18種市售堅果脂肪酸組成的比較分析及營養(yǎng)評價

劉振雷 朱煜康 樓喬明 黃 濤 張進杰 楊文鴿

(寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，寧波 315800)

堅果又稱干果或殼果，是常見的市售休閑食品，其油脂質(zhì)量分數(shù)30%～60%，富含油酸(C18∶1n-9)和亞油酸(C18∶2n-6)等不飽和脂肪酸以及蛋白質(zhì)、多酚、黃酮和微量元素等多種營養(yǎng)成分，具有健腦益智、延緩衰老、預(yù)防心腦血管疾病等功效[1-3]。我國自古就有食用堅果的傳統(tǒng)，且《神農(nóng)本草經(jīng)》和《本草綱目》等古籍將核桃、榛子、杏仁等堅果列為補氣養(yǎng)血、延年益壽的上品。隨著我國居民生活水平提高，堅果作為營養(yǎng)補充的休閑食品日益受到歡迎，堅果攝入量亦呈逐年遞增趨勢。同時，隨著全球經(jīng)貿(mào)往來日益頻繁，我國進口堅果的種類和數(shù)量不斷增加，并廣受消費者喜愛。

消費者對脂肪酸的營養(yǎng)功能日益關(guān)注，且更加注重合理的脂肪酸攝入比例。中國營養(yǎng)學(xué)會建議在膳食總脂肪供能20%～30%前提下，人體膳食脂肪酸攝入比值SFA∶MUFA∶PUFA為1∶1∶1；且聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦日常膳食中多不飽和脂肪酸n-6/n-3比例為(5～10)∶1[4-6]。同時，流行病學(xué)調(diào)查和營養(yǎng)學(xué)研究表明，適當增加堅果攝入量，能有效調(diào)節(jié)血脂，預(yù)防心血管疾病，提高免疫力，降低糖尿病、癌癥等疾病的發(fā)病率[7，8]。堅果中油脂和不飽和脂肪酸含量高，且不同堅果中油酸、亞油酸和亞麻酸等脂肪酸組成差異較大；過多食用高脂且脂肪酸比例不符合營養(yǎng)需求的堅果，將對健康產(chǎn)生不利影響。

目前，國內(nèi)外在堅果成分及營養(yǎng)方面已有諸多文獻報道，但對市售堅果的脂肪酸組成及營養(yǎng)評價的綜合比較分析鮮見報道。因此，對18種市售堅果的油脂含量和脂肪酸組成進行測定，并對脂肪酸進行營養(yǎng)評價和聚類分析，以期為堅果的營養(yǎng)評價、選購食用、油脂產(chǎn)品開發(fā)和綜合利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

澳洲堅果(Macadamiaintegrifoliaseed，別名：夏威夷果)、開心果(Pistaciaveraseed)、腰果(Anacardiumoccidentaleseed)、香榧籽(Torreyagrandisseed)、象牙松籽(Pinusgerardianaseed，別名：巴西松子)、巴旦木(Amygdaluscommunisseed，別名：扁桃仁)、山核桃(Caryacathayensisseed)、紅松籽(Pineskoraiensisseed)、打瓜籽(Citrulluslanatusseed，別名：西瓜子)、花生(Arachishypogaeaseed)、葵花籽(Helianthusannuusseed)、核桃(Juglansregiaseed)、薄殼山核桃(Caryaillinoinensisseed，別名：碧根果)、瓜蔞籽(Trichosantheskirilowiiseed)、南瓜籽(Cucurbitamoschataseed)、巴西堅果(Bertholetiaexcelssaseed，別名：鮑魚果、沙漠果)、杏仁(Prunusdulcisseed)和榛子(Corylusavellanaseed)；37種脂肪酸甲酯混合標準品；氫氧化鉀、無水硫酸鈉、硅藻土、甲醇和正己烷等分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

玻璃層析柱(30 mm × 100 mm，ID. 26 mm)，JYS-M01型磨粉機，RV-10型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，7890B型氣相色譜儀和5977A型質(zhì)譜儀。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料預(yù)處理

堅果于50 ℃烘箱干燥至恒重，將干燥后的堅果及去殼后的種仁分別稱重，計算堅果單粒質(zhì)量及出仁率；并用磨粉機將種仁粉碎均勻，經(jīng)40目過篩，儲藏于4 ℃冰箱中備用。

1.3.2 油脂含量測定

參考韓菊等[9]方法，并略有改動。稱取1 g硅藻土-CaHPO4?2H2O混合物(9∶1)置于層析柱底部。稱取1 g粉碎的堅果種仁粉末，加入4 g無水硫酸鈉，充分研磨；再加入2 g硅藻土繼續(xù)研磨成均勻、自由流動的粉末，并轉(zhuǎn)移到層析柱中壓實。取50 mL正己烷加入到層析柱中，將樣品粉末浸提10 min，之后在常壓條件下按2 mL/min流速進行柱層析，層析結(jié)束后，固定相中殘留的正己烷采用加壓方式流出。收集正己烷洗脫液，經(jīng)減壓濃縮，于105 ℃干燥至恒重，并按公式計算堅果種仁的油脂質(zhì)量分數(shù)。

1.3.3 甲酯化衍生

取10 mg堅果種仁油脂，加入1 mL 2.0 mol/L KOH-甲醇溶液，室溫振蕩反應(yīng)5 min；之后依次加入1 mL飽和氯化鈉溶液和1 mL正己烷，振蕩萃取后于5 000 r/min離心2 min，取正己烷層，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，用于GC-MS分析。

1.3.4 脂肪酸分析

色譜條件：HP-INNOWax毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，進樣口溫度250 ℃，檢測器溫度250 ℃；升溫程序：初始溫度140 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升至210 ℃，保持4 min；進樣量1.0 μL，分流比20∶1；以氦氣為載氣，載氣流量1 mL/min，溶劑延遲時間：3 min。

質(zhì)譜條件：GC-MS接口溫度250 ℃，EI離子源，離子源溫度230 ℃，電離能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍：m/z50～500 u。

1.3.5 脂肪酸營養(yǎng)評價[10,11]

通過計算堅果中飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)的含量與比值對堅果脂肪酸的營養(yǎng)進行評價，并按公式計算堅果脂肪酸致動脈粥樣硬化指數(shù)(atherogenic index，AI)和血栓形成指數(shù)(thrombogenic index，TI)，以評估堅果脂肪酸對人體心血管疾病發(fā)生的影響。

1.4 數(shù)據(jù)處理

堅果單粒質(zhì)量和出仁率平行測定10次，其他指標平行測定3次，數(shù)據(jù)以平均值表示。通過SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用單因素方差分析法(ANOVE)進行顯著性檢驗，并采用Duncan法進行單因素多重比較分析，P<0.05為差異顯著；同時對堅果脂肪酸進行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 油脂含量

18種市售堅果的基本情況和油脂質(zhì)量分數(shù)列于表1。18種市售堅果的出仁率為37.31%～78.66%，種仁油脂質(zhì)量分數(shù)為43.15%～63.70%，且澳洲堅果、山核桃、核桃、薄殼山核桃和巴西堅果的種仁油脂質(zhì)量分數(shù)均在60%以上，表明市售堅果種仁富含油脂，具有很高的油脂開發(fā)潛力。

表1 18種市售堅果的出仁率和油脂質(zhì)量分數(shù)

表2 18種市售堅果的脂肪酸組成

2.2 脂肪酸組成

18種市售堅果脂肪酸經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜分析，其結(jié)果列于表2。從表2可知，18種市售堅果的脂肪酸組成具有一定共性，均以油酸(C18∶1n-9，8.05%～84.60%)和亞油酸(C18∶2n-6，1.27%～76.23%)為主，兩者占總脂肪酸質(zhì)量分數(shù)的58.22%～94.74%；而棕櫚酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)含量較低，分別僅為3.46%～15.05%和1.01%～13.85%；且α-亞麻酸(C18∶3n-3)含量普遍較低，除薄殼山核桃(1.48%)、山核桃(1.97%)和核桃(12.14%)外，其他堅果中α-亞麻酸含量均低于0.50%。

同時，18種市售堅果脂肪酸組成具有一定特性，其中澳洲堅果富含棕櫚油酸(C16∶1n-7)，質(zhì)量分數(shù)高達24.70%；香榧籽含有特征脂肪酸-金松酸(C20∶3 5c,11c,14c)，質(zhì)量分數(shù)為8.44%；紅松籽和巴西松籽含有特征脂肪酸-皮諾斂酸(C18∶3 5c,9c,12c)，質(zhì)量分數(shù)分別為14.64%和0.45%；而瓜蔞籽中含有瓜蔞酸(C18∶3 9c,11t,13c)、α-桐酸(C18∶3 9c,11t,13t)和梓樹酸(C18∶3 9t,11t,13c)等多種共軛亞麻酸異構(gòu)體，總質(zhì)量分數(shù)高達28.54%。

2.3 脂肪酸營養(yǎng)評價

油酸和亞油酸能有效降低血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量，有效預(yù)防血栓和動脈粥樣硬化等心血管疾病；減少機體中的氧化應(yīng)激產(chǎn)物，降低過度性炎癥反應(yīng)，有助于機體康復(fù)[12，13]。18種市售堅果普遍富含油酸和亞油酸，表明市售堅果具有較高的脂質(zhì)營養(yǎng)價值，可作為有效的膳食來源補充人體所需的油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸。同時，澳洲堅果的棕櫚油酸、香榧籽的金松酸、紅松籽的皮諾斂酸和瓜蔞籽的共軛亞麻酸等特征脂肪酸能有效調(diào)節(jié)血脂、提高免疫力和預(yù)防多種慢性代謝疾病，具有廣闊的健康食品開發(fā)潛力[14-17]。

18種市售堅果脂肪酸經(jīng)分析鑒定后，對其進行營養(yǎng)評價，結(jié)果列于表3。堅果中飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)質(zhì)量分數(shù)分別為4.84%～26.15%、8.17%～84.86%和1.38%～76.64%。在脂肪酸營養(yǎng)評價中，多不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸比值(P/S)是一個重要指標。從表3可知，18種市售堅果油脂中，除澳洲堅果、腰果和巴西堅果外，其他15種堅果的P/S比值均大于2，且瓜蔞籽(10.00)、紅松籽(7.97)、核桃(7.93)、葵花籽(6.99)和象牙松籽(6.33)的P/S比值遠大于2?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)實踐證明：當油脂的P/S比值大于2 時具有降血脂功效，且比值越大，其降血脂功效越明顯[18]。

不同脂肪酸具有不同的營養(yǎng)功能，合理的脂肪酸組成對機體的生長、發(fā)育及疾病防治具有重要意義。中國營養(yǎng)學(xué)會推薦人體膳食脂肪酸攝入比值SFA∶MUFA∶PUFA為1∶1∶1；而聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦日常膳食中多不飽和脂肪酸n-6/n-3比值為(5～10)∶1[4-6]。從表3可知，18種市售堅果油脂中SFA、MUFA與PUFA比值較為接近推薦比值的僅有南瓜籽和巴西堅果，分別為0.52∶1.00∶1.47和0.94∶1.00∶1.66。同時，堅果油脂的多不飽和脂肪酸以n-6型的亞油酸為主，而n-3型的亞麻酸含量較低，致使堅果油脂的n-6/n-3比值較高，僅有核桃符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的n-6/n-3比值。當今人類飲食中n-6 PUFA與n-3 PUFA比例已高達(10～30)∶1，過量的n-6 PUFA或過高的n-6/n-3比例易引發(fā)現(xiàn)代疾病，而較低n-6/n-3比例則有助于抗炎和抗癌[19]。因此，除澳洲堅果、香榧籽、紅松籽和瓜蔞籽等含有特殊功能性脂肪酸外，核桃在多不飽和脂肪酸組成上更為平衡合理。

表3 18種市售堅果的脂肪酸營養(yǎng)評價

18種市售堅果的脂肪酸致動脈粥樣硬化指數(shù)(AI)和血栓形成指數(shù)(TI) 分別為0.04～0.20和0.10～0.69，遠低于羊肉、牛肉和豬肉(AI分別為1.00、0.72、0.60；TI分別為1.58、1.06、1.37)，表明堅果脂肪酸不飽和度高，具有降血脂、軟化血管、抑制血栓和動脈粥樣硬化形成等功效[11，20]。

2.4 脂肪酸聚類分析

以18種市售堅果脂肪酸為變量、以平方歐氏距離為度量準則、以組間連結(jié)法為組群合并準則，用SPSS 22.0軟件對堅果脂肪酸進行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果見圖1。

圖1 18種市售堅果脂肪酸組成的聚類分析圖

由圖1可知：樹狀圖在距離尺度為7時可分成5大類，其中澳洲堅果、瓜蔞籽和打瓜籽均各自單列一類，表明上述3種堅果的脂肪酸組成與其他堅果存在較大差異；同時，其余15種堅果又可分為兩大類：巴旦木(油酸和亞油酸總質(zhì)量分數(shù)為92.37%，油酸與亞油酸比值為3.28)、杏仁(93.04%，3.28)、山核桃(90.12%，3.39)、薄殼山核桃(89.22%，2.36)、腰果(74.14%，3.35)和榛子(90.74%，7.95)為第一大類，該類堅果油脂的脂肪酸組成具有相似性，且為油酸型油脂；開心果(85.07%，1.26)、花生(84.15%，1.34)、香榧籽(76.49%，0.96)、葵花籽(90.89%，0.43)、核桃(78.24%，0.31)、象牙松籽(89.58%，0.68)、南瓜籽(73.22%，0.68)、巴西堅果(73.22%，0.59)和紅松籽(73.81%，0.58)為第二大類。第二大類堅果在距離尺度為5時可繼續(xù)細分為兩小組，其中第一小組為開心果、花生和香榧籽，該小組堅果為油酸-亞油酸型油脂；第二小組為葵花籽、核桃、象牙松籽、南瓜籽、巴西堅果和紅松籽，該小組堅果為亞油酸型油脂。

同時，樹狀圖距離越短，組內(nèi)堅果的脂肪酸組成越相似。從圖1可見，山核桃與薄殼山核桃在樹狀圖中距離最短，兩者的脂肪酸組成較為相似；而兩者與核桃在樹狀圖中距離較遠，則脂肪酸組成差異較大。同理，巴旦木和杏仁的脂肪酸組成相似；開心果和花生的脂肪酸組成相似，象牙松籽和南瓜籽的脂肪酸組成相似。

3 結(jié)論

18種市售堅果富含油脂，油脂質(zhì)量分數(shù)為43.15%～63.70%；堅果油脂普遍富含油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸，且澳洲堅果、香榧籽和瓜蔞籽含有棕櫚油酸、金松酸和共軛亞麻酸等特殊功能性脂肪酸。堅果油脂的脂肪酸致動脈粥樣硬化指數(shù)(AI)和血栓形成指數(shù)(TI)較低，具有調(diào)節(jié)血脂，降低血清膽固醇和預(yù)防動脈粥樣硬化和血栓等心血管疾病的功效。經(jīng)聚類分析，在距離尺度為7時，澳洲堅果、瓜蔞籽和打瓜籽的脂肪酸均可單列一類；其余15種堅果的脂肪酸大致可分為油酸型、油酸-亞油酸型和亞油酸型；且山核桃和薄殼山核桃、巴旦木和杏仁、開心果和花生、象牙松籽和南瓜籽的脂肪酸組成較為相似。堅果可作為油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸以及棕櫚油酸、金松酸和共軛亞麻酸等功能性脂肪酸的重要膳食來源，具有良好的休閑食品和功能性油脂開發(fā)潛力。