澳洲坚果(Macadamia integrifolia)又称夏威夷果,山龙眼科澳洲坚果属常绿乔木果树,其果实由青皮(外)、果壳(中)、果仁(内)组成,其中由于其唯一可食用部分果仁香脆可口、营养价值高而受到广泛关注。近年来世界各国都在积极发展这一种新兴果树,我国云南、广西、贵州等省(区)均引种栽培,其中广西从20世纪70年代开始商业化种植,已经遍布广西13 个以上地级市,种植面积已超1.4万 hm2,位居全国第2。由于受到环境条件、种植品种以及相关比例、水肥病虫害防控管理等因素影响,不同产区产品品质存在明显差异。
为进一步研究广西澳洲坚果果实的品质特征和评价标准,广西南亚热带农业科学研究所的贺 鹏、黄锡云*、王文林*等人遴选广西14 个主要产区的澳洲坚果果实样品,对其4 个青皮果的评价指标(出种率、出仁率、大果率、好果率),果仁3 个主要成分指标(脂肪、蛋白质、总糖含量),果仁脂肪酸、氨基酸、部分矿质元素指标进行测定,并在此基础上结合因子分析、系统聚类分析及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多元统计分析技术展开综合评价,以期明确其特征风味成分和客观准确评价品质,为广西澳洲坚果果实的品质判定、标准建立及后期加工原料的选择提供理论依据。
1、优果判别指标测定和果仁主要成分结果
由表2可知,广西14 个产地澳洲坚果青皮果出种率、大果率、出仁率、好果率以及果仁中脂肪、蛋白质、总糖含量存在明显差异,其中出种率为44.52%~53.38%,大果率为76.19%~100%,出仁率为32.04%~36.47%,好果率为85.32%~100%,脂肪质量分数为73.5%~79.10%,蛋白质质量分数为8.48%~10.40%,总糖质量分数为3.08%~5.07%。
2、澳洲坚果果仁脂肪酸组分分析
由图1可知,广西澳洲坚果果仁中油酸、棕榈油酸相对含量相对其他脂肪酸高,广西14 个产地澳洲坚果果仁油酸和棕榈油酸相对含量在单不饱和脂肪酸中占70.76%~99.58%,在不饱和脂肪酸中占50.75%~93.8%,是单不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸主要成分。广西14 个产地果仁中多不饱和脂肪酸主要有3种,其中亚油酸(2.13%~7.02%)、亚麻酸(0.38%~6.38%)是人体必需的脂肪酸。
3、澳洲坚果果仁水解氨基酸组分分析
如图2所示,澳洲坚果果仁水解氨基酸种类齐全,测得16种氨基酸组分。广西14 个产地果仁中天冬氨酸质量分数为0.78%~1.08%,苏氨酸质量分数为0.26%~0.32%,丝氨酸质量分数为0.34%~0.42%,谷氨酸质量分数为1.80%~2.33%,脯氨酸质量分数为0.05%~11.27%,甘氨酸质量分数为0.03%~6.46%,丙氨酸质量分数为0.02%~6.29%,缬氨酸质量分数为0.02%~5.81%,蛋氨酸质量分数为0.01%~38.23%,异亮氨酸质量分数为0.02%~5.99%,亮氨酸质量分数为0.03%~5.80%,酪氨酸质量分数为0.03%~8.11%,苯丙氨酸质量分数为0.01%~4.91%,赖氨酸质量分数为0.02%~5.35%,组氨酸质量分数为0.02%~10.10%,精氨酸质量分数为0.09%~8.34%,14 个产地果仁中16种氨基酸含量变异系数在4.91%~38.23%之间,其中蛋氨酸变异系数最大,苯丙氨酸变异系数最小,由此可见果仁中16种氨基酸含量差异明显。
4、澳洲坚果果仁矿质元素组分分析
如表3所示,广西14 个产地果仁中含有磷、钙、镁、钾、铁、锌、锰(按照14 个产地果仁中矿物质含量的平均值含量高低顺序)7种矿物质元素。大量元素磷、钙、镁、钾的含量远大于铁、锌、锰3种微量元素。果实大量元素中以磷元素含量最高,微量元素中以铁元素的含量最高。广西果仁磷元素含量为799.52~2 342.92 mg/kg,钙元素含量为1 265.23~1 593.55 mg/kg,镁元素含量为1 083.09~1 240.78 mg/kg,钾元素含量为395.21~856.20 mg/kg,铁元素含量为33.00~43.03 mg/kg,锌元素含量为14.81~23.86 mg/kg,锰元素含量7.56~14.15 mg/kg。
5、澳洲坚果果实系统聚类分析及差异特征指标筛选
澳洲坚果果实系统聚类分析
为去除不同量纲、数量级带来的影响,使用SPSS 20.0分析软件,对41 个指标数据进行标准化,以聚类方法为组间联接,度量标准为欧氏距离平方,进行个案系统聚类分析,结果如图3所示。当类间距为16时,将14 个产地澳洲坚果果实分为3 类,第1类聚集了1、2、3、6、7、8、9、10、11、13号10 个产地样品;第2类聚集4、5号2 个产地样品;第3类聚集了12、14号2 个产地样品。
基于OPLS-DA对不同产地澳洲坚果果实差异特征指标的筛选
系统聚类分析结果可明显区分为3 类,为了进一步发现3 类产地果实的差异特征指标并对其进行筛选,引出一种有监督模式的识别方法OPLS-DA法。以选取的41 个指标为X变量,14 个产地为Y变量进行OPLS-DA。如图4所示。
6、不同产地澳洲坚果样品经济性状评价及模型构建
由表4可知,前6 个公因子F 1 、F 2 、F 3 、F 4 、F 5 和F 6 方差贡献率分别为38.65%、21.81%、9.42%、8.82%、7.76%和4.16%,累计贡献率达到90.62%,基本解释29 个变量中的大部分信息。各个公因子选取旋转元件矩阵中载荷绝对值大于0.8的指标为解释指标。根据各因子方差贡献率,建立模型Y=0.426 5F 1 +0.240 6F 2 +0.104 0F 3 +0.097 3F 4 +0.085 7F 5 +0.045 9F 6 ,分别计算出14 个产地样品综合评价得分(Y)(表5)。由表5可知,第3类(12、14号2 个产地样品)得分较高,品质相对最优,第1类(1、2、3、6、7、8、9、10、11、13号10 个产地样品)次于第3类,优于第2类(4、5号2 个产地样品)。
结 论
广西不同产地澳洲坚果种率、大果率、出仁率、好果率以及果仁中脂肪含量、蛋白质含量、总糖含量、脂肪酸不同组分含量、水解氨基酸不同组分含量、矿质元素含量存在明显差异。广西42.9%的澳洲坚果果园好果率低于97%,果园管理水平亟待提升;广西澳洲坚果果仁中不饱和脂肪以油酸、棕榈油酸为主,水解氨基酸以药效氨基酸为主,磷、钙含量相对其他矿物质元素含量较多。根据果实品质可将14 个产地澳洲坚果果实分为3 类,不同产地澳洲坚果样品间的差异指标为好果率、脂肪、蛋白质、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亚麻酸、二十碳三烯酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、磷22 个指标。第3类(12、14号2 个产地样品)品质相对最优,第1类(1、2、3、6、7、8、9、10、11、13号10 个产地样品)次之,第2类(4、5号2 个产地样品)再次之。
本文《广西澳洲坚果果实品质分析与综合评价》来源于《食品科学》2021年42卷24期242-251页,作者:贺鹏,张涛,宋海云,谭秋锦,郑树芳,覃振师,黄锡云,汤秀华,王文林。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201128-295。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上,将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2022年5月7-8日在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
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