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檀梨种仁油脂提取及其脂肪酸组成的气相色谱分析

2015-02-27唐纯翼向建军廖博儒

中国林副特产 2015年2期
关键词:庚烷种仁含油率

唐纯翼,向建军,廖博儒

(1.吉首大学城乡资源与规划学院,湖南张家界427000;2.八达公山自然保护区)

檀梨种仁油脂提取及其脂肪酸组成的气相色谱分析

唐纯翼1,向建军2,廖博儒1

(1.吉首大学城乡资源与规划学院,湖南张家界427000;2.八达公山自然保护区)

采用减重法测檀梨种仁的含水率,减重法和增重法测定檀梨种仁的含油率,气相色谱法测定檀梨种仁油脂的脂肪酸组成。结果表明:檀梨种仁的含水率为18.74%,平均含油率为11.37%,主要脂肪酸为油酸(74.87%)、亚麻酸(11.80%)、棕榈酸(5.50%)、亚油酸(4.24%)等8种,其中,油酸、亚麻酸、亚油酸的总含量高达90.91%。

檀梨种仁;油脂提取;脂肪酸;气相色谱法

檀梨[Pyrulariaedulis(Wall.) A.DC.],落叶小乔木或灌木,高3~10m,直径7.5~8 cm。核果近卵圆形,长2.5~3 cm,直径2~2.7 cm,5月开花,10~12月成熟。成熟果实为橙红黄色,顶端圆形,有脐状突起和花被残痕,易脱落,采收最容易。生长于1000~1600m海拔的常绿阔叶林、灌丛、林缘、山坡、沟谷,湖南、西藏、四川、云南、湖北、广西、广东、福建等地均有分布[1-2]。

关于檀梨种仁油脂研究的报道很少,仅有2篇关于华檀梨的综述性文献,而且都是关于华檀梨生物学特性、繁殖技术及成分组成的概要性介绍。研究檀梨种仁油脂的提取工艺、成分组成,探讨其在食品、药品、保健品、肥料、生物柴油等方面的潜在应用,可以填补檀梨资源研究的空白,为檀梨资源可持续地开发、利用、保护,提供科学的决策依据。植物油脂多含不饱和脂肪酸,它可以降低血中胆固醇和甘油三酯、调节心脏功能、降低血液黏稠度、改善血液微循环、提高脑细胞的活性、增强记忆力和思维能力、增强人体防御系统的功能等,还可以排除人体内多余的垃圾,从而达到减肥的目的[3]。植物油脂提取方法有压榨法、浸出法、超声波法、微波法、超临界CO2流体萃取法等[4]。本研究采取索氏提取法,该法是测定油脂含量的经典国标方法之一。

1 材料与方法

1.1 材料

檀梨种仁 采自湖南省张家界市桑植县八大公山森林公园,经唐克华教授鉴定为檀香科檀梨属植物檀梨种仁。

1.2 试剂

石油醚、甲醇、正庚烷、无水硫酸钠、各种标准脂肪酸甲酯,均为分析纯。

1.3 仪器与设备

AUY120型电子天平 日本岛津公司;CT-C热风循环烘箱 常州健达干燥设备有限公司;索氏提取器;RE-5298旋转蒸发仪 上海亚荣仪器厂;GC-14A气相色谱仪 日本岛津公司。

1.4 提取工艺流程

檀梨果实→去壳→烘干→粉碎→称重→回流提取→旋转蒸发浓缩→抽滤→减压蒸馏→回收溶剂→檀梨油脂→真空干燥→甲酯化→成分分析

1.5 含水率测定

采用减重法测样品中的含水率。

将洁净表面皿置于烘箱中,110℃烘干至恒重。精确称取15.0000 g样品(m1),置于干燥的表面皿中,110℃烘干至恒重(m2)。平行测定3次,按下式计算含水率(w)。

1.6 含油率测定

采用减重法和增重法测定样品中的含油率。

精确称取10.0000g样品,用已称重的滤纸和细线包扎好,放入索氏提取器中。向圆底烧瓶中加入200mL石油醚和几粒沸石,加热回流24h。将提取液转入已称重的洁净干燥圆底烧瓶中,40℃旋转蒸发浓缩30min,然后45℃真空干燥1h至恒重。将提取后的残渣于110℃烘箱中,烘干至恒重。湿样品与干样品各平行测定三次。减重法按下式计算含油率:

式中:w1—减重法含油率,%;m1—样品质量,g;m2—残渣质量,g。

增重法按下式计算含油率:

式中:w2—增重法含油率,%;m1—样品质量,g;m3—烧瓶质量,g;m4—烧瓶和油总重,g。

1.7 油脂脂肪酸组成测定

油脂甲酯化后,用气相色谱检测脂肪酸组成,用面积归一法测定油脂的含量。

称取100 mg油样及1mL(1.006g/L C11∶0 作为IS)于圆底烧瓶中,加入40mL甲醇、0.5mL 1mol/L KOH甲醇溶液以及几粒沸石。连接回流装置,于75℃加热回流至溶液澄清透明。冷却后将烧瓶的内容物转移到分液漏斗中,并用20mL正庚烷洗涤烧瓶,洗涤液一并转移到分液漏斗中,再加入40mL蒸馏水,摇动,静置分层。分离出水层并用20mL正庚烷萃取,萃取液与酯层合并。合并液用蒸馏水洗涤至废水呈中性,分离出酯层。酯层溶液用无水硫酸钠干燥,过滤,干燥剂用适量正庚烷洗涤,洗涤液合并至酯层,再用正庚烷定容至1000.00 mL,备用。

气相色谱仪分析条件:GC (Shimadzu-2014) &version 2.30.33 of GC solution工作站配备(flame ionization detection, FID)检测器(Shimadzu instruments Manufacturing, Co., Ltd. Suzhou China) 和SP2340 FUSED SILICA Capillary Column (60 m×0.25 mm×0.2 μm film thickness )(supelco USA),氮气作载气。进样口温度250℃,检测器温度300℃, 进样不分流。色谱柱升温程序:50℃进样,保持2 min;10℃/min升至170℃ 保持10 min;2℃/min升至180℃ 保持10 min;4℃/min升至220℃保持10 min,分析时间为59 min。

2 结果与分析

2.1 含水率

檀梨种仁含水率测定结果见表1。

表1 檀梨种仁含水率

表1显示,第1、2级测定结果比较接近,第3级系操作错误,舍去。檀梨种仁平均含水率为18.74%。

2.2 含油率

檀梨种仁湿样品、干样品的含油率见表2、表3,其中表2中第1组系失误操作,舍去。

表2显示,100g湿样品中,减重法测得的平均含油率比增重法测得的平均含油率高21.39g,该值比含水率18.74g高2.65g。原因是湿样品中水分被抽提出来并且在回收溶剂时,会带走部分油脂,导致了增重法测得的平均含油率偏低。所以,湿样品的油脂含油率应采用减重法测定。

表2 湿样品含油率

表3 干样品含油率

表3显示,100 g干样品中,减重法测得的平均含油率减与增重法测得的平均含油率的差值仅为0.2g,相差很小,因为干样品仅剩下很少量的结合水,浓缩时水分带走的油脂少。

比较表2、表3结果,湿样品结合水多,测得的含油率低,干样品结合水少,测得的含油率高,说明水分是影响含油率测定结果的重要因素。为了保证测定结果的可靠性,檀梨种仁含油率的测定应以干样品并用减重法进行测定。

2.3 油脂组成及含量

混合标准品及檀梨种仁油脂的气相色谱图见图1、图2和图3。

图1 FAMEs标样色谱图 (保留时间)

图2 FAMEs标样色谱图 (各峰信息)

图3 檀梨种仁油脂的FAMEs 色谱图

对色谱图进行手动积分后,依据其色谱峰的保留时间,与标准物相对比共鉴定出6种化合物, 用峰面积归一化法测定了其相对含量,结果见表4。

表4 檀梨种仁油脂的脂肪酸组成及含量

表4显示,油酸(C18∶1)、亚麻酸(C18∶3)、棕榈酸(C16∶0)、亚油酸(C18∶2)是檀梨种仁油脂的主要脂肪酸成分,含量(%)依次为74.87、11.80、5.50、4.24。其中,油酸、亚麻酸、亚油酸的总含量高达90.91%,说明檀梨种仁油脂的脂肪酸主要为不饱和脂肪酸。

3 结论

3.1 檀梨种仁的含水率为18.74%,含油率为11.37%。水分会影响含油率的测定结果。对于檀梨油脂含量测定,建议用干样品并采用减重法测定。

3.2 檀梨种仁油脂的主要脂肪酸组分为油酸(74.87%)、亚麻酸(11.80%)、棕榈酸(5.50%)、亚油酸(4.24%)等,其中,油酸、亚麻酸、亚油酸的总含量高达90.91%。经毒性试验无毒后可应用于化工、保健、食用等方面。

3.3 RT:51.826和RT:58.602出现的两个未知物含量均较高,预计为二十碳烯酸甲酯,有待GC-MS验证。

3.4 本研究只对檀梨种仁的水分、含油率及脂肪酸组成进行初步分析,以期为檀梨资源开发利用提供理论依据。

[1]陈春泉,陈小龙.华檀梨生物学特性及繁殖技术[J].中国野生植物资源,2010(1):52.

[2]林盛秋.广西几种新油源[J].中国油脂,1982(3):81-82.

[3] 王萍,张银波,江木兰.多不饱和脂肪酸的研究进展[J].中国油脂,2008,33(12):42-46.

[4]汪春牛,刘平怀,梁振益,等.琼榄果实油提取工艺优化及其脂肪酸成分分析[J].精细化工,2011,28(9):861-865,908.

Extraction and Fatty Acid Composition ofPyrulariaedulisLipid by GC

Tang Chunyi1,Xiang Jianjun2,Liao Boru1

(1.College of Resources and Planning Sciences, JiShou University,Zhangjiajie 427000;2.The forest ecosystem services and their valuation of BadagongshanNational Nature Reserve)

Determination of moisture by weight loss, Oil content by weight loss and weight gain,fatty acid composition by GC for Pyrularia edulis. The results show that the moisture content is 18.74%,the average oil content is 11.37%,the main fatty acids is Oleic acid(74.87%), Linolenic acid(11.80%), Palmitic acid(5.50%) and Linoleic acid(4.24%) ect, total of 8. The total content of oleic acid, linolenic acid, linoleic acid up to 90.91%.

Pyrulariaedulis;Lipid extraction;Fatty acid;GC

2014-05-14

张家界市科技局2013项目(2013YB16)

唐纯翼(1965-),男,土家族,副教授,主要从事野生植物资源开发与利用研究,E-mal:tkk651@126.com。

TS225.1

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.02.004

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