不同品種核桃中水解氨基酸的測(cè)量與分析

劉兆宏

（晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 晉中 030601）

核桃是胡桃科胡桃屬植物，是一種傳統(tǒng)的樹(shù)木，因其寶貴的果實(shí)和木材而栽培[1]，與扁桃、腰果、榛子并稱(chēng)為世界著名的“四大干果”[2-3]。核桃仁含有豐富的營(yíng)養(yǎng)素[4-8]，每100 g 含蛋白質(zhì)15～20 g，碳水化合物10 g，并含有人體必需的鈣、磷、鐵等多種微量元素和礦物質(zhì)，以及胡蘿卜素、核黃素等多種維生素[9-14]。對(duì)人體有益[15]，是深受人們喜愛(ài)的堅(jiān)果類(lèi)食品之一。核桃被聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO） 將其列入優(yōu)先植物組，歸類(lèi)為人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)的戰(zhàn)略物種。

中林1 號(hào)[16]是中國(guó)林科院人工雜交育成的核桃品種，堅(jiān)果圓形、果基圓、果頂扁圓、殼面較粗糙，殼厚1.0 mm，可取整仁或1/2 仁，出仁率54%。核仁充實(shí)、飽滿，中色。核仁脂肪含量65.6%，蛋白質(zhì)含量22.2%。目前，主要種植于山西、陜西、河南、四川、湖北等地。

遼寧1 號(hào)是遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所研究人員通過(guò)河北昌黎大薄皮（晚實(shí)） 優(yōu)株10103×新疆紙皮核桃的早實(shí)單株11001 雜交育成。堅(jiān)果圓形，果基平或圓，果頂略呈肩形，殼面較光滑，殼厚0.9 mm 左右，可取整仁，出仁率60.8%。該品種豐產(chǎn)性和適應(yīng)性強(qiáng)，喜肥喜水，抗病性強(qiáng)，堅(jiān)果品質(zhì)優(yōu)良，適合在土肥水條件較好的平地、緩坡地栽植。

香玲是山東省果樹(shù)所1978 年雜交育成的早熟、優(yōu)質(zhì)核桃新品種，堅(jiān)果卵圓形，殼面光滑、美觀，殼厚0.9 mm，容易取仁，出仁率達(dá)65.4%，脂肪含量達(dá)65.7%，蛋白質(zhì)含量21.6%，品質(zhì)上等。

清香核桃[22-23]是日本核桃品種中最優(yōu)良的品種，20 世紀(jì)80 年代初由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)郗榮庭教授從日本引進(jìn)。堅(jiān)果較大，近圓錐形、大小均勻，殼皮光滑淡褐色，外形美觀，縫合線緊密。殼厚1.0～1.1 mm，種仁飽滿，內(nèi)褶壁退化，取仁容易，出仁率52%～53%。種仁含蛋白質(zhì)23.1%，粗脂肪65.8%，碳水化合物9.8%，維B10.5 mg，維B20.08 mg，仁色淺黃，風(fēng)味極佳，絕無(wú)澀味。

禮品2 號(hào)是遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所20 世紀(jì)70 年代末期在引種新疆紙皮核桃實(shí)生后代中選出，培育出的核桃新品種，具有豐產(chǎn)、抗病、抗寒、堅(jiān)果外表美觀等特點(diǎn)。該產(chǎn)品堅(jiān)果大、長(zhǎng)圓形、果基圓，果頂微尖、殼面光滑，殼厚0.7 mm，易取整仁；核仁充實(shí)飽滿、色淺，出仁率67.4%。

對(duì)5 個(gè)核桃品種中16 種氨基酸進(jìn)行含量測(cè)定和比較分析，必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氨基酸比值、氨基酸比值系數(shù)和比值系數(shù)，對(duì)照世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（World Health Organization/Food and Agriculture Organization of the United Nations，WHO/FAO） 頒布的理想蛋白質(zhì)必需氨基酸模式譜及已報(bào)道的核桃氨基酸成分研究，推薦營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的核桃，為健康飲食提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

在果實(shí)成熟期，分別采集中林1 號(hào)、遼寧1 號(hào)、香玲、清香、禮品2 號(hào)5 種發(fā)育正常的核桃作為試驗(yàn)材料，手工脫青皮，取出核桃果仁備用。

茚三酮，上海三愛(ài)思試劑公司提供；鹽酸、苯酚、氮?dú)?、檸檬酸鈉、氫氧化鈉，北京天根生化有限公司提供。

L-8900 型氨基酸自動(dòng)分析儀，日本日立公司產(chǎn)品；電子天平，德國(guó)Sartorius 公司產(chǎn)品；冰箱，德國(guó)西門(mén)子公司產(chǎn)品；組織粉碎機(jī)研磨機(jī)，上海測(cè)博生物科技公司產(chǎn)品；電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；勻漿機(jī)，上海那艾實(shí)驗(yàn)儀器公司產(chǎn)品；MILLIQ-BioCel 超純水制備系統(tǒng)，美國(guó)Millipore 公司產(chǎn)品；平行蒸發(fā)儀（附帶配套15～25 mL 試管），日本SANYO 公司產(chǎn)品；HH-8 型恒溫水浴鍋，金壇市新航儀器公司產(chǎn)品；16 種單個(gè)氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%），美國(guó)Sanland 公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理

稱(chēng)取0.100 0 g 核桃仁樣品放置于水解管中，在水解管中加6 mol/L 鹽酸溶液10 mL，滴入苯酚3～4 滴（苯酚隔水融化） 渦旋混勻[29]。將水解管放入裝有冰塊的燒杯中冷凍5 min，充入氮?dú)? 次后立即擰緊螺絲蓋（一次持續(xù)30～40 s）。將蓋好蓋的水解管放在（110±1） ℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱水解22 h，取出冷卻至室溫。將水解液經(jīng)濾紙過(guò)濾至50 mL 容量瓶中，少量水多次沖洗水解管后，水解液移入同一容量瓶中，用水定容至刻度，搖勻；準(zhǔn)確吸取1.0 mL 上述濾液至10 mL 試管中，蒸發(fā)至近干，殘留物用1 mL水溶解再次蒸至近干，再用1 mL 水溶解，最后蒸干；用pH 值2.2 的檸檬酸鈉緩沖溶液1.0 mL 加入到上述試管內(nèi)溶解，渦旋混勻后過(guò)0.22 μm膜裝瓶。

1.2.2 氨基酸樣品組成與含量分析

混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)工作液和樣品測(cè)定液均以20 μL體積注入氨基酸分析儀，以外標(biāo)法通過(guò)峰面積計(jì)算樣品測(cè)定液中氨基酸的濃度。

分析條件：分析柱柱溫57 ℃，反應(yīng)柱柱溫135 ℃，緩沖液流速0.4 mL/min，茚三酮流速0.35 mL/min，通道1 檢測(cè)波長(zhǎng)570 nm，通道2 檢測(cè)波長(zhǎng)440 nm，進(jìn)樣量20 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種核桃中水解氨基酸的比較分析

5 個(gè)品種的核桃中均測(cè)出16 種氨基酸，即天冬氨酸（Asp）、蘇氨酸（Thr）、絲氨酸（Ser）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、纈氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、異亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、酪氨酸（Tyr）、苯基丙氨酸（Phe）、賴(lài)氨酸（Lys）、組氨酸（His）、精氨酸（Arg）、脯氨酸（Pro），其中含必需氨基酸7 種（Thr，Val，Met，Ile，Leu，Phe，Lys）。將5 個(gè)品種核桃的每個(gè)樣品的氨基酸含量相加算其平均值，得到該品種的每個(gè)氨基酸含量。

5 種核桃樣品氨基酸含量見(jiàn)表1。

表1 5 種核桃樣品氨基酸含量/g·kg-1

由表1 可知，中林1 號(hào)核桃所測(cè)得的氨基酸總含量為119.64 g/kg，遼寧1 號(hào)測(cè)得的氨基酸總含量為140.28 g/kg，香玲品種核桃樣品的氨基酸總含量為123.81 g/kg，清香品種核桃測(cè)得氨基酸總含量為115.88 g/kg，禮品2 號(hào)核桃樣品氨基酸總含量為109.27 g/kg，將5 個(gè)品種核桃的氨基酸總含量相比較可以看出，排在首位的是遼寧1 號(hào)品種，其次是香玲品種，之后是中林1 號(hào)、清香品種，排在最后的是禮品2 號(hào)。

2.2 5 個(gè)品種核桃中必需氨基酸與非必需氨基酸含量

5 個(gè)品種的核桃均含有16 種必需氨基酸和非必需氨基酸，不同品種核桃的總氨基酸含量（TAA）、必需氨基酸含量（EAA）、非必需氨基酸含量（NEAA）及占比見(jiàn)表2 及圖1，分析品種對(duì)核桃必需氨基酸含量與非必需氨基酸含量的影響，以及最佳的品種。

圖1 5 個(gè)品種核桃氨基酸總含量、必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量

表2 5 種核桃必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量和占比

5 種核桃必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量和占比見(jiàn)表2，5 個(gè)品種核桃氨基酸總含量、必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量見(jiàn)圖1。

由表2 可知，遼寧1 號(hào)核桃種的必需氨基酸含量為39.49 g/kg，是5 個(gè)品種核桃中的最大值，其次是中林1 號(hào)的核桃，與遼寧1 號(hào)有較大差別，清香品種與香玲品種差距極小，禮品2 號(hào)排在最后。

由圖1 可知，將5 個(gè)品種的核桃樣品曲線比較，非必需氨基酸含量的變化趨勢(shì)和氨基酸總含量的變化趨勢(shì)相同，而必需氨基酸含量變化的幅度不如非必需氨基酸和氨基酸總含量變化劇烈。

2.3 5 個(gè)品種核桃中必需氨基酸配比及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

對(duì)比WHO/FAO 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)模式中含量要求，5 種核桃中亮氨酸與苯丙氨酸含量均高于WHO/FAO 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)含量7.00，6.00 g/kg，除禮品2 號(hào)，其余4 個(gè)品種的核桃中的纈氨酸及異亮氨酸含量均高于WHO/FAO 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)要求含量。蘇氨酸、蛋氨酸和賴(lài)氨酸含量則低于WHO/FAO 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)含量。

不同品種核桃必需氨基酸含量見(jiàn)表3。

表3 不同品種核桃必需氨基酸含量

根據(jù)WHO/FAO 模式，必需氨基酸的氨基酸比值（Ratio of amino acid，RAA），（RAA =待評(píng)必需氨基酸的EAA 值/模式譜相應(yīng)EAA 值），氨基酸比值系數(shù)（Ratio coefficient of amino acid，RC）， RC=RAA/RAA 平均值。若待評(píng)價(jià)核桃蛋白質(zhì)氨基酸組成含量比例與其一致，則各種必需氨基酸的RC 值應(yīng)等于1；RC 值應(yīng)大于1，則表明該種必需氨基酸相對(duì)過(guò)剩；RC 值應(yīng)小于1，則表明該種必需氨基酸相對(duì)不足；RC 值最小的為第一限制性氨基酸。在5 個(gè)品種核桃樣品中，蛋氨酸RC 值均為最低，是5 種核桃的第一限制性氨基酸，蘇氨酸和賴(lài)氨酸雖然不是第一限制性氨基酸，但是同樣相對(duì)不足。亮氨酸RC 值在5 個(gè)品種種均為最高，表明亮氨酸含量相對(duì)過(guò)剩。纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸RC 值均超過(guò)1，表明含量相對(duì)過(guò)剩。

5 種核桃氨基酸比值及比值系數(shù)見(jiàn)表4。

表4 5 種核桃氨基酸比值及比值系數(shù)

3 結(jié)論

不同品種核桃氨基酸含量有顯著差異，遼寧1 號(hào)＞香玲＞中林1 號(hào)＞清香＞禮品2 號(hào)，而必需氨基酸含量也有較大差異；此外，5 個(gè)品種核桃樣品中，蛋氨酸均為其第一限制性氨基酸，蘇氨酸和賴(lài)氨酸含量同樣不足。遼寧1 號(hào)所含氨基酸從含量和營(yíng)養(yǎng)組成上均優(yōu)于另外4 個(gè)品種?？傮w而言，品種差異會(huì)顯著影響核桃蛋白的氨基酸數(shù)量和組成。