22個山核桃無性系果實營養成分的比較分析

夏玉潔 姚小華 任華東 王開良 常 君 傅松玲 滕建華 邵慰忠(中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所，富陽 00)(安徽農業大學林學院，合肥 00)(婺城區東方紅林場，金華 05)(建德市林業技術推廣中心，建德 600)

山核桃(CaryacathayensisSarg.)又名昌化山核桃、浙江山核桃，主要分布在浙皖山區天目山系。壽命長、產量高[1]，是多年生喬木和高級用材樹種[2-3]，也是我國特有的名優干果和木本油料作物[4-5]，具有營養、保健、美容及藥用價值[6]，經濟效益高[7]。山核桃較耐寒、耐陰，生長以年均溫13.5～17.2 ℃，年降雨量1 300～1 500 mm,海拔200～800 m的陰坡山地為好[8]。山核桃生長發育需充足水分，不同物候山核桃干果可加工成各種風味特產；山核桃仁營養豐富，風味獨特，其中的不飽和脂肪酸質量分數比被稱為“液體黃金”的食用橄欖油還要高[9]，為883.8～957.8 g·kg-1；山核桃果仁中蛋白質為78.0～96.0 g·kg-1，必需氨基酸占氨基酸總量的33.07%[10]，還富含人體所必須的礦質營養元素[11]。山核桃油富含不飽和脂肪酸，占粗脂肪的92.29%～93.78%，具有潤肺、滋補功效，可降低血脂，預防冠心病等高危疾病[12]。

山核桃仁可制作成小包裝食品以及各種糖果、糕點[13]。山核桃木材堅硬、紋理直、抗腐、抗韌性強，在軍工、船舶、建筑等行業有著廣泛的用途[14]。山核桃產品以獨特的口味和較高的營養價值，正越來越受到人們的青睞，價格持續上升[15]，并且還有易栽培、花工少、經濟效益高等特點，產值在45萬元/hm2以上[16]。

山核桃屬植物是我國重要的木本堅果資源，我國分布的5種均可食用和榨油，其中山核桃和薄殼山核桃品質尤其好。國內外對薄殼山核桃研究較為全面，對于山核桃雖然有悠久的食用歷史，但對于其各個方面的研究還處于基礎階段。果實經濟性狀及營養成分是評價山核桃良種的重要指標，張鵬[17]僅對4種山核桃種仁的含油率及脂肪酸的組成進行了比較分析，常君等[18]對11個山核桃無性系的果實性狀及營養成分組成和含量進行了測定與分析。本研究以金華東方紅林場的22個山核桃無性系為研究對象，對其營養成分和經濟性狀的組成和成分進行了測定和分析，旨在探究山核桃無性系經濟性狀和營養成分的組成、含量差異及相關性，并為以后優良新品種的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

供實驗的材料來自于浙江省金華市東方紅林場種質園內的22個山核桃無性系，于2007年12月種植，2007～2017年每年進行常規的人工管理。實驗于9月果實成熟期采摘，每個無性系3個重復，每個重復采摘30個果，不足30個的全部采摘。樣品取好后帶回實驗室，并于采樣當天測鮮果出籽率，并測定種仁含水率、含殼率、粗脂肪、粗蛋白和脂肪酸，用于油脂生產分析。

1.2 實驗儀器

YB5001B卡夫威爾游標卡尺(電子數顯卡尺0～150 mm)；DHG-9146A電熱恒溫鼓風干燥箱；FOSS DT208定氮儀；Agilent 7890N氣相色譜儀；BUCHI-811索氏抽提儀。

1.3 測定內容及方法

山核桃種仁含水率的測定方法：種仁含水率=(1-烘干種仁質量/氣干種仁質量×100%)，其中氣干種仁質量是種仁氣干后稱重得到，烘干種仁質量是種仁烘至恒質量得到，單位均為g。

山核桃含殼率的測定方法：含殼率=(1-種仁質量/核質量)×100%，其中核質量是鮮果去皮然風干后稱量得到，單位為g，種仁質量是風干核果剝殼為種仁稱量得到，單位為g。

山核桃粗脂肪測定按照GB/T 14488.1—2008索氏抽提法驚醒進行測定，抽提劑用石油醚；粗蛋白含量測定參照《GB 5009.5—2016》；脂肪酸含量測定參照《GB/T 21514—2008飼料中脂肪酸含量測定》。

1.4 數據處理

實驗數據計算采用Excel 2007進行處理，用SPSS 22.0對實驗數據進行多重比較、相關分析。

2 結果與分析

2.1 山核桃無性系種仁含殼率、含水率的比較

種仁含殼率與種仁含水率均與種仁有關，是衡量果實經濟性狀好壞的兩個重要指標，也是與果實營養成分(含油率、蛋白質、脂肪酸)緊密相關的2個指標，圖1、圖2是22個山核桃無性系在2016～2017年種仁含殼率與種仁含水率之間的多重比較。

由圖1可知，2016年種仁含殼率較低的無性系為高嶺4號、大源4號、徐坑4號、高嶺3號，最低僅為50.92%，2017年大源1號、高嶺4號、徐坑2號的種仁含殼率較低，最低為55.24%，綜合2年數據大源1號、大源3號、高嶺3號、高嶺4號、高嶺7號其種仁是優于其他無性系的。

由圖2可知，2016年高嶺2號、高嶺3號、徐坑40號、徐坑88號、徐坑89號的種仁氣干含水率均低于31.07%，2017年大源2號、高嶺5號、高嶺7號、徐坑4號、徐坑88號的種仁氣干含水率均低于23.36%，綜合兩年數據大源2號、高嶺3號、徐坑88號其種仁優于其他無性系。

2.2 山核桃無性系種仁粗脂肪、粗蛋白的比較

由圖3可知，2016年粗脂肪含量較高的無性系為大源3號、高嶺9號、徐坑7號、徐坑24號、徐坑88號，粗脂肪的均值為(56.03±2.73)%，變異系數為4.88%；2017年為大源4號、高嶺5號、高嶺8號、高嶺9號粗脂肪的均值為(60.68±2.98)%，變異系數為4.91%。

注：1～6依次對應大源1號～6號，7～14依次對應，高嶺1號～5號，高嶺7號～9號，15～22分別表示徐杭1號、2號、4號、7號、24號、40號、88號、89號，余同。圖1 山核桃不同無性系種仁含殼率比較

圖2 山核桃不同無性系種仁氣干含水率比較

圖3 山核桃不同無性系種仁粗脂肪比較

圖4 山核桃不同無性系種仁粗蛋白比較

2016年山核桃粗蛋白的均值為(5.51±0.34)%，質量分數為4.84%～6.20%，變異系數為6.22%。粗蛋白含量較高的無性系依次為徐坑40號、大源4號、徐坑2號、大源2號、徐坑89號，最高達6.20 g/100 g。

大源2號、高嶺3號、高嶺7號、徐坑40號含水率、出殼率、粗蛋白等均高于其他無性系，可以作為優良山核桃干果重點利用品種。

2.3 山核桃無性系果實脂肪酸成分之間的比較

由表1可知，2016年及2017年在22個山核桃無性系油脂中均檢測出8種脂肪酸，不飽和脂肪酸有油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚烯酸、順-11-二十碳烯酸，飽和脂肪酸有棕櫚酸、硬脂酸、花生酸，并且脂肪酸成分的相對含量之間存在差異，其中2016年棕櫚烯酸C16:1和花生酸C20:0變異系數較大，分別為21.23%、26.61%，屬中度變異，油酸C18:1、亞油酸C18:2、亞麻酸C18:3、順-11-二十碳烯酸C20:1、棕櫚酸C16:0、硬脂酸C18:0的變異系數均小于5.41%，屬低度變異，性狀較穩定。22個山核桃無性系的平均不飽和脂肪酸為92.33%，變異系數為0.17%。2017年山核桃無性系飽和脂肪酸中棕櫚烯酸變異系數為19.86%，屬中度變異，其余7種脂肪酸的變異系數均小于6.03%，屬低度變異，性狀較穩定。22個山核桃無性系的平均不飽和脂肪酸為92.58%，變異系數為0.13%。

山核桃脂肪酸組成大小順序為油酸>亞油酸>棕櫚酸>硬脂酸>亞麻酸>順-11-二十碳烯酸>棕櫚烯酸>花生酸。2016年在22個無性系中高嶺9號的油酸含量最高，油酸相對質量分數為64.70%～69.70%，最低的為徐坑7號，相對質量分數為64.7%；含量其次的脂肪酸為亞油酸，相對質量分數為20.3%～25.5%，最高的是徐坑7號，最低的是高嶺9號。2017年在22個無性系中高嶺2號的油酸含量最高，油酸相對質量分數為63.50%～68.23%，最低的為徐坑7號，相對質量分數為63.50%；含量其次的脂肪酸為亞油酸，相對質量分數為22.22%～26.58%，最高的是徐坑7號，最低的是大源4號。油酸、亞油酸相對含量在不同無性系間存在差異，但是這2種碳鏈為18的脂肪酸總量的相對含量保持在90%左右基本不變，這種現象是否由于不同品種間脂肪酸脫氫能力不同，導致單油酸和亞油酸比例不同，有待進一步研究。組成山核桃不飽和脂肪酸的有3個單不飽和脂肪酸由油酸(C18:1)、棕櫚烯酸C16:1、順-11-二十碳烯酸C20:1，2個多不飽和脂肪酸亞油酸(C18:2)和亞麻酸(C18:3)。

表1 2016年22個山核桃無性系果實營養成分之間的差異

表2 2017年22個山核桃無性系果實營養成分之間的差異

表3 山核桃無性系仁的不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸的質量分數

由表3知，2016年22個山核桃無性系果實中單不飽和脂肪酸(棕櫚烯酸、油酸、順-11-二十碳烯酸C20:1)質量分數均值為67.11%，多不飽和脂肪酸(亞油酸、亞麻酸)質量分數均值為25.18%；2017年果實中單不飽和脂肪酸質量分數均值為66.20%，多不飽和脂肪酸質量分數均值為26.37%，兩年總不飽和脂肪酸總質量分數均在92.33%以上。大源5號和徐坑2號果實的不飽和脂肪酸的質量分數高于其他無性系，分別為92.53%和92.60%。

綜合22個山核桃無性系果實中不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的含量，大源5號、高嶺3號和徐坑2號為果實高不飽和脂肪酸的優良無性系。

2.4山核桃無性系果實經濟性狀與營養成分之間的相關性分析

不同山核桃無性系果實種仁內脂肪酸相對含量之間的相關分析得知(表4)，種仁內油酸與亞油酸相對質量分數存在極顯著地負相關關系，相關指數為-0.993**，即脂肪酸相對含量中，油酸含量越高，亞油酸的含量相對地減少；油酸與亞麻酸相對質量分數存在顯著地負相關關系，相關指數為-0.451*。種仁內亞油酸與亞麻酸相對質量分數存在顯著地正相關，相關指數為0.427*，與花生酸相對質量分數存在顯著地負相關關系，相關指數為-0.484*。種仁內花生酸與硬脂酸相對質量分數存在極顯著地正相關關系，相關指數為0.699**。

3 討論與結論

3.1 大源1號、大源3號、高嶺3號、高嶺4號、高嶺7號種仁含殼率低于其他無性系；大源2號、高嶺3號、徐坑88號種仁含水率低于其他無性系；2016年粗脂肪含量較高的無性系為大源3號、高嶺9號、徐坑7號、徐坑24號、徐坑88號，粗脂肪的均值為(56.03±2.73)%，變異系數為4.88%；2017年為大源4號、高嶺5號、高嶺8號、高嶺9號粗脂肪的均值為(60.68±2.98)%，變異系數為4.91%，2016年山核桃粗蛋白的均值為(5.51±0.34)%，質量分數為4.84%～6.20%，變異系數為6.22%。粗蛋白含量較高的無性系依次為徐坑40號、大源4號、徐坑2號、大源2號、徐坑89號，最高達6.20 g/100 g。大源2號、高嶺3號、高嶺7號、徐坑40號含水率、出殼率、粗蛋白等均高于其他無性系，可以作為優良山核桃干果重點利用品種。

表4 山核桃無性系果實營養成分之間的相關性分析

3.2 在22個山核桃無性系油脂中共檢測出8種脂肪酸，不飽和脂肪酸有油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚烯酸、順-11-二十碳烯酸，飽和脂肪酸有棕櫚酸、硬脂酸、花生酸，并且脂肪酸成分的相對含量之間存在差異，棕櫚烯酸和花生酸變異系數較大，屬于中等變異；其余脂肪酸的變異系數較小，性狀較穩定。山核桃脂肪酸質量分數大小順序為油酸>亞油酸>棕櫚酸>硬脂酸>亞麻酸>順-11-二十碳烯酸>棕櫚烯酸>花生酸，2016年～2017年22個山核桃無性系果實中單不飽和脂肪酸質量分數均值分別為67.11%、66.20%，多不飽和脂肪酸質量分數均值為25.18%、26.37%，總不飽和脂肪酸總質量分數均在92%以上，其中大源5號、高嶺3號和徐坑2號果實不飽和脂肪酸均較高，是供食用的優良品種。

3.3 不同山核桃無性系果實種仁內脂肪、蛋白質、脂肪酸相對含量之間的相關分析得知，22個不同無性系山核桃油酸和亞油酸兩者之和總相對含量占90%左右，并且這2種碳鏈為18的脂肪酸總量的相對含量基本不變，但是兩者之間存在極顯著差異和極顯著負相關，相關指數高達-0.993**，即脂肪酸相對含量中，油酸含量越高，亞油酸的含量相對地減少，這種現象是否由于不同品種間脂肪酸脫氫能力不同，導致單不飽和脂肪酸油酸和有2個不飽和鍵的亞油酸比例不同，有待進一步研究；油酸與亞麻酸相對質量分數存在顯著地負相關關系(-0.993**)；種仁內亞油酸與亞麻酸相對質量分數存在顯著地正相關(0.427*)，與花生酸相對質量分數存在顯著地負相關關系(-0.484*)；種仁內花生酸與硬脂酸相對質量分數存在極顯著地正相關關系(0.699**)。

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