金樱子籽油的提取及其脂肪酸成分分析
2012-11-23李加友任佳萍冯德明叶兴乾尹源明于建兴
李加友 任佳萍 冯德明 叶兴乾 尹源明 于建兴
金樱子籽油的提取及其脂肪酸成分分析
李加友1,2任佳萍2冯德明2叶兴乾1尹源明1于建兴2
(浙江大学生物系统工程与食品科学学院1,杭州 310058)
(嘉兴学院生物与化学工程学院2,嘉兴 314001)
对金樱子籽油进行提取和精炼,考察了籽油的理化性质,并用气质联用仪对其脂肪酸组成和含量进行测定。结果表明,金樱子籽油的出油率为5.24%;酸价为0.36 mgKOH/g,过氧化值为46.10 mmol/kg,碘值为160.90 gI2/100 g,皂化值为193.76 mgKOH/g;金樱子籽油中检出5种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸质量分数高达86.10%,亚油酸和α-亚麻酸分别为43.99%和42.11%;饱和脂肪酸占13.90%,由棕榈酸、硬脂酸和花生酸所组成。金樱子籽油的不饱和脂肪酸含量较高,是一种值得开发利用的营养保健油源。
金樱子 籽油 亚油酸 α-亚麻酸
金樱子为蔷薇科植物金樱子(Rosa laevigata Michx.)的成熟果实,民间俗称糖罐、蜜糖罐等。金樱子在我国贵州、湖南、浙江,甚至西藏等广大地区均有分布,是传统的中药材,性平,味酸、甘涩,具有固精缩尿、涩肠止泻、止咳平喘之功效。金樱子中含有丰富的黄酮、三萜类化合物、多糖、白桦脂酸等活性物质[1],有着良好的抗菌消炎、利尿保肾等功效[2-3]。而对金樱子籽油的研究鲜有报道,植物油通常含有丰富的不饱和脂肪酸,经常食用植物油,可以预防动脉粥状硬化、高血压和血栓的形成,具有良好的保健作用。
本试验将对金樱子籽油的提取工艺和产品特性进行初步研究,并利用GC-MS考察了其脂肪酸组分,为金樱子籽油的开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 金樱子籽粉
用微型植物粉碎机对金樱子干果(购自嘉兴医药公司)进行碎裂处理后,挑取金樱子籽进一步粉碎过1 mm筛备用。
1.1.2 仪器
7890A-5975C气相色谱质谱联用仪:美国安捷伦公司;索氏提取器:天津玻璃仪器厂;YJ92-Ⅱ超声波仪:宁波东南仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 金樱子籽油索氏提取
称取金樱子籽粉15~20 g,用滤纸包裹,移入索氏提取器内,在平底烧瓶中加入1/2~2/3的石油醚(60~90℃),以每小时回流6~10次的速度于水浴上提取7~10 h。提取结束后除去石油醚,干燥冷却,即得金樱子籽油(毛油Ⅰ)。
1.2.2 金樱子籽油超声辅助提取
称取100 g粉碎的金樱子籽粉于1 000 mL锥形瓶中,以沸程30~60℃石油醚为浸提剂(750 mL),预先浸泡一段时间后,超声提取50 min。抽滤除渣并洗涤残渣2~3次,合并滤液,常压蒸馏去除溶剂,即得金樱子籽油(毛油Ⅱ)。
1.2.3 金樱子籽油的精制
金樱子籽油(毛油Ⅰ、毛油Ⅱ)经水法脱胶、碱炼(脱酸)、水洗、干燥和脱色后即得精制油,具体过程参照文献[4]进行。
1.2.4 金樱子籽油的成分分析
金樱子籽油的酸价和过氧化值测定参照GB/T 5009.37—2003,碘值测定参照GB/T 5532—2008,皂化值测定参照GB/T 5534—2008。
金樱子籽油甲酯化(氢氧化钾-甲醇酯化法):精确移取1.25 mL金樱子毛油或精制油于25 mL容量瓶中,依次加入2.5 mL乙醚 -正己烷混合溶液(乙醚∶正己烷=2∶1)和2.5 mL氢氧化钾-甲醇溶液(0.8 mol/L),充分振荡,静置5 min后定容,静置分层,吸取上清液入具塞试管,然后加入适量无水硫酸钠脱水过夜。
金樱子籽油中脂肪酸的GC-MS分析:色谱柱为HP-5MS弹性石英毛细管柱(30 m×250μm×0.25μm);载气为He;载气流量为1 mL/min;进样口温度为280℃;分流比为100∶1;进样量为0.4μL;程序升温:100℃(10℃/min)→280℃(4 min)[5]。
2 结果与分析
2.1 金樱子籽油的提取
油脂制备中以索氏提取法得率较高而通常作为其他方法的参考,索氏提取法的缺点是耗时(一般提取过程在6 h以上),操作温度较高,会引起不饱和脂肪酸的氧化。结果表明(表1),金樱子籽油经索氏提取和超声波辅助提取后,产品特性较为接近;相对于索氏提取法,超声辅助提取的得率为81.75%。但超声辅助提取法操作比较简单、耗时短、操作温度低,因此,在金樱子籽油的提取中具有较好的应用价值。
表1 两种提取方法的籽油比较
2.2 金樱子籽油的精炼
金樱子籽毛油经水化脱胶、脱酸、水洗、干燥、脱色等步骤得到精制油,产品回收率为62.5%。精炼后籽油颜色明显变浅,且更为澄清透明,易于保藏,各项理化指标见表2。金樱子籽油碘值较高,毛油放置4周后过氧化值增大了18倍,说明该籽油不饱和程度较高,容易氧化酸败;毛油精制过程也会导致其氧化[6]。毛油放置4周后酸价也有所增加,精制油经过脱酸处理后,酸价显著降低,精炼脱酸效果明显。毛油和精制油的皂化值变化不大,且都较高,说明金樱子籽油的脂肪酸分子质量比较小。
表2 金樱子籽油的理化指标
与其他常用植物油比较发现,金樱子籽油的碘值较高,皂化值基本相当,而酸价相对偏高(表3)。但金樱子新制毛油的酸价小于4 mgKOH/g,过氧化值小于7.5 mmol/kg,且位于大多数植物油脂的皂化值(180~200 mgKOH/g)区间范围内,符合食用植物油原油理化指标[7]。
表3 金樱子籽油(毛油)与常规油脂理化指标比较
2.3 金樱子籽油脂肪酸成分分析
2.3.1 金樱子籽油脂肪酸组成及含量分析
分别将毛油和精制油按氢氧化钾-甲醇法进行甲酯化,然后用气相色谱质谱联用仪分别对酯化后的样品进行分析(表4)。
金樱子籽油相对质量分数/%脂肪酸甲酯 分子式 分子质量/uⅠⅡ7.10 7.26十六烷酸甲酯(棕榈酸甲酯) C17 H34 O2270ⅠⅡ45.21 43.99顺,顺-9,12-十八碳二烯酸甲酯(亚油酸甲酯) C19 H34O2 294ⅠⅡ41.56 42.11 9,12,15- 十八碳三烯酸甲酯(α - 亚麻酸甲酯)C19 H32 O2 292ⅠⅡ5.29 5.66十八烷酸甲酯(硬脂酸甲酯) C19 H38O2 298ⅠⅡ326 0.85 0.99二十烷酸甲酯(花生酸甲酯) C21 H42 O2
注:Ⅰ为毛油,Ⅱ为精制油
表5 金樱子籽油中不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸含量
由表4和表5可知,金樱子籽油中含有5种主要的脂肪酸,其中毛油的不饱和脂肪酸含量达86.77%,精制油为86.10%。主要不饱和脂肪酸都为亚油酸(毛油中占45.21%、精制油中为43.99%)和α-亚麻酸(毛油中占41.56%、精制油中为42.11%);毛油的饱和脂肪酸含量为13.23%,精制油为13.90%,主要为棕榈酸、硬脂酸和花生酸。
2.3.2 金樱子籽油与常规油脂脂肪酸组成的比较与评价
由表6可看出,金樱子籽油中的不饱和脂肪酸含量可以与大豆油、花生油以及葵花籽油相媲美,远远超过菜籽油,且金樱子籽油的亚油酸含量高于花生油和菜籽油,α-亚麻酸含量远远高于表中所列的4种常见油脂,具有较高的营养价值。近年来研究表明[8-9]:不饱和脂肪酸在机体内具有较广泛的生理功能和生物学效应,亚油酸、亚麻酸是人体重要的必需脂肪酸,除了维持生命机体的正常功能外,在防治心血管疾病、高血压、过敏症和抑制肿瘤生长方面有一定的功效,具有较高的营养及医疗保健价值。试验发现必需脂肪酸的缺失将引起生长趋缓、皮炎等,补充亚油酸和亚麻酸可预防和改善这些症状。
表6 金樱子籽油与常规油脂脂肪酸组成的比较/%
3 结论
3.1 超声辅助提取法中金樱子籽油的出油率为5.24%,是索氏提取法的81.75%,但超声辅助提取法反应温度低、提取时间短等优点,在金樱子籽油提取中具有良好的应用前景。
3.2 金樱子籽油经过精炼后,产品外观和相应理化指标符合食用油原油要求。
3.3 首次对金樱子籽油的脂肪酸成分进行分析,其不饱和脂肪酸含量高达86%,主要为亚油酸(毛油中占45.21%、精制油中为43.99%)和α-亚麻酸(毛油中占41.56%、精制油中为42.11%);毛油的饱和脂肪酸含量为13.23%,精制油为13.90%,主要为棕榈酸、硬脂酸和花生酸。
综上所述,金樱子籽油具有较高的营养价值和保健功能,值得深入研究和大力开发,尤其是提取和精炼工艺上的优化,以提高籽油的提取率,最大程度地降低籽油的氧化。
[1]朱根华,万彦婷,卢珂,等.三重四级杆液质联用法测定金樱子中白桦脂酸[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(5):55-57
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Extraction of Rosa Laevigata and Analysis of Its Fatty Acid Components
Li Jiayou1,2Ren Jiaping2Feng Deming2Ye Xingqian1Yin Yuanming1Yu Jianxing2
(Institute of biosystems engineering and food science,Zhejiang University1,Hangzhou 310058)
(Institute of biological,chemical science and engineering,Jiaxing College2,Jiaxing 314001)
The extraction and refinement of rosa laevigata's seed oil investigates the physicochemical properties of seed oil.The ingredients and contents of fatty acids in the seed oil are determined with GC -MS.The result shows that the oil yield of rosa laevigata's seed oil is 5.24%;the acid value is 0.36 mgKOH/g;the peroxide value is 46.10 mmol/kg;the iodine value is 160.90 gI2/100 g;and the saponification value is 193.76 mgKOH/g.Five fatty acids are identified in the rasa laevigata's seed oil.The content of unsaturated fatty acid is 86.10%which includes 43.99%linoleic acid and 42.11%α-linolenic acid.But the saturated fatty acid is 13.90%which is composed of palmitic acid,stearic acid and arachidic acid.The seed oil has plentiful unsaturated fatty acids and it is a potential source for nutritional and healthy functions.
rosa laevigata,seed oil,linoleic acid,α-linolenic acid
TS221
A
1003-0174(2012)07-0074-04
浙江省科技厅重大科技专项重点农业项目(2010C
12020-2)
收稿时期:2011-10-16
李加友,男,1974年出生,副教授,高效生物转化的过程控制和机理研究
冯德明,男,1963年出生,副教授,生物化工叶兴乾,男,1962年出生,教授,博士生导师,农产品加工