20种新鲜核桃脂肪酸与卵磷脂品质分析

晏梦溪 徐珂鹏 宋 杰 李忠军

(1. 四川省轻工业研究设计院有限公司，四川 成都 610081；2. 国家轻工业食品质量监督检测成都站，四川 成都 610081；3. 工信部食品企业质量安全检测技术示范中心，四川 成都 610081)

核桃(JuglansregiaL.)，又称胡桃、羌桃，是世界著名的“四大干果”之一[1]。中国是世界上核桃起源地之一，四川是中国核桃种植生产大省。自20世纪60年代开始，四川陆续从云南、辽宁、新疆等地引进优良品种，并利用省外优良品种与四川本地乡土品种杂交得到了一批四川优良核桃品种[2]。

近年来，关于核桃的研究大多集中在干核桃中，包括对核桃本身品质研究[3-5]、油脂营养价值研究[6-7]、品种选育育种研究[8-9]方面，而关于新鲜核桃的报道较少，对新鲜核桃卵磷脂的研究更是鲜有涉及。有相关研究表明，新鲜核桃的营养价值高于干核桃[10]，其最佳的贮藏温度为-7～-5 ℃[11]。并且，核桃的不饱和脂肪酸成分不仅有利于青少年神经心理发展[12]，同时对妊娠糖尿病患者的糖代谢和脂质代谢也具有有益影响[13]。卵磷脂是除蛋白质、维生素以外的“第三营养素”，是生命和健康的必需物质，同样肩负着细胞的能量代谢、营养代谢、信息传递等重要功能，国内外对卵磷脂的开发与研究现大多集中于大豆和蛋黄[14]，有相关报道[15]称，植物性卵磷脂在菠菜、土豆、胡萝卜、苹果中的含量范围为0.09～0.30 g/100 g，目前市场上的大豆卵磷脂存在着供不应求且纯度低的问题。核桃卵磷脂不仅可以作为商品卵磷脂的新来源，而且可以丰富市售卵磷脂的种类，还能提高核桃的附加值。因此，研究拟选取20种具有代表性的四川成都优良新鲜核桃，通过相关性分析和聚类分析，比较新鲜核桃中脂肪酸、卵磷脂的种类及含量的相关性，以期为四川成都地区核桃资源开发和综合利用提供可靠支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

20种新鲜核桃(见表1)：于2020年10日采自四川省成都市核桃示范种植园中。采摘时选取色泽一致、大小均一，单颗重量为(28±3) g，无病虫害和机械损伤的果实，采收后进行脱皮、清洗、晾干表面水分，在-2～0 ℃条件下预冷24 h后运输回四川省轻工业研究设计院有限公司内，装入核桃保鲜袋，于冷库进行-7～-5 ℃冷冻贮藏，备用;

表1 20种新鲜核桃信息

脂肪酸甘油三酯标准品、单个脂肪酸甲酯标准溶液：纯度>99%，上海甄准生物科技有限公司；

37种混合脂肪酸甲酯标准品：纯度96.9%～99.9%，上海甄准生物科技有限公司；

焦性没食子酸、乙醇(95%)、盐酸、乙醚、石油醚(沸程30～60 ℃)、氢氧化钠、三氟化硼甲醇溶液(浓度为15%)、氯化钠、无水硫化钠、氢氧化钾、硫酸氢钠：分析纯，上海国药集团化学制剂有限公司；

甲醇、正庚烷、异辛烷：色谱纯，上海国药集团化学制剂有限公司；

1.1.2 主要仪器设备

气相色谱仪：7890B型，安捷伦科技有限公司；

高效液相色谱仪：LC-20AT型，安捷伦科技有限公司；

水浴锅：DZKW-4型，北京中兴伟业仪器有限公司；

分析天平：JJ100B型，常熟市双杰测试仪器厂；

电子天平：JJ3000型，常熟市双杰测试仪器厂；

离心机：TGL-16C型，上海安亭科学仪器厂；

旋转蒸发仪：RE-52CS型，上海贤德实验仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 核桃脂肪酸组成及含量测定 脂肪酸测定参照 GB 5009.168—2016，试样经水解—乙醚溶液提取其中的脂肪后，生成脂肪酸甲酯，经毛细管柱气相色谱分析，外标法定量测定脂肪酸含量。

取单个脂肪酸甲酯标准溶液和脂肪酸甲酯混合标准溶液分别注入气相色谱仪，对色谱峰进行定性。气相色谱分析条件：毛细管色谱柱(聚二氰丙基硅氧烷强极性固定相，100 m×0.25 mm×0.2 μm)；进样器温度270 ℃；检测器温度280 ℃；程序升温：初始温度100 ℃，保持2.5 min，升温速率10 ℃/min，升到180 ℃保持6 min，升温速率1 ℃/min，升到200 ℃，保持20 min，升温速率4 ℃/min，升到230 ℃保持10 min；载气为氮气；分流比100∶1；进样体积1.0 μL。以脂肪酸保留时间定性，采用外标法进行定量。

1.2.2 核桃卵磷脂含量测定 根据文献[16]，修改如下：准确称取核桃试样5 g(精确到0.001 g)，置于50 mL离心管中，加入甲醇约10 mL，用高速分散均质机均质2 min，然后将样品转移至25 mL容量瓶中，超声30 min，待冷却至室温，用甲醇定容至刻度摇匀，过微孔滤膜(0.45 μm)，供液相色谱仪分析。

高效液相色谱分析条件：C18色谱柱(5 μm×250 mm×4.6 mm)；流动相为甲醇；流速0.8 mL/min；柱温35 ℃；进样量10 μL；检测波长205 nm。

按式(1)计算核桃中卵磷脂含量。

(1)

式中：

X——试样中待测物含量，%；

c——从标准曲线中读出的样液中各待测物浓度，mg/L；

V——样液最终定容体积，mL；

m——试样溶液所代表的质量，g；

f——稀释倍数。

1.2.3 数据处理 所有数据采用Excel和SPSS 21软件进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 核桃脂肪酸组成及含量

由表2可知，20种新鲜核桃的主要脂肪酸组成成分一致，分别是棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、顺-11-二十碳烯酸，不同种类新鲜核桃脂肪酸含量具有显著性差异(P<0.05)。饱和脂肪酸含量为9.09%～12.90%，变异系数为8.92%，不饱和脂肪酸含量为87.10%～90.91%，变异系数为1.07%，说明四川成都核桃脂肪酸含量变异系数小，较稳定。油酸含量最高的品种是“陇南15号”，29.13%；亚油酸、花生酸、顺-11-二十碳烯酸含量最高的品种均是“广丰1号”，分别为63.040%，0.163%，0.274%，脂肪酸组分以油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸为主。卵磷脂变异系数相对较小，为11.12%，卵磷脂含量最高的品种是“西洛3号”，0.457 g/100 g。结果表明：花生酸的变异系数最大，27.84%，亚油酸的变异系数最小，5.76%；“孝核1号”的不饱和脂肪酸含量显著高于其他品种(P<0.05)，总量达90.91%，“广丰1号”的亚油酸和顺-11-二十碳烯酸的含量均显著高于其他品种(P<0.05)。

表2 20种新鲜核桃脂肪酸和卵磷脂组成及含量†

2.2 核桃脂肪酸和卵磷脂相关性分析

20种新鲜核桃脂肪酸、卵磷脂之间存在一定相关性。如表3所示，卵磷脂含量与硬脂酸、油酸含量呈极显著负相关(P<0.01)，与亚油酸含量呈极显著正相关(P<0.01)，与花生酸呈显著负相关(P<0.05)；顺-11-二十碳烯酸含量与花生酸含量呈极显著正相关(P<0.01)；亚麻酸含量与硬脂酸和油酸含量呈极显著负相关(P<0.01)；亚油酸含量与油酸含量呈极显著负相关(P<0.01)；油酸含量与棕榈酸含量呈极显著负相关(P<0.01)。由相关性分析结果可知，20种新鲜核桃中卵磷脂含量与脂肪酸含量有较高的关联性，其中，与张莹莹等[17]的研究结果一致的是：与脂肪酸组分中不饱和脂肪酸关联程度较高。因此，在选育优质卵磷脂核桃资源时，应着重考虑不饱和脂肪酸的含量，优先考虑亚油酸含量较高，硬脂酸含量较低的核桃品种。

表3 指标相关性分析†

2.3 聚类分析

为进一步研究20种新鲜核桃脂肪酸和卵磷脂的特性，将指标数据进行标准化转换后，采用欧式距离离差平方和方法进行系统聚类，结果如图1和表4所示。欧式距离为15时，可将20种核桃分为3类，第Ⅰ类包含6种核桃，广丰2号、扎71、广丰1号、新早丰、中林5号和川早2号，这类核桃不饱和脂肪酸中的亚油酸、顺-11-二十碳烯酸平均含量显著高于其他两类核桃(P<0.05)，平均含量分别为61.32%，0.25%；第Ⅱ类包含7种核桃，南核1号、西扶1号、温185、扎346、西林3号、孝核1号和西洛3号，这类核桃的卵磷脂平均含量为4.07%，显著高于其他两类核桃(P<0.05)，饱和脂肪酸中的硬脂酸、花生酸平均含量显著低于其他两类核桃(P<0.05)；第Ⅲ类包含7种核桃，青川1号、元源早、川早1号、陇南15号、旺核2号、盐源早和鲁光，这类核桃不饱和脂肪酸中的油酸平均含量为26.53%，显著高于其他两类核桃(P<0.05)，卵磷脂平均含量显著低于其他两类核桃(P<0.05)；另外，这3类核桃的亚麻酸含量无显著差异。因此，选育和栽培优质核桃油脂资源时，优先选择第Ⅰ类或第Ⅲ类核桃品种；选育和栽培高卵磷脂含量的核桃资源时，可以选择第Ⅱ类核桃品种。

图1 脂肪酸和卵磷脂含量的聚类分析

表4 3类核桃数据统计比较†

3 结论

对四川成都地区20种新鲜核桃的主要脂肪酸研究表明：不同种类新鲜核桃脂肪酸组成成分基本一致，但含量均有差异，油酸含量最高的品种是陇南15号；亚油酸、花生酸、顺-11-二十碳烯酸含量最高的品种均是广丰1号；卵磷脂变异系数相对较小，含量最高的品种是西洛3号。相关性分析研究表明：20种核桃卵磷脂含量与脂肪酸含量有较高的关联性，并且脂肪酸组分中不饱和脂肪酸关联程度较高。聚类分析研究表明：在欧式距离为15时，可将20种核桃分为3类，第Ⅰ类和第Ⅲ类核桃品种的脂肪酸品质较好，第Ⅱ类核桃的卵磷脂含量较高。综上所述，陇南15号、广丰1号是油脂质量相对较好的新鲜核桃品种资源；西洛3号是卵磷脂含量相对较高的新鲜核桃品种资源。