开口带壳澳洲坚果的开口效果与营养成分的相关性分析

张涛，宋海云，贺鹏，许鹏，郑树芳，覃振师，王文林

（广西南亚热带农业科学研究所，广西 崇左 532415）

澳洲坚果（Macadamia ternifolia F.Muell.），又名夏威夷果、昆士兰坚果等，为山龙眼科（Proteaceae）澳洲坚果属（Macadamia F.Muell.）热带、亚热带常见多年生的常绿乔木果树，原产于澳大利亚昆士兰州东南部和新南威尔州北部沿海的亚热带雨林地区（南纬25°～32°）[1]。澳洲坚果果仁营养丰富，香脆可口，炒食、生食均可，品味极佳，被誉为世界上最佳的食用坚果。有研究表明澳洲坚果有助于降低血液总胆固醇，预防动脉粥样硬化，降低血小板的黏度，降低心脏病、心肌梗塞等心血管疾病的发生，因此，澳洲坚果在国际市场上备受青睐[2-6]。

因澳洲坚果内层果壳坚硬，不易破壳，在前期加工试验中观察发现澳洲坚果壳果在开口后会出现黏壳、果仁饱满度不够等现象，为探索影响黏壳、果仁饱满度的因素，本研究以广西区内推广种植面积相对较大的桂热1 号、OC、695 3 个品种为研究对象，分批次采收成熟度不同的坚果样品，进行开口效果试验，同时对不同成熟度原料果仁中的脂肪、总糖、蛋白质3 个营养成分的含量进行检测，再对开口效果与坚果样品果仁营养成分指标间的相关性进行分析，从开口效果的角度评价3 个品种坚果样品加工开口带壳澳洲坚果的适宜性，探究开口效果与营养成分之间的相关性，以期为开口带壳澳洲坚果的生产和加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

澳洲坚果壳果：桂热1 号、OC、695，选自广西南亚热带农业科学研究所澳洲坚果种质资源圃，为广西区内推广种植面积相对较大的3 个品种。从2017年8月10日进入成熟期开始，每隔10 d 采收一批坚果样品，共采收了 8月10日、8月20日、8月30日、9月9日、9月18日5 个批次的坚果样品，后脱青皮，置于通风处自然晾干至果壳水分降到15%以下。

硫酸、硼酸、氢氧化钠、无水乙醇、无水乙醚、石油醚、乙腈、乙酸锌：北京化工厂；硫酸铜、硫酸钾、亚铁氰化钾、果糖标品、葡萄糖标品、蔗糖标品、麦芽糖标品、乳糖标品：天津市科密欧化学试剂有限公司；甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、亚甲基蓝指示剂：国药集团化学试剂有限公司；其中除乙腈为色谱纯外，其他均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TPJ2200X950X1300 型澳洲坚果青皮脱皮机、FG2800X600 型澳洲坚果筛选机：南宁市伟达五金机电有限责任公司；101-1S 型电热鼓风干燥箱：上海力辰邦西仪器科技有限公司；KGJ1.1.16-07 型澳洲坚果开口机：鹤山市合众力量机械厂；MS1160 型真空封口机：东莞市凯仕电器有限公司；JA10003 型分析天平：上海力辰邦西仪器科技有限公司；K9840 型自动凯氏定氮仪：济南海能仪器股份有限公司；SXT-06 型索氏抽提器：上海本昂科学仪器有限公司；HWS-24 型恒温水浴锅：上海楚柏实验室设备有限公司；PS3100 型超声波振荡器：普洛帝测控技术有限公司；85-1 型磁力搅拌器：上海沪析实业有限公司；H1850 型台式高速离心机：湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；ECD-3000RS 型高效液相色谱仪：赛默飞世尔科技（中国）有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 试验操作流程

本试验的开展按如下流程进行[7-11]。

1.3.2 坚果原料的分级

澳洲坚果带壳果质量等级分级标准应符合NY/T 1521-2007《澳洲坚果带壳果》[12]的要求，分级标准见表1。根据分级结果计算各等级所占的比例（以个数计）。

表1 澳洲坚果带壳果分级标准Table 1 Classfication criteria of Macadamia with shell

1.3.3 原料果仁营养成分指标的检测

1.3.3.1 蛋白质含量的测定

按照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中规定的方法进行测定[13]。

1.3.3.2 总糖含量的测定

按照GB 5009.8-2016《食品安全国家标准食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》中规定的方法进行测定[14]。

1.3.3.3 脂肪含量的测定

按照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中规定的方法进行测定[15]。

1.3.4 开口效果的评价方法

1.3.4.1 开口合格率、不合格率的测定

以开口合格率、不合格率两个指标来对澳洲坚果的开口效果进行评价。即每次称取2.2 kg 坚果样品，进行筛选分级，选取大果和中果进行开口试验。分别对大果、中果的开口合格、不合格果的个数进行计数。开口合格的标准是开口间距合适，果壳不开裂[10，16-19]。开口合格率、不合格率的计算公式如下：

式中：N 为开口壳果总个数；F1为开口合格率，%；N1为开口合格果个数；F2为开口不合格率，%；N2为开口不合格果个数。

1.3.4.2 黏壳果率的测定

选取包装完成的开口果3 袋，分别进行开口取仁，分别观察记录开口果的总个数，黏壳果的个数，计算黏壳果率后求平均值[18]。

黏壳果率按如下公式计算。

式中：F3为黏壳果率，%；N 为开口壳果总个数，N3为黏壳果个数。

1.3.4.3 果仁饱满度的测定

选取包装完成的开口果3 袋，分别进行开口取仁，分别称量记录饱满果仁、碎果仁的质量[19]。果仁饱满度按如下公式计算。

式中：F4为果仁饱满度，%；W1为饱仁质量，g；W2为碎仁质量，g。

1.3.5 数据统计与相关性分析

本研究通过Excel 2007 进行试验数据的汇总分析，再采用SPSS19.0 对开口合格率、黏壳果率、果仁饱满度与果仁的营养成分指标（蛋白质、总糖、脂肪含量）间的相关性进行分析[20-22]。

2 结果与分析

2.1 3个品种澳洲坚果果形的对比

3 个品种澳洲坚果果形如图1～图3所示，果形指数如图4所示。

图1 桂热1 号的果形Fig.1 The fruit shape appearance of GUIRE 1

图2 OC 的果形Fig.2 The fruit shape appearance of OC

图3 695 的果形Fig.3 The fruit shape appearance of 695

图4 3 个品种澳洲坚果果形指数的对比Fig.4 Comparison of the fruit shape index of three varieties of macadamia

由图2 明显可以发现，OC 的果形呈现中间大，两头尖的长圆形，果形指数大于1，而且明显地高于其他两者；而桂热1 号和695 的果形指数在0.94～0.96 之间，为圆形或近圆形。

2.2 开口效果的评价与分析

2.2.1 开口合格率、不合格率的测定结果与分析

桂热4 号、OC、695 3 个品种各时期的坚果样品的开口合格率、不合格率如图5～图10所示。

图5 桂热1 号大果各时期开口合格率与不合格率的比较Fig.5 Comparison of the opening ratio of qualified and unqualified between different periods in big-sized fruit of GUIRE No.1

图6 桂热1 号中果各时期开口合格率与不合格率的比较Fig.6 Comparison of the opening ratio of qualified and unqualified between different periods in medium-sized fruit of GUIRE No.1

由图5 可知，8月30日采收的桂热1 号大果的开口效果最好，完好率最高，为97.37%，不合格率最低，为2.63%；8月10日采收的开口效果最差，合格率最低，为88.46%，不合格率最高，为11.54%。由图6 可知，8月20日、8月30日以及 9月18日采收的桂热 1号中果的开口品质好，合格率为100%，不合格率均为0；8月10日和9月9日采收的坚果样品，其开口合格率分别为95.58%和98.70%，不合格率分别为4.41%和1.30%。对比图5 和图6 可知，桂热1 号中果的开口效果明显优于大果。

图7 OC 大果各时期开口合格率与不合格率的比较Fig.7 Comparison of the opening ratio of qualified and unqualified between different periods in big-sized fruit of OC

图8 OC 小果各时期开口合格率与不合格率的比较Fig.8 Comparison of the opening ratio of qualified and unqualified between different periods in medium-sized fruit of OC

图9 695 大果各时期开口合格率与不合格率的比较Fig.9 Comparison of the opening ratio of qualified and unqualified between different periods in big-sized fruit of 695

图10 695 小果各时期开口合格率与不合格率的比较Fig.10 Comparison of the opening ratio of qualified and unqualified between different periods in medium-sized fruit of 695

由图7 可知，8月30日采收的OC 大果的开口效果最好，合格率最高，为95.91 %，不合格率最低，为4.09%；8月10日采收的开口效果最差，合格率最低，为90.65 %，不合格率最高，为9.35 %。由图8 可知，8月20日采收的OC 中果的开口效果最好，完好率为100 %，不合格率为0；9月18日采收的坚果样品开口效果次之，其开口合格率为98.97 %，不合格率为1.03%。对比图7 和图8 可知，OC 中果的开口效果也优于大果。

由图9 可知，9月18日采收的695 大果的开口效果最好，合格率最高，为100%，不合格率最低，为0；9月9日采收的开口效果最差，合格率最低，为26.47%，不合格率较高，为10.29%。由图10 可知，8月30日采收的695 中果的开口效果最好，开口合格率为100%，不合格率为0；8月10日采收的坚果样品开口效果最差，合格率最低，为93.97%，不合格率最高，为6.03%。对比图5 和图6 可知，695 中果的开口效果明显优于大果。

从3 个品种坚果样品大果和中果的开口合格率、不合格率比较来看，3 个品种的中果开口效果要优于大果。OC 的果型偏大，而且呈长圆形，果壳脆，在开口的时候容易裂开，所以OC 不太适合制作开口果，因此在后续试验中不再对OC 进行试验分析。

2.2.2 黏壳果率、果仁饱满度的测定结果与分析

桂热1 号开口带壳澳洲坚果黏壳果率、果仁饱满度的变化如图11～图12所示。

由图11 可知，由8月20日和9月18日采收的桂热1 号样品制作的开口带壳澳洲坚果的黏壳果率低，其中8月20日的最低，为30.64%，9月9日的黏壳果率最高，为45.70%；8月10日至8月20日呈现下降趋势，随后在8月20日至9月9日之间上升，9月9日至9月18日再次下降。由图12 可知，由在8月20日采收的桂热1 号样品果制作的开口带壳澳洲坚果的果仁饱满度最低，为73.51%，8月30日的果仁饱满度最高，为83.36%；8月10日至8月20日呈现下降趋势，在 8月20日最低，随后在 8月20日至 8月30日之间上升，在 8月30日达到最大值，8月30日至 9月9日再次下降，9月9日至 9月18日再次上升。

图11 桂热1 号开口带壳果的黏壳果率的变化Fig.11 The change of rate of sticky caryopsis in opening nut-inshell of GUIRE 1

图12 桂热1 号开口带壳果果仁饱满度的变化Fig.12 Changes of plumpness of nutlet in opening nut-in-shell of GUIRE 1

695 开口带壳澳洲坚果黏壳果率、果仁饱满度的变化如图13～图14所示。

图13 695 开口带壳果的黏壳果率的变化Fig.13 The change of rate of sticky caryopsis in opening nut-inshell of 695

图14 695 开口带壳果果仁饱满度的变化Fig.14 Changes of plumpness of nutlet in opening nut-in-shell of 695

由图13 可知，由在8月30日采收的695 样品制作的开口带壳澳洲坚果的黏壳果率低，为22.76%；8月10日至8月30日呈现下降趋势，但随后在8月30日至 9月9日上升，9月9日至 9月18日再次下降。

由图14 可知，由在8月30日采收的695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的果仁饱满度最高，为85.76%，9月9日的果仁饱满度最低，为66.05%；8月10日至8月30日呈现缓慢上升趋势，在8月30日达到最高值，随后在8月30日至9月9日迅速下降，在9月9日最低，9月9日至 9月18日再次上升。

桂热1 号、695 两种开口带壳澳洲坚果黏壳果率的对比如图15所示。

图15 两种开口带壳澳洲坚果黏壳果率的对比Fig.15 The comparison of rate of sticky caryopsis in opening nutin-shell of two kinds of Macadamia

由图15 可知，在 8月10日、8月20日、8月30日采收的695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的黏壳果率都要低于由在相应时间段采收的桂热1 号样品果制作的开口带壳澳洲坚果的黏壳果率，在9月9日、9月18日采收的695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的黏壳果率高于由在相应时间段采收的桂热1 号样品果制作的开口带壳澳洲坚果的黏壳果率。

两种开口带壳澳洲坚果果仁饱满度的对比如图16所示。

图16 两种开口带壳澳洲坚果果仁饱满度的对比Fig.16 The comparison of plumpness of nutlet in opening nut-inshell of two kinds of Macadamia

由图16 可知，在 8月10日、8月20日、8月30 采收的695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的果仁饱满度要高于由在相应时间段采收的桂热1 号样品果制作的开口带壳澳洲坚果的果仁饱满度，在9月9日、9月18日采收的695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的果仁饱满度低于由在相应时间段采收的桂热1 号样品果制作的开口带壳澳洲坚果的果仁饱满度。由对黏壳果率和果仁饱满度的结果的综合分析，可知由在8月30 采收的695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的黏壳果率低，果仁饱满度高，相较于桂热1 号，695 更适合制作开口带壳澳洲坚果。

2.3 695原料果仁营养成分指标的检测结果与分析

695 原料果仁营养成分的变化情况如图17所示。

图17 695 原料果仁营养成分的变化情况Fig.17 Changes of nutritional content in raw nuts of 695

由图17 可以直观地发现，蛋白质含量从8月10日到9月18日的整个过程中呈现下降的趋势，8月10日到8月30日下降趋势明显，其后的过程中呈现缓慢下降趋势；总糖含量从8月10日到9月18日的整个过程中呈现上升的趋势，8月10日到8月20日上升趋势明显，8月20日到 8月30日下降，但仍高于 8月10 的含量，其后的过程中呈现持续上升的趋势；脂肪含量从8月10日到9月18日的整个过程中呈现波浪式上升的趋势，8月10日到8月20日上升出现第一个峰值，8月20日到 8月30日下降，8月30日到 9月9日再次上升出现第二个峰值，达到最大值，其后迅速下降，但9月18日的含量仍高于8月10日的含量。

2.4 695开口合格率、黏壳果率、果仁饱满度与果仁营养成分含量间的相关性分析

表2 为由695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的开口合格率、黏壳果率、果仁饱满度与果仁脂肪含量、总糖含量、蛋白质含量3 个营养成分指标间的变异情况分析。

表2 695 各指标的变异情况分析Table 2 Variation analysis among indicators of 695

由表2 可知，黏壳果率的变异系数最大，为32.25%，其次为总糖含量，为14.92%，第三为果仁饱满度，为10.02%。表明黏壳果率、总糖含量、果仁饱满度不稳定，有较大的改善空间，而开口合格率、脂肪含量、蛋白质含量则趋于稳定，在现有的基础上进行改善的空间较小。

表3 为由695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的开口合格率、黏壳果率、果仁饱满度与果仁脂肪含量、总糖含量、蛋白质含量3 个营养成分指标间的相关性分析。

表3 695 各指标间的相关性分析Table 3 Correlation analysis among indicators of 695

由表3 可知，黏壳果率与果仁饱满度呈现显著负相关，果仁饱满度与脂肪含量呈现显著负相关。

图18 为由695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的果仁饱满度与黏壳果率随着采收时间不同而变化的情况。

由图18所示可明显地发现，当果仁饱满度增加时，黏壳果率则下降，相反，当果仁饱满度下降时，黏壳果率则增加，这印证了黏壳果率与果仁饱满度呈现显著负相关。

图19 为由695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的果仁饱满度与原料果仁脂肪含量随着采收时间不同而变化的情况。由图19所示可明显地发现，当原料果仁脂肪含量增加时，果仁饱满度则下降，相反，当原料果仁脂肪含量下降时，果仁饱满度则上升，这印证了果仁饱满度与脂肪含量呈现显著负相关。

图18 果仁饱满度与黏壳果率随着采收时间不同而变化的情况Fig.18 Changes of rate of sticky caryopsis and plumpness of nutlet with different harvest time

图19 果仁饱满度与原料果仁脂肪含量随着采收时间不同而变化的情况Fig.19 Changes of rate of sticky caryopsis and fat content in raw nuts with different harvest time

3 讨论与结论

澳洲坚果果壳较厚，硬度高，开口难度大。郭刚军等采用人工开口机进行开口，考察了果壳含水量与开口效果之间的关系，结果表明当果壳水分含量下降到15.11%左右时，开口效果合适[9，23]。本研究采用机械自动开口，也将澳洲坚果果壳的水分降至15%以下，但是开口合格率并未全部达到100%，大果的开口合格率要明显低于中果，其中OC 的果型偏大，而且呈长圆形，果壳薄、脆，在开口的时候容易裂开，表明开口效果除了与果壳水分含量有关外，还可能与果实的形状、大小以及果壳的厚度有关。通过对3 个品种坚果原料开口效果的综合分析，相较于桂热1 号、OC，695 更适合制作开口带壳澳洲坚果，而且在8月30日采收的695 样品果制作的开口带壳澳洲坚果的开口合格率高，黏壳果率低，果仁饱满度高。

研究表明，澳洲坚果果实在生长发育的过程中，营养物质的含量会不断变化，特别是果实在成熟的过程中变化更明显，同时不同基因型澳洲坚果的营养成分还存在差异[24-26]。本研究以3 个品种的澳洲坚果壳果为原料，进行开口带壳澳洲坚果的开口效果试验，表明不同品种的壳果原料，其开口效果存在差异。同时对开口效果与果仁脂肪含量、总糖含量、蛋白质含量3 个营养成分指标间的相关性进行分析，结果显示黏壳果率与果仁饱满度呈现显著负相关，果仁饱满度与脂肪含量呈现显著负相关，这也证明营养成分含量的不同会影响果实的加工品质。