太行山地區6種核桃的氨基酸品質研究

尹佳欣 黃雅涓 宋智勇 王舜 劉晨 鄧健康

摘要：以太行山地區的6種核桃為研究對象，采用柱前在線衍生—高效液相色譜法測定其中氨基酸的種類和含量，并采用主成分分析和聚類分析法進行綜合評價。結果表明：核桃中含6種必需氨基酸和8種非必需氨基酸，總氨基酸平均含量為16.22 g/100 g;不同品種核桃的氨基酸含量有較大差異，綠嶺、清香的氨基酸含量較高;主成分分析和聚類分析能夠反映出不同品種核桃氨基酸成分的差異。

關鍵詞：核桃;氨基酸;種類;含量

中圖分類號：TS255.7;TS201.4? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）05-0026-04

核桃是世界四大干果之一，我國是世界上最大的核桃生產國和消費國，太行山地區、新疆地區和云南地區是我國三大優質核桃產地。核桃仁中含有豐富的脂質和蛋白質，而核桃蛋白中除了含有8種人體必需氨基酸外，鮮味氨基酸、甜味氨基酸和芳香氨基酸等含量也十分豐富。本課題對太行山地區不同品種核桃間的氨基酸差異進行研究。采用高效液相色譜法測定6個品種核桃的氨基酸含量，利用主成分分析、聚類分析等統計方法對氨基酸品質進行評價，旨在為太行山特色核桃品種的品質評價與綜合利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

綠嶺核桃、遼系核桃、清香核桃：購于河北保定市;香玲核桃：購于山西運城市;棉核桃：購于河北邯鄲市;東崗核桃：購于河南安陽市。

天冬氨酸、絲氨酸、脯氨酸：美侖生物科技有限公司;谷氨酸、蘇氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸：天津市光復精細化工研究所;門冬酰胺、谷氨酰胺、正纈氨酸、羥脯氨酸、肌氨酸：阿拉丁控股集團有限公司;組氨酸：上海麥克林生化科技有限公司;甘氨酸：天津市大茂華學試劑廠。

磷酸氫二鈉、無水四硼酸鈉：優級純;甲醇、乙腈：色譜純;水：超純水。

1.2 儀器與設備

A11型分析用研磨機：德國艾卡儀器有限公司;SHZ-DIII型循環水真空泵：上海力辰邦西儀器公司;DHG-9030A型電熱鼓風干燥箱：上海精宏實驗設備有限公司;N-1300D-W型旋轉蒸發儀：日本東京理化器械株式會社;安捷倫1260型高效液相色譜儀（配備G7129A型自動進樣器和G7115A型二極管陣列檢測器）：美國安捷倫科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品前處理 核桃樣品前處理參照GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》中的方法。核桃仁用研磨機粉碎后，于-80 ℃保存。稱取0.1 g粉碎的核桃樣品，置于25 mL水解管內，加入6 mol/L的鹽酸溶液10 mL和苯酚3滴。重復抽真空—充入氮氣3次。將封口水解管置于110 ℃的烘箱內水解22 h，過濾后用水定容至50 mL。將水解液旋蒸至干，用初始流動相溶解后，再用0.22 μm濾膜過濾后上機分析。

1.3.2 色譜檢測 在線柱前衍生程序使用自動進樣程序完成。吸取0.4 mol/L的硼酸鹽緩沖液（pH值10.2）2.5 μL與樣品1.0 μL混合，再吸取10 mg/mL的OPA溶液0.5 μL，2.5 mg/mL的FMOC溶液0.4 μL，稀釋劑（流動相A，含0.4%磷酸）32 μL，混合后進樣。

色譜柱：安捷倫Proshell HPH-C18色譜柱（4.6 mm×100 mm，2.7 μm）;流速：1.5 mL/min;柱溫：40 ℃。流動相A：10 mmol/L磷酸氫二鈉—無水四硼酸鈉的緩沖溶液（pH值8.2）;流動相B：甲醇∶乙腈：水=45∶45∶10。檢測波長：338 nm，帶寬10 nm，參比波長390 nm，帶寬20 nm。梯度程序（流動相A）：0～0.35 min，98%—98%;0.35～13.40 min，98%—43%;13.40～13.50 min，43%—0%;13.50～15.70 min，0%—0%;15.70～15.80 min，0%—98%;15.80～18.00 min，98%—98%。

1.3.3 標準曲線 用初始流動相溶解，配成濃度為25 mmol/L的氨基酸混合標準溶液，濃度范圍分別為0.05，0.10，0.25，0.50，1.00 mmol/L。以峰面積為縱坐標、以氨基酸濃度為橫坐標繪制標準曲線，得出22種氨基酸的線性回歸方程和相關系數。

2 結果與分析

2.1 氨基酸種類與線性關系

對22種氨基酸混合標準溶液進行測定，從338 nm處的色譜圖可以看出，19種氨基酸基本可以實現基線分離（如圖1所示）。1～19分別為天冬氨酸、谷氨酸、門冬酰胺、絲氨酸、谷氨酰胺、組氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、正纈氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸。

22種氨基酸的標準曲線線性關系較好（見表1）。

2.2 核桃中的氨基酸種類及含量

6個品種核桃的氨基酸含量測定結果見表2。

由表2可知：1） 6個品種核桃均檢測出14種氨基酸，其中包括6種必需氨基酸和8種非必需氨基酸，不同品種核桃之間氨基酸總量和必需氨基酸含量存在較大差異。2） 從氨基酸總量來看，變化范圍為13.38～17.77 g/100 g，平均為16.22 g/100 g，其中綠嶺氨基酸總量最高、達17.77 g/100 g，東崗厚皮氨基酸總量最低。3） 從必需氨基酸含量來看，變化范圍為3.01～4.80 g/100 g，其中棉核桃必需氨基酸含量最高、占其氨基酸總量的30.51%，東崗厚皮必需氨基酸含量最低、僅占其氨基酸總量的22.50%。4） 在檢測到的14種氨基酸中，谷氨酸含量最高、為3.47 g/100 g，其次為脯氨酸、天冬氨酸、精氨酸，丙氨酸含量最低、為0.43 g/100 g。

2.3 氨基酸主成分分析和聚類分析

對氨基酸含量進行總方差分析，結果見表3。

由表3可知：前兩個主成分的累計貢獻率達到99%以上，可以描述6個品種核桃中氨基酸的總體水平。

將6個品種核桃中14種氨基酸含量作為變量進行系統聚類分析，結果如圖2所示。

由圖2可以看出：14種氨基酸分為3類，其中脯氨酸為一類，異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸為一類，其余的氨基酸歸為一類。

3 結論

通過試驗得出：太行山6個品種核桃的氨基酸種類豐富，包括6種必需氨基酸和8種非必需氨基酸，氨基酸總量平均為16.22 g/100 g;不同品種核桃的氨基酸總量有較大差異，綠嶺、清香氨基酸總量較高;同一品種核桃的14種氨基酸含量有較大差異，不同品種核桃的14種氨基酸含量也有較大差異;主成分分析和聚類分析方法能夠反映不同品種核桃的氨基酸成分差異，簡化了核桃氨基酸品質評價過程，可用于太行山特色核桃品種的品質評價與綜合利用。

參考文獻

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Study on Amino Acid Quality of 6 Varieties of Walnuts in Taihang Mountain

YIN Jiaxin， HUANG Yajuan， SONG Zhiyong， WANG Shun， LIU Chen， DENG Jiankang*

（College of Life Science， Hengshui University， Hengshui Hebei 053000， China）

Abstract： In this study， 6 varieties of walnuts from Taihang Mountain were used as the research objects. The types and contents of amino acids in walnuts were determined by on-line automated pre-column derivatization and high performance liquid chromatography. The comprehensive evaluation was conducted by principal component analysis and cluster analysis. The results showed that： Walnut contains 6 essential and 8 non-essential amino acids， with an average total amino acids of 16.22 g/100 g; The contents of amino acids in different varieties of walnuts were significantly different， and those in Lüling and Qingxiang were higher; The results of principal component analysis and cluster analysis could reflect the difference of amino acid composition among different varieties of walnut.

Key words： walnut; amino acid; variety; content