太行山地区6种核桃的氨基酸品质研究

尹佳欣 黄雅涓 宋智勇 王舜 刘晨 邓健康

摘要：以太行山地区的6种核桃为研究对象，采用柱前在线衍生—高效液相色谱法测定其中氨基酸的种类和含量，并采用主成分分析和聚类分析法进行综合评价。结果表明：核桃中含6种必需氨基酸和8种非必需氨基酸，总氨基酸平均含量为16.22 g/100 g;不同品种核桃的氨基酸含量有较大差异，绿岭、清香的氨基酸含量较高;主成分分析和聚类分析能够反映出不同品种核桃氨基酸成分的差异。

关键词：核桃;氨基酸;种类;含量

中图分类号：TS255.7;TS201.4    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）05-0026-04

核桃是世界四大干果之一，我国是世界上最大的核桃生产国和消费国，太行山地区、新疆地区和云南地区是我国三大优质核桃产地。核桃仁中含有丰富的脂质和蛋白质，而核桃蛋白中除了含有8种人体必需氨基酸外，鲜味氨基酸、甜味氨基酸和芳香氨基酸等含量也十分丰富。本课题对太行山地区不同品种核桃间的氨基酸差异进行研究。采用高效液相色谱法测定6个品种核桃的氨基酸含量，利用主成分分析、聚类分析等统计方法对氨基酸品质进行评价，旨在为太行山特色核桃品种的品质评价与综合利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

绿岭核桃、辽系核桃、清香核桃：购于河北保定市;香玲核桃：购于山西运城市;棉核桃：购于河北邯郸市;东岗核桃：购于河南安阳市。

天冬氨酸、丝氨酸、脯氨酸：美仑生物科技有限公司;谷氨酸、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸：天津市光复精细化工研究所;门冬酰胺、谷氨酰胺、正缬氨酸、羟脯氨酸、肌氨酸：阿拉丁控股集团有限公司;组氨酸：上海麦克林生化科技有限公司;甘氨酸：天津市大茂华学试剂厂。

磷酸氢二钠、无水四硼酸钠：优级纯;甲醇、乙腈：色谱纯;水：超纯水。

1.2 仪器与设备

A11型分析用研磨机：德国艾卡仪器有限公司;SHZ-DIII型循环水真空泵：上海力辰邦西仪器公司;DHG-9030A型电热鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司;N-1300D-W型旋转蒸发仪：日本东京理化器械株式会社;安捷伦1260型高效液相色谱仪（配备G7129A型自动进样器和G7115A型二极管阵列检测器）：美国安捷伦科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理 核桃样品前处理参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》中的方法。核桃仁用研磨机粉碎后，于-80 ℃保存。称取0.1 g粉碎的核桃样品，置于25 mL水解管内，加入6 mol/L的盐酸溶液10 mL和苯酚3滴。重复抽真空—充入氮气3次。将封口水解管置于110 ℃的烘箱内水解22 h，过滤后用水定容至50 mL。将水解液旋蒸至干，用初始流动相溶解后，再用0.22 μm滤膜过滤后上机分析。

1.3.2 色谱检测 在线柱前衍生程序使用自动进样程序完成。吸取0.4 mol/L的硼酸盐缓冲液（pH值10.2）2.5 μL与样品1.0 μL混合，再吸取10 mg/mL的OPA溶液0.5 μL，2.5 mg/mL的FMOC溶液0.4 μL，稀释剂（流动相A，含0.4%磷酸）32 μL，混合后进样。

色谱柱：安捷伦Proshell HPH-C18色谱柱（4.6 mm×100 mm，2.7 μm）;流速：1.5 mL/min;柱温：40 ℃。流动相A：10 mmol/L磷酸氢二钠—无水四硼酸钠的缓冲溶液（pH值8.2）;流动相B：甲醇∶乙腈：水=45∶45∶10。检测波长：338 nm，带宽10 nm，参比波长390 nm，带宽20 nm。梯度程序（流动相A）：0～0.35 min，98%—98%;0.35～13.40 min，98%—43%;13.40～13.50 min，43%—0%;13.50～15.70 min，0%—0%;15.70～15.80 min，0%—98%;15.80～18.00 min，98%—98%。

1.3.3 标准曲线 用初始流动相溶解，配成浓度为25 mmol/L的氨基酸混合标准溶液，浓度范围分别为0.05，0.10，0.25，0.50，1.00 mmol/L。以峰面积为纵坐标、以氨基酸浓度为横坐标绘制标准曲线，得出22种氨基酸的线性回归方程和相关系数。

2 结果与分析

2.1 氨基酸种类与线性关系

对22种氨基酸混合标准溶液进行测定，从338 nm处的色谱图可以看出，19种氨基酸基本可以实现基线分离（如图1所示）。1～19分别为天冬氨酸、谷氨酸、门冬酰胺、丝氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、甘氨酸、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、正缬氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸。

22种氨基酸的标准曲线线性关系较好（见表1）。

2.2 核桃中的氨基酸种类及含量

6个品种核桃的氨基酸含量测定结果见表2。

由表2可知：1） 6个品种核桃均检测出14种氨基酸，其中包括6種必需氨基酸和8种非必需氨基酸，不同品种核桃之间氨基酸总量和必需氨基酸含量存在较大差异。2） 从氨基酸总量来看，变化范围为13.38～17.77 g/100 g，平均为16.22 g/100 g，其中绿岭氨基酸总量最高、达17.77 g/100 g，东岗厚皮氨基酸总量最低。3） 从必需氨基酸含量来看，变化范围为3.01～4.80 g/100 g，其中棉核桃必需氨基酸含量最高、占其氨基酸总量的30.51%，东岗厚皮必需氨基酸含量最低、仅占其氨基酸总量的22.50%。4） 在检测到的14种氨基酸中，谷氨酸含量最高、为3.47 g/100 g，其次为脯氨酸、天冬氨酸、精氨酸，丙氨酸含量最低、为0.43 g/100 g。

2.3 氨基酸主成分分析和聚类分析

对氨基酸含量进行总方差分析，结果见表3。

由表3可知：前两个主成分的累计贡獻率达到99%以上，可以描述6个品种核桃中氨基酸的总体水平。

将6个品种核桃中14种氨基酸含量作为变量进行系统聚类分析，结果如图2所示。

由图2可以看出：14种氨基酸分为3类，其中脯氨酸为一类，异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸为一类，其余的氨基酸归为一类。

3 结论

通过试验得出：太行山6个品种核桃的氨基酸种类丰富，包括6种必需氨基酸和8种非必需氨基酸，氨基酸总量平均为16.22 g/100 g;不同品种核桃的氨基酸总量有较大差异，绿岭、清香氨基酸总量较高;同一品种核桃的14种氨基酸含量有较大差异，不同品种核桃的14种氨基酸含量也有较大差异;主成分分析和聚类分析方法能够反映不同品种核桃的氨基酸成分差异，简化了核桃氨基酸品质评价过程，可用于太行山特色核桃品种的品质评价与综合利用。

参考文献

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Study on Amino Acid Quality of 6 Varieties of Walnuts in Taihang Mountain

YIN Jiaxin， HUANG Yajuan， SONG Zhiyong， WANG Shun， LIU Chen， DENG Jiankang*

（College of Life Science， Hengshui University， Hengshui Hebei 053000， China）

Abstract： In this study， 6 varieties of walnuts from Taihang Mountain were used as the research objects. The types and contents of amino acids in walnuts were determined by on-line automated pre-column derivatization and high performance liquid chromatography. The comprehensive evaluation was conducted by principal component analysis and cluster analysis. The results showed that： Walnut contains 6 essential and 8 non-essential amino acids， with an average total amino acids of 16.22 g/100 g; The contents of amino acids in different varieties of walnuts were significantly different， and those in Lüling and Qingxiang were higher; The results of principal component analysis and cluster analysis could reflect the difference of amino acid composition among different varieties of walnut.

Key words： walnut; amino acid; variety; content