核桃，一个保存的珍贵食物

核桃富含多不饱和脂肪酸，是消费者的最爱，但由于其高度易氧化，导致营养和口感的损失，工业用途受到限制。新的实验应用可能会解决这个问题。

根据联合国粮农组织的数据（2014年数据——2008-2012年平均值），全球每年生产约1400万吨坚果，其中300万吨核桃主要产自中国、伊朗和美国。在过去几年里，由于消费市场需求的增长，该行业蓬勃发展。然而，尽管核桃具有良好的营养和感官特征，但由于其对氧化的高度敏感性，导致营养和味道的损失，因此工业用途相当有限。虽然高多不饱和脂肪酸含量（PUFA）一方面有益于消费者健康，另一方面它促进氧化（酸败）引起的变质，导致不良挥发性化合物和异味的发展。核桃是公认的重要脂肪酸来源。含油量的主要成分是单不饱和脂肪酸（油酸）和多不饱和ω-3和ω-6脂肪酸（亚油酸和α-亚麻酸）。后者占总脂肪酸含量的70%至80%，因此核桃油是多不饱和脂肪酸含量最高的植物油。核桃是一种重要的纤维和矿物质来源，尤其富含生育酚（维生素E），这种脂溶性抗氧化剂主要以γ-生育酚的形式存在，含量范围为194至297毫克/千克。在具有抗氧化性能的化合物中，也有酚类化合物，它们高度集中在果仁的外皮中。遗传和环境因素，以及与收获和储存有关的方面，尤其影响非黄酮类酚（鞣花鞣质）的含量。如果核桃被损坏或经过特殊的技术处理，可能会损坏包裹脂肪的颗粒，那么改变的风险就更高。在这些条件下，不再受膜保护的脂质可能与氧、光（外源性和内源性）脂解酶以及植物组织中存在的金属接触，作为催化剂，并可能导致氧化过程。因此，使用低质量的原材料（被脂解微生物损坏或污染）、不合适的储存条件、导致暴露于氧气的表面积增加的工艺（热处理或研磨）有利于氧化工艺。与这一现象密切相关的酶是脂肪酶，作用于甘油三酯、游离脂肪酸和增加酸度。脂肪酶的活性受湿度、温度、pH等多种因素的影响，其中湿度和自由水起着关键作用。事实上，它们会触发反应并影响热力学平衡：5%的湿度和0.25 aw足以开始劣化过程。释放出来的游离脂肪酸随后暴露于脂氧合酶（主要影响亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸）以及铁和铜催化的自氧化过程中。然而，高于50℃的温度可以诱导变性，从而使这种酶失活。对核桃进行的研究表明，短时间的热处理决定了脂氧合酶活性的显著降低。55℃处理2分钟可使酶活性降低62%，而60℃处理2分钟或10分钟可使脂氧合酶活性分别降低75%和81%。由于脂氧合酶的作用而形成的氢过氧化物通常是高度不稳定的，并且产生一系列副产物（例如挥发性羰基化合物或非挥发性化合物），这些副产物随着时间的推移可能经历修饰。

应用方面
由于其降低的氧化稳定性，因此，核桃不广泛用于工业应用。目的是提高螺母的半成品和成品的稳定性，以便使用更简单和更安全。为了鼓励加工和增加核桃的保质期，焙烧可以被认为是最有效的方法之一。实际上热处理，具有酶促灭活，芳族特性更强的阳性撞击，提高了油提取程序的产量。当在60℃下储存在黑暗中的烤和非烤核桃的化学物理性质12天时，可以看出脂肪酸含量在储存期间不受大量变化。通过分析过氧化物的数量，二烯百分比和生育酚含量，更清晰地看到焙烧过程的效果。事实上，由Bipin Vaidya及其工作人员进行的一项研究证明，在储存在60℃时，焙烧和非烘焙核桃中过氧化物和二烯中的过氧化物和二烯的含量趋于在时间上生长。然而，烤核桃的增加与非焙烧的核桃的增加较低，并且由于这，在储存期结束时，表示氧化稳定性的值在非烤核桃中更差。这证实了通过减慢氧化过程来焙烧改善稳定性的事实。相反，看着生育酚水平，可以观察到它们的内容随着时间的推移而减小。 Tocopherol’s bioavailability increases in thermal treated products since the exposure to high temperatures can causes breakdown of the cell walls and hence a higher release of these compounds. However, in this way they are more exposed to light, oxygen, and heat, and, hence to a higher risk of deterioration. Comparing the values of roasted and non-roasted walnuts, it can be seen that the decrease is greater in non-roasted walnuts. Several studies pointed out the antioxidant behaviour was also present in the products of the Maillard reaction, which may involve an increased retention by tocopherols. The interaction between the two antioxidants can increase oxidation stability in roasted walnuts. Walnuts shelf-life depends on a delicate balance between oxidizable phytochemical substances, pro-oxidizing compounds and antioxidants. Normally walnuts are eaten whole, fresh or roasted, and only a small share is used for industrial applications. Next to oil, on the market there are just a few walnut-based products, and in most cases they are flavour substitutes. The possibility of developing stable semi-finished products over time (in form of powders, pastes, etc.) would allow their use in a variety of preparations.

测试
为了克服酸败的问题，已经开发了脂肪相的微胶囊化方法（例如坚果油），这涉及到喷雾干燥或冷冻干燥技术的使用。对脂肪的治疗首先需要通过添加特定的化合物来制造一种乳液，这种化合物能够形成一个能够结合并稳定微小脂肪滴的网。该工艺的有效性主要取决于包封材料的组成和结构，包封材料必须防止氧气、光和水的进入，并防止与脂肪基质的其他成分接触。其目的是通过阻止或延缓氧化来保护多不饱和脂肪酸。用于包封的化合物必须具有高稳定性、低粘度、乳化性和水溶性；在脱水过程中不允许乳液相分离，在干燥过程中应形成致密的网络。常用的化合物包括蛋白质（酪蛋白酸钠、血清蛋白和大豆蛋白）、水胶体（改性淀粉、阿拉伯胶、黄芩）和水解淀粉（麦芽糊精）。然而，不存在具有所有这些特性的封装材料，因此，为了获得最佳封装，必须使用不同材料的组合。对微胶囊化核桃油的研究表明，该工艺不影响多不饱和脂肪酸的组成。值得注意的是，亚麻酸含量与天然油非常相似，添加包埋化合物不会影响ɣ-生育酚含量。因此，使用这些药剂，结合适当的脱水方法，是延长核桃油保质期的有效手段。冻干是去除乳液中水分最有用的方法之一。这一过程通过升华从冷冻产品中去除水蒸气，为食品提供合理的附加值，并使其质量参数最大化。目前正在进行研究，通过采用冻干工艺，在不同配方中添加不同类型的基质多糖，以获得创新的核桃基食品。其目的是获得稳定的产品，愉悦的感觉，只是一个轻微的变化，天然抗氧化剂（多酚和生育酚）的内容。为了增强水果的特异性（不仅仅是油相），产品从添加膳食纤维的烤核桃仁制成的糊状物开始开发，其双重目的是取代微胶囊化所需的普通封装材料，同时进一步提高产品的营养价值。因此，有可能通过开发保存核桃珍贵品质的方法来扩大核桃的市场和应用，并创造出适合食品工业使用的创新产品——糖果和非糖果，既可以作为其他食品的配料，也可以作为产品本身。

参考书目
•Barbariga D(2014). Prodotti liofilizzati a base di noci：国际蔬菜和纤维食品工作室。食品技术科学的权威。皮亚琴察国王学院
•Buranasompob A.，Tang J.，Powers J.r.，Reyes J.，Clark S.，Swanson B.G。（2007）。硫代氧基酶活性在核桃和杏仁中。LWT - 食物SCI。技术。，40：893-899
•Calvo P.，CastañoA.L.，HernàndezM.T.，GonzàLez-gīmezd。（2011）。微胶囊探服对微胶囊核桃油质量的影响。欧元。J. Lipid Sci。技术。，113：1273-1280
•Quarantelli A.，Righi F.，Renzi M.，Bonomi A(2003). 植物生长过程。安。工厂。医生。兽医。迪帕尔马，23:181-202
•Vaidya B.，Eun J.-B.（2013）。烘烤对核桃油氧化和生育酚稳定性在黑暗中的储存过程中的影响。欧元。J. Lipid Sci。技术。，115：384-355
•Wehtje E.，Adlercretutz P(1997). 水分活度和底物浓度对脂肪酶活性的影响。生物技术与生物工程，55（5）：789-806

由Milena Casali，Davide Barbariga，Roberta Dordoni，Istituto di Enologia E Ingegneria Agro-AlimentareUniversàCattolicadel Sacro Cuore - Piacenza