18种市售坚果脂肪酸组成的比较分析及营养评价

刘振雷 朱煜康 楼乔明 黄 涛 张进杰 杨文鸽

(宁波大学食品与药学学院，宁波 315800)

坚果又称干果或壳果，是常见的市售休闲食品，其油脂质量分数30%～60%，富含油酸(C18∶1n-9)和亚油酸(C18∶2n-6)等不饱和脂肪酸以及蛋白质、多酚、黄酮和微量元素等多种营养成分，具有健脑益智、延缓衰老、预防心脑血管疾病等功效[1-3]。我国自古就有食用坚果的传统，且《神农本草经》和《本草纲目》等古籍将核桃、榛子、杏仁等坚果列为补气养血、延年益寿的上品。随着我国居民生活水平提高，坚果作为营养补充的休闲食品日益受到欢迎，坚果摄入量亦呈逐年递增趋势。同时，随着全球经贸往来日益频繁，我国进口坚果的种类和数量不断增加，并广受消费者喜爱。

消费者对脂肪酸的营养功能日益关注，且更加注重合理的脂肪酸摄入比例。中国营养学会建议在膳食总脂肪供能20%～30%前提下，人体膳食脂肪酸摄入比值SFA∶MUFA∶PUFA为1∶1∶1；且联合国粮农组织(FAO)推荐日常膳食中多不饱和脂肪酸n-6/n-3比例为(5～10)∶1[4-6]。同时，流行病学调查和营养学研究表明，适当增加坚果摄入量，能有效调节血脂，预防心血管疾病，提高免疫力，降低糖尿病、癌症等疾病的发病率[7，8]。坚果中油脂和不饱和脂肪酸含量高，且不同坚果中油酸、亚油酸和亚麻酸等脂肪酸组成差异较大；过多食用高脂且脂肪酸比例不符合营养需求的坚果，将对健康产生不利影响。

目前，国内外在坚果成分及营养方面已有诸多文献报道，但对市售坚果的脂肪酸组成及营养评价的综合比较分析鲜见报道。因此，对18种市售坚果的油脂含量和脂肪酸组成进行测定，并对脂肪酸进行营养评价和聚类分析，以期为坚果的营养评价、选购食用、油脂产品开发和综合利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

澳洲坚果(Macadamiaintegrifoliaseed，别名：夏威夷果)、开心果(Pistaciaveraseed)、腰果(Anacardiumoccidentaleseed)、香榧籽(Torreyagrandisseed)、象牙松籽(Pinusgerardianaseed，别名：巴西松子)、巴旦木(Amygdaluscommunisseed，别名：扁桃仁)、山核桃(Caryacathayensisseed)、红松籽(Pineskoraiensisseed)、打瓜籽(Citrulluslanatusseed，别名：西瓜子)、花生(Arachishypogaeaseed)、葵花籽(Helianthusannuusseed)、核桃(Juglansregiaseed)、薄壳山核桃(Caryaillinoinensisseed，别名：碧根果)、瓜蒌籽(Trichosantheskirilowiiseed)、南瓜籽(Cucurbitamoschataseed)、巴西坚果(Bertholetiaexcelssaseed，别名：鲍鱼果、沙漠果)、杏仁(Prunusdulcisseed)和榛子(Corylusavellanaseed)；37种脂肪酸甲酯混合标准品；氢氧化钾、无水硫酸钠、硅藻土、甲醇和正己烷等分析纯。

1.2 仪器与设备

玻璃层析柱(30 mm × 100 mm，ID. 26 mm)，JYS-M01型磨粉机，RV-10型旋转蒸发仪，7890B型气相色谱仪和5977A型质谱仪。

1.3 试验方法

1.3.1 原料预处理

坚果于50 ℃烘箱干燥至恒重，将干燥后的坚果及去壳后的种仁分别称重，计算坚果单粒质量及出仁率；并用磨粉机将种仁粉碎均匀，经40目过筛，储藏于4 ℃冰箱中备用。

1.3.2 油脂含量测定

参考韩菊等[9]方法，并略有改动。称取1 g硅藻土-CaHPO4⋅2H2O混合物(9∶1)置于层析柱底部。称取1 g粉碎的坚果种仁粉末，加入4 g无水硫酸钠，充分研磨；再加入2 g硅藻土继续研磨成均匀、自由流动的粉末，并转移到层析柱中压实。取50 mL正己烷加入到层析柱中，将样品粉末浸提10 min，之后在常压条件下按2 mL/min流速进行柱层析，层析结束后，固定相中残留的正己烷采用加压方式流出。收集正己烷洗脱液，经减压浓缩，于105 ℃干燥至恒重，并按公式计算坚果种仁的油脂质量分数。

1.3.3 甲酯化衍生

取10 mg坚果种仁油脂，加入1 mL 2.0 mol/L KOH-甲醇溶液，室温振荡反应5 min；之后依次加入1 mL饱和氯化钠溶液和1 mL正己烷，振荡萃取后于5 000 r/min离心2 min，取正己烷层，经无水硫酸钠干燥，用于GC-MS分析。

1.3.4 脂肪酸分析

色谱条件：HP-INNOWax毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，进样口温度250 ℃，检测器温度250 ℃；升温程序：初始温度140 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升至210 ℃，保持4 min；进样量1.0 μL，分流比20∶1；以氦气为载气，载气流量1 mL/min，溶剂延迟时间：3 min。

质谱条件：GC-MS接口温度250 ℃，EI离子源，离子源温度230 ℃，电离能量70 eV，质量扫描范围：m/z50～500 u。

1.3.5 脂肪酸营养评价[10,11]

通过计算坚果中饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)的含量与比值对坚果脂肪酸的营养进行评价，并按公式计算坚果脂肪酸致动脉粥样硬化指数(atherogenic index，AI)和血栓形成指数(thrombogenic index，TI)，以评估坚果脂肪酸对人体心血管疾病发生的影响。

1.4 数据处理

坚果单粒质量和出仁率平行测定10次，其他指标平行测定3次，数据以平均值表示。通过SPSS 22.0软件对数据进行统计分析，采用单因素方差分析法(ANOVE)进行显著性检验，并采用Duncan法进行单因素多重比较分析，P<0.05为差异显著；同时对坚果脂肪酸进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 油脂含量

18种市售坚果的基本情况和油脂质量分数列于表1。18种市售坚果的出仁率为37.31%～78.66%，种仁油脂质量分数为43.15%～63.70%，且澳洲坚果、山核桃、核桃、薄壳山核桃和巴西坚果的种仁油脂质量分数均在60%以上，表明市售坚果种仁富含油脂，具有很高的油脂开发潜力。

表1 18种市售坚果的出仁率和油脂质量分数

表2 18种市售坚果的脂肪酸组成

2.2 脂肪酸组成

18种市售坚果脂肪酸经气相色谱-质谱分析，其结果列于表2。从表2可知，18种市售坚果的脂肪酸组成具有一定共性，均以油酸(C18∶1n-9，8.05%～84.60%)和亚油酸(C18∶2n-6，1.27%～76.23%)为主，两者占总脂肪酸质量分数的58.22%～94.74%；而棕榈酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)含量较低，分别仅为3.46%～15.05%和1.01%～13.85%；且α-亚麻酸(C18∶3n-3)含量普遍较低，除薄壳山核桃(1.48%)、山核桃(1.97%)和核桃(12.14%)外，其他坚果中α-亚麻酸含量均低于0.50%。

同时，18种市售坚果脂肪酸组成具有一定特性，其中澳洲坚果富含棕榈油酸(C16∶1n-7)，质量分数高达24.70%；香榧籽含有特征脂肪酸-金松酸(C20∶3 5c,11c,14c)，质量分数为8.44%；红松籽和巴西松籽含有特征脂肪酸-皮诺敛酸(C18∶3 5c,9c,12c)，质量分数分别为14.64%和0.45%；而瓜蒌籽中含有瓜蒌酸(C18∶3 9c,11t,13c)、α-桐酸(C18∶3 9c,11t,13t)和梓树酸(C18∶3 9t,11t,13c)等多种共轭亚麻酸异构体，总质量分数高达28.54%。

2.3 脂肪酸营养评价

油酸和亚油酸能有效降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量，有效预防血栓和动脉粥样硬化等心血管疾病；减少机体中的氧化应激产物，降低过度性炎症反应，有助于机体康复[12，13]。18种市售坚果普遍富含油酸和亚油酸，表明市售坚果具有较高的脂质营养价值，可作为有效的膳食来源补充人体所需的油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸。同时，澳洲坚果的棕榈油酸、香榧籽的金松酸、红松籽的皮诺敛酸和瓜蒌籽的共轭亚麻酸等特征脂肪酸能有效调节血脂、提高免疫力和预防多种慢性代谢疾病，具有广阔的健康食品开发潜力[14-17]。

18种市售坚果脂肪酸经分析鉴定后，对其进行营养评价，结果列于表3。坚果中饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)质量分数分别为4.84%～26.15%、8.17%～84.86%和1.38%～76.64%。在脂肪酸营养评价中，多不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸比值(P/S)是一个重要指标。从表3可知，18种市售坚果油脂中，除澳洲坚果、腰果和巴西坚果外，其他15种坚果的P/S比值均大于2，且瓜蒌籽(10.00)、红松籽(7.97)、核桃(7.93)、葵花籽(6.99)和象牙松籽(6.33)的P/S比值远大于2。现代医学实践证明：当油脂的P/S比值大于2 时具有降血脂功效，且比值越大，其降血脂功效越明显[18]。

不同脂肪酸具有不同的营养功能，合理的脂肪酸组成对机体的生长、发育及疾病防治具有重要意义。中国营养学会推荐人体膳食脂肪酸摄入比值SFA∶MUFA∶PUFA为1∶1∶1；而联合国粮农组织(FAO)推荐日常膳食中多不饱和脂肪酸n-6/n-3比值为(5～10)∶1[4-6]。从表3可知，18种市售坚果油脂中SFA、MUFA与PUFA比值较为接近推荐比值的仅有南瓜籽和巴西坚果，分别为0.52∶1.00∶1.47和0.94∶1.00∶1.66。同时，坚果油脂的多不饱和脂肪酸以n-6型的亚油酸为主，而n-3型的亚麻酸含量较低，致使坚果油脂的n-6/n-3比值较高，仅有核桃符合联合国粮农组织推荐的n-6/n-3比值。当今人类饮食中n-6 PUFA与n-3 PUFA比例已高达(10～30)∶1，过量的n-6 PUFA或过高的n-6/n-3比例易引发现代疾病，而较低n-6/n-3比例则有助于抗炎和抗癌[19]。因此，除澳洲坚果、香榧籽、红松籽和瓜蒌籽等含有特殊功能性脂肪酸外，核桃在多不饱和脂肪酸组成上更为平衡合理。

表3 18种市售坚果的脂肪酸营养评价

18种市售坚果的脂肪酸致动脉粥样硬化指数(AI)和血栓形成指数(TI) 分别为0.04～0.20和0.10～0.69，远低于羊肉、牛肉和猪肉(AI分别为1.00、0.72、0.60；TI分别为1.58、1.06、1.37)，表明坚果脂肪酸不饱和度高，具有降血脂、软化血管、抑制血栓和动脉粥样硬化形成等功效[11，20]。

2.4 脂肪酸聚类分析

以18种市售坚果脂肪酸为变量、以平方欧氏距离为度量准则、以组间连结法为组群合并准则，用SPSS 22.0软件对坚果脂肪酸进行系统聚类分析，结果见图1。

图1 18种市售坚果脂肪酸组成的聚类分析图

由图1可知：树状图在距离尺度为7时可分成5大类，其中澳洲坚果、瓜蒌籽和打瓜籽均各自单列一类，表明上述3种坚果的脂肪酸组成与其他坚果存在较大差异；同时，其余15种坚果又可分为两大类：巴旦木(油酸和亚油酸总质量分数为92.37%，油酸与亚油酸比值为3.28)、杏仁(93.04%，3.28)、山核桃(90.12%，3.39)、薄壳山核桃(89.22%，2.36)、腰果(74.14%，3.35)和榛子(90.74%，7.95)为第一大类，该类坚果油脂的脂肪酸组成具有相似性，且为油酸型油脂；开心果(85.07%，1.26)、花生(84.15%，1.34)、香榧籽(76.49%，0.96)、葵花籽(90.89%，0.43)、核桃(78.24%，0.31)、象牙松籽(89.58%，0.68)、南瓜籽(73.22%，0.68)、巴西坚果(73.22%，0.59)和红松籽(73.81%，0.58)为第二大类。第二大类坚果在距离尺度为5时可继续细分为两小组，其中第一小组为开心果、花生和香榧籽，该小组坚果为油酸-亚油酸型油脂；第二小组为葵花籽、核桃、象牙松籽、南瓜籽、巴西坚果和红松籽，该小组坚果为亚油酸型油脂。

同时，树状图距离越短，组内坚果的脂肪酸组成越相似。从图1可见，山核桃与薄壳山核桃在树状图中距离最短，两者的脂肪酸组成较为相似；而两者与核桃在树状图中距离较远，则脂肪酸组成差异较大。同理，巴旦木和杏仁的脂肪酸组成相似；开心果和花生的脂肪酸组成相似，象牙松籽和南瓜籽的脂肪酸组成相似。

3 结论

18种市售坚果富含油脂，油脂质量分数为43.15%～63.70%；坚果油脂普遍富含油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸，且澳洲坚果、香榧籽和瓜蒌籽含有棕榈油酸、金松酸和共轭亚麻酸等特殊功能性脂肪酸。坚果油脂的脂肪酸致动脉粥样硬化指数(AI)和血栓形成指数(TI)较低，具有调节血脂，降低血清胆固醇和预防动脉粥样硬化和血栓等心血管疾病的功效。经聚类分析，在距离尺度为7时，澳洲坚果、瓜蒌籽和打瓜籽的脂肪酸均可单列一类；其余15种坚果的脂肪酸大致可分为油酸型、油酸-亚油酸型和亚油酸型；且山核桃和薄壳山核桃、巴旦木和杏仁、开心果和花生、象牙松籽和南瓜籽的脂肪酸组成较为相似。坚果可作为油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸以及棕榈油酸、金松酸和共轭亚麻酸等功能性脂肪酸的重要膳食来源，具有良好的休闲食品和功能性油脂开发潜力。