張濤，宋海云，賀鵬，韋媛榮，王文林，覃振師

廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所（龍州 532415）

澳洲堅果（Macadamia ternifoliaF. Muell.），又名夏威夷果、昆士蘭堅果，原產(chǎn)于澳大利亞昆士蘭州東南部和新南威爾州北部沿海的亞熱帶雨林地區(qū)，為山龍眼科（Proteaceae）澳洲堅果屬（Macadamia）熱帶、亞熱帶多年生的常綠喬木果樹[1]，其果仁經(jīng)過烤制后酥脆可口，風(fēng)味極佳，被譽為世界上最佳的食用堅果[2,4]。相關(guān)研究表明其果仁內(nèi)含物中脂肪含量高，并且含有大量油酸、棕櫚油酸等不飽和脂肪酸，因此具有較高的營養(yǎng)價值[5,7]。

目前，我國澳洲堅果主要以初級加工為主，加工產(chǎn)品主要有果仁、開口殼果、澳洲堅果油、澳洲堅果乳飲料等，前人研究主要集中在加工工藝以及加工工藝對果仁顏色、微生物指標(biāo)、酸價和過氧化值等理化指標(biāo)的影響等方面[8,15]。而針對不同調(diào)味型澳洲堅果仁脂肪酸的檢測與分析還未見報道。試驗以市售原味、奶油味、蜂蜜味、咖啡味、鹽焗味、芥末味六種口味的調(diào)味型澳洲堅果果仁為原料，采用GC-MS對其脂肪酸進行檢測分析，再對檢測結(jié)果進行因子分析和差異性分析，探討不同調(diào)味型澳洲堅果果仁脂肪酸的組成及差異性，以期為消費者從營養(yǎng)膳食角度選擇適合自己的調(diào)味型澳洲堅果果仁提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售原味、奶油味、蜂蜜味、咖啡味、鹽焗味、芥末味共六種口味的澳洲堅果果仁（東興市怡誠食品開發(fā)有限公司）；37種脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品（美國SUPELCO公司）；正己烷、甲醇（北京譜析科技有限公司）；氫氧化鉀（鄭州萊浦生物科技有限公司）；所用試劑均為色譜純。

1.2 儀器與設(shè)備

澳洲堅果開果器（廣西岑溪市綠馬農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司）；高速萬能粉碎機（蘇州江東精密儀器有限公司）；精度0.1 mg電子分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；HH-W600恒溫水浴鍋（冠森生物科技（上海）有限公司）；Vortex-Genie2T型美國SI渦旋振蕩器（美國Scientific Industries公司）；DKN612C鼓風(fēng)干燥箱（日本Yamato Scientific公司）；QP2011U1tra氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（日本島津制作所）。

1.3 試驗方法

1.3.1 脂肪酸的GC-MS檢測

1.3.1.1 脂肪酸甲酯化[16-18]

稱取10 g果仁樣品，粉碎后再準(zhǔn)確稱取0.2000 g置于水解試管中，加入10 mL 2 mol/L KOH-CH3OH溶液，混勻，于26 ℃恒溫水浴反應(yīng)30 min，冷卻后加入10 mL正己烷，渦旋振蕩5 s，靜止萃取，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾得到樣品液備用。

1.3.1.2 色譜條件與質(zhì)譜條件[18-21]

色譜條件：DM-2560毛細管聚二氰丙基硅氧烷強極性固定相色譜柱（30 m×0.28 mm×0.25 μm）；載氣為高純氦氣，純度≥99.999%；柱溫180～220 ℃，柱初始溫度180 ℃，以3 ℃/min升至220 ℃，再以5 ℃/min升至250 ℃，保持6 min；進樣口溫度280 ℃；柱流量1 mL/min，分流比30∶1，進樣量1.0 μL。

質(zhì)譜條件：EI離子原，離子源溫度230 ℃，GC-MS接口溫度250 ℃，電子能量70 eV，全離子掃描50～500 amu，采用外標(biāo)法進行定量分析。

采用上述儀器和方法，將每個樣品平行重復(fù)測試3次，記錄檢測數(shù)據(jù)。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理

通過Excel 2007進行試驗數(shù)據(jù)的匯總及初步處理，然后進行不同調(diào)味型澳洲堅果果仁脂肪酸組成的統(tǒng)計分析和相關(guān)性分析[22-23]，最后應(yīng)用SPSS 26.0軟件進行因子分析[24-25]。

2 結(jié)果與分析

2.1 GC-MS檢測六種口味的澳洲堅果果仁的脂肪酸組成

六種口味的澳洲堅果果仁樣品經(jīng)過3次平行檢測，每種口味均檢測出18種脂肪酸，分別為月桂酸（C12∶0）、肉豆蔻酸（C14∶0）、十五烷酸（C15∶0）、棕櫚酸（C16∶0）、十七烷酸（C17∶0）、硬脂酸（C18∶0）、花生酸（C20∶0）、二十一烷酸（C21∶0）、二十二烷酸（C22∶0）、二十三烷酸（C23∶0）、二十四烷酸（C24∶0）、棕櫚油酸（C16∶1）、十七碳一烯酸（C17∶1）、油酸（C18∶1）、二十二碳一烯酸（C22∶1）、亞油酸（C18∶2）、亞麻酸（C18∶3）和二十碳三烯酸（C20∶3）。其中月桂酸（C12∶0）、（肉豆蔻酸C14∶0）、十五烷酸（C15∶0）、棕櫚酸（C16∶0）、十七烷酸（C17∶0）、硬脂酸（C18∶0）、花生酸（C20∶0）、二十一烷酸（C21∶0）、二十二烷酸（C22∶0）、二十三烷酸（C23∶0）和二十四烷酸（C24∶0）為飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA），棕櫚油酸（C16∶1）、十七碳一烯酸（C17∶1）、油酸（C18∶1）和二十二碳一烯酸（C22∶1）為單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA），亞油酸（C18∶2）、亞麻酸（C18∶3）和二十碳三烯酸（C20∶3）為多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）。

由Excel 2003匯總得到每種口味澳洲堅果仁中每種脂肪酸含量的平均值及SFA、MUFA、PUFA、UFA（不飽和脂肪酸）在三類脂肪酸的含量，計算每種脂肪酸在每種口味澳洲堅果仁中的含量占該口味澳洲堅果仁中脂肪酸總含量的比例，結(jié)果表1所示。由表1可以明顯地發(fā)現(xiàn)，棕櫚酸（C16∶0）、硬脂酸（C18∶0）、棕櫚油酸（C16∶1）、油酸（C18∶1）、亞油酸（C18∶2）、亞麻酸（C18∶3）、花生酸（C20∶0）、二十碳三烯酸（C20∶3）的含量排在前8位，在每種口味澳洲堅果仁中的含量總和已占到該種口味澳洲堅果仁脂肪酸總含量的94%～96%。

表1 脂肪酸在每種口味澳洲堅果仁中的含量占該種口味澳洲堅果仁脂肪酸總含量的比例 單位：%

2.2 不同脂肪酸間的相關(guān)性分析

根據(jù)2.1的結(jié)果，選取棕櫚酸（C16∶0）、硬脂酸（C18∶0）、棕櫚油酸（C16∶1）、油酸（C18∶1）、亞油酸（C18∶2）、亞麻酸（C18∶3）、花生酸（C20∶0）和二十碳三烯酸（C20∶3）8種脂肪酸進行相關(guān)性分析，結(jié)果如表2所示。除亞麻酸（C18∶3）外，7種脂肪酸間大多存在相關(guān)性，其中棕櫚油酸C16∶1與棕櫚酸C16∶0、油酸C18∶1、亞油酸C18∶2，棕櫚酸C16∶0與油酸C18∶1、花生酸C20∶0、亞油酸C18∶2，油酸C18∶1與二十碳三烯酸C20∶3、亞油酸C18∶2，花生酸C20∶0與亞油酸C18∶2間存在極顯著的相關(guān)性；棕櫚油酸C16∶1與硬脂酸C18∶0、花生酸C20∶0，棕櫚酸C16∶0與硬脂酸C18∶0、二十碳三烯酸C20∶3，油酸C18∶1與硬脂酸C18∶0，硬脂酸C18∶0與花生酸C20∶0、亞油酸C18∶2，二十碳三烯酸C20∶3與花生酸C20∶0、亞油酸C18∶2間存在顯著的相關(guān)性。

表2 8種脂肪酸間的Pearson相關(guān)系數(shù)矩陣

2.3 不同調(diào)味型澳洲堅果果仁脂肪酸組成的因子分析

在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，對棕櫚酸（C16∶0）、硬脂酸（C18∶0）、棕櫚油酸（C16∶1）、油酸（C18∶1）、亞油酸（C18∶2）、亞麻酸（C18∶3）、花生酸（C20∶0）和二十碳三烯酸（C20∶3）8種脂肪酸含量占該口味澳洲堅果仁中脂肪酸總含量比例數(shù)據(jù)進行因子分析。

首先對數(shù)據(jù)進行無量綱標(biāo)準(zhǔn)化處理[26-28]，原理公式如式（1）所示。

式中：W為標(biāo)準(zhǔn)化值；Aij為第j個樣品（處理）第i個指標(biāo)（脂肪酸）的原始測定值；Ai為第i個指標(biāo)的平均值；Si為第i個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差（SD值）。

標(biāo)準(zhǔn)化處理后的結(jié)果如表3所示。再以脂肪酸類別為變量，利用SPSS 26.0軟件對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進行因子分析[29-32]。

表3 不同口味澳洲堅果果仁脂肪酸數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化值

公因子的特征根、貢獻率以及累積貢獻率如表4所示，第一公因子（F1）、第二公因子（F2）、第三公因（F3）的特征值均大于1，并且在經(jīng)過最大方差法旋轉(zhuǎn)，它們的方差貢獻率分別為33.648%，32.109%和29.142%，累計方差貢獻率已達到94.899%，表明前3個公因子已經(jīng)把不同調(diào)味型澳洲堅果果仁的全部8種主要脂肪酸的絕大部分信息反映出來，因此可以選取這3個公因子作為不同調(diào)味型澳洲堅果果仁脂肪酸的綜合評價指標(biāo)[33-35]。

表4 公因子的方差解釋情況表

為了更加突出主要公因子的作用，將因子進行方差最大正交旋轉(zhuǎn)[33-35]，得到旋轉(zhuǎn)后的公因子載荷矩陣，如表5所示，旋轉(zhuǎn)后各個脂肪酸成分在三維空間的分布如圖1所示。

公因子所包含的指標(biāo)因子載荷若為正，表明該因子對公因子產(chǎn)生正向影響；因子載荷若為負，表明該因子對公因子產(chǎn)生負向影響[33-35]。對比圖1與表5可直觀地解釋各個脂肪酸成分對三個公因子的貢獻。第一公因子F1主要是C16∶0（棕櫚酸）和C18∶2（亞油酸）2個因子綜合作用的指標(biāo)；第二公因子F2主要是C18∶1（油酸）和C20∶3（二十碳三烯酸）2個因子綜合作用的指標(biāo)；第三公因子F3主要是C20∶0（花生酸）1個因子作用的指標(biāo)。

表5 旋轉(zhuǎn)后的公因子載荷矩陣

圖1 旋轉(zhuǎn)后各個脂肪酸成分在三維空間的分布圖

旋轉(zhuǎn)后的各公因子得分系數(shù)如表6所示。不同調(diào)味型澳洲堅果果仁脂肪酸各公因子的得分根據(jù)公式（2）進行計算；不同調(diào)味型澳洲堅果果仁脂肪酸組成的綜合評價得分，根據(jù)2個公因子旋轉(zhuǎn)后的方差貢獻率及對應(yīng)的公因子得分計算，見公式（3）。

表6 旋轉(zhuǎn)后公因子得分系數(shù)矩陣

式中：F為公因子得分；Fz為綜合評價得分；Yn1, …,Yn8為第n種調(diào)味型澳洲堅果果仁樣品的8種脂肪酸含量標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Zn1, …,Zn8為旋轉(zhuǎn)后8種脂肪酸的因子得分系數(shù)。

各公因子得分及綜合得分結(jié)果如表7所示。由得分排序可知，奶油味（CL2）果仁3個公因子得分及綜合得分均排在第一位，其次為鹽焗味（CL5）果仁，第三為咖啡味（CL4）果仁，芥末味（CL6）果仁最低。

表7 不同口味澳洲堅果果仁各公因子得分、綜合得分以及排序

以2個公因子得分繪制二維排序圖，可直觀地反映不同調(diào)味型澳洲堅果果仁公因子得分的分布情況。公因子F1與F2、F1與F3得分二維排序分別如圖2和圖3所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，六種調(diào)味型澳洲堅果果仁大致可以分為四類：奶油味（CL2）處在F1，F(xiàn)2和F3的正向區(qū)間，屬于一類；芥末味（CL6）處在F1的負向和F2、F3的正向區(qū)間，屬于第二類；蜂蜜味（CL3）處在F1的正向區(qū)間和F2、F3的負向區(qū)間，屬于第三類；原味（CL1）、咖啡味（CL4）及鹽焗味（CL5）處在靠近坐標(biāo)軸的中間區(qū)域，屬于第四類。這與公因子綜合得分排序結(jié)果基本吻合。

圖2 公因子F1與公因子F2得分二維排序

圖3 公因子F1與公因子F3得分二維排序

3 討論

因子分析結(jié)果顯示奶油味（CL2）處在F1，F(xiàn)2和F3的正向區(qū)間，3個公因子得分及綜合得分均排在第一位，表明奶油味（CL2）果仁相較于其他5種口味果仁，C16∶0（棕櫚酸）、C18∶2（亞油酸）、C18∶1（油酸）、C20∶3（二十碳三烯酸）以及C20∶0（花生酸）的含量更高，其中C18∶2（亞油酸）和C20∶3（二十碳三烯酸）為多不飽和脂肪酸。

多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）是指有2個或2個以上不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)的脂肪酸，也稱多烯脂肪酸。由于人體自身不能合成這些脂肪酸，必需從食物中獲取，所以被稱為必需脂肪酸。多不飽和脂肪酸如同維生素、礦物質(zhì)一樣，是人體的必需品，具有保護視力、消炎，防治一些慢性疾病，如降低膽固醇、抗腫瘤以及防治心臟病等多種生理作用，對維持人體各器官的正常運轉(zhuǎn)、保持身體健康至關(guān)重要[36]。因此從脂肪酸營養(yǎng)的角度，奶油味（CL2）果仁具有更高的營養(yǎng)價值。

4 結(jié)論

經(jīng)GC-MS檢測，從六種口味的澳洲堅果果仁樣品中共檢測出18種脂肪酸，其中棕櫚酸（C16∶0）、硬脂酸（C18∶0）、棕櫚油酸（C16∶1）、油酸（C18∶1）、亞油酸（C18∶2）、亞麻酸（C18∶3）、花生酸（C20∶0）和二十碳三烯酸（C20∶3）8種脂肪酸排在前八位，在每種口味澳洲堅果仁中的含量總和已占到脂肪酸總含量的94%～96%；奶油味（CL2）果仁因其富含C18∶2（亞油酸）和C20∶3（二十碳三烯酸）多不飽和脂肪酸而具有更高的營養(yǎng)價值。