核桃冷藏期间γ-VE损失比较严重,但利于组分α-VE的保存。

表3 鲜食核桃和干核桃贮藏期间 VE组成及含量的变化

3 讨论

目前,国内外对核桃的研究主要集中在干核桃及干核桃仁上[5-7]。然而,鲜食核桃以其独特的品质和风味深受广大消费者喜爱,人们对其消费需求呈逐年增旺趋势。本研究表明,鲜食核桃与干核桃贮藏期间的营养品质存在一定差异,鲜食核桃的营养成分损失相对较少。与干核桃相比,鲜食核桃的脂肪平均含量高于干核桃;必需氨基酸、其它氨基酸及氨基酸总量均极显著地高于干核桃;蛋白质、VE及δ-VE含量均值与干核桃差异不显著;γ-VE含量均值极显著高于干核桃,α-VE均值却极显著低于干核桃。推测干核桃贮藏期间的营养成分的明显损失是由于其干燥过程中的高温、光照、通风(充分接触O2)等因素所致。

呼吸作用、MDA含量及 POD活性均与果实的采后衰老存在一定的内在关系。本研究结果表明,鲜食核桃贮藏期间,呼吸代谢比较旺盛,尤其在贮藏期 20 d内,呼吸强度极高;干核桃贮藏期间的呼吸作用和代谢活动极显著地低于鲜食核桃。此外,鲜食核桃贮藏期间的MDA含量及 POD活性明显高于干核桃,说明其衰老速度快于干核桃,不利于其自身的长期贮藏。

总之,就鲜食核桃的市场需求及营养品质来看,攻克其贮藏保鲜技术具有广阔的市场前景。鉴于其贮藏过程中的发霉、发芽等常见问题,建议鲜食核桃的保鲜建立在冷藏的基础上,结合气调贮藏或辐照处理,有望取得良好的贮藏效果。

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Comparison of Physiology and Nutrition in Dry and FreshWalnutDuring the Storage

Ma Yan-ping1,Ma Hui-ling2,Liu Xing-hua3,Li Shun-feng3
1(College of Forestry,NorthwestA&F University,Yangling Shaanxi,712100,China)2(College of life Science,NorthwestA&F University,Yangling Shaanxi,712100,China)3(College of Food Science and Engineering,NorthwestA&F University,Yangling Shaanxi,712100,China)

In order to provide the basic information and theoretical basis for storage and processing of fresh walnut,the storage physiology and nutritional quality of‘Liaohe4’dry and fresh walnutwere studied,which were stored at the temperature of(0±1)℃.The results showed that,during storage,the respiration intensity andMDA content of fresh walnutwere very significantly higher than thatof drywalnut(P<0.01)and the POD activitywas significantly higher than that of dry walnut(P<0.05),which was unfavorable to the storage and preservation of walnut.But the loss of nutrients of fresh walnutwere relatively small,and especially the preservation of the amino acid andγ-VEcontentwere high,which were very significant(P<0.01)higher than that of drywalnut.Meanwhile,the differences of content of fat,protein,VE,and the total contentofδ-VEbet ween fresh walnut and drywalnutwere not significant(P>0.05).

fresh walnut,drywalnut,storage physiology,nutritional quality

博士,讲师 (刘兴华为通讯作者)。

＊西北农林科技大学博士科研启动基金

2010-10-18,改回日期:2011-01-12