河北山區(qū)常見堅果主要營養(yǎng)及活性成分分析

張明霞，龐建光，王秀梅，蔡冬梅

河北工程大學(xué)（邯鄲 056038）

核桃、山核桃、杏仁、松子和板栗屬于堅果中的樹堅果，在中國河北山區(qū)種植面積廣、產(chǎn)量高。堅果類產(chǎn)品營養(yǎng)豐富，除板栗中淀粉含量高之外，其它堅果均富含人體必需的多不飽和脂肪酸、磷脂、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素等多種營養(yǎng)和活性成分，曾被美國《時代》雜志評為現(xiàn)代十大營養(yǎng)食品之一。食用堅果類食品，對人體生長發(fā)育、增強體質(zhì)、預(yù)防疾病、延緩衰老等有很好功效。因此深入研究其營養(yǎng)和活性成分，對開發(fā)和利用山區(qū)堅果產(chǎn)品具有重要意義。

國內(nèi)外學(xué)者對堅果類的分布與生境、品種選育、產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略等方面研究較多[1-2]，其營養(yǎng)和活性成分的研究多限于對核桃的分析，其他堅果類鮮有報道[3-4]。如郝常艷等[5]對不同產(chǎn)地5個品種核桃仁中總蛋白、總糖和脂肪的含量進(jìn)行初步分析，并對核桃油脂中脂肪酸組成進(jìn)行解析。于敏等[6]分析薄殼山核桃種仁的粗脂肪、蛋白質(zhì)、糖、氨基酸和礦物質(zhì)等主要營養(yǎng)成分含量。張玲艷等[7]對不同種質(zhì)核桃中酚類物質(zhì)及其抗氧化性進(jìn)行研究。由于不同堅果的營養(yǎng)和活性成分含量差異較大，其營養(yǎng)、保健和醫(yī)療功能也不盡相同。如核桃中亞油酸、亞麻酸、磷脂含量高，合理食用可減少動脈硬化，降低心臟病的發(fā)病概率。板栗中淀粉含量居堅果之首，可以供給人體較多的能量，食用板栗能消除疲勞、恢復(fù)體力，還有很好的防癌、防病毒和細(xì)菌侵襲等作用。杏仁中蛋白質(zhì)含量高，且各種氨基酸種類齊全，可作為素食者補充蛋白質(zhì)的食材。故詳細(xì)系統(tǒng)地研究比較常見堅果中營養(yǎng)和活性成分，對指導(dǎo)消費者合理選擇堅果產(chǎn)品和開發(fā)新型堅果深加工產(chǎn)品具有重要意義。

試驗以河北山區(qū)常見堅果果仁為原料，采用超聲提取儀、GC、UV-Vis儀器和常規(guī)物理化學(xué)分析方法對其脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、膳食纖維、總酚和黃酮類物質(zhì)的含量，以及脂肪酸的種類和組成進(jìn)行分析比較，旨在探索不同堅果營養(yǎng)和活性成分的差異，為開發(fā)具有營養(yǎng)保健和醫(yī)療作用的新型堅果精深加工產(chǎn)品提供技術(shù)參數(shù)和理論依據(jù)，提高堅果產(chǎn)品的附加值，增強其市場競爭力。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

核桃（河北邯鄲）、山核桃（河北邯鄲）、松子（河北承德）、板栗（河北邢臺和唐山2個產(chǎn)地）、杏仁（河北張家口和承德2個產(chǎn)地）5種堅果，取其未經(jīng)任何加工處理的果仁原材料干燥后粉碎，于陰涼干燥處保存、備用。

鎢酸鈉、鉬酸鈉、硫酸鋰、過氧化氫、亞硝酸鈉、硝酸鋁、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、乙醚、石油醚、甲醇、無水乙醇、氯仿等（均為分析純）；正己烷（色譜純）；牛血清蛋白粉（上海甄準(zhǔn)生物科技有限公司）；考馬斯亮藍(lán)G 250（上海躍騰生物科技發(fā)展公司）；蘆丁、沒食子酸、脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品（購自百靈威公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

KQ5200DB型數(shù)控超聲清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；TG16-W臺式高速離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52AA（上海榮盛生化儀器廠）；UV1102紫外可見分光光度計（上海天美科學(xué)儀器有限公司）；Agilent 6890N氣相色譜儀（美國安捷倫科技公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 堅果果仁中主要營養(yǎng)成分的測定

取5 g堅果樣品于平底燒瓶中，加8倍體積的石油醚為提取劑，超聲輔助提取油脂，50 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫去溶劑，經(jīng)離心后取上清液即為堅果樣品粗脂肪，計算粗脂肪含量，并將油脂轉(zhuǎn)移至具塞玻璃瓶內(nèi)，室溫下氮氣吹干殘留溶劑，-20 ℃下保存。沉淀部分烘干后即為堅果脫脂樣品，用于蛋白質(zhì)、總糖和膳食纖維的測定。采用Bradford法測定蛋白質(zhì)含量[8]。采用蒽酮比色法測定總糖含量[9]。參照GB 5009.88—2014《食品中膳食纖維的測定》進(jìn)行膳食纖維含量的測定[10]，每個試驗平行做3次。

1.3.2 堅果油脂中脂肪酸組成分析

取60 mg 1.3.1粗脂肪于具塞試管中，加4 mL正己烷溶解，加入2 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的甲醇-氫氧化鈉溶液混勻，50 ℃加熱10 min甲酯化。冷卻分層后吸出上層液，加入十七烷甲酯（內(nèi)標(biāo)），用正己烷定容，少量無水硫酸鈉脫水，有機相用針式濾膜過濾轉(zhuǎn)移適量至樣品瓶中，冷藏備用等待做氣相色譜分析。

色譜條件：KB-FFAP脂肪酸色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 mm，美國Kromat公司），氫火焰離子化檢測器（FID）280 ℃，柱程序升溫160 ℃（2 min），8 ℃/min至250 ℃（10 min），進(jìn)樣口溫度250 ℃；載氣為氦氣，流速0.8 mL/min；分流進(jìn)樣，分流比15∶1；進(jìn)樣量1 μL；氫氣流量30 mL/min；空氣流量300 mL/min。

1.3.3 堅果果仁中總酚和黃銅類物質(zhì)的測定

準(zhǔn)確稱取2 g堅果樣品于平底燒瓶內(nèi)，加入20 mL 70%乙醇，在常溫、功率300 W條件下超聲提取15 min，冷卻后減壓抽濾，濾液定容到50 mL，為總酚和黃銅類物質(zhì)的待測液。總酚的測定采用Folin-酚法[11]，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)；黃酮的測定參照劉基等[12]的硝酸鋁比色法，以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)。每個樣品平行做3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 堅果果仁中粗脂肪、蛋白質(zhì)、總糖和膳食纖維的分析

由表1可見，除板栗中總糖含量達(dá)72.97%之外，其他堅果均以粗脂肪含量最高，在53%～70%之間，是開發(fā)功能性油脂的重要原料。所測幾種堅果中油脂含量最高的是松子（69.16%），山核桃油脂（68.31%）含量高于普通核桃（65.52%），板栗含油量最低（4.71%），不同品種間差異非常大。幾種堅果中均含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，含量在10%～24%之間，其中以杏仁中蛋白質(zhì)含量最高（23.48%），幾乎占杏仁總質(zhì)量的四分之一，核桃和松子中相差不大，板栗最低（10.14%）?？偺呛砍謇跬?，其他幾種堅果含糖量在9%～11%之間，差異不大。膳食纖維含量在5%～13%之間，其中以杏仁最高（12.33%），板栗最低（4.96%），差異較大。不同堅果中脂肪、蛋白質(zhì)、總糖和膳食纖維含量不同，其風(fēng)味和口感表現(xiàn)不同，脂肪多則油香感強，糖多則甜糯清香，蛋白多則柔和細(xì)膩。

表1 河北山區(qū)常見堅果果仁中粗脂肪、蛋白質(zhì)、總糖和膳食纖維的含量（n=3，a=0.05）

2.2 堅果油脂中脂肪酸組成分析

河北山區(qū)常見堅果油脂中脂肪酸（FA）成分分析見表2，其中山核桃和杏仁中油酸含量最高，且顯著高于其他堅果，占FA組成的70%以上，核桃最低（14.03%）。油酸在代謝過程中可以降低低密度脂蛋白膽固醇，對高密度脂蛋白膽固醇無影響，故可預(yù)防動脈粥樣硬化[13]。核桃、松子和板栗中亞油酸含量較高（41%以上），其中核桃中亞油酸含量達(dá)到68.26%。適量地攝入亞油酸可以降低血清總膽固醇含量，但攝入比例不超膳食總量的15%，因為過多攝入會導(dǎo)致冠心病、高血壓等疾病的發(fā)生。亞麻酸的含量以松子中最高（17.00%），杏仁中最低（0.09%），差異非常顯著。亞麻酸對腦神經(jīng)功能及視網(wǎng)膜功能具有高度的保護(hù)作用，對人體的脂代謝也起著至關(guān)重要的作用[14]。從幾種堅果脂肪酸的組成分析，不飽和脂肪酸（UFA）含量在84%～95%之間，其中比例最高的為杏仁，其次是核桃，板栗最低。多不飽和脂肪酸（PUFA）含量為21%～79%，其中核桃含量最高（78.44%），松子次之（62.94%），杏仁最低（21.03%），差異非常顯著。PUFA是人體必需脂肪酸，是不可替代的營養(yǎng)物質(zhì)，而且不能通過自身合成，必須由食物供給[15]。在油脂的評價指標(biāo)中，PUFA與SFA相對含量的比值是一個很重要指標(biāo)，PUFA/SFA＞2時，油脂才具有降血脂的作用，且比值越大，降血脂的作用就越明顯。河北山區(qū)常見堅果——山核桃、核桃、杏仁、松子和板栗中PUFA/SFA值分別為3.14，12.07，4.35，9.58和3.58，均大于2，故食用此5類堅果有利于血脂的降低。

表2 河北山區(qū)常見堅果油脂中主要脂肪酸成分分析（n=3，a=0.05）

2.3 堅果中總酚和黃銅類物質(zhì)分析

分析表3數(shù)據(jù)可知，河北山區(qū)常見5種堅果中總酚和黃酮類物質(zhì)含量分別在0.3%～3.6%和0.2%～0.9%之間。其中，均以核桃最高，分別為3.55%和0.83%，山核桃次之，分別為2.12%和0.55%，板栗最低，分別為0.32%和0.17%，不同堅果種類間差異顯著。試驗發(fā)現(xiàn)同類堅果中總酚和黃酮類化合物含量也存在較大差異，可能是因為此類化合物性質(zhì)活潑，容易受到環(huán)境因素影響。表3中總酚含量的測定結(jié)果包含黃酮類和非黃酮類化合物，其含量呈正相關(guān)。原因在于，F(xiàn)olin-酚法測定總酚含量，利用酚試劑中磷鉬酸和磷鎢酸在堿性條件下被酚羥基還原呈藍(lán)色，對羥基位置沒要求。而黃酮含量測定利用黃酮類物質(zhì)與三價鋁絡(luò)合顯黃色的硝酸鋁比色法，絡(luò)合作用產(chǎn)生的條件是結(jié)構(gòu)中須有5-羥基或3-羥基或鄰二羥基，故對羥基位置有要求。由于酚類物質(zhì)中酚羥基很容易被氧化，且對活性氧等自由基有較強捕獲能力，表現(xiàn)出較強的抗氧化活性，所以酚類物質(zhì)具有抗衰老、抗病毒、抗腫瘤、抗輻射、預(yù)防心腦血管疾病等醫(yī)療保健作用。因核桃和山核桃中含抗氧化成分高，可作為消費者調(diào)節(jié)身體狀態(tài)的天然保健品的首選。

表3 河北山區(qū)常見堅果果仁中總酚和黃銅類物質(zhì)的含量（n=3，a=0.05）

3 結(jié)論

由河北山區(qū)常見堅果——核桃、山核桃、杏仁、松子和板栗的營養(yǎng)和活性成分分析可知，除板栗中總糖含量達(dá)72.97%之外，其它堅果均以粗脂肪為主要成分（53%～70%）。粗脂肪中UFA含量在84%以上，且PUFA含量豐富，配比適宜（PUFA/SFA＞2），所以幾種堅果均可作為補充多不飽和脂肪酸的優(yōu)質(zhì)食材。堅果中蛋白質(zhì)含量豐富（10%～24%），總糖含量在9%左右（板栗達(dá)72.97%除外），膳食纖維含量在5%～13%之間?？寡趸煞挚偡雍忘S酮類物質(zhì)含量均以核桃中最高，分別為3.55%和0.83%，山核桃次之，分別為2.12%和0.55%，而板栗中含量最低，分別為0.32%和0.17%。由此可見，此5種堅果營養(yǎng)豐富、富含人體所需的多種營養(yǎng)素和生物活性成分，長期食用具有強身、益智、抗衰老、預(yù)防心腦血管疾病和促進(jìn)骨骼生長等多種功效。但由于堅果類食品營養(yǎng)濃度很高，如過量食用，容易導(dǎo)致油脂或糖類攝入過多，不利于心腦血管的健康，故不同消費群體應(yīng)根據(jù)自身情況合理選擇堅果產(chǎn)品。另外，試驗結(jié)果對開發(fā)新型堅果深加工產(chǎn)品提供理論指導(dǎo)。