新疆紅仁核桃營養成分測定及營養價值評價

孫蕾，梁秋艷

新疆維吾爾自治區產品質量監督檢驗研究院（烏魯木齊 830011）

核桃（Juglans regiaL.）是世界上重要的木本油料樹種，是一種具有豐富的脂肪酸、蛋白質和礦質元素等營養成分的優良干果類食品[1]，被譽為世界“四大干果”之王。不僅食用營養價值高，同時兼具較高的經濟價值和藥用價值[2-5]。核桃是新疆最具特色的傳統果樹種之一，種植面積和產量均位居全國前列，核桃產業也在新疆南疆各地州地區經濟發展及鄉村振興中發揮重要作用，其獨特的溫帶大陸性干旱氣候、光照時間長、晝夜溫差大、沙堿土條件極大程度上滿足核桃生長環境要求。核桃已成為南疆核桃主產區的支柱性產業，核桃收入占農民收入的40%以上[6]。核桃產業凸顯出品種老化、良種率低、競爭力相對較差的問題[7]。因此，調整核桃產業結構，提升核桃品質，進行轉型升級多元化發展至關重要。

2015年紅仁核桃由美國加州引種推廣至國內[8]，其中新疆溫宿縣的紅仁核桃生長較為集中，紅仁核桃外殼比普通核桃硬度高，具有獨特的營養，資源奇缺、市場前景廣闊，但對其研究尚不多見。試驗對新疆紅仁核桃的粗脂肪、粗蛋白、脂肪酸組成、氨基酸及礦質元素等營養成分進行測定、評價，為新疆紅仁核桃進一步深度開發和利用提供研究數據，解決普通核桃供過于求、銷售價格低迷、經濟效益不高的問題，推動新疆核桃產業提質增效，助力鄉村振興。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

紅仁核桃（新疆阿克蘇溫宿縣產），經烘干的核桃去殼打碎，制成均勻的待測試樣。

混合氨基酸標準溶液（壇墨質檢科技股份有限公司）；濃鹽酸，苯酚，石油醚等（均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司）。

GC 2014氣相色譜儀（日本島津公司）；S433D型氨基酸分析儀（德國賽卡姆公司）；Optima 4300DV電感耦合等離子發射光譜儀（美國PE公司）；MARS-5微波消解儀（美國CEM公司）；索氏提取器（北京北玻公司）；旋轉蒸發儀（德國IKA公司，RV10）。

1.2 方法

1.2.1 常規指標分析

按GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》測定核桃仁的水分；按GB 5009.6—2016《食品國家標準 食品中水分的測定》測定核桃仁粗脂肪含量；按GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》測定核桃仁粗蛋白含量；按GB 5009.8—2008《食品中蔗糖的測定》測定總糖、蔗糖含量。

1.2.2 脂肪酸分析

按GB/T 17376—2008《動植物油脂 脂肪酸甲酯制備》和GB/T 17377—2008《動植物油脂 脂肪酸甲酯的氣相色譜分析》測定其脂肪酸組成及含量。

氣相色譜條件：TR-WAS毛細管色譜柱（100 m×0.25 mm×0.20 μm），進樣口溫度270 ℃，進樣量1.0 μL，升溫程序為100 ℃保持1 min，以10 ℃/min升至180 ℃，以1 ℃/min升至200 ℃，以4 ℃/min升至230℃，保持30 min；檢測器溫度280 ℃；流速采用恒流模式，3.0 mL/min，分流比100︰1。

1.2.3 氨基酸分析

按GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》測定氨基酸組成及含量，氨基酸分析儀器條件：分析柱4.6 mm×60 mm，3 μm日立專用離子交換樹脂；進樣量30 μL；柱溫50 ℃，反應柱柱溫135 ℃；緩沖液流速0.400 mL/min，茚三酮流速0.350 mL/min。

1.2.4 礦質元素的測定

采用電感耦合等離子體發射光譜法測定礦質元素組成及含量，準確稱0.5 g樣品于聚四氟乙烯微波消解罐內，加入4 mL硝酸3，1.0 mL H2O2，微波消解，之后用超純水定容至50 mL，待測。同時做空白試驗。

電感耦合等離子發射光譜儀的條件：射頻功率1 300 W，冷卻氣流量13.0 L/min，霧化氣流量0.92 L/min，輔助流量0.70 L/min，采樣深度7 mm，觀測高度15 mm，溶液提升量0.80 mL/min。

2 結果與分析

2.1 常規營養成分分析

紅仁核桃中水分、蔗糖、粗脂肪、總糖、粗蛋白含量分別為3.13%，10.55%，60.51%，2.5%和17.51%。

蘇彥蘋等[9]的研究結果顯示新疆優系核桃仁蛋白質含量在13.38~19.70 g/100 g，其中研究較多、品質較好的“溫185”“新新2”的蛋白在14 g/100 g以上，而該紅皮核桃仁的粗蛋白在17.51 g/100 g，比白仁核桃的蛋白還高，可見紅仁核桃蛋白含量可達到優系核桃品種的要求，同時也滿足國家核桃堅果質量特級標準（蛋白質≥14%、仁含水率≤5%、脂肪≥65%）[10]。為深度開發植物蛋白資源，可將這些紅仁核桃用于加工植物蛋白飲品等產品，提升附加值。

表1 紅仁核桃中常規營養成分含量

2.2 脂肪酸組成

紅仁核桃脂肪中有3種飽和脂肪酸（SFA），即棕櫚酸、硬脂酸和花生酸，有2種單不飽和脂肪酸（MUFA），即油酸和花生一烯酸，有2種多不飽和脂肪酸（PUFA），即亞油酸和α-亞麻酸。紅仁核桃的不飽和脂肪酸含量可達90.78%，接近新疆優系白仁核桃的不飽和脂肪酸含量（優系為91.94%~93.25%）。

紅仁核桃油脂甲酯化后的色譜圖見圖1，脂肪酸成分含量見表2。紅仁核桃油脂中主要含有9種脂肪酸，其中亞油酸含量高達為65.184%，油酸含量13.046%、α-亞麻酸含量12.377%，多不飽和脂肪酸含量為77.561%，單不飽和脂肪酸含量為13.223%，飽和脂肪酸含量為9.104%，不飽和脂肪酸含量占到90.784%，明顯高于賈昌路等[11]研究的5種優質阿克蘇地區白仁核桃的含量（新翠豐最高，達82.39%）。紅仁核桃油脂營養豐富，具備營養保健油的特征。

圖1 紅仁核桃脂肪酸組成色譜圖

表2 紅仁核桃脂肪酸組成

表3 紅仁核桃中氨基酸組分

2.3 氨基酸組成及營養價值評價

2.3.1 氨基酸組成

氨基酸構成動物、人體所需蛋白質及肽基本組成單位的一類有機小分子物質，具有多種生物活性，能使功能性食品發揮其食用和藥用價值[12-14]。經過測定分析，紅仁核桃中含16種氨基酸，種類豐富，其總含量（TAA）為16.81 g/100 g，其中谷氨酸和精氨酸含量較為豐富，含量均在1 g/100 g以上（見表4）。人體必需氨基酸（EAA，蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸）占總氨基酸（TAA）含量的28.31%，紅仁核桃中未檢測出必需氨基酸中的色氨酸（Trp）。紅仁核桃中藥效氨基酸（VAA）占總氨基酸含量74.24%，占氨基酸總量的比例較高，表明該種仁具有較高的藥用和保健價值。其中谷氨酸和精氨酸含量較高，分別占總氨基酸的22.67%和15.94%。

表4 紅仁核桃礦物質元素含量

紅仁核桃中呈味氨基酸含量由多至少依次為甜味氨基酸、苦味氨基酸、酸味氨基酸、鮮味氨基酸。其中構成鮮味氨基酸的谷氨酸和天門冬氨酸是兩種主要呈現鮮味的游離氨基酸[15]，含量達到5.55 g/100 g，甜味氨基酸有甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、賴氨酸、谷氨酸，含量達到7.68 g/100 g；酸味氨基酸組氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸，含量為5.98 g/100 g；苦味類氨基酸：纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、精氨酸和苯丙氨酸，含量為6.5 g/100 g。

2.3.2 營養價值評價

必需氨基酸的數量一方面是評價食品蛋白質的營養價值，另一方面還要關注各種必需氨基酸之間的比例[16]。紅仁核桃中EAA占TAA的28.31%，EAA占NEAA的39.50%，與FAO/WHO規定的EAA/TAA=40%，EAA/NEAA=60%仍然存在一定差距，與蘇彥蘋等[9]研究中的“溫185”“烏什49”“扎74”“扎210”“95”“扎346”“阿育王”等新疆優良品種白仁核桃對比，氨基酸總量16.81 g/100 g，基本上高于其他品種；高于“溫185”EAA/TAA=19.74%，略低于“扎210”EAA/TAA=30.07%，“95”EAA/TAA=28.54%，“扎346”EAA/TAA=30.22%，表明紅仁核桃蛋白質的氨基酸組成也與新疆優系白仁核桃的相近。

2.4 礦質元素含量

新疆紅仁核桃中的礦物質元素見表4。其中常量元素鉀（K）含量最高，達到5.29×103mg/kg，其次是磷（P），其他元素由高到低依次為Mn、K、Zn、P、Fe、Na、Mg、Cu、Sr、Ca、Al、Ni、Si、Sn等，這些礦物質元素對于維持人體電解質平衡及酶的活性有重要作用[17]。鉀（K）作為人體常量元素，參與調節細胞滲透壓，有利于降低血壓，減少心血管疾病，同時促進糖類代謝，對糖尿病患者是一種友好的食品；鐵（Fe）在微量元素中含量就高，在人體內參與造血，而重金屬元素鎘（Cd）的含量非常低，未檢出。

3 結論

2020年，新疆頒布優勢農產品區域規劃，重點抓好林果、農副產品加工等“十大產業”，新疆特色林果業發展迅猛，啟動實施林果業提質增效工程以來，商品果率由2017年的60%提高到2020年的85%。紅核桃作為一種新型引進核桃品種，較適宜在新疆南疆地區種植培育，口感與營養成分與普通白核桃接近，但其營養價值卻是要比普通核桃高出許多。

通過對新疆溫宿縣紅仁核桃的研究表明，其粗脂肪含量為60.51%、粗蛋白含量為17.51%；不飽和脂肪酸占94%以上，油酸、亞油酸、棕櫚酸的含量較高，是適合制備營養保健油的優質原料；紅核桃仁中氨基酸種類豐富，人體EAA占TAA含量的25.9%，紅核桃仁中VAA占總氨基酸含量72.4%，此外，還含有豐富的Mn、K、Zn、P、Fe、Na、Mg、Cu、Sr、Ca、Al、Ni、Si、Sn等對人體有益的大量元素和微量元素。

通過對紅仁核桃營養成分等方面的研究，為其作為一種優質的植物蛋白資源和重要的油料作物資源提供數據基礎。同時為其深入研究更多的營養和藥用價值奠定基礎，豐富新疆特色林果產品市場，擴寬核桃開發利用前景，滿足市場多元化需求。