新疆薄皮核桃的特性研究

新疆薄皮核桃的特性研究

堅(jiān)果又名核桃和羌桃，屬于核桃科的喬木科。這是一種寶貴的果木，具有很高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟(jì)價值。核桃原產(chǎn)于亞洲西部,自漢代時傳入中國,至今在中國的栽培歷史己有1700年左右。中國核桃栽培面積位居世界首位,年產(chǎn)核桃10萬t以上。核桃仁富含油脂40%~65%,蛋白質(zhì)14%~17%,及維生素5.8%等營養(yǎng)成分,并具有健胃、補(bǔ)血、潤肺、益腎和補(bǔ)腦等多種功效,是一種營養(yǎng)豐富的滋補(bǔ)品。很多研究人員發(fā)現(xiàn)定期食用核桃能減少心臟病的發(fā)生。美國食品藥品管理局發(fā)布有關(guān)聲明指出每日膳食中定量食用核桃能夠減少心臟病的發(fā)病率。因此,作為一種健康營養(yǎng)的食品,很多研究人員將核桃作為輔料添加到其他食品當(dāng)中以提高食品的營養(yǎng)價值。為了更有利于核桃產(chǎn)品的開發(fā)與利用,對其化學(xué)組成及特性的研究顯得尤為重要。目前,中國的研究人員對不同地區(qū)不同品種核桃的化學(xué)組成有一些研究,研究結(jié)果顯示,不同地區(qū)不同品種的核桃化學(xué)組成差異明顯。新疆是種植薄皮核桃的大省,該地區(qū)產(chǎn)的核桃皮薄,肉厚,產(chǎn)量高。新疆核桃產(chǎn)業(yè)主要以出口鮮食核桃為主,核桃產(chǎn)品的開發(fā)與利用的深度不夠。關(guān)于新疆薄皮核桃化學(xué)組成及特性的研究尚未見報道。因此,本研究主要為新疆薄皮核桃產(chǎn)品的開發(fā)與利用提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1儀器、試劑與儀器核桃(JuglansregiaL.)購于新疆農(nóng)貿(mào)市場,為新疆薄皮核桃品種;正己烷、95%乙醇、硫酸、硫酸銅、硫酸鉀、30%過氧化氫、乙醚上?；瘜W(xué)試劑有限公司,分析純。90-1恒溫磁力攪拌器,WH-1微型漩渦混合儀上海滬西分析儀器廠;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋常州金壇化學(xué)儀器廠;TGL-16B高速臺式離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器廠;UV2100紫外可見分光光度計尤尼柯中囡(上海)公司;PHS-3CpH計上海精密科學(xué)儀器有限公司;TDL-5低速大容量離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器廠;電熱恒溫干燥箱,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上海醫(yī)療器械廠;高效氣相色譜儀GC-2010日本島津;液相色譜儀AG1100美國安捷倫公司。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1水測試1.2.2隔離的測定1.2.3蛋白質(zhì)含量測定1.2.4脂肪含量的測定1.2.5離子水處理精確稱取1.000g蛋白,在常溫下溶解于50mL去離子水中,磁力攪拌1h,離心(4000r/min,20min),取上清液5mL,用微量凱氏定氮法測定其蛋白含量。溶解度(%)=可溶性氮/總氮含量×100%1.2.6計算中的碳含量1.2.7正己烷的提取采用正己烷為溶劑進(jìn)行提取。將去皮的核桃仁烘干后粉碎,按照1∶5的料液比加入正己烷進(jìn)行提取1h,過濾,將殘?jiān)俅渭尤胝和檫M(jìn)行提取,直至濾液為無色透明為止,收集所有濾液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收正己烷,收集核桃油置于冰箱冷藏備用。1.2.8堅(jiān)果粉的制備1.2.9必要氨基酸eaa的計算必需氨基酸分值=每100g測定蛋白質(zhì)中的必需氨基酸的克數(shù)/每100gFAO/WHO推薦模式中必需氨基酸的克數(shù)×1001.2.1設(shè)備和程序正常運(yùn)行氣相色譜分析法。色譜條件:方法:GC/FID;色譜柱:CP-WAX,30M,I.D.0.32mm;進(jìn)樣口溫度:250℃;檢測器溫度:250℃;程序升溫:120℃(3min)→190℃/10℃→220℃/2℃(15min);載氣(N2)流量:3mL/min;燃?xì)?H2)流量:47mL/min;助燃?xì)?Air)流量:400mL/min;分流比:10∶1。1.2.1柱溫溫度和流速液相色譜分析法。色譜條件:色譜柱:ODSHYPERSIL,(250×4.6)mm,5μm;柱溫:40℃;流速:1.0mL/min;檢測器:紫外檢測器,338nm262nm(proHypro)梯度洗脫。1.2.12數(shù)據(jù)處理和分析2結(jié)果與討論2.1新疆薄皮核桃理化指標(biāo)與成分分布新疆薄皮核桃仁的基本化學(xué)成分見表1,結(jié)果顯示,新疆薄皮核桃蛋白質(zhì)含量高達(dá)17.66%,均高于我國其它地區(qū)核桃的蛋白質(zhì)含量,如:云南大姚核桃(16.2%),小油籠核桃(13.6%)等,粗脂肪含量達(dá)60.84%,低于我國其它地區(qū)的核桃粗脂肪含量,如云南大姚核桃(73.88%),山東核桃(68.89%)。除此之外,新疆薄皮核桃水分含量為3.2%,灰分為1.94%,碳水化合物為16.36%。與國外的核桃相比,新疆薄皮核桃蛋白質(zhì)含量高于美國核桃(16.66%),而粗脂肪含量低于美國核桃(66.90%)。分析新疆薄皮核桃仁蛋白質(zhì)含量較高而粗脂肪含量較低的原因,可能由于新疆特殊的地理環(huán)境和氣候?qū)颂业纳L和發(fā)育產(chǎn)生了一定的影響。2.2脫脂粉的nsi對新疆薄皮核桃仁進(jìn)行脫脂處理后得到的核桃脫脂粉的基本成分含量見表2。結(jié)果顯示,脫脂后的核桃粉粗脂肪降至0.21%,蛋白質(zhì)含量為52.51%,水分含量變化不大,為2.8%,灰分降至0.54%,脫脂粉的NSI為2.74%,相比較脫脂大豆蛋白的NSI(75.3%)要低得多。新疆薄皮核桃脫脂粉較低的NSI會增加核桃蛋白產(chǎn)品的溶解難度,從而限制了相應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用。2.3新疆薄皮核桃油脂肪酸組成新疆薄皮核桃油脂肪酸組成及含量見表3。結(jié)果顯示,新疆薄皮核桃仁油含較高的多不飽和脂肪酸,總含量為75.05%,其中亞油酸含量高達(dá)64.03%,亞麻酸達(dá)11.02%。而飽和脂肪酸的含量較少,為8.71%,結(jié)果表明,新疆薄皮核桃油脂肪酸組成與其它地區(qū)不同品種的核桃油脂肪酸組成基本一致,飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸含量相差不大。與美國核桃相比,新疆薄皮核桃油的單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸略高于美國核桃(單不飽和脂肪酸為15.65%,多不飽和脂肪酸為75.02%)。核桃油含較高的多不飽和脂肪酸(亞油酸和亞麻酸),其總含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于杏仁、腰果、榛子、花生、澳洲堅(jiān)果、松仁等堅(jiān)果,因此,食用核桃和核桃油可以補(bǔ)充人體自身不能合成的亞油酸和亞麻酸,尤其對促進(jìn)嬰幼兒的腦部發(fā)育有重要的作用。2.4核桃蛋白質(zhì)氨基酸組成與要符合以下四種主要新疆薄皮核桃中蛋白質(zhì)的必需氨基酸和非必需氨基酸組成及成分分別見表4和表5。研究結(jié)果顯示,核桃蛋白質(zhì)的氨基酸種類豐富,除了蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)和賴氨酸(Lys)含量低于FAO/WHO推薦給2~5歲幼兒的標(biāo)準(zhǔn),其他幾種必需氨基酸均高于標(biāo)準(zhǔn)值。賴氨酸(Lys)是核桃蛋白質(zhì)氨基酸的第一限制必需氨基酸。結(jié)果表明,核桃蛋白質(zhì)可以強(qiáng)化幼兒食品以提高其必需氨基酸的含量。此外,研究結(jié)果還顯示,核桃蛋白質(zhì)的必需氨基酸中,除了蛋氨酸(Met),其它幾種含量均高于FAO/WHO推薦給成年人的標(biāo)準(zhǔn)值,結(jié)果表明,核桃蛋白質(zhì)對于成年人而言,是一種營養(yǎng)豐富,必需氨基酸含量較高的食品,作為有營養(yǎng)的食材輔料添加到各種食品中均可以提高該食品的營養(yǎng)價值,以滿足成年人對必需氨基酸的需求。此外,從核桃蛋白質(zhì)必需氨基酸分值數(shù)據(jù)可以看出,核桃蛋白質(zhì)必需氨基酸分值最高的是組氨酸(FAO/WHO推薦給2~5歲幼兒),為125.3;蘇氨酸(FAO/WHO推薦給成人的標(biāo)準(zhǔn)),為397.8。因此,核桃蛋白質(zhì)也可以作為組氨酸和蘇氨酸的強(qiáng)化食材加入到需要強(qiáng)化的食品中。另外,核桃蛋白質(zhì)中含有較高的谷氨酸和精氨酸,含量均超過其它幾種氨基酸。而精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸的含量相對較高,對人體有著重要的生理功能。谷氨酸在人體內(nèi)可促進(jìn)γ-氨基丁酸的合成,從而降低血氨,促進(jìn)腦細(xì)胞呼吸,還可以用于治療神經(jīng)精神疾病,如神經(jīng)衰弱、精神分裂癥和腦血管障礙等引起的記憶和語言障礙及小兒智力不全等。精氨酸在人體內(nèi)有助于蘇氨酸循環(huán),在人體肝臟內(nèi)將大量的氨合成尿素,再由尿排出以解氨毒,所以精氨酸具有解毒、恢復(fù)肝臟功能的特殊生理作用。3核桃蛋白質(zhì)氨基酸及功能特性由于生長在特殊的地理環(huán)境和氣候條件下,新疆薄皮核桃的化學(xué)成分及特性與我國其它地區(qū)的核桃及國外的核桃品種存在一定的差異。表現(xiàn)為蛋白質(zhì)含量高達(dá)17.66%,均高于我國其它地區(qū)核桃及美國核桃的蛋白質(zhì)含量。粗脂肪含量略低于我國其它地區(qū)核桃及美國核桃的粗脂肪含量。核桃脫脂粉的NSI為2.74%,遠(yuǎn)低于脫脂大豆蛋白的NSI。核桃油脂肪酸組成與其它地區(qū)不同品種的核桃油脂肪酸組成基本一致,飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸含量相差不大。核桃油的單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸略高于美國核桃。賴氨酸(Lys)是核桃蛋白質(zhì)氨基酸的第一限制必需氨基酸。核桃蛋白質(zhì)中含有較高的谷氨酸和精氨酸,含量均超過其它幾種氨基酸。除了蛋氨酸(Met),其它幾種必需氨基酸含量均高于FAO/WHO推薦給成人的標(biāo)準(zhǔn)值。除了蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)和賴氨酸(Lys)含量低于FAO/WHO推薦給2~5歲幼兒的標(biāo)準(zhǔn),其它幾種必需氨基酸均高于標(biāo)準(zhǔn)值。由以上結(jié)果可以看出,核桃富含豐富的不飽和脂肪酸及蛋白質(zhì),因此,核桃油的加工與核桃蛋白產(chǎn)品的加工應(yīng)成為核桃加工的主流產(chǎn)品。核桃油含有豐富的不飽和脂肪酸,有利于幼兒腦部的發(fā)育,開發(fā)系列添加特殊成長因子的核桃油產(chǎn)品可以擴(kuò)大核桃油的品種。核桃蛋白質(zhì)是一種營養(yǎng)豐富、必需氨基酸豐富的植物蛋白質(zhì),但由于其賴氨酸含量較低,且NSI較低,核桃蛋白質(zhì)產(chǎn)品的加工更應(yīng)趨向于與其它植物蛋白質(zhì)復(fù)合以完善其賴氨酸不足的缺點(diǎn),開發(fā)復(fù)合蛋白粉、復(fù)合核桃乳等產(chǎn)品,從而提高核桃蛋白質(zhì)的利用率。然而,國內(nèi)外關(guān)于核桃蛋白質(zhì)的功能特性的研究并不多,且研究深度不夠,因此,為了更有利于開發(fā)核桃蛋白產(chǎn)品,關(guān)于核桃蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其加工功能性的關(guān)系有待于進(jìn)一步深入