云南核桃主要栽培品种蛋白质及脂肪酸综合评价分析

耿树香，宁德鲁，韩明珠，罗 元，肖良俊

(云南省林业科学院，昆明 650201)

核桃(JuglansregiaLinn.)为胡桃科胡桃属多年生落叶果树，具有较高的经济价值。核桃仁营养丰富，富含脂肪及优质蛋白质，核桃仁中脂肪含量达到60%～70%，主要成分是不饱和脂肪酸，其中亚麻酸、亚油酸等含量均高于一般食用油[1-8]。李国和[9]以四川省160份核桃种质资源为试样，测定其脂肪含量和脂肪酸组成，研究表明，核桃脂肪中含有8种脂肪酸。核桃仁中蛋白质含量一般在15%左右，有较高的消化率和净蛋白，营养价值接近动物蛋白，是优质蛋白质。核桃蛋白主要由4种蛋白质构成，分别为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白[10-11]。核桃蛋白中含有18种氨基酸，氨基酸种类齐全。不同品种或同一品种不同产地的核桃蛋白质含量和氨基酸含量均存在一定的差异。

云南是我国核桃主产大省，核桃产业已成为极具云南高原特色，在全国乃至世界有影响、有竞争力的优势产业。而云南核桃主要栽培品种中蛋白质及脂肪尚未进行系统的测定与评价。本研究通过对云南核桃主要栽培品种蛋白质及脂肪酸方面的差异研究为云南核桃主要栽培品种开发利用提供方向，同时对核桃的生产、开发、综合利用及培育新品种等具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验材料为云南省各州、市2017 年采收的云南核桃主栽品种的22份坚果样(见表1)。选择树龄相近、生长健壮且无病虫害样树。在核桃最佳采收时期，采收所选取单株样树的上部果实。采样后，在45℃下分类烘烤48 h。

表1 核桃品种及采样地概况

石油醚(60～90℃)、浓硫酸、凯尔特消化片、40%NaOH、标准滴定液(0.1 mol/L HCl)、硼酸接收液(1%硼酸，溴甲酚绿，甲基红)、氢氧化钾、无水甲醇，均为分析纯；正己烷，色谱纯。

小型研磨机，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)，DHG-9146A 型烘箱(上海习仁科学仪器有限公司)，FOSS 消化炉(福斯赛诺分析仪器(苏州)有限公司)，FOSS KjeltecTM8400全自动凯氏定氮仪，安捷伦6890N气相色谱仪(美国安捷伦)，移液管，微量移液器，离心机。

1.2 试验方法

1.2.1 核桃油的提取

准确称取5.0 g粉碎的核桃仁样品置于折好的滤纸筒中，放入索氏抽提仪内，注入石油醚至虹吸管高度以上。水浴温度控制在使提取液每 6～8 min回流1次，提取约16 h。提取完毕后，提取液旋转蒸发除去石油醚，烘干至恒重，得到核桃油。

1.2.2 理化指标的测定

核桃中的脂肪测定按照GB 5009.6—2016 《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》进行；脂肪酸组成测定按照GB 5009.168—2016 《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》进行；蛋白质测定按照GB 5009.5—2010《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》进行。

1.2.3 数据处理

利用Excel 2007建立核桃经济性状的原始数据表，运用SPSS17.0软件进行统计分析，SPSS19.0 进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 云南核桃主要栽培品种蛋白质含量分析与评价

2.1.1 蛋白质含量变异分析(见表2)

由表2可知，所测定的22个品种核桃中蛋白质含量的平均值为14.25%。蛋白质含量最高的为‘华宁大白壳’，为21.21%，显著高于其他品种；‘胜勇’蛋白质含量最低，仅为10.93%。‘圆菠萝’‘红河2号’和‘晚龙’蛋白质含量相近，仅次于‘华宁大白壳’；‘华宁大砂壳’‘漾早香’和‘胜勇’在所测定的22个品种中蛋白质含量较低。22个品种核桃的蛋白质含量变异系数在0.05%～8.50%，其中，‘漾早香’变异系数最大，为8.50%，表明‘漾早香’蛋白质含量差异大；‘华宁大砂壳’变异系数最小，为0.05%，表明‘华宁大砂壳’蛋白质含量差异小，该品种蛋白质含量具有一定的遗传稳定性。

表2 22个品种核桃蛋白质含量变异分析 %

注：蛋白质含量以“平均值±标准差”表示，数字后不同字母表示差异显著性。

2.1.2 蛋白质含量多样性及其聚类分析

对22个品种核桃的蛋白质含量的多样性分析发现，12个品种蛋白质含量在14.0%以上，达到GB/T 20398—2006 《核桃坚果质量等级》中国家特级水平，在所测试样中所占比例最大(达54.55%)，代表品种有‘漾濞泡核桃’‘漾江1 号’‘漾杂二号’‘剑丰’‘桐子果’‘晚龙’‘圆菠萝’‘假茶’‘永11 号’‘三台’‘华宁大白壳’和‘红河2号’；蛋白质含量在12.0%～14.0%的样品有6个，占测定总数的27.27%，达到GB/T 20398—2006 《核桃坚果质量等级》中国家Ⅱ级标准，代表品种有‘漾杂一号’‘宁香’‘香茶’‘细香’‘姚新’和‘娘青’；蛋白质含量在10.0%～12.0%的样品有4个，占测定总数的18.18%，达到GB/T 20398—2006《核桃坚果质量等级》中国家Ⅲ级标准，代表品种有‘漾早香’‘胜勇’‘胜霜’和‘华宁大砂壳’。

对22个品种核桃的蛋白质含量进行聚类分析，结果见图1。

图1 22个品种核桃蛋白质含量聚类图

由图1可知，在平方Euclidean距离等于10时，22个品种核桃被聚成三类：‘晚龙’‘红河2号’‘圆菠萝’和‘华宁大白壳’的蛋白质含量较高而聚为一类；‘漾江1号’‘假茶’‘三台’‘永11 号’‘细香’‘娘青’‘宁香’‘漾濞泡核桃’‘漾杂二号’‘桐子果’和‘剑丰’的蛋白质含量表现中等而聚为一类；‘胜勇’‘华宁大砂壳’‘漾早香’‘漾杂一号’‘香茶’‘胜霜’和‘姚新’的蛋白质含量较低而聚为一类。

综上，核桃蛋白质含量的差异，不仅是不同品种间蛋白质含量的差异，同一品种内同样存在差异。不同品种间蛋白质含量的差异不仅来自品种特性的差异，产地的地理环境和气候因素都会综合影响核桃蛋白质的含量；同一品种核桃蛋白质含量的差异主要来自于产地的地理环境和气候因素的综合影响。

2.2 云南核桃主要栽培品种脂肪含量及脂肪酸组成评价

2.2.1 脂肪及脂肪酸含量(见表3)

由表3可知，云南22个核桃主要栽培品种脂肪含量平均为66.19%，最高为‘永11号’，脂肪含量为69.86%，最低为‘晚龙’，脂肪含量为59.40%，其中约有75%的供试品种核桃脂肪含量达到GB/T 20398—2006 《核桃坚果质量等级》中国家特级标准。22个品种核桃脂肪酸含量范围分别为棕榈酸4.13%～7.66%、硬脂酸1.95%～3.77%、油酸14.59%～34.19%、亚油酸50.38%～64.45%、亚麻酸4.56%～11.20%。所测定的试样中，亚油酸含量最高为‘圆菠萝’，油酸含量最高为‘娘青’，亚麻酸含量最高为‘漾杂一号’。

表3 22个品种核桃脂肪及脂肪酸含量 %

2.2.2 脂肪及脂肪酸含量的变异与相关性分析(见表4、表5)

表4 22个品种核桃脂肪及脂肪酸含量变异分析 %

表5 22个品种核桃脂肪酸含量相关性分析

注：*，显著相关(P<0.05)；**，极显著相关(P<0.01)。

由表4可知，在测定的7种脂肪酸中，亚麻酸的变异系数最大，为23.39%，其次为油酸、花生油酸、硬脂酸、花生酸、棕榈酸，变异系数分别为22.45%、21.87%、18.85%、18.59%、13.84%，亚油酸的变异系数最小，为7.20%。因此，22个核桃品种亚油酸具有一定的稳定性，而油酸及亚麻酸可选择范围广，具有不稳定性。22个核桃品种脂肪含量变异系数较小，为3.87%。

由表5可知：棕榈酸与油酸、花生油酸呈极显著负相关，相关系数分别为-0.562、-0.804，与亚麻酸呈显著正相关，相关系数为0.510；花生酸与硬脂酸呈极显著正相关，相关系数为0.717；油酸与亚油酸、亚麻酸呈极显著负相关，相关系数分别为-0.893、-0.650。

2.2.3 脂肪酸组成的主成分分析

主成分分析可以有效比较不同品种间核桃脂肪酸综合质量，对优良品种的选择及开发利用有较大的应用价值。对云南核桃主要栽培品种脂肪酸进行主成分分析，结果见表6。

表6 22个品种核桃脂肪酸组成主成分分析结果

由表6可知，前3个主成分的累积贡献率达到86.768%，基本包括了全部脂肪酸具有的信息，因此可以将原来的7种脂肪酸转化为3个主成分。以上3个主成分的载荷值为正值且较大，表明此指标对该主成分的正向影响越大；载荷值为负值且较大，表明此指标对该主成分的负向影响越大。第1主成分包括棕榈酸、油酸和亚麻酸3个脂肪酸指标变量；第2主成分包括硬脂酸和花生酸2个脂肪酸指标变量；第3主成分包括亚油酸1个脂肪酸指标变量。

通过构建综合评价模型计算得到各品种综合得分值(C值)，见表7。由表7可知，‘漾杂一号’综合得分最高，油脂综合评价最好，而‘娘青’综合得分最低，油脂综合评价最差。

表7 综合得分值及排序

续表7

品种第1成分分值第2成分分值第3成分分值C值排序胜勇26.861-13.69025.88911.44712胜霜25.965-11.54024.38511.45511圆菠萝36.396-15.62731.04315.7333香茶24.358-12.54624.28110.46614红河2号13.951-7.96616.9646.23921三台21.630-11.18923.0129.50316华宁大砂壳21.086-11.17322.5999.21318漾濞泡核桃14.303-7.46317.8426.66920永11号25.863-11.45924.87811.5129娘青11.717-8.88417.5685.11822晚龙21.207-13.06525.9249.22917剑丰36.770-15.56727.84915.4176

2.2.4 云南核桃主要栽培品种脂肪酸酸组成聚类分析(见图2)

图2 云南核桃主要栽培品种脂肪酸组成聚类图

由图2可知，当平方Euclidean距离等于10时，可将22个品种核桃依据脂肪酸组成分为3组：第1组包括‘桐子果’‘胜勇’等10个中等油酸核桃品种；第2组包括‘漾濞泡核桃’‘红河2号’‘漾杂二号’和‘娘青’4个高油酸、低亚油酸核桃品种；第3组中‘漾杂一号’因其相对低油酸、高亚油酸和高亚麻酸而独为第3组中一个亚组，而‘宁香’‘细香’‘华宁大白壳’等7个高棕榈酸核桃品种聚于一组。

3 结 论

22个不同品种核桃蛋白质含量差异较大，蛋白质含量平均值为14.25%，总体上达到GB/T 20398—2006 《核桃坚果质量等级》中国家Ⅲ级标准。蛋白质含量最高的为‘华宁大白壳’，为21.21%，‘胜勇’蛋白质含量最低，为10.93%。22个品种核桃蛋白质‘漾早香’变异系数最大，为8.50%，表明该品种蛋白质含量差异大；‘华宁大砂壳’变异系数最小，为0.05%，表明其蛋白质含量具有一定的遗传稳定性。

云南核桃22个主要栽培品种脂肪含量平均为66.19%，最高为‘永11号’，脂肪含量为69.86%，最低为‘晚龙’，脂肪含量为59.40%，而油脂中主要脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸和棕榈酸，亚油酸含量均大于50%，亚油酸含量最高为‘圆菠萝’，油酸含量最高为‘娘青’，亚麻酸含量最高为‘漾杂一号’。

22个云南主栽核桃品种中棕榈酸与油酸、花生油酸呈极显著负相关，相关系数分别为-0.562、-0.804，与亚麻酸呈显著正相关，相关系数为0.510；花生酸与硬脂酸呈极显著正相关，相关系数为0.717；油酸与亚油酸、亚麻酸呈极显著负相关，相关系数分别为-0.893、-0.650。22个云南主栽核桃品种油脂主成分分析结果综合得分最高为‘漾杂一号’，其次为‘宁香’和‘圆菠萝’。