香榧子油的理化性质及脂肪酸组成分析
2012-11-23刘延奇贾亚娟郑玉冠
李 红 张 露 刘延奇 贾亚娟 郑玉冠
香榧子油的理化性质及脂肪酸组成分析
李 红 张 露 刘延奇 贾亚娟 郑玉冠
(郑州轻工业学院食品与生物工程学院,郑州 450002)
主要对香榧子油的理化性质及脂肪酸组成进行了分析。结果表明,香榧子粗蛋白、粗脂肪、饼粕总糖及淀粉质量分数分别为48.3%、14.6%、37.6%和68.3%。香榧子油的酸值、碘值、过氧化值及皂化值分别为0.95 mg KOH/g、131.3 g/100 g、8.76 mmol/kg、137.9 mg KOH/g。香榧子油主要由12种脂肪酸组成,饱和脂肪酸以山嵛酸(12.2%)为主,其次是棕榈酸(9.95%)和十七碳酸(0.18%);不饱和脂肪酸中亚油酸(41.9%)和油酸(26.0%)较高,还含有3.51%的共轭二烯酸——顺-11,顺-13-二十碳二烯酸;长碳链脂肪酸质量分数较高,达18%。香榧子油Sn-2位脂肪酸主要由油酸(46.5%)和亚油酸(45.3%)组成。香榧子油甘三酯组成中分布比较均匀,主要为β-LOL(7.51%)、LLL(7.32%)、β-LOBe(6.28%)和β-LLBe(6.12%)。
香榧子油 理化性质 气相色谱 脂肪酸组成
香榧子(Semen Torreyae),为红豆杉科植物香榧树的干燥成熟种子,又称香榧、赤果、玉山果、玉榧、野极子等,始载于《神农本草经》,历版《中国药典》均收载,具有杀虫、消积、润肠、通便之功效[1]。香榧是世界上稀有的果树,是我国特有的经济树种,具有很高的食用和药用价值,系第三纪孑遗植物,仅分布在我国北纬27~32度亚热带丘陵地区,主产于浙江诸暨、东阳等地[2-3]。香榧子是我国珍贵的干果,含有丰富的蛋白质、多种微量元素及维生素,炒熟后香酥甘醇,风味独特,品质甚佳,营养丰富,具有一定的降血脂和降低血清胆固醇作用;有软化血管,促进血液循环,调节老化的内分泌系统的疗效[4-6],同时还具有一定的抗菌、抗癌作用[7-10]。香榧子具有如此多之功效,不仅可以作为中药主、辅料,也可以作为制造功能性食品的原料[11],发展前景十分广阔,但目前国内外对香榧子的研究多集中在生物学特性的观察,栽培技术,绿化环保,食用和药用等方面,而对香榧子脂溶性成分的研究却甚少[12]。本试验对香榧子的灰分、粗脂肪、粗蛋白、糖类及淀粉等理化性质进行研究,并对香榧子油的酸值、碘值、过氧化值、皂化值等理化性质及脂肪酸组成进行分析,旨在为香榧子的综合开发利用提供参考依据,同时,香榧子作为我国亚热带一种重要的特种油料,作为保健型油脂研究开发,将会为我国特种油料开发利用起到促进作用。
1 材料与方法
1.1 原料和试剂
香榧子:来自浙江诸暨,手工对香榧子进行仁壳分离,将剥壳香榧子进行粉碎,装入储藏瓶中,备用。
胰脂酶:河南工业大学油脂化学研究室供;无水乙醚:天津市凯通化学试剂有限公司;95%乙醇:天津市风船化学试剂科技有限公司;冰乙酸:天津市大贸化学试剂厂;环己烷:天津市风船化学试剂科技有限公司;一氯化碘:烟台双双化工有限公司;硫代硫酸钠:天津市德恩化学试剂有限公司。
1.2 主要仪器
754型紫外可见分光光度计:上海第三分析仪器厂;HG101-1B电热鼓风干燥箱:南京实验仪器厂;DRZ-4型马福炉:上海实验电炉厂;RE-52AA型旋转蒸发仪:上海亚荣生物仪器总厂;Agilent 6890N气相色谱仪:美国安捷伦仪器有限公司。
1.3 香榧子理化性质测定
香榧子出仁率测定参考SN/T 0803.10—1999;水分及挥发物含量测定参考GB/T 14489.1—1993;粗蛋白测定参考GB/T 14489.2—1993;粗脂肪的测定参 考GB/T 5512—1985;灰分测定参考GB/T 5009.4—2003;还原糖的测定参考GB/T 5009.7—2003;总糖的测定参考GB 5513—1985;淀粉含量测定参考GB/T 20194—2006。
1.4 香榧子油的提取
粉碎后的香榧子→索氏抽提(无水乙醚)→蒸发脱溶→粗香榧子油
1.5 香榧子油理化性质测定
香榧子油酸值测定参考GB/T 5009.37—2003;碘值测定参考文献[13];过氧化值测定参考GB/T 5538—1995;皂化值测定参考GB/T 5534—1995;不皂化物含量测定参考GB/T 5535.2—1998。
1.6 香榧子油总脂肪酸组成分析[14]
采用简易简式甲酯化方法将香榧子油甲酯化,再通过气相色谱分析,根据各脂肪酸标样的保留时间和未知样比较,来确定脂肪酸组成,同时根据峰面积以归一化方法计算各脂肪酸的相对含量。
色谱分析条件:氢火焰离子化检测器(FID),BPX-70毛细管脂肪酸分析柱(30.0 m×320μm×0.50μm),进样口温度230℃,柱温210℃,检测器温度300℃,氮气流速0.5 mL/min,氢气流速35 mL/min,空气流速400 mL/min。
1.7 香榧子油甘三酯Sn-2位脂肪酸组成分析[14]
香榧子油在胰脂酶的作用下水解Sn-1,3位酰基,得到Sn-2位甘一酯,对甘一酯进行简易碱式甲酯化得到Sn-2位脂肪酸甲酯,然后进行气相色谱分析,测定Sn-2位脂肪酸组成。
气相色谱分析条件同上。
1.8 香榧子油甘三酯Sn-1,3位脂肪酸组成分析[15]
通过对香榧子油总脂肪酸组成及Sn-2位脂肪酸组成的分析,并根据油脂脂肪酸分布的1,3-随机-2-随机分布学说计算出Sn-1,3位脂肪酸组成及含量,计算式如下:
Sn-1,3位脂肪酸含量=(3×全样脂肪酸含量-Sn-2位脂肪酸含量/2)×100% (1)
2 结果与讨论
2.1 香榧子的理化性质
香榧子剥壳后粉碎,经国家标准方法测定香榧子的理化性质如表1所示。从表1数据可知,香榧子含仁率较高,出仁率为68.4%;香榧子中水分及挥发物的含量为13.2%,粗蛋白含量为14.6%,粗脂肪含量较高,为48.3%,比花生仁(46.8%)、葵花籽仁(45%)含油率[16]还要高,属高含油料。此外,对取油后饼粕的灰分、还原糖、总糖及淀粉含量进行了测定(表2),饼粕中总糖(37.6%)及淀粉(68.3%)含量较高,因此,香榧子是一种具有开发价值的高含油料作物。
表1 香榧子的理化性质
表2 香榧子取油后饼粕的理化性质
2.2 香榧子油的理化性质
剥壳香榧子粉碎后,经乙醚萃取,脱溶后得到淡黄色澄清油状液体,具有独特的油脂芳香气味,并具有淡淡的甜味。用国家标准方法测定其理化性质如表3所示。
表3 香榧子油的理化性质
从表3数据可看出,香榧子油的酸值较小,为0.95;碘值较高,为131.3,说明香榧子油的不饱和脂肪酸含量较高;过氧化值(8.76 mmol/kg)较高;皂化值为137.9,相比常见食用油脂的皂化值(180)[16]小得多;不皂化物含量为2.83,与一般食用油脂的不皂化物含量相近。
2.3 香榧子油的脂肪酸组成
不同油脂具有不同的脂肪酸组成,其主要区别是脂肪酸的碳链上含碳原子个数、不饱和双键数量以及双键位置等的差异;而气相色谱法可以利用极性色谱柱将不同种类的脂肪酸甲酯分离开来。
香榧子油的脂肪酸、Sn-2位脂肪酸组成的气相色谱图见图1、图2。
图1 香榧子油主要脂肪酸气相色谱图
图2 香榧子油Sn-2位脂肪酸气相色谱图
根据面积归一化法计算出香榧子油全样及Sn-2位脂肪酸含量,全样、Sn-2位及Sn-1,3位脂肪酸组成及含量见表4。
表4 香榧子油的脂肪酸组成/%
从表4可以看出,香榧子油的全样脂肪酸组成中饱和脂肪酸占25.9%,以山嵛酸(12.2%)为主,其次为棕榈酸(9.95%)、硬脂酸(3.36%)、花生酸(0.18%)及天然植物油脂中很少见的奇数碳链脂肪酸-十七碳酸(0.18%);香榧子油的不饱和脂肪酸质量分数较高,达74.1%,其中亚油酸质量分数最高,为41.9%,其次为油酸(26.0%)和顺-11,顺-13-二十碳二烯酸(3.51%),及少量的花生一烯酸(0.94%)、顺-10,顺-13- 二 十 碳 二 烯 酸(0.81%)、亚麻酸(0.65%)及顺-5,顺-11,顺-14,顺-17-二十碳四烯酸(0.27%),从而香榧子油的碘值相对较高。此外,香榧子油中含有约18%的长碳链脂肪酸,如花生酸(0.18%)、花生一烯酸(0.94%)、顺-10,顺-13-二 十 碳 二 烯 酸(0.81%)、顺-11,顺-13-二 十 碳 二 烯 酸(3.35%)、山嵛酸(12.2%)及顺-5,顺-11,顺-14,顺-17-二十碳四烯酸(0.27%),致使香榧子油的皂化值相对较小。值得注意的是香榧子油中含有3.51%的共轭二烯酸-顺-11,顺-13-二十碳二烯酸,共轭二烯酸在植物油中很少存在,仅在中国乌桕籽仁油中发现有顺-2,顺-4-十碳二烯酸(癸二烯酸)存在,约5%~10%[15]。
香榧子油的Sn-2位脂肪酸组成中不饱和脂肪酸占92.6%,其中油酸最高,为46.5%,亚油酸次之,为45.3%,这种脂肪酸分布符合植物油脂甘三酯中不饱脂肪酸连结在Sn-2位上的立体专一分布的特点[15]。
香榧子油中不饱和脂肪酸含量高达74.1%,而且主要是亚油酸和油酸,医学研究已表明,不饱和脂肪酸有明显降低低密度胆固醇的作用,进而降低高血压、心脏病及中风等疾病的发病率[17];此外,香榧子油中含有3.51%的共轭二烯酸-顺-11,顺-13-二十碳二烯酸,进年来研究表明共轭脂肪酸是一种新型的功能性脂肪酸,具有增强机体免疫力、改善脂肪代谢、抑癌、降脂减肥、抗动脉粥样硬化、抗糖尿病及改善骨组织代谢等多种生理功能[18],这说明香榧子油具有很高的营养价值,是一种极具开发价值的营养保健油脂。
2.4 香榧子油的甘三酯组成分析
根据Sn-2位及Sn-1,3位脂肪酸组成的分布,可以计算出香榧子油的甘三酯种类与含量[15],见表5。
表5 香榧子油的主要甘三酯组成分析/%
从表5可以看出,香榧子油甘三酯组成分布比较均匀,β-LOL与LLL质量分数相对较高,分别为7.51%和7.32%,其次为β-LOBe和β-LLBe,质量分数分别为6.28%和6.12%。
3 结论
3.1 香榧子出仁率为68.4%,香榧子中水分及挥发物的质量分数为13.2%,粗蛋白质量分数为14.6%,粗脂肪质量分数较高,为48.3%,饼粕总糖和淀粉质量分数较高,分别为37.6%和68.3%,香榧子是一种具有开发价值的高含油料作物。
3.2 提取得到的香榧子油样为淡黄色澄清油状液体,具有独特的油脂芳香气味,并具有淡淡的甜味。酸值为0.95 mg KOH/g,碘值131.3 g/100 g,过氧化值8.76 mmol/kg,皂化值为137.9 mg KOH/g,不皂化物含量为2.83%。
3.3 香榧子油脂肪酸组成中饱和脂肪酸主要为山嵛酸,质量分数为12.2%,其次为棕榈酸(9.95%)及天然植物油脂中很少见的奇数碳链脂肪酸—十七碳酸(0.18%);不饱和脂肪酸中亚油酸质量分数最高,为41.9%,其次为油酸(26.0%),还含有3.51%的共轭二烯酸——顺-11,顺-13-二十碳二烯酸;香榧子油中含有约18%的长碳链脂肪酸。Sn-2位脂肪酸组成主要为油酸(46.5%)和亚油酸(45.3%)。香榧子油甘三酯组成分布比较均匀,主要为β-LOL(7.51%)、LLL(7.32%)、β-LOBe(6.28%)和β-LLBe(6.12%)。香榧子油具有很高的营养价值,是一种极具开发价值的营养保健油脂。
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Analysis on Physicochemical Properties and Fatty Acid Composition of Torreya grandis Oil
Li Hong Zhang Lu Liu Yanqi Jia Yajuan Zheng Yuguan
(School of Food and Biological Engineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002)
The physicochemical properties and the fatty acid composition of the Torreya grandis oil were mainly analyzed in this paper.The results showed that the content of the crude protein,crude fat,total sugar,and starch of the Torreya grandis were 48.3%,14.6%,37.6%and 68.3%,respectively.The acid value,iodine value,peroxide value and saponification value of Torreya grandis oil were 0.95 mg KOH/g,131.3 g/100 g,8.76 mmol/kg and 137.9 mg KOH/g,respectively.Twelve kinds of fatty acids were found in Torreya grandis oil.The saturated fatty acid was mainly behenic acid(12.2%),palmitic acid(9.95%)and margaric acid(0.18%).The unsaturated fatty acids were mainly composed of linoleic acid(41.9%)and oleic acid(26.0%).Moreover,3.51%of the conjugated dienoic fatty acid-11,13-eicosadienoic acids were found in Torreya grandis oil.The content of long-chain fatty acid was up to 18%.The Sn-2 fatty acids were mainly oleic acid(46.5%)and linoleic acid(45.3%).The fatty acid distribution of Torreya grandis oil was also determined,and the triglycerides were mainly composed ofβ-LOL(7.51%),LLL(7.32%)、β-LOBe(6.28%)andβ-LLBe(6.12%).
Torreya grandis oil,physicochemical properties,gas chromatography,fatty acid composition
TQ646
A
1003-0174(2012)05-0065-05
国家自然科学基金(21076201),2010年度河南省重点科技攻关项目(102102110103),郑州市2011年度科技计划(112PPTGY249-4)
2011-08-12
李红,女,1978年出生,博士,副教授,脂质分析及改性