不同品种核桃中水解氨基酸的测量与分析

刘兆宏

（晋中职业技术学院，山西 晋中 030601）

核桃是胡桃科胡桃属植物，是一种传统的树木，因其宝贵的果实和木材而栽培[1]，与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”[2-3]。核桃仁含有丰富的营养素[4-8]，每100 g 含蛋白质15～20 g，碳水化合物10 g，并含有人体必需的钙、磷、铁等多种微量元素和矿物质，以及胡萝卜素、核黄素等多种维生素[9-14]。对人体有益[15]，是深受人们喜爱的坚果类食品之一。核桃被联合国粮食及农业组织（FAO） 将其列入优先植物组，归类为人类营养的战略物种。

中林1 号[16]是中国林科院人工杂交育成的核桃品种，坚果圆形、果基圆、果顶扁圆、壳面较粗糙，壳厚1.0 mm，可取整仁或1/2 仁，出仁率54%。核仁充实、饱满，中色。核仁脂肪含量65.6%，蛋白质含量22.2%。目前，主要种植于山西、陕西、河南、四川、湖北等地。

辽宁1 号是辽宁省经济林研究所研究人员通过河北昌黎大薄皮（晚实） 优株10103×新疆纸皮核桃的早实单株11001 杂交育成。坚果圆形，果基平或圆，果顶略呈肩形，壳面较光滑，壳厚0.9 mm 左右，可取整仁，出仁率60.8%。该品种丰产性和适应性强，喜肥喜水，抗病性强，坚果品质优良，适合在土肥水条件较好的平地、缓坡地栽植。

香玲是山东省果树所1978 年杂交育成的早熟、优质核桃新品种，坚果卵圆形，壳面光滑、美观，壳厚0.9 mm，容易取仁，出仁率达65.4%，脂肪含量达65.7%，蛋白质含量21.6%，品质上等。

清香核桃[22-23]是日本核桃品种中最优良的品种，20 世纪80 年代初由河北农业大学郗荣庭教授从日本引进。坚果较大，近圆锥形、大小均匀，壳皮光滑淡褐色，外形美观，缝合线紧密。壳厚1.0～1.1 mm，种仁饱满，内褶壁退化，取仁容易，出仁率52%～53%。种仁含蛋白质23.1%，粗脂肪65.8%，碳水化合物9.8%，维B10.5 mg，维B20.08 mg，仁色浅黄，风味极佳，绝无涩味。

礼品2 号是辽宁省经济林研究所20 世纪70 年代末期在引种新疆纸皮核桃实生后代中选出，培育出的核桃新品种，具有丰产、抗病、抗寒、坚果外表美观等特点。该产品坚果大、长圆形、果基圆，果顶微尖、壳面光滑，壳厚0.7 mm，易取整仁；核仁充实饱满、色浅，出仁率67.4%。

对5 个核桃品种中16 种氨基酸进行含量测定和比较分析，必需氨基酸占总氨基酸的质量分数、氨基酸比值、氨基酸比值系数和比值系数，对照世界卫生组织/联合国粮农组织（World Health Organization/Food and Agriculture Organization of the United Nations，WHO/FAO） 颁布的理想蛋白质必需氨基酸模式谱及已报道的核桃氨基酸成分研究，推荐营养价值高的核桃，为健康饮食提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

在果实成熟期，分别采集中林1 号、辽宁1 号、香玲、清香、礼品2 号5 种发育正常的核桃作为试验材料，手工脱青皮，取出核桃果仁备用。

茚三酮，上海三爱思试剂公司提供；盐酸、苯酚、氮气、柠檬酸钠、氢氧化钠，北京天根生化有限公司提供。

L-8900 型氨基酸自动分析仪，日本日立公司产品；电子天平，德国Sartorius 公司产品；冰箱，德国西门子公司产品；组织粉碎机研磨机，上海测博生物科技公司产品；电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司产品；匀浆机，上海那艾实验仪器公司产品；MILLIQ-BioCel 超纯水制备系统，美国Millipore 公司产品；平行蒸发仪（附带配套15～25 mL 试管），日本SANYO 公司产品；HH-8 型恒温水浴锅，金坛市新航仪器公司产品；16 种单个氨基酸标准品（纯度≥98%），美国Sanland 公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 样品前处理

称取0.100 0 g 核桃仁样品放置于水解管中，在水解管中加6 mol/L 盐酸溶液10 mL，滴入苯酚3～4 滴（苯酚隔水融化） 涡旋混匀[29]。将水解管放入装有冰块的烧杯中冷冻5 min，充入氮气3 次后立即拧紧螺丝盖（一次持续30～40 s）。将盖好盖的水解管放在（110±1） ℃的电热鼓风干燥箱水解22 h，取出冷却至室温。将水解液经滤纸过滤至50 mL 容量瓶中，少量水多次冲洗水解管后，水解液移入同一容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀；准确吸取1.0 mL 上述滤液至10 mL 试管中，蒸发至近干，残留物用1 mL水溶解再次蒸至近干，再用1 mL 水溶解，最后蒸干；用pH 值2.2 的柠檬酸钠缓冲溶液1.0 mL 加入到上述试管内溶解，涡旋混匀后过0.22 μm膜装瓶。

1.2.2 氨基酸样品组成与含量分析

混合氨基酸标准工作液和样品测定液均以20 μL体积注入氨基酸分析仪，以外标法通过峰面积计算样品测定液中氨基酸的浓度。

分析条件：分析柱柱温57 ℃，反应柱柱温135 ℃，缓冲液流速0.4 mL/min，茚三酮流速0.35 mL/min，通道1 检测波长570 nm，通道2 检测波长440 nm，进样量20 μL。

2 结果与分析

2.1 不同品种核桃中水解氨基酸的比较分析

5 个品种的核桃中均测出16 种氨基酸，即天冬氨酸（Asp）、苏氨酸（Thr）、丝氨酸（Ser）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、酪氨酸（Tyr）、苯基丙氨酸（Phe）、赖氨酸（Lys）、组氨酸（His）、精氨酸（Arg）、脯氨酸（Pro），其中含必需氨基酸7 种（Thr，Val，Met，Ile，Leu，Phe，Lys）。将5 个品种核桃的每个样品的氨基酸含量相加算其平均值，得到该品种的每个氨基酸含量。

5 种核桃样品氨基酸含量见表1。

表1 5 种核桃样品氨基酸含量/g·kg-1

由表1 可知，中林1 号核桃所测得的氨基酸总含量为119.64 g/kg，辽宁1 号测得的氨基酸总含量为140.28 g/kg，香玲品种核桃样品的氨基酸总含量为123.81 g/kg，清香品种核桃测得氨基酸总含量为115.88 g/kg，礼品2 号核桃样品氨基酸总含量为109.27 g/kg，将5 个品种核桃的氨基酸总含量相比较可以看出，排在首位的是辽宁1 号品种，其次是香玲品种，之后是中林1 号、清香品种，排在最后的是礼品2 号。

2.2 5 个品种核桃中必需氨基酸与非必需氨基酸含量

5 个品种的核桃均含有16 种必需氨基酸和非必需氨基酸，不同品种核桃的总氨基酸含量（TAA）、必需氨基酸含量（EAA）、非必需氨基酸含量（NEAA）及占比见表2 及图1，分析品种对核桃必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量的影响，以及最佳的品种。

图1 5 个品种核桃氨基酸总含量、必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量

表2 5 种核桃必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量和占比

5 种核桃必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量和占比见表2，5 个品种核桃氨基酸总含量、必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量见图1。

由表2 可知，辽宁1 号核桃种的必需氨基酸含量为39.49 g/kg，是5 个品种核桃中的最大值，其次是中林1 号的核桃，与辽宁1 号有较大差别，清香品种与香玲品种差距极小，礼品2 号排在最后。

由图1 可知，将5 个品种的核桃样品曲线比较，非必需氨基酸含量的变化趋势和氨基酸总含量的变化趋势相同，而必需氨基酸含量变化的幅度不如非必需氨基酸和氨基酸总含量变化剧烈。

2.3 5 个品种核桃中必需氨基酸配比及营养评价

对比WHO/FAO 标准评价模式中含量要求，5 种核桃中亮氨酸与苯丙氨酸含量均高于WHO/FAO 标准评价含量7.00，6.00 g/kg，除礼品2 号，其余4 个品种的核桃中的缬氨酸及异亮氨酸含量均高于WHO/FAO 标准评价要求含量。苏氨酸、蛋氨酸和赖氨酸含量则低于WHO/FAO 标准评价含量。

不同品种核桃必需氨基酸含量见表3。

表3 不同品种核桃必需氨基酸含量

根据WHO/FAO 模式，必需氨基酸的氨基酸比值（Ratio of amino acid，RAA），（RAA =待评必需氨基酸的EAA 值/模式谱相应EAA 值），氨基酸比值系数（Ratio coefficient of amino acid，RC）， RC=RAA/RAA 平均值。若待评价核桃蛋白质氨基酸组成含量比例与其一致，则各种必需氨基酸的RC 值应等于1；RC 值应大于1，则表明该种必需氨基酸相对过剩；RC 值应小于1，则表明该种必需氨基酸相对不足；RC 值最小的为第一限制性氨基酸。在5 个品种核桃样品中，蛋氨酸RC 值均为最低，是5 种核桃的第一限制性氨基酸，苏氨酸和赖氨酸虽然不是第一限制性氨基酸，但是同样相对不足。亮氨酸RC 值在5 个品种种均为最高，表明亮氨酸含量相对过剩。缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸RC 值均超过1，表明含量相对过剩。

5 种核桃氨基酸比值及比值系数见表4。

表4 5 种核桃氨基酸比值及比值系数

3 结论

不同品种核桃氨基酸含量有显著差异，辽宁1 号＞香玲＞中林1 号＞清香＞礼品2 号，而必需氨基酸含量也有较大差异；此外，5 个品种核桃样品中，蛋氨酸均为其第一限制性氨基酸，苏氨酸和赖氨酸含量同样不足。辽宁1 号所含氨基酸从含量和营养组成上均优于另外4 个品种。总体而言，品种差异会显著影响核桃蛋白的氨基酸数量和组成。