不同山核桃及其油脂品質(zhì)對比分析

喬 雪，吳舒同，劉零怡，胡傳榮，何東平，楊 瑾

(1.武漢輕工大學 食品科學與工程學院，武漢 430023； 2.云南省糧油科學研究院，昆明 650033)

檢測分析

不同山核桃及其油脂品質(zhì)對比分析

喬 雪1，吳舒同1，劉零怡1，胡傳榮1，何東平1，楊 瑾2

(1.武漢輕工大學 食品科學與工程學院，武漢 430023； 2.云南省糧油科學研究院，昆明 650033)

以東北、云南和川藏3個地區(qū)的11種山核桃仁為原料，通過冷榨機壓榨得到冷榨山核桃油，分析山核桃仁的理化指標，山核桃油的理化指標、脂肪酸和維生素E組成及含量。結(jié)果表明：山核桃平均含仁率為19.14%，山核桃仁平均粗脂肪含量為60.99%、粗蛋白質(zhì)含量為20.52%；冷榨山核桃油平均酸值(KOH)為0.25 mg/g、過氧化值為2.96 mmol/kg、碘值(I)為156.68 g/100 g、皂化值(KOH)為188.80 mg/g；冷榨山核桃油主要不飽和脂肪酸平均含量為93.562%，其中油酸24.497%、亞油酸59.952%、亞麻酸8.804%；冷榨山核桃油中δ-維生素E平均含量為430.427 μg/kg，最高含量達到619.442 μg/kg，未檢測到α-維生素E。表明冷榨山核桃油的各項理化指標符合食用油脂的要求，且具有較高的營養(yǎng)價值。

山核桃；山核桃油；理化性質(zhì)；脂肪酸組成；維生素E

山核桃(JuglansregiaL.)是胡桃科植物，為木本油料。我國山核桃資源分布廣泛，據(jù)不完全統(tǒng)計，僅秦巴山脈山核桃產(chǎn)量就達22萬t多；遼寧、四川、重慶、河南、湖北、陜西、西藏等地均有分布。由于山核桃樹多生長在大山深處，且核桃殼厚實堅硬，難以剝殼，加工利用程度很低，每年有大量的山核桃在山上腐爛，造成資源的極大浪費。山核桃營養(yǎng)豐富，仁中含有豐富的油脂(55%～65%)、蛋白質(zhì)(17%～24%)、碳水化合物(12%～16%)及礦物質(zhì)元素(1.5%～2.0%)；其油脂中含有人體必需脂肪酸及維生素E、甾醇等活性成分[1-3]，有保健益智、抗炎、降低人體血清蛋白中的膽固醇等作用，更是對防止動脈粥樣硬化和血栓的形成具有積極的作用，現(xiàn)已作為藥用和保健用油[4-6]。

研究顯示，氣候、土壤等環(huán)境因素會對堅果及其油脂的理化性質(zhì)、脂肪酸組成和活性成分含量等影響顯著[7]。但目前國內(nèi)對山核桃的研究仍停留在某一品種的研究，尚沒有對我國山核桃的整體特性進行探索。本文擬利用氣相色譜、高效液相色譜，對我國東北、云南、川藏3個地區(qū)的11種山核桃的基本理化指標，山核桃油的理化指標、脂肪酸和維生素E組成及含量進行分析，對比不同地區(qū)的山核桃及其油脂的差異，根據(jù)不同山核桃的優(yōu)缺點在加工過程中加以利用或避免。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 原料與試劑

山核桃：來自11個地區(qū)的山核桃，分別為東北1號、東北2號、東北3號、云南1號、云南2號、云南3號、云南4號、云南5號、川藏1號、川藏2號和川藏3號(所采的每個樣品均代表真實的采樣，為避免不必要的糾紛，適當?shù)瘶悠访Q)。以上所收集的山核桃均為當年收獲的成熟山核桃，收集后充分晾曬，去殼后得到的核桃仁，密封儲存于玻璃罐中，4℃低溫避光保存待用。

不同脂肪酸甲酯標準品及維生素E標準品；石油醚(沸程60～90℃)、冰乙酸、環(huán)己烷、丙酮、正己烷等，均為分析純。高效液相色譜用乙腈、甲醇，為色譜純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

QOL-4液壓榨油機；SER148脂肪測定儀，意大利VELP公司；UDK142全自動凱氏定氮儀，意大利VELP公司；1100氣相色譜儀、1100高效液相色譜儀，安捷倫公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 冷榨山核桃油的制取

用液壓榨油機直接壓榨剝殼后的山核桃仁，轉(zhuǎn)速20 r/min，孔徑5 mm，壓榨溫度(55±1)℃；在轉(zhuǎn)速8 000 r/min條件下，離心20 min，去除雜質(zhì)，得到冷榨山核桃油。

1.2.2 測定方法

1.2.2.1 山核桃仁理化指標測定

含仁率：SN/T 0803.10—1999；水分含量：GB/T 5497—1985；粗脂肪含量：GB/T 5512—2008；粗蛋白質(zhì)含量：GB 5511—1985；粗纖維含量：GB/T 5515—2008；灰分含量參照文獻[8]的方法；碳水化合物總量按下式計算。

碳水化合物含量=100%-(水分含量+粗蛋白質(zhì)含量+粗脂肪含量+粗纖維含量)[4]

1.2.2.2 山核桃油理化指標測定

折光指數(shù)：GB/T 5527—2010；相對密度：GB/T 5526—1985；水分及揮發(fā)物：GB/T 5528—2008；不溶性雜質(zhì)：GB/T 15688—2008；酸值：GB/T 5530—2005；過氧化值：GB/T 5538—2005； 碘值：GB/T 5532—2008；皂化值：GB/T 5534—2008。

1.2.3 山核桃油脂肪酸組成及含量測定

甲酯化：取1 g冷榨山核桃油于玻璃試管中，加入2 mL正己烷，充分搖勻溶解，再加入0.3 mL 2 mol/L KOH甲醇溶液，搖勻后40～45℃水浴加熱25 min，在加熱過程中時時搖動使之充分甲酯化，加蒸餾水靜置，取上清液進行氣相色譜分析。

氣相色譜分析條件：色譜柱為Agilent DB-23石英毛細管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；色譜柱升溫條件為初始溫度150℃保持1 min，以6℃/min的速率上升至230℃，保持20 min；載氣為高純度氮氣，流量2.00 mL/min；空氣流量50 mL/min，氫氣流量50 mL/min；氫火焰離子化檢測器(FID)，檢測器溫度250℃；進樣口溫度230℃；進樣量0.5 μL，分流比5∶1。脂肪酸通過與脂肪酸甲酯標準品保留時間比較鑒定，采用面積歸一化法計算各脂肪酸相對含量。

1.2.4 山核桃油維生素E組成及含量測定

樣品前處理：將0.2 g油樣用丙酮溶解后，定容至50 mL，過膜，待上機測定。

高效液相色譜分析條件：色譜柱為Eclipse XDB-C18(4.6 mm×150 μm，0.5μm)；紫外檢測器，波長300 nm；流動相乙腈-甲醇(體積比70∶30)，流速1.0 μL/min；柱溫箱溫度30℃，進樣量20 μL。

1.2.5 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析用Excel及SPSS19.0軟件，差異顯著性為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 山核桃仁的理化指標(見表1)

由表1可知，根據(jù)所生長地區(qū)的不同，山核桃的含仁率、水分和碳水化合物的含量差異顯著，其中含仁率最小的是川藏地區(qū)的川藏2號(13.56%)，含仁率最高的是云南4號(30.49%)，含仁率的平均值為19.14%。含仁率在一定程度上反映了山核桃的價值，含仁率越高，可利用的部分越多，價值越高。山核桃仁水分含量為4.00%～6.35%，水分含量越高，山核桃的貯藏穩(wěn)定性越差，對剝殼后的貯藏條件要求越嚴格。碳水化合物含量最高的是云南2號，為12.92%，含量最低的為東北3號(4.16%)，差異顯著。

表1 山核桃仁的理化指標 %

在所研究的11個山核桃樣品中，粗蛋白質(zhì)、粗纖維和灰分含量相較于含仁率、水分含量和碳水化合物含量而言，差異較小。粗蛋白質(zhì)含量最高的是川藏2號，為25.24%。山核桃的蛋白質(zhì)含量高，其制油后的餅粕有較大的利用空間，如可以提取山核桃蛋白，進一步加工成山核桃多肽，還可加工為核桃乳等快速消費品。粗纖維含量最高的是東北1號和川藏3號，分別為2.11%和2.07%?；曳趾科骄禐?.81%，其中含量最高的是川藏3號，為3.16%。粗纖維和灰分的含量可以反映山核桃的微量元素含量，從而體現(xiàn)山核桃作為堅果和以山核桃餅粕作為加工輔料的營養(yǎng)價值。

山核桃作為一種木本油料，最重要的指標是粗脂肪含量，從所取的3個地區(qū)的11個山核桃樣品來看，山核桃仁的粗脂肪含量較高，為56.76%～66.55%，不愧其“樹上油庫”的美稱[9]。其中粗脂肪含量最高的是云南5號(66.55%)，粗脂肪含量最低的是川藏2號，但其粗脂肪含量也高達56.76%，粗脂肪平均含量達到60.99%。山核桃仁的粗脂肪含量與張鵬等[10]的研究結(jié)果相似，略有差異可能是由于地區(qū)差異所致。

2.2 山核桃油的理化指標(見表2)

表2 山核桃油的理化指標

由表2可知，3個地區(qū)的11個山核桃油樣品的折光指數(shù)(1.475 8～1.478 8)，相對密度(0.910～0.919)，水分及揮發(fā)物(0.04%～0.10%)和不溶性雜質(zhì)(0.010%～0.020%)的差異較小。

山核桃油的酸值、過氧化值、碘值和皂化值差異顯著。酸值(KOH)最高的為川藏3號(0.50 mg/g)，最低的是東北2號(0.11 mg/g)。雖然不同地區(qū)的山核桃油的酸值有差異，但山核桃油的酸值低，說明山核桃油的游離脂肪酸含量低，品質(zhì)較好；過氧化值最高的是東北1號(2.28 mmol/kg)，最低的是云南4號(0.77 mmol/kg)，山核桃油的過氧化值低，說明其在提取過程中的氧化程度低，這可能是由于實驗所用的均為當年新收獲的山核桃，其中維生素E等具有生理活性的物質(zhì)含量高[11]，且山核桃油為冷榨法制得，最大程度地保留了活性成分；山核桃油的皂化值(KOH)最大的是東北3號(191.99 mg/g)，最小的是云南3號(183.72 mg/g)，平均值為188.80 mg/g。山核桃油的皂化值(KOH)小于200 mg/g，可以推測出其所含脂肪酸以十八碳的脂肪酸為主[12]；此外，山核桃油的碘值(I)較高(148.34～169.85 g/100 g)，碘值是鑒別油脂的一個重要指標，可以判斷所含脂肪酸的不飽和程度。碘值高，則不飽和雙鍵多，容易被氧化而引起油脂的酸敗變質(zhì)。山核桃油碘值較高，說明油的不飽和程度較高，易變質(zhì)。山核桃油的其他理化性質(zhì)與一般食用油脂相近。山核桃油的各項理化指標符合食用油脂的要求，完全可以作為一種健康的食用油脂。

2.3 山核桃油的脂肪酸組成及含量(見表3)

表3 山核桃油的脂肪酸組成及含量

由表3可知，山核桃的脂肪酸以不飽和脂肪酸為主，且不飽和脂肪酸中含量最高的是油酸(17.448%～31.576%)和亞油酸(52.032%～67.753%)。不同地區(qū)不同樣品的不飽和脂肪酸含量占所有脂肪酸的比例從91.013%(云南2號)～96.229%(東北2號)不等。由于山核桃油中含有90%以上的不飽和脂肪酸，油脂的穩(wěn)定性較差[13-14]。

食用油脂的質(zhì)量和消化率是由油脂的不飽和脂肪酸的含量和組成決定的[15-16]。亞油酸是一種重要的脂肪酸，有研究[17]顯示，亞油酸比油酸的含量越高，對阻止油脂形成低密度脂蛋白的效果越好。由表3可知，在所有山核桃油脂肪酸組成中，亞油酸的含量比其余脂肪酸含量均高，在所研究的3個地區(qū)11種山核桃中，東北地區(qū)的亞油酸含量最高，最高達到67.753%(東北2號)；云南地區(qū)的亞油酸含量較低，最低為52.032%(云南3號)。可以說明山核桃油是一種優(yōu)質(zhì)的油脂，具有一定的保健效果，可以開發(fā)為保健用油以提高其市場價值。

同一地區(qū)的不同品種雖脂肪酸之間有差異，但差異較小。從總體水平來看，相同地區(qū)的山核桃油的脂肪酸組成較為統(tǒng)一。如棕櫚酸含量最高的地區(qū)為云南地區(qū)(5.184%～6.284%)；亞油酸含量最高的為東北地區(qū)(66.564%～67.753%)。不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪、P/S及U/S較高的均為東北地區(qū)，分別為96.167%～96.229%，75.624%～78.499%，20.389～21.372和25.747～26.199。從不飽和脂肪酸含量的角度而言，在3個地區(qū)中，東北地區(qū)的山核桃油品質(zhì)最佳。

2.4 山核桃油的維生素E組成及含量(見表4)

由表4可知，在所有的山核桃樣品中，均未檢測到α-維生素E。所有樣品的γ-維生素E和δ-維生素E的含量均差異顯著(P<0.05)。兩種維生素E中，又以δ-維生素E為主，δ-維生素E的含量最高的為云南1號樣品，達619.442 μg/kg，含量最低的為東北1號樣品，也有339.265 μg/kg。以上山核桃油均為天然壓榨核桃油，未經(jīng)過任何精煉以及添加任何其他油脂與添加劑。與冷榨普通核桃油相比，冷榨山核桃油的維生素E的含量較高，對其貯藏穩(wěn)定性起到積極作用[18]。

表4 山核桃油的維生素E組成及含量 μg/kg

3 結(jié) 論

東北、云南和川藏3個地區(qū)的11個品種(東北1號、東北2號、東北3號、云南1號、云南2號、云南3號、云南4號、云南5號、川藏1號、川藏2號和川藏3號)的山核桃仁的理化性質(zhì)(含仁率、水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、碳水化合物和灰分含量)和山核桃油的理化性質(zhì)(折光指數(shù)、相對密度、不溶性雜質(zhì)、酸值、過氧化值、碘值和皂化值)不僅不同地區(qū)存在差異，同一地區(qū)的不同品種之間也有顯著差異。

在11個山核桃品種中，品種之間的同一脂肪酸的含量差異顯著，但總體趨勢為山核桃油的脂肪酸以不飽和脂肪酸為主，不飽和脂肪酸含量高達90%以上。在所有的不飽和脂肪酸中以亞油酸為主，亞油酸的平均含量占脂肪酸總量的59.952%，是一種營養(yǎng)價值高的油脂。山核桃油中的維生素E平均含量為464.214 μg/kg，因品種不同維生素E的含量存在差異。

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Comparison in qualities of different China pecans and China pecan oils

QIAO Xue1，WU Shutong1，LIU Lingyi1，HU Chuanrong1，HE Dongping1，YANG Jin2

(1. College of Food Science and Engineering，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，China;2. Food and Oil Science Research Institute of Yunnan Province，Kunming 650033，China)

With eleven kinds of China pecan kernels from areas of Northeast，Yunnan and Sichuan-Tibet as raw materials，the China pecan oil was obtained by cold-pressing. The physicochemical properties of China pecan kernel and China pecan oil，the compositions and contents of fatty acid and vitamin E in China pecan oil were analyzed. The results showed that the average kernel content of China pecan was 19.14%. The average crude fat content and crude protein content of China pecan kernel were 60.99% and 20.52% respectively. The average acid value, peroxide value, indine value and saponification value of cold pressed China pecan oil were 0.25 mgKOH/g, 2.96 mmol/kg, 156.68 gI/100 g and 188.80 mgKOH/g, respectively.The average content of unsaturated fatty acids in cold pressed China pecan oil was 93.562%, and the contents of oleic acid，linoleic acid and linolenic acid were 24.497%，59.952% and 8.804%, respectively. The average content and the highest content ofδ-vitamin E in cold pressed China pecan oil were 430.427 μg/kg and 619.442 μg/kg, respectively, butα-vitamin E was not detected. It indicated that the physicochemical indexes of cold pressed China pecan oil met the requirements of edible oil and had high nutritional value.

China pecan; China pecan oil; physicochemical property; fatty acid composition; vitamin E

2016-04-11；

2016-09-20

喬 雪(1992)，女，在讀研究生，研究方向為糧食、油脂及植物蛋白工程(E-mail)15049110677@163.com。

何東平，教授，博士生導(dǎo)師(E-mail)hedp123456@163.com。

TS222;TQ646

A

1003-7969(2017)01-0139-05