云南不同产地漾濞泡核桃品质综合评价分析
2019-05-13耿树香韩明珠宁德鲁陈海云
耿树香,韩明珠,宁德鲁,陈海云,贺 娜
(云南省林业科学院,昆明 650201)
云南核桃中的漾濞泡核桃(又称大泡核桃、茶核桃、绵核桃)为云南早期无性优良品种,已有2 000多年的栽培历史,主要分布在漾濞、永平、云龙、昌宁、凤庆、楚雄、保山、景东、南华、巍山、洱源、大理、腾冲、新平、镇源、云县、临沧等地,垂直分布范围为1 470~2 450 m。
核桃主要部分核桃青皮的含量及生物活性是大家关注的热点,目前已从核桃青皮中分离得到许多有效化学物质如胡桃醌、酚酸类、多糖及二芳基庚烷类化合物等[1-2]。青皮中的胡桃醌具有杀菌、消炎等多种生物活性,而关于漾濞泡核桃青皮中的化学成分的研究目前尚未见报道。除了青皮和核桃壳外,核桃仁是核桃的主要食用部分,核桃仁是一种集蛋白质、脂肪、纤维素、维生素等营养要素于一身的优良干果类食品,其营养丰富、经济价值高。核桃油中的脂肪酸及蛋白中的氨基酸研究分析较多[3-4],而碳水化合物、膳食纤维等研究相对较少[5]。核桃中的一些功能活性成分生育酚、核桃磷脂、α-亚麻酸、精氨酸、微量元素、维生素、褪黑激素等的研究也相对较少[6-10],云南的漾濞泡核桃有部分青皮、仁、分心木的研究[11-13],但缺乏不同产地漾濞泡核桃的综合评价分析。
本研究对云南主栽核桃品种漾濞泡核桃不同主产区进行采样,对其青皮、仁、分心木的营养及功能成分进行测定,进行品质综合评价分析,采用SPSS进行主成分分析,得出综合得分值,最后进行排序,找出综合品质最优的漾濞泡核桃产地,为云南核桃精深加工提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 原料与试剂
供试的8个漾濞泡核桃果实于2015年8月15日至9月30日期间采自临沧凤庆县、丽江古城区、普洱景东、临沧双江、大理永平、临沧云县、大理漾濞及迪庆维西8个漾濞泡核桃主栽区,取样点海拔范围1 900~2 000 m,所采果实均为成熟果(树体3/4的核桃果青皮开始裂开),各点混合取样约20 kg,鲜样直接手工剥去青皮,青皮、壳果均在40℃烘箱中烘干,制备青皮、仁、分心木的样品备用。
石油醚(60~90℃)、浓硫酸、盐酸、重蒸苯酚、柠檬酸钠缓冲溶液、茚三酮、氨基酸标准溶液(2.5 mmol/mL)、福林酚试剂、无水碳酸钠、没食子酸、丙酮、甲醇、亚硝酸钠、硝酸铝、碳酸钠、氢氧化钠均为分析纯;芦丁标准品、胡桃醌标准品。
1.1.2 仪器与设备
丹麦FOSS Soxtec 2008全自动索氏抽提仪(福斯赛诺分析仪器(苏州)有限公司),FOSS KjeltecTM8400全自动凯氏定氮仪,Biochrom30+氨基酸分析仪(英国Biochrom公司),U-5100UV/VIS可见紫外分光光度计(日本日立),HPLC-VWD高压液相色谱检测器(美国赛默飞),AE-100电子天平(瑞士梅特勒-托利多仪器),恒温水浴锅,离心机。
1.2 试验方法
1.2.1 黄酮含量测定
黄酮含量测定参考文献[14]。
1.2.2 单宁含量测定
单宁含量测定参考文献[15]。
1.2.3 胡桃醌含量测定
胡桃醌含量的测定采用液相色谱法。
标准溶液配制:精密称取0.010 0 g胡桃醌标准品,用超纯水定容至50 mL,配制成200 μg/mL的标准母液,然后用甲醇稀释成梯度质量浓度为1、5、10、20、50、80、100 μg/mL的标准溶液,待上机分析。
样品分析:取剪碎混合样品约5 g,置于研钵中加入约2 mL 75%甲醇溶液,研磨后置于25 mL具塞试管中定容至25 mL,超声30 min,冷却后补足至刻度。取适量样液4 000 r/min离心10 min,取上清液过0.45 μm滤膜于进样小瓶中,待测。
色谱条件:Gemini5UC18110A色谱柱(250 mm×4.6 mm×5 μm),柱温30℃,流动相为甲醇-1%醋酸水溶液(体积比55∶45),紫外吸收波长250 nm,进样量10 μL,总进样时间20 min。
1.2.4 粗脂肪含量测定
参照GB/T 5512—2008进行粗脂肪含量测定。
1.2.5 粗蛋白质含量测定
参照GB 5009.5—2010进行粗蛋白质含量测定。
1.2.6 脂肪酸组成分析及含量测定
参照GB/T 17376—2008、GB/T 17377—2008进行脂肪酸组成分析及含量测定。
1.2.7 氨基酸组成测定
参照GB/T 5009.124—2003进行氨基酸组成测定。
1.2.8 维生素E含量测定
参照GB/T 5009.82—2003进行维生素E含量测定。
1.2.9 褪黑激素含量测定
褪黑激素含量测定参考文献[16]的方法进行。
1.2.10 磷脂含量测定
参照SN/T 3851—2014对样品中的磷脂含量进行测定。
1.2.11 数据分析
采用Excel 2007和SPSS18.0分析软件,对所有核桃品种青皮、仁、分心木的多个经济性状数据进行分析,并进行主成分分析和综合评价。
2 结果与分析
2.1 青皮营养成分(见表1)
由表1可知:8个不同产地漾濞泡核桃的青皮中黄酮含量在16.892~19.904 mg/g之间,最高的为普洱景东地区的,最低的为临沧双江地区的,平均值为18.136 mg/g,变异系数为6.14%;单宁含量范围在10.927~16.847 mg/g,最高的是大理永平地区的,最低的是临沧凤庆县的,平均值为13.810 mg/g,变异系数为16.69%;胡桃醌含量在0.008~0.081 mg/g,最高的是普洱景东的,最低的是大理永平的,平均值为0.040 mg/g,变异系数为68.61%。不同漾濞泡核桃青皮中黄酮、单宁变异系数不大,说明这2个指标相对稳定,其数值的大小不会因为环境的改变而发生太大变化。而胡桃醌变异系数较大,说明生境条件对其含量有较大的影响。
表1 8个不同产地漾濞泡核桃青皮的营养成分及含量mg/g
2.2 仁营养成分(见表2)
由表2可知:8个不同产地漾濞泡核桃的仁中粗蛋白质含量为10.97%~15.83%,最高的为丽江古城区的,最低的为大理永平的,平均值为13.22%,变异系数为10.52%;粗脂肪含量为57.69%~69.99%,最高的是大理漾濞地区的,最低的是临沧云县地区的,平均值为64.26%,变异系数为7.44%;氨基酸总量为9.103%~16.598%,最高的是临沧双江地区的,最低的是普洱景东地区的,平均值为11.07%,变异系数为20.81%;维生素E含量为0.894~1.217 mg/g,最高的是普洱景东地区的,最低的是临沧凤庆县的,平均值为1.051 mg/g,变异系数为10.19%;褪黑激素含量为11.36~14.43 ng/g,最高的是迪庆维西地区的,最低的是临沧凤庆县的,平均值13.045 ng/g,变异系数为8.38%;磷脂含量为0.48%~0.68%,最高的是大理漾濞地区的,最低的是普洱景东地区的,平均值0.599%,变异系数为13.25%。这6个营养成分变异系数值均较小,说明这6个营养指标的遗传变异较小,稳定性较好。
表2 8个不同产地漾濞泡核桃的仁中营养成分及含量
2.3 分心木营养成分(见表3)
表3 不同产地漾濞泡核桃的分心木中营养成分及含量%
产地粗脂肪含量粗蛋白质含量黄酮含量氨基酸总量临沧凤庆县3.121.514.302.59丽江古城区3.081.613.992.06普洱景东1.371.464.882.48临沧双江1.711.394.672.10大理永平2.881.195.312.17临沧云县1.391.224.723.13大理漾濞1.351.265.443.22迪庆维西1.981.305.173.04
由表3可知:8个不同产地漾濞泡核桃的分心木中粗脂肪含量为1.35%~3.12%,最高的是临沧凤庆县的,最低的是大理漾濞地区的,平均值为2.11%,变异系数37.47%;粗蛋白质含量为1.19%~1.61%,最高的是丽江古城区的,最低的是大理永平地区的,平均值1.37%,变异系数10.97%;黄酮含量为3.99%~5.44%,最高的是大理漾濞地区的,最低的是丽江古城区的,平均值4.81%,变异系数10.37%;氨基酸总量为2.06%~3.22%,最高的是大理漾濞地区的,最低的是丽江古城区的,平均值2.599%,变异系数18.4%。这4个营养指标除粗脂肪外,其他3个指标的变异系数均较小,说明其遗传稳定性较好。
2.4 主成分分析与评价
以不同产地漾濞泡核桃的青皮、仁、分心木的营养成分含量为基础,进行各主成分分析,结果见表4。
由表4可知,主成分分析中前5个主成分的累积方差贡献率为89.605%,即这5个主成分所含信息占总体信息的89.605%,因此可以用这5个主成分对其指标进行概括分析。第1主成分中仁粗脂肪含量、仁褪黑激素含量、分心木粗蛋白质含量和分心木黄酮含量的载荷值较大,方差贡献率为31.477%;第2主成分中青皮黄酮含量、青皮胡桃醌含量、仁氨基酸总量、仁维生素E含量、仁磷脂含量的载荷值较大,方差贡献率为21.034%;第3主成分中青皮胡桃醌含量、仁粗蛋白质含量、仁磷脂含量和分心木氨基酸总量的载荷值较大,方差贡献率为17.353%;第4主成分中青皮单宁含量和分心木粗脂肪含量的载荷值较大,方差贡献率为11.522%;第5主成分中仁氨基酸总量的载荷值较大,方差贡献率为8.219%。
表4 8个不同产地漾濞泡核桃的营养成分主成分分析
以上5个主成分的载荷值为正值且值较大,表明此指标对该主成分的正向影响越大;载荷值为负值且绝对值较大,表明此指标对该主成分的负向影响越大。
用Z1、Z2、Z3、Z4、Z5分别代表这5个主成分,X1、X2、X3……X11、X12、X13分别代表13个指标,同时,分别以第1、2、3、4、5主成分对应的方差贡献率a1、a2、a3、a4、a5作为权数,构建的综合评价模型为:C=a1Z1+a2Z2+a3Z3+a4Z4+a5Z5。
将8个不同产地的漾濞泡核桃的青皮、仁、分心木的试验数据代入对应的表达式中,得到各产地漾濞泡核桃的综合得分(C值),结果见表5。
表5 8个不同产地漾濞泡核桃的青皮、仁、分心木的综合得分与排序
由表5可知,以5个主成分对8个不同产地漾濞泡核桃的青皮、仁、分心木进行综合评价分析,结果表明丽江古城区的综合得分最大,为20.128,大理永平的最小,为14.778,所有地区综合得分排序为丽江古城区>临沧凤庆县>大理漾濞>迪庆维西>普洱景东>临沧双江>临沧云县>大理永平。
3 讨 论
云南漾濞泡核桃油品质优良,可选择出油率较高的产区核桃进行高端食用油,如粉末油脂、特殊人群用油的开发,提高其经济附加值,这对核桃油的精深加工,延长核桃油加工链条,改善目前市场上核桃油产品形式单一的问题有重要意义。适用于压榨制备核桃油的核桃样品,均可加工核桃油从而进行粉末核桃油及核桃油咀嚼片产品的生产。值得注意的是,加工过程中需要考虑所用壁材、抗氧化剂、加工手段等对不饱和脂肪酸的保护作用,建议有必要在设计生产线前利用现代科学技术进行关键影响因子的调控,保证产品的营养价值、食用价值以及安全性。
云南漾濞泡核桃中含有丰富的磷脂、不饱和脂肪酸,是蛋白质、氨基酸、维生素以及多种微量元素的良好来源。核桃蛋白中8种必需氨基酸比例合理,谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量均较高,在其蛋白产品的开发上有针对性地进行原料配伍,与核桃丰富的营养组分形成互补,可大大提高产品的营养和功效,形成产品的特色卖点。
云南不同产地漾濞泡核桃样品分析结果显示,核桃整果中黄酮在分心木中的含量较高。具有抗癌、抗炎、抑菌等功效的胡桃醌则主要分布于核桃青皮中,具有抗氧化、美容保健作用的维生素E、角鲨烯等脂溶性组分主要存在于核桃油中。因此,功能因子的开发既是核桃产业高效综合利用的体现,也是核桃精深加工延长产业链的重要体现。
针对核桃资源中分心木和青皮富含的黄酮、酚类化合物以及核桃油中的功能性脂类、维生素、功能性矿物质以及微量元素等功能因子,建立高效的下游分离技术,实现核桃中功能因子的工业化开发。充分利用核桃资源,强化核桃功能因子产业化应用的原始创新能力,突破核桃功能因子开发的技术瓶颈,提升其产业核心竞争力,延长云南核桃加工业的产业链,对提高我国特色核桃产业整体技术水平和创新能力具有重要作用。
4 结 论
在对8个不同产地漾濞泡核桃的青皮、仁和分心木的营养成分比较中发现:青皮营养成分中黄酮含量最高的为普洱景东地区的,最低的为临沧双江地区的,单宁含量最高的是大理永平地区的,最低的是临沧凤庆县的,胡桃醌含量最高的是普洱景东地区的,最低的是大理永平的;仁中粗蛋白质含量最高的为丽江古城区的,最低的为大理永平的,粗脂肪含量最高的是大理漾濞地区的,最低的是临沧云县地区的,氨基酸总量最高的是临沧双江地区的,最低的是普洱景东地区的,维生素E含量最高的是普洱景东地区的,最低的是临沧凤庆县的,褪黑激素含量最高的是迪庆维西地区的,最低的是临沧凤庆县的,磷脂含量最高的是大理漾濞地区的,最低的是普洱景东地区的;分心木粗脂肪含量最高的是临沧凤庆县的,最低的是大理漾濞地区的,粗蛋白质含量最高的是丽江古城区的,最低的是大理永平地区的,黄酮含量最高的是大理漾濞地区的,最低的是丽江古城区的,氨基酸总量最高的是大理漾濞地区的,最低的是丽江古城区的。