22个山核桃无性系果实营养成分的比较分析

夏玉洁 姚小华 任华东 王开良 常 君 傅松玲 滕建华 邵慰忠(中国林业科学研究院亚热带林业研究所，富阳 00)(安徽农业大学林学院，合肥 00)(婺城区东方红林场，金华 05)(建德市林业技术推广中心，建德 600)

山核桃(CaryacathayensisSarg.)又名昌化山核桃、浙江山核桃，主要分布在浙皖山区天目山系。寿命长、产量高[1]，是多年生乔木和高级用材树种[2-3]，也是我国特有的名优干果和木本油料作物[4-5]，具有营养、保健、美容及药用价值[6]，经济效益高[7]。山核桃较耐寒、耐阴，生长以年均温13.5～17.2 ℃，年降雨量1 300～1 500 mm,海拔200～800 m的阴坡山地为好[8]。山核桃生长发育需充足水分，不同物候山核桃干果可加工成各种风味特产；山核桃仁营养丰富，风味独特，其中的不饱和脂肪酸质量分数比被称为“液体黄金”的食用橄榄油还要高[9]，为883.8～957.8 g·kg-1；山核桃果仁中蛋白质为78.0～96.0 g·kg-1，必需氨基酸占氨基酸总量的33.07%[10]，还富含人体所必须的矿质营养元素[11]。山核桃油富含不饱和脂肪酸，占粗脂肪的92.29%～93.78%，具有润肺、滋补功效，可降低血脂，预防冠心病等高危疾病[12]。

山核桃仁可制作成小包装食品以及各种糖果、糕点[13]。山核桃木材坚硬、纹理直、抗腐、抗韧性强，在军工、船舶、建筑等行业有着广泛的用途[14]。山核桃产品以独特的口味和较高的营养价值，正越来越受到人们的青睐，价格持续上升[15]，并且还有易栽培、花工少、经济效益高等特点，产值在45万元/hm2以上[16]。

山核桃属植物是我国重要的木本坚果资源，我国分布的5种均可食用和榨油，其中山核桃和薄壳山核桃品质尤其好。国内外对薄壳山核桃研究较为全面，对于山核桃虽然有悠久的食用历史，但对于其各个方面的研究还处于基础阶段。果实经济性状及营养成分是评价山核桃良种的重要指标，张鹏[17]仅对4种山核桃种仁的含油率及脂肪酸的组成进行了比较分析，常君等[18]对11个山核桃无性系的果实性状及营养成分组成和含量进行了测定与分析。本研究以金华东方红林场的22个山核桃无性系为研究对象，对其营养成分和经济性状的组成和成分进行了测定和分析，旨在探究山核桃无性系经济性状和营养成分的组成、含量差异及相关性，并为以后优良新品种的选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

供实验的材料来自于浙江省金华市东方红林场种质园内的22个山核桃无性系，于2007年12月种植，2007～2017年每年进行常规的人工管理。实验于9月果实成熟期采摘，每个无性系3个重复，每个重复采摘30个果，不足30个的全部采摘。样品取好后带回实验室，并于采样当天测鲜果出籽率，并测定种仁含水率、含壳率、粗脂肪、粗蛋白和脂肪酸，用于油脂生产分析。

1.2 实验仪器

YB5001B卡夫威尔游标卡尺(电子数显卡尺0～150 mm)；DHG-9146A电热恒温鼓风干燥箱；FOSS DT208定氮仪；Agilent 7890N气相色谱仪；BUCHI-811索氏抽提仪。

1.3 测定内容及方法

山核桃种仁含水率的测定方法：种仁含水率=(1-烘干种仁质量/气干种仁质量×100%)，其中气干种仁质量是种仁气干后称重得到，烘干种仁质量是种仁烘至恒质量得到，单位均为g。

山核桃含壳率的测定方法：含壳率=(1-种仁质量/核质量)×100%，其中核质量是鲜果去皮然风干后称量得到，单位为g，种仁质量是风干核果剥壳为种仁称量得到，单位为g。

山核桃粗脂肪测定按照GB/T 14488.1—2008索氏抽提法惊醒进行测定，抽提剂用石油醚；粗蛋白含量测定参照《GB 5009.5—2016》；脂肪酸含量测定参照《GB/T 21514—2008饲料中脂肪酸含量测定》。

1.4 数据处理

实验数据计算采用Excel 2007进行处理，用SPSS 22.0对实验数据进行多重比较、相关分析。

2 结果与分析

2.1 山核桃无性系种仁含壳率、含水率的比较

种仁含壳率与种仁含水率均与种仁有关，是衡量果实经济性状好坏的两个重要指标，也是与果实营养成分(含油率、蛋白质、脂肪酸)紧密相关的2个指标，图1、图2是22个山核桃无性系在2016～2017年种仁含壳率与种仁含水率之间的多重比较。

由图1可知，2016年种仁含壳率较低的无性系为高岭4号、大源4号、徐坑4号、高岭3号，最低仅为50.92%，2017年大源1号、高岭4号、徐坑2号的种仁含壳率较低，最低为55.24%，综合2年数据大源1号、大源3号、高岭3号、高岭4号、高岭7号其种仁是优于其他无性系的。

由图2可知，2016年高岭2号、高岭3号、徐坑40号、徐坑88号、徐坑89号的种仁气干含水率均低于31.07%，2017年大源2号、高岭5号、高岭7号、徐坑4号、徐坑88号的种仁气干含水率均低于23.36%，综合两年数据大源2号、高岭3号、徐坑88号其种仁优于其他无性系。

2.2 山核桃无性系种仁粗脂肪、粗蛋白的比较

由图3可知，2016年粗脂肪含量较高的无性系为大源3号、高岭9号、徐坑7号、徐坑24号、徐坑88号，粗脂肪的均值为(56.03±2.73)%，变异系数为4.88%；2017年为大源4号、高岭5号、高岭8号、高岭9号粗脂肪的均值为(60.68±2.98)%，变异系数为4.91%。

注：1～6依次对应大源1号～6号，7～14依次对应，高岭1号～5号，高岭7号～9号，15～22分别表示徐杭1号、2号、4号、7号、24号、40号、88号、89号，余同。图1 山核桃不同无性系种仁含壳率比较

图2 山核桃不同无性系种仁气干含水率比较

图3 山核桃不同无性系种仁粗脂肪比较

图4 山核桃不同无性系种仁粗蛋白比较

2016年山核桃粗蛋白的均值为(5.51±0.34)%，质量分数为4.84%～6.20%，变异系数为6.22%。粗蛋白含量较高的无性系依次为徐坑40号、大源4号、徐坑2号、大源2号、徐坑89号，最高达6.20 g/100 g。

大源2号、高岭3号、高岭7号、徐坑40号含水率、出壳率、粗蛋白等均高于其他无性系，可以作为优良山核桃干果重点利用品种。

2.3 山核桃无性系果实脂肪酸成分之间的比较

由表1可知，2016年及2017年在22个山核桃无性系油脂中均检测出8种脂肪酸，不饱和脂肪酸有油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈烯酸、顺-11-二十碳烯酸，饱和脂肪酸有棕榈酸、硬脂酸、花生酸，并且脂肪酸成分的相对含量之间存在差异，其中2016年棕榈烯酸C16:1和花生酸C20:0变异系数较大，分别为21.23%、26.61%，属中度变异，油酸C18:1、亚油酸C18:2、亚麻酸C18:3、顺-11-二十碳烯酸C20:1、棕榈酸C16:0、硬脂酸C18:0的变异系数均小于5.41%，属低度变异，性状较稳定。22个山核桃无性系的平均不饱和脂肪酸为92.33%，变异系数为0.17%。2017年山核桃无性系饱和脂肪酸中棕榈烯酸变异系数为19.86%，属中度变异，其余7种脂肪酸的变异系数均小于6.03%，属低度变异，性状较稳定。22个山核桃无性系的平均不饱和脂肪酸为92.58%，变异系数为0.13%。

山核桃脂肪酸组成大小顺序为油酸>亚油酸>棕榈酸>硬脂酸>亚麻酸>顺-11-二十碳烯酸>棕榈烯酸>花生酸。2016年在22个无性系中高岭9号的油酸含量最高，油酸相对质量分数为64.70%～69.70%，最低的为徐坑7号，相对质量分数为64.7%；含量其次的脂肪酸为亚油酸，相对质量分数为20.3%～25.5%，最高的是徐坑7号，最低的是高岭9号。2017年在22个无性系中高岭2号的油酸含量最高，油酸相对质量分数为63.50%～68.23%，最低的为徐坑7号，相对质量分数为63.50%；含量其次的脂肪酸为亚油酸，相对质量分数为22.22%～26.58%，最高的是徐坑7号，最低的是大源4号。油酸、亚油酸相对含量在不同无性系间存在差异，但是这2种碳链为18的脂肪酸总量的相对含量保持在90%左右基本不变，这种现象是否由于不同品种间脂肪酸脱氢能力不同，导致单油酸和亚油酸比例不同，有待进一步研究。组成山核桃不饱和脂肪酸的有3个单不饱和脂肪酸由油酸(C18:1)、棕榈烯酸C16:1、顺-11-二十碳烯酸C20:1，2个多不饱和脂肪酸亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3)。

表1 2016年22个山核桃无性系果实营养成分之间的差异

表2 2017年22个山核桃无性系果实营养成分之间的差异

表3 山核桃无性系仁的不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的质量分数

由表3知，2016年22个山核桃无性系果实中单不饱和脂肪酸(棕榈烯酸、油酸、顺-11-二十碳烯酸C20:1)质量分数均值为67.11%，多不饱和脂肪酸(亚油酸、亚麻酸)质量分数均值为25.18%；2017年果实中单不饱和脂肪酸质量分数均值为66.20%，多不饱和脂肪酸质量分数均值为26.37%，两年总不饱和脂肪酸总质量分数均在92.33%以上。大源5号和徐坑2号果实的不饱和脂肪酸的质量分数高于其他无性系，分别为92.53%和92.60%。

综合22个山核桃无性系果实中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的含量，大源5号、高岭3号和徐坑2号为果实高不饱和脂肪酸的优良无性系。

2.4山核桃无性系果实经济性状与营养成分之间的相关性分析

不同山核桃无性系果实种仁内脂肪酸相对含量之间的相关分析得知(表4)，种仁内油酸与亚油酸相对质量分数存在极显著地负相关关系，相关指数为-0.993**，即脂肪酸相对含量中，油酸含量越高，亚油酸的含量相对地减少；油酸与亚麻酸相对质量分数存在显著地负相关关系，相关指数为-0.451*。种仁内亚油酸与亚麻酸相对质量分数存在显著地正相关，相关指数为0.427*，与花生酸相对质量分数存在显著地负相关关系，相关指数为-0.484*。种仁内花生酸与硬脂酸相对质量分数存在极显著地正相关关系，相关指数为0.699**。

3 讨论与结论

3.1 大源1号、大源3号、高岭3号、高岭4号、高岭7号种仁含壳率低于其他无性系；大源2号、高岭3号、徐坑88号种仁含水率低于其他无性系；2016年粗脂肪含量较高的无性系为大源3号、高岭9号、徐坑7号、徐坑24号、徐坑88号，粗脂肪的均值为(56.03±2.73)%，变异系数为4.88%；2017年为大源4号、高岭5号、高岭8号、高岭9号粗脂肪的均值为(60.68±2.98)%，变异系数为4.91%，2016年山核桃粗蛋白的均值为(5.51±0.34)%，质量分数为4.84%～6.20%，变异系数为6.22%。粗蛋白含量较高的无性系依次为徐坑40号、大源4号、徐坑2号、大源2号、徐坑89号，最高达6.20 g/100 g。大源2号、高岭3号、高岭7号、徐坑40号含水率、出壳率、粗蛋白等均高于其他无性系，可以作为优良山核桃干果重点利用品种。

表4 山核桃无性系果实营养成分之间的相关性分析

3.2 在22个山核桃无性系油脂中共检测出8种脂肪酸，不饱和脂肪酸有油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈烯酸、顺-11-二十碳烯酸，饱和脂肪酸有棕榈酸、硬脂酸、花生酸，并且脂肪酸成分的相对含量之间存在差异，棕榈烯酸和花生酸变异系数较大，属于中等变异；其余脂肪酸的变异系数较小，性状较稳定。山核桃脂肪酸质量分数大小顺序为油酸>亚油酸>棕榈酸>硬脂酸>亚麻酸>顺-11-二十碳烯酸>棕榈烯酸>花生酸，2016年～2017年22个山核桃无性系果实中单不饱和脂肪酸质量分数均值分别为67.11%、66.20%，多不饱和脂肪酸质量分数均值为25.18%、26.37%，总不饱和脂肪酸总质量分数均在92%以上，其中大源5号、高岭3号和徐坑2号果实不饱和脂肪酸均较高，是供食用的优良品种。

3.3 不同山核桃无性系果实种仁内脂肪、蛋白质、脂肪酸相对含量之间的相关分析得知，22个不同无性系山核桃油酸和亚油酸两者之和总相对含量占90%左右，并且这2种碳链为18的脂肪酸总量的相对含量基本不变，但是两者之间存在极显著差异和极显著负相关，相关指数高达-0.993**，即脂肪酸相对含量中，油酸含量越高，亚油酸的含量相对地减少，这种现象是否由于不同品种间脂肪酸脱氢能力不同，导致单不饱和脂肪酸油酸和有2个不饱和键的亚油酸比例不同，有待进一步研究；油酸与亚麻酸相对质量分数存在显著地负相关关系(-0.993**)；种仁内亚油酸与亚麻酸相对质量分数存在显著地正相关(0.427*)，与花生酸相对质量分数存在显著地负相关关系(-0.484*)；种仁内花生酸与硬脂酸相对质量分数存在极显著地正相关关系(0.699**)。

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