不同野生榛子果实特性及营养成分分析

刘亚娜 杨小红 耿阳阳 王纪辉 胡伯凯 黄安香

(贵州省核桃研究所1，贵阳 550005) (贵州省林业科学研究院2，贵阳 550005)

榛子作为四大坚果之一久负盛名，榛仁亦可采取多种深加工方式食用，是加工高端木本膳食油料、各种糕点及巧克力的重要原料，市场需求面广、需要量大，供不应求[1]。Gorji等[2]将榛子用于阿尔兹海默病神经保护研究，证明长期食用榛子可保护大脑功能，逆转大脑萎缩，对人体健康十分有益。榛子主要在土耳其、意大利、西班牙、美国、葡萄牙等国家盛产[3,4]，我国也是榛属植物的原产国之一，分布于20多个省(直辖市、自治区)[5]。贵州产榛属(CorylusL.)植物有5种，分别为藏刺榛(C.feroxWall.var.thibetica(Batal.)Franch.)、滇榛(C.yunnanensisA.Camus)、川榛(C.kweichowensisHu)、华榛(C.chinensisFranch.)、披针叶榛(C.fargesiiSchneid.)，均为野生种[6-8]，彭琴等[9]2009—2010年对贵州喀斯特山区野生榛子资源的调查，贵州省榛子资源主要分布于西部、西南部地区，其中以黔西南州兴仁县、普安县及毕节威宁县分布最为广泛。但在贵州喀斯特山区作为生态环保型经济树种的野生榛资源并未得到合理开发利用。

果实特性的优劣直接影响到果实的质量，目前对榛子的科学研究主要集中在选育杂交榛优良品系[10,11]，而关于野生榛子果实特性的研究鲜见报道。榛仁中丰富的营养成分可作为榛子质量控制的依据，与榛子的品质特征密切相关。因此，研究不同野生榛子的果实特性及营养成分含量，对确保榛子的品质特征有着极其重要的意义。铁岭地区是我国榛子的重要主产区，铁岭榛子主要集中在开原市，质优且量大，成为铁岭经济和优势主导产业，铁岭榛亦为榛属植物，为平榛(C.heterophyllaFisch.)[12]。

本研究以铁岭开原野生榛子为对照，对贵州喀斯特山区的野生榛子果实特性及主要营养成分等指标进行测定，并进行相关性和因子分析，旨在为充分发掘与利用我国野生榛种质资源优势提供理论基础，也有助于实现榛树种在贵州石漠化山区的生态经济效益。

1 材料与方法

1.1 材料

榛子样品：2019年9—10月分别于贵州省贵阳市及贵州省六盘水市采集自然成熟、野生状态下的川榛及华榛；于同年10月购得东北铁岭开原市当年采收的野生榛子。榛果实在晾晒后人工去壳得到榛仁，存放于-4 ℃冷库中保存备用。

1.2 方法

1.2.1 果实特性测定[13]

每个品种样品随机选取坚果30个，自然风干后在实验室内测定果实特性。电子游标卡尺(精密度0.01 mm)测定三径、壳厚，计算其平均值。用1/100电子天平测量榛子坚果单果质量和核仁质量，计算出仁率。

1.2.2 营养成分测定

水分采用GB 5009.3—2016中的直接干燥法；蛋白质采用GB 5009.5—2016中的凯氏定氮法；脂肪采用GB 5009.6—2016中的索氏抽提法；脂肪酸采用GB 5009.168—2016中的内标法；VE采用GB 5009.82—2016中正相高效液相色谱法；矿物质参照林业行业标准LY/T 1270进行测定。

1.3 数据分析

采用Excel 2007进行数据整理，采用SPSS19.0软件对数据进行单因素方差分析(Duncan法)、Pearson相关性分析及因子分析。

2 结果与分析

2.1 果实特性分析

由表1可知，不同地区、不同品种的野生榛子果实特性各指标均有显著差异(P<0.05)。华榛果实大、壳厚、单果重大，但出仁率低；川榛果实小、壳薄、单果重小，出仁率介于华榛和铁岭开原榛子中间；铁岭开原榛子的坚果大小、壳厚、单果重均处于华榛和川榛之间，果仁最重，故出仁率最高。较于杂交榛[11]，野生榛果小，对应的单果重及仁重都较低，出仁率也较为逊色。

2.2 营养成分分析

2.2.1 主要营养成分

由表2可知，不同地区野生榛子的营养成分存在一定的差异性，同属喀斯特山区不同品种榛子的营养成分也存在一定的差异性。喀斯特山区野生榛子脂肪含量显著低于铁岭开原榛子，尤其以华榛脂肪含量最低，这与普遍认为榛子中约60%的脂肪含量相差较大[14]；华榛蛋白质含量显著高于铁岭开原榛子，川榛蛋白质含量与铁岭开原榛子无差异性，这与彭琴等[15]得出的喀斯特山区野生榛子蛋白质变异系数较大的研究结果一致；榛子被认为是VE的极好来源[16]，本研究中铁岭开原榛子VE含量为喀斯特山区野生榛子的4倍左右，与彭琴等[15]得出的喀斯特山区和东北铁岭野生榛子的VE含量无显著性差异的结论相左，究其原因可能是品系间分布范围较大，变异系数也较大。

表2 野生榛子主要营养成分结果表

2.2.2 矿物质

由表3可知，榛子是矿物质元素的丰富来源[3]，但由于生长环境及基因型等内外条件的影响，榛子果仁中矿质元素的含量也会各有差异[17]。喀斯特山区野生榛子氮、磷、锌含量显著低于铁岭开原榛子，而镁、铁含量显著高于铁岭开原榛子(P<0.05)。华榛的氮、钙、镁、铜含量显著高于川榛，而磷、钾、锰、铁、锌含量两者均无差异(P>0.05)，说明华榛的矿物质含量优于川榛。Özenç等[3]通过施铁肥来改善榛子的某些坚果性状和矿物质成分，发现铁肥会使总油量、籽粒百分比和籽粒质量增加，空果和干瘪坚果的数量减少，坚果中的磷、铁和硼含量也会显着增加，这说明土壤的肥沃程度在很大程度上决定了榛子的品质。喀斯特山区野生榛子铁、镁元素丰富，是其品质优势，这可能与喀斯特山区土壤中铁、镁含量丰富息息相关。

2.2.3 脂肪酸

由表4可知，榛子脂肪酸组成主要为油酸、亚油酸、硬脂酸，其中UFA占总脂肪酸的88%以上。华榛、川榛以及铁岭开原榛子中油酸、亚油酸、硬脂酸两两之间差异显著；就花生酸而言，华榛与铁岭开原榛子无差异性，但均与川榛呈显著性差异；就花生一烯酸而言，川榛与华榛之间无差异性，而与铁岭开原榛子呈显著性差异；铁岭开原榛子中油酸、亚油酸含量显著高于喀斯特山区野生榛子，硬脂酸含量反之(P<0.05)。

表1 野生榛子果实特性

表3 野生榛子矿物质含量

表4 野生榛子脂肪酸组成及含量(g/100 g榛仁)

2.3 相关性分析

对所测野生榛子的果实特性、主要营养成分、矿物质及UFA含量进行相关性分析，衡量两个变量之间的相关密切程度。

由表5可知，野生榛子21个测定指标组成的231个相关关系中，有2个呈极显著正相关，5个呈显著正相关，2个呈极显著负相关，5个呈显著负相关。其中，出仁率与UFA含量呈极显著正相关，VE含量与磷含量呈极显著正相关，坚果三径两两之间呈显著正相关，锰含量与钾、镁含量均呈显著正相关，表明坚果生长发育良好、果实饱满能提高果实出仁率，促进果实中不饱和脂肪酸积累，VE与磷、锰与钾、镁元素可相互促进积累，具体影响机制有待进一步研究；镁含量与出仁率及UFA含量呈极显著负相关；水分与铜含量呈显著负相关；出仁率与锰含量呈显著负相关；脂肪含量与钾、锰含量呈显著负相关；铁含量与锌含量呈显著负相关。其他测定指标存在相关性但不显著。

表5 相关性分析结果

2.4 因子分析

对野生榛子的果实特性及营养成分共计31个指标进行因子分析，将众多变量浓缩成少数相互独立的因子变量来反映试样的绝大部分信息，消除信息重叠[18,19]。为避免量纲和数量级的影响，所有的指标数据标准化后进行因子分析，公因子提取方法采用主成分分析法[20]。由表6可知，第一个公因子的特征值是16.451，方差贡献率是51.074%，第二个公因子特征值是15.656，方差贡献率是48.926%，前2个公因子的累计贡献率达到100%，已包含所测指标的所有信息，可以代表最初的31个指标来分析野生榛子营养成分的差异，因此选取前2个公因子作为数据分析的有效成分。

表6 特征值与方差贡献率

由表7可知，全部测定指标都能够被两个公因子较好的解释。用各指标变量的主成分载荷(表7)除以因子相对应的特征值开平方根，便得到2个公因子中每个指标所对应的系数即特征向量[21]，其中，第1个公因子F1=0.096X1+0.107X2+0.112X3+0.153X4+0.188X5-0.112X6-0.244X7-0.242X8-0.247X9+0.230X10-0.182X11-0.081X12-0.181X13+0.246X14+0.246X15-0.022X16+0.244X17+0.155X18+0.245X19-0.163X20+0.245X21+0.116X22+0.109X23-0.017X24+0.120X25-0.231X26+0.151X27+0.242X28+0.062X29+0.042X30-0.244X31，脂肪、钾、锰、豆蔻酸、铜、出仁率、镁、UFA、水分、亚麻酸、油酸、蛋白质在F1上具有较大载荷；第2个公因子F2=0.233X1+0.227X2+0.225X3+0.198X4+0.164X5+0.225X6+0.036X7-0.047X8+0.004X9+0.091X10+0.171X11+0.239X12+0.171X13-0.013X14-0.020X15+0.252X16-0.036X17-0.196X18+0.032X19+0.190X20-0.031X21+0.223X22+0.227X23+0.252X24-0.221X25+0.087X26+0.200X27-0.047X28+0.245X29+0.249X30+0.040X31，钙、十七碳一烯酸、花生一烯酸、花生酸、氮、纵径、横径、侧径在F2上具有较大载荷。通过最大方差法进行因子旋转，每个公因子上的载荷分配更加清晰，可以看出，第1个公因子主要代表出仁率、水分、脂肪、油酸、豆蔻酸、亚麻酸、UFA含量及钾、锰、镁、铜等矿物质含量；第2个公因子主要代表坚果三径、单果重、钙、棕榈酸、棕榈一烯酸、十七碳一烯酸、花生酸、花生一烯酸等指标。通过因子分析将野生榛子31个品质指标简化为2个公因子得分公式，每个公式都代表了野生榛子的一类品质信息，可对分析不同野生榛子样品提供有利帮助。

表7 因子载荷及特征向量

3 结论

以铁岭开原野生榛子为对照，对贵州喀斯特山区的野生榛子果实特性及主要营养成分等指标进行测定。结果表明：不同地区、不同品种的野生榛子果实特性、营养成分各有差异。铁岭开原榛子在果实特性方面具有明显的优势；除水分外，贵州喀斯特山区野生榛子与铁岭开原榛子蛋白质、脂肪、VE、矿物质含量方面均存在显著差异；UFA含量显著低于铁岭开原榛子，且脂肪酸组成中硬脂酸、油酸、亚油酸含量差异显著；贵州喀斯特山区的华榛矿物质在量方面要优于川榛。

相关性分析表明，出仁率与UFA含量呈极显著正相关，VE与磷含量呈极显著正相关；坚果三径之间呈显著正相关，锰与钾、镁含量呈显著正相关；镁含量与出仁率及UFA含量呈极显著负相关；水分与铜含量呈显著负相关，出仁率与锰含量呈显著负相关，脂肪与钾、锰含量呈显著负相关，铁与锌含量呈显著负相关。

通过因子分析将野生榛子31个品质指标简化为2个公因子，第1个公因子特征值是16.451，方差贡献率是51.074%，主要代表出仁率、水分、脂肪、油酸、豆蔻酸、亚麻酸、UFA含量及钾、锰、镁、铜等矿物质含量；第2个公因子特征值是15.656，方差贡献率是48.926%，主要代表坚果三径、单果重、钙、棕榈酸、棕榈一烯酸、十七碳一烯酸、花生酸、花生一烯酸等指标。因子得分公式可对分析不同野生榛子样品提供有利帮助。