不同市售堅(jiān)果的脂肪酸組成比較及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

胡航偉，崔建濤，孔欣欣，張楠楠，游新俠，朱 玲，張慧敏，申少華，耿甜蕊

（鄭州科技學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，河南 鄭州 450064）

堅(jiān)果的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，含有豐富的不飽和脂肪酸、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、碳水化合物和其他生物活性分子（如酚類物質(zhì)）[1]。大多數(shù)可食用的堅(jiān)果屬于生長(zhǎng)在樹(shù)木或灌木上的樹(shù)堅(jiān)果；而生長(zhǎng)在地下（如花生等）的堅(jiān)果被稱為種子堅(jiān)果。食用堅(jiān)果及其制品已成為日常飲食中獲取不飽和脂肪酸和植物甾醇的重要來(lái)源之一。當(dāng)前，堅(jiān)果的消費(fèi)被認(rèn)為有許多有益的健康作用，如調(diào)節(jié)膽固醇水平、降低癌癥發(fā)病率、預(yù)防冠心病、減少代謝綜合征和慢性疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，以及增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能[2-5]。隨著堅(jiān)果產(chǎn)量和價(jià)值的提高，在堅(jiān)果的種植、加工、流通等方面保證其品質(zhì)和食用安全性，顯得越來(lái)越重要。值得注意的是，堅(jiān)果中飽和脂肪酸的含量較低（一般為4%～16%），而一半以上為不飽和脂肪酸。脂肪酸通常結(jié)合在三酰甘油中，可作為碳源及能量的良好來(lái)源[6]。尤其是不飽和脂肪酸，不僅具有抗炎作用，還在基因表達(dá)、免疫反應(yīng)、酶活性和糖異生的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用[7]。宋海云等人[8]研究3 個(gè)不同品種澳洲堅(jiān)果在不同生長(zhǎng)期果仁中脂肪酸的變化，結(jié)果表明其脂肪酸組成以油酸為主，其次是棕櫚油酸，富含不飽和脂肪酸。張瑩瑩等人[9]以河北省103 份核桃樣品為試驗(yàn)原料，對(duì)其蛋白質(zhì)、脂肪、脂肪酸組成進(jìn)行比較分析。研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自盧龍縣“石門(mén)核桃”產(chǎn)區(qū)的核桃品質(zhì)特性整體較好，進(jìn)而具有較高的研究?jī)r(jià)值和開(kāi)發(fā)潛力。王蕤等人[10]選取我國(guó)不同省份的胡桃科堅(jiān)果作為研究對(duì)象，通過(guò)測(cè)定脂肪酸、氨基酸的組成及含量，評(píng)價(jià)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，山核桃與薄皮山核桃中油酸含量最高，而泡核桃、普通核桃中亞油酸更豐富。綜合來(lái)看，當(dāng)前關(guān)于不同類型市售堅(jiān)果品質(zhì)分析和評(píng)價(jià)的報(bào)道鮮有研究。

基于此，選取了8 種常見(jiàn)市售堅(jiān)果為試驗(yàn)原料，采用氣相色譜法測(cè)定其脂肪酸組成、含量，并進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)；其次，結(jié)合主成分分析、相關(guān)性分析，比較不同堅(jiān)果脂肪酸之間的差異，在為堅(jiān)果資源的高值化開(kāi)發(fā)利用提供研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

夏威夷果（XWY）、榛子（ZZ）、松子（SZ）、山核桃（SHT）、腰果（YG）、開(kāi)心果（KXG）、杏仁（XR） 和巴旦木（BDM），于2023 年購(gòu)自鄭州市二七區(qū)家家悅超市，均為食品級(jí)。挑選新鮮、大小均勻、無(wú)蟲(chóng)蝕的堅(jiān)果作為試驗(yàn)原料，去殼后經(jīng)粉碎處理待用。37 種脂肪酸甲酯混標(biāo)，購(gòu)買自北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FA 1004 型分析天平，上海越平科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；Thermo Scientific TRACE 1600 型氣相色譜儀，賽默飛公司產(chǎn)品；Thermo TG-FAME 型氣相色譜柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm），賽默飛公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 脂肪酸測(cè)定

堅(jiān)果樣品中脂肪酸組成的測(cè)定，依據(jù)GB 5009.168—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪酸的測(cè)定》要求進(jìn)行[11]。

1.3.2 脂肪酸營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)碳鏈雙鍵的存在和數(shù)量不同，將脂肪酸分為飽和脂肪酸（Saturated fatty acids，SFA）、單不飽和脂肪酸（Monounsaturated fatty acids，MUFA） 和多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFA）。選擇致動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)（Indices of atherogenicity，AI）、血栓形成指數(shù)（Indices of thrombogenicity，TI）、低膽固醇/ 高膽固醇比率（Hypocholesterolemic/hypercholesterolemic ratio，H/H） 用來(lái)評(píng)價(jià)脂肪酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[12-14]。AI、TI、H/H 指標(biāo)的計(jì)算，依據(jù)公式（1）、（2）、（3） 進(jìn)行，具體如下：

1.4 數(shù)據(jù)分析

每組試驗(yàn)重復(fù)測(cè)量3 次，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。通過(guò)SPSS 24.0 軟件中鄧肯多重檢驗(yàn)進(jìn)行單因素方差分析，p＜0.05 時(shí)視為樣品組間的差異顯著，采用Origin 2019 進(jìn)行不同樣品之間的主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同市售堅(jiān)果中脂肪酸組成分析

脂肪酸的含量和組成反映了食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和可食用性，影響著其風(fēng)味特征，同時(shí)對(duì)維持人體健康起著至關(guān)重要的作用。不同堅(jiān)果樣品中脂肪酸組成的結(jié)果。

不同市售堅(jiān)果的脂肪酸組成及含量見(jiàn)表1。

表1 不同市售堅(jiān)果的脂肪酸組成及含量

由表1 可知，共鑒定出17 種脂肪酸，包括8 種SFA、5 種MUFA 和4 種PUFA。其中，SZ 樣品的脂肪酸種類最豐富，鑒定出14 種，包含6 種SFA、4 種MUFA、4 種PUFA；其次是XR、XWY、YG、KXG、ZZ 和SHT 樣品；而B(niǎo)DM 樣品最少，僅有8 種，包含3 種SFA、4 種MUFA、1 種PUFA。由此可見(jiàn)，不同堅(jiān)果中脂肪酸組成有較大的差異。值得注意的是，所選堅(jiān)果樣品中不飽和脂肪酸的種類普遍較多。SFA 方面，碳鏈長(zhǎng)度以C14～C18、C20、C22 為主，均屬于長(zhǎng)鏈脂肪酸。其中，肉豆蔻酸（C14:0） 在XWY 樣品中含量最高（0.525%），與其他堅(jiān)果樣品之間差異顯著（p＜0.05），而ZZ、SHT 和YG 樣品中未檢出。棕櫚酸（C16:0） 在KXG 樣品中含量最高（10.899%），SHT 樣品中最低（2.454%）。研究表明，較高含量的棕櫚酸、肉豆蔻酸將加劇心血管等慢性疾病對(duì)機(jī)體的危害[15]。而堅(jiān)果中十七碳酸（C17:0）含量均不高，這與王芳[15]試驗(yàn)結(jié)果大致相同。硬脂酸（C18:0） 含量在0.701%～8.530%，以YG 樣品中含量最高，其次是SZ、BDM、KXG 樣品。Leal A R 等人[16]研究不同果仁等級(jí)對(duì)腰果油品質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腰果油中脂肪酸主要為油酸（63.33%～65.28%）、亞油酸（16.60%～18.23%）、棕櫚酸（8.89%～9.24%）和硬脂酸（7.08%～8.25%）。這與研究中腰果脂肪酸的組成和比例相似，同Uslu N 等人[17]報(bào)道的結(jié)果也基本一致。MUFA 方面，以油酸（C18:1n9c） 含量最豐富，且在ZZ 樣品中含量最高（82.828%），其次是BDM、XR、XWY 樣品。PUFA 方面，從堅(jiān)果樣品中共鑒定出4 種，分別是亞油酸（C18:2n6c）、亞麻酸（C18:3n3）、二十碳二烯酸（C20:2n6）、二十碳三烯酸（C20:3n6）。

2.2 不同市售堅(jiān)果中脂肪酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

MUFA（如油酸） 和PUFA（如亞油酸、亞麻酸）是機(jī)體膳食消費(fèi)中所需的脂肪酸，因?yàn)槠湓谡{(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、降低血液中膽固醇和甘油三酯水平方面發(fā)揮著重要作用，有助于預(yù)防心血管疾病[18]。在n-3 系列PUFA 中，α -亞麻酸可通過(guò)去飽和與延伸過(guò)程轉(zhuǎn)化為二十碳五烯酸（EPA） 和二十二碳六烯酸（DHA），從而起到降低血脂，預(yù)防糖尿病、高血壓、炎癥、過(guò)敏、腎臟疾病等有益作用[19]。此外，亞麻酸和亞油酸食用后可以在反芻動(dòng)物機(jī)體中通過(guò)生物氫化形成異構(gòu)體共軛亞油酸（C9，t11-conjugated linoleic acid，CLA）。眾所周知，CLA 能夠提高機(jī)體的免疫力，發(fā)揮抗腫瘤和抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用，也有助于預(yù)防糖尿病[20]。由表2 可知，不同堅(jiān)果中不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的80%以上。其中，堅(jiān)果樣品中MUFA 含量為14.863%～85.863%，以ZZ 樣品中含量最高，研究結(jié)果略高于Juhaimi F A 等人[21]報(bào)道的榛子含量；而PUFA 含量以SHT 樣品中最高，其次是SZ、KXG、XR、BDM 樣品，XWY 樣品中最低。除了SFA、MUFA 和PUFA 之外，其他指標(biāo)，如AI、TI 和H/H，都與堅(jiān)果中脂肪酸的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量有關(guān)。日常飲食中食物的AI 和TI 值應(yīng)盡可能低（最好接近于零），而H/H 值應(yīng)該較高[22]。研究發(fā)現(xiàn)，在選取的8 種堅(jiān)果中，SHT 樣品中AI、TI 值均最低，且與其他樣品之間差異顯著（p＜0.05）。但是，SHT 樣品中H/H 值顯著高于其他樣品（p＜0.05）。因此，SHT對(duì)于機(jī)體健康改善有較大的潛力。脂類組分中脂肪酸的組成與人體代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育等機(jī)體健康密切相關(guān)。脂肪酸的活性同樣與細(xì)胞膜的形成和穩(wěn)定性、免疫系統(tǒng)的促炎和抗炎應(yīng)答、發(fā)揮抗氧化劑的功能，以及對(duì)病理發(fā)展的預(yù)防方面有關(guān)[22-23]。將這些評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)用于選擇具有改善營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量的膳食，可能有助于降低心血管疾病和其他非傳染性慢性疾病[24]。

表2 不同市售堅(jiān)果營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)結(jié)果

不同市售堅(jiān)果營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3 不同市售堅(jiān)果的脂肪酸含量相關(guān)性分析

為分析不同堅(jiān)果的脂肪酸組成之間是否存在相關(guān)性，本研究對(duì)8 種市售堅(jiān)果的17 種脂肪酸組分進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)矩陣（見(jiàn)表3）。相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越接近于1，表明兩兩之間相關(guān)性越強(qiáng)[25-26]。脂肪酸之間具有顯著正相關(guān)性的相關(guān)系數(shù)有39 個(gè)，其中肉豆蔻酸（C14:0） 與棕櫚油酸（C16:1n7）、十七碳一烯酸（C17:1n7）、花生酸（C20:0）、二十碳一烯酸（C20:1n9）、二十二碳酸（C22:0）、二十二碳一烯酸C22:1n9）、二十四碳酸（C24:0） 之間存在極顯著相關(guān)性（p＜0.01），且相關(guān)性系數(shù)均大于0.5，屬于強(qiáng)相關(guān)性；十七碳酸（C17:0） 與硬脂酸（C18:0）、二十四碳酸（C24:0） 之間存在極顯著相關(guān)性（p＜0.01），相關(guān)性系數(shù)分別為0.638，0.597。而具有顯著負(fù)相關(guān)性的相關(guān)系數(shù)有14 個(gè)，其中油酸（C18:1n9c） 與亞油酸（C18:2n6c）、亞麻酸（C18:3n3）、二十碳二烯酸（C20:2n6） 之間存在極顯著相關(guān)性（p＜0.01），相關(guān)性系數(shù)分別為-0.922，-0.734，-0.535；亞油酸（C18:2n6c） 與花生酸（C20:0）、二十二碳酸（C22:0）、二十二碳一烯酸（C22:1n9） 之間存在顯著相關(guān)性（p＜0.05）?？傮w而言，不同市售堅(jiān)果的脂肪酸組分之間并非獨(dú)立存在，而是具有一定的相關(guān)性，且大多數(shù)相關(guān)系數(shù)超過(guò)0.6。白建等人[27]成功構(gòu)建了呂梁不同地區(qū)山核桃的脂肪酸之間相關(guān)性，這表明該方法應(yīng)用的可行性。

表3 不同市售堅(jiān)果中脂肪酸的皮爾遜相關(guān)性分析

2.4 不同市售堅(jiān)果的主成分分析

采用Origin 分析軟件對(duì)不同市售堅(jiān)果中脂肪酸組成進(jìn)行主成分分析（Principal component analysis，PCA）。

不同市售堅(jiān)果脂肪酸組成的主成分分析載荷圖見(jiàn)圖1，不同市售堅(jiān)果中脂肪酸的皮爾遜相關(guān)性分析見(jiàn)表3。

圖1 不同市售堅(jiān)果脂肪酸組成的主成分分析載荷圖

由圖1 可知，PC1、PC2 分別解釋47.7%和19.2%的貢獻(xiàn)率，前2 個(gè)成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)66.9%，能夠解釋樣本的大部分信息?；跇悠分兄舅峤M成上的差異，不同市售堅(jiān)果能夠得以明顯區(qū)分。其中，SZ 和SHT 樣品集中位于PC1 的反向和PC2 的正向（即第2 象限），與亞油酸（C18:2n6c）、亞麻酸（C18:3n3）、二十碳二烯酸（C20:2n6）、二十碳三烯酸（C20:3n6） 相關(guān)性高；僅XWY 樣品位于PC1 的正向和PC2 的正向（即第1 象限），與其他堅(jiān)果之間明顯區(qū)分，表明其脂肪酸組成整體差異性較大。

3 結(jié)論

從8 種市售堅(jiān)果中，共鑒定出脂肪酸17 種，以油酸和亞油酸的含量最豐富。在脂肪酸組成方面，不同堅(jiān)果差異較大，其中SZ 樣品有14 種脂肪酸，而B(niǎo)DM 樣品中僅有8 種。在營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)方面，SHT 樣品的AI、TI 值最低，且與其他堅(jiān)果之間差異顯著（p＜0.05），展現(xiàn)出較好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值潛力。不同樣品的主成分分析，實(shí)現(xiàn)了不同堅(jiān)果的較好區(qū)分，特別是XWY 樣品與其他堅(jiān)果之間的相關(guān)性不強(qiáng)。研究有望對(duì)堅(jiān)果資源的開(kāi)發(fā)利用提供理論指導(dǎo)。