新疆红仁核桃营养成分测定及营养价值评价

孙蕾，梁秋艳

新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院（乌鲁木齐 830011）

核桃（Juglans regiaL.）是世界上重要的木本油料树种，是一种具有丰富的脂肪酸、蛋白质和矿质元素等营养成分的优良干果类食品[1]，被誉为世界“四大干果”之王。不仅食用营养价值高，同时兼具较高的经济价值和药用价值[2-5]。核桃是新疆最具特色的传统果树种之一，种植面积和产量均位居全国前列，核桃产业也在新疆南疆各地州地区经济发展及乡村振兴中发挥重要作用，其独特的温带大陆性干旱气候、光照时间长、昼夜温差大、沙碱土条件极大程度上满足核桃生长环境要求。核桃已成为南疆核桃主产区的支柱性产业，核桃收入占农民收入的40%以上[6]。核桃产业凸显出品种老化、良种率低、竞争力相对较差的问题[7]。因此，调整核桃产业结构，提升核桃品质，进行转型升级多元化发展至关重要。

2015年红仁核桃由美国加州引种推广至国内[8]，其中新疆温宿县的红仁核桃生长较为集中，红仁核桃外壳比普通核桃硬度高，具有独特的营养，资源奇缺、市场前景广阔，但对其研究尚不多见。试验对新疆红仁核桃的粗脂肪、粗蛋白、脂肪酸组成、氨基酸及矿质元素等营养成分进行测定、评价，为新疆红仁核桃进一步深度开发和利用提供研究数据，解决普通核桃供过于求、销售价格低迷、经济效益不高的问题，推动新疆核桃产业提质增效，助力乡村振兴。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

红仁核桃（新疆阿克苏温宿县产），经烘干的核桃去壳打碎，制成均匀的待测试样。

混合氨基酸标准溶液（坛墨质检科技股份有限公司）；浓盐酸，苯酚，石油醚等（均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。

GC 2014气相色谱仪（日本岛津公司）；S433D型氨基酸分析仪（德国赛卡姆公司）；Optima 4300DV电感耦合等离子发射光谱仪（美国PE公司）；MARS-5微波消解仪（美国CEM公司）；索氏提取器（北京北玻公司）；旋转蒸发仪（德国IKA公司，RV10）。

1.2 方法

1.2.1 常规指标分析

按GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》测定核桃仁的水分；按GB 5009.6—2016《食品国家标准 食品中水分的测定》测定核桃仁粗脂肪含量；按GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》测定核桃仁粗蛋白含量；按GB 5009.8—2008《食品中蔗糖的测定》测定总糖、蔗糖含量。

1.2.2 脂肪酸分析

按GB/T 17376—2008《动植物油脂 脂肪酸甲酯制备》和GB/T 17377—2008《动植物油脂 脂肪酸甲酯的气相色谱分析》测定其脂肪酸组成及含量。

气相色谱条件：TR-WAS毛细管色谱柱（100 m×0.25 mm×0.20 μm），进样口温度270 ℃，进样量1.0 μL，升温程序为100 ℃保持1 min，以10 ℃/min升至180 ℃，以1 ℃/min升至200 ℃，以4 ℃/min升至230℃，保持30 min；检测器温度280 ℃；流速采用恒流模式，3.0 mL/min，分流比100︰1。

1.2.3 氨基酸分析

按GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》测定氨基酸组成及含量，氨基酸分析仪器条件：分析柱4.6 mm×60 mm，3 μm日立专用离子交换树脂；进样量30 μL；柱温50 ℃，反应柱柱温135 ℃；缓冲液流速0.400 mL/min，茚三酮流速0.350 mL/min。

1.2.4 矿质元素的测定

采用电感耦合等离子体发射光谱法测定矿质元素组成及含量，准确称0.5 g样品于聚四氟乙烯微波消解罐内，加入4 mL硝酸3，1.0 mL H2O2，微波消解，之后用超纯水定容至50 mL，待测。同时做空白试验。

电感耦合等离子发射光谱仪的条件：射频功率1 300 W，冷却气流量13.0 L/min，雾化气流量0.92 L/min，辅助流量0.70 L/min，采样深度7 mm，观测高度15 mm，溶液提升量0.80 mL/min。

2 结果与分析

2.1 常规营养成分分析

红仁核桃中水分、蔗糖、粗脂肪、总糖、粗蛋白含量分别为3.13%，10.55%，60.51%，2.5%和17.51%。

苏彦苹等[9]的研究结果显示新疆优系核桃仁蛋白质含量在13.38~19.70 g/100 g，其中研究较多、品质较好的“温185”“新新2”的蛋白在14 g/100 g以上，而该红皮核桃仁的粗蛋白在17.51 g/100 g，比白仁核桃的蛋白还高，可见红仁核桃蛋白含量可达到优系核桃品种的要求，同时也满足国家核桃坚果质量特级标准（蛋白质≥14%、仁含水率≤5%、脂肪≥65%）[10]。为深度开发植物蛋白资源，可将这些红仁核桃用于加工植物蛋白饮品等产品，提升附加值。

表1 红仁核桃中常规营养成分含量

2.2 脂肪酸组成

红仁核桃脂肪中有3种饱和脂肪酸（SFA），即棕榈酸、硬脂酸和花生酸，有2种单不饱和脂肪酸（MUFA），即油酸和花生一烯酸，有2种多不饱和脂肪酸（PUFA），即亚油酸和α-亚麻酸。红仁核桃的不饱和脂肪酸含量可达90.78%，接近新疆优系白仁核桃的不饱和脂肪酸含量（优系为91.94%~93.25%）。

红仁核桃油脂甲酯化后的色谱图见图1，脂肪酸成分含量见表2。红仁核桃油脂中主要含有9种脂肪酸，其中亚油酸含量高达为65.184%，油酸含量13.046%、α-亚麻酸含量12.377%，多不饱和脂肪酸含量为77.561%，单不饱和脂肪酸含量为13.223%，饱和脂肪酸含量为9.104%，不饱和脂肪酸含量占到90.784%，明显高于贾昌路等[11]研究的5种优质阿克苏地区白仁核桃的含量（新翠丰最高，达82.39%）。红仁核桃油脂营养丰富，具备营养保健油的特征。

图1 红仁核桃脂肪酸组成色谱图

表2 红仁核桃脂肪酸组成

表3 红仁核桃中氨基酸组分

2.3 氨基酸组成及营养价值评价

2.3.1 氨基酸组成

氨基酸构成动物、人体所需蛋白质及肽基本组成单位的一类有机小分子物质，具有多种生物活性，能使功能性食品发挥其食用和药用价值[12-14]。经过测定分析，红仁核桃中含16种氨基酸，种类丰富，其总含量（TAA）为16.81 g/100 g，其中谷氨酸和精氨酸含量较为丰富，含量均在1 g/100 g以上（见表4）。人体必需氨基酸（EAA，苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸）占总氨基酸（TAA）含量的28.31%，红仁核桃中未检测出必需氨基酸中的色氨酸（Trp）。红仁核桃中药效氨基酸（VAA）占总氨基酸含量74.24%，占氨基酸总量的比例较高，表明该种仁具有较高的药用和保健价值。其中谷氨酸和精氨酸含量较高，分别占总氨基酸的22.67%和15.94%。

表4 红仁核桃矿物质元素含量

红仁核桃中呈味氨基酸含量由多至少依次为甜味氨基酸、苦味氨基酸、酸味氨基酸、鲜味氨基酸。其中构成鲜味氨基酸的谷氨酸和天门冬氨酸是两种主要呈现鲜味的游离氨基酸[15]，含量达到5.55 g/100 g，甜味氨基酸有甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、苏氨酸、丝氨酸、赖氨酸、谷氨酸，含量达到7.68 g/100 g；酸味氨基酸组氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸，含量为5.98 g/100 g；苦味类氨基酸：缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、精氨酸和苯丙氨酸，含量为6.5 g/100 g。

2.3.2 营养价值评价

必需氨基酸的数量一方面是评价食品蛋白质的营养价值，另一方面还要关注各种必需氨基酸之间的比例[16]。红仁核桃中EAA占TAA的28.31%，EAA占NEAA的39.50%，与FAO/WHO规定的EAA/TAA=40%，EAA/NEAA=60%仍然存在一定差距，与苏彦苹等[9]研究中的“温185”“乌什49”“扎74”“扎210”“95”“扎346”“阿育王”等新疆优良品种白仁核桃对比，氨基酸总量16.81 g/100 g，基本上高于其他品种；高于“温185”EAA/TAA=19.74%，略低于“扎210”EAA/TAA=30.07%，“95”EAA/TAA=28.54%，“扎346”EAA/TAA=30.22%，表明红仁核桃蛋白质的氨基酸组成也与新疆优系白仁核桃的相近。

2.4 矿质元素含量

新疆红仁核桃中的矿物质元素见表4。其中常量元素钾（K）含量最高，达到5.29×103mg/kg，其次是磷（P），其他元素由高到低依次为Mn、K、Zn、P、Fe、Na、Mg、Cu、Sr、Ca、Al、Ni、Si、Sn等，这些矿物质元素对于维持人体电解质平衡及酶的活性有重要作用[17]。钾（K）作为人体常量元素，参与调节细胞渗透压，有利于降低血压，减少心血管疾病，同时促进糖类代谢，对糖尿病患者是一种友好的食品；铁（Fe）在微量元素中含量就高，在人体内参与造血，而重金属元素镉（Cd）的含量非常低，未检出。

3 结论

2020年，新疆颁布优势农产品区域规划，重点抓好林果、农副产品加工等“十大产业”，新疆特色林果业发展迅猛，启动实施林果业提质增效工程以来，商品果率由2017年的60%提高到2020年的85%。红核桃作为一种新型引进核桃品种，较适宜在新疆南疆地区种植培育，口感与营养成分与普通白核桃接近，但其营养价值却是要比普通核桃高出许多。

通过对新疆温宿县红仁核桃的研究表明，其粗脂肪含量为60.51%、粗蛋白含量为17.51%；不饱和脂肪酸占94%以上，油酸、亚油酸、棕榈酸的含量较高，是适合制备营养保健油的优质原料；红核桃仁中氨基酸种类丰富，人体EAA占TAA含量的25.9%，红核桃仁中VAA占总氨基酸含量72.4%，此外，还含有丰富的Mn、K、Zn、P、Fe、Na、Mg、Cu、Sr、Ca、Al、Ni、Si、Sn等对人体有益的大量元素和微量元素。

通过对红仁核桃营养成分等方面的研究，为其作为一种优质的植物蛋白资源和重要的油料作物资源提供数据基础。同时为其深入研究更多的营养和药用价值奠定基础，丰富新疆特色林果产品市场，扩宽核桃开发利用前景，满足市场多元化需求。