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番茄籽油不皂化物成分分析与分离

2015-12-18罗家星邓丹雯肖义坡马冰峰

中国粮油学报 2015年11期
关键词:谷甾醇皂化甾醇

罗家星 张 彬 邓丹雯 白 雪 肖义坡 马冰峰

(南昌大学中德食品工程中心1,南昌 330047)(江西省产品质量监督检测院2,南昌 330047)

番茄籽油不皂化物成分分析与分离

罗家星1张 彬1邓丹雯1白 雪1肖义坡1马冰峰2

(南昌大学中德食品工程中心1,南昌 330047)(江西省产品质量监督检测院2,南昌 330047)

采用GC-MS分析番茄籽油不皂化物成分,并通过薄层层析(TLC)对不皂化物进行初步分离。通过GC-MS从番茄籽油不皂化物中分离出42个峰,鉴定出29种物质,主要成分为β-谷甾醇、胆甾醇、豆甾醇、环菠萝烷醇、羊毛甾醇、γ-生育酚、(3β,5α)-胆甾-7-烯-3-醇、γ-谷甾醇、麦角甾醇、二十九烷、角鲨烯,其中β-谷甾醇含量最高,为15.68%;以正己烷与氯仿(7∶3,V/V)为展开剂,通过TLC分离番茄籽油不皂化物,得到6条色带,利用紫外-可见光对分离物进行扫描,6种分离物最大吸收峰均不相同。

番茄籽油 不皂化物 成分分析 薄层分离 紫外-可见

番茄(Tomato)又名西红柿、洋柿子,是茄科一年生草本植物。我国新疆以及内蒙古少部分地区作为全球最主要的番茄种植三大区域之一,是我国番茄及其制品的主要产地,主要产品是番茄酱。在生产番茄酱过程中产生了大量副产物——番茄渣,其中主要是番茄籽。番茄籽中粗脂肪质量分数为18%~22%[1],可以提取番茄籽油。2010年4月,在新疆成立首家加工番茄籽油的企业,平均2.5 t新鲜番茄可以得到1 kg番茄籽油。2011年,新疆新鲜番茄年加工量达700万t[2],可生产约2 800 t番茄籽油。另外,据文献报道希腊每年生产番茄籽油达2 000 t[3-4]。番茄籽油富含不饱和脂肪酸、植物甾醇及番茄红素等营养成分,其中不皂化物含量约为2%。

不皂化物即油中不与碱反应,不溶于水但溶于醚的部分,包括甾醇类、高分子脂肪醇、色素、生育酚和碳氢化合物等。不皂化物中大多组分生物活性高,天然抗氧化性好,得到国内外广泛研究。M.Malecka[5]曾对番茄籽油不皂化物抗氧化性进行了试验,测定其中甾醇类成分。目前,国内关于番茄籽油不皂化物的研究鲜见报道。

研究采用GC-MS分析番茄籽油不皂化物成分,通过薄层层析(TLC)对不皂化物进行初步分离,利用紫外-可见光对分离物进行扫描分析,为番茄籽油的不皂化物成分的研究和分离提供初步试验数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

番茄籽:新疆屯河股份有限公司。

95%乙醇、氢氧化钾、石油醚(沸程30~60℃)、氯仿、氯化钠、乙酸乙酯:天津市大茂化学试剂厂;无水硫酸钠:西陇化工股份有限公司;N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺:阿拉丁;正己烷:美国Sigma公司;荧光硅胶板 60 F254:德国Meck Darmstadt。

1.2 主要仪器

RE52-98旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;6890N/5973i气相色谱-质谱联用仪:美国 Agilent公司;UV-1810紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;0412-1型离心机:上海手术机械厂;ZF-1型三用紫外分析仪:上海市安亭电子仪器厂。

1.3 试验方法

1.3.1 番茄籽油提取

粉碎番茄籽,以石油醚为溶剂,采用索氏抽提2 h,脱溶后得到番茄籽油。

1.3.2 番茄籽油不皂化物提取

取5 g番茄籽油于250 mL圆底烧瓶,加入100 mL 2.2 mol/L的氢氧化钾 -乙醇水溶液(8∶2,V/V)沸腾条件下皂化1 h;冷却后加入100 mL去离子水,转移至分液漏斗中,用50 mL正己烷萃取不皂化物,重复萃取3次;合并萃取液,用去离子水洗涤至水不使酚酞变红,每次50 mL;通过无水硫酸钠干燥后旋转蒸发脱溶,得到不皂化物。

1.3.3 GC-MS分析番茄籽油不皂化物成分

番茄籽油不皂化物烷基化:取50 mg番茄籽油不皂化物,以5 mL正己烷溶解,用无水硫酸钠脱水后取300μL于10 mL试管中,加入300μLBSTFATMCS(三氟乙酰胺-三甲基硅烷),在60℃水浴加热硅烷化1 h。吹氮脱溶,残留物用正己烷溶解,并用滤头过滤,GC-MS检测。

色谱条件:采用安捷伦122-3832毛细管柱(DB-35 ms,0.25 m×30 m×0.25μm)。升温程序:初温80℃,维持5 min,升温至250℃,维持5 min;进样温度300℃,压力 9.25 psi,载气(He)流速1.0 mL/min,进样量 1μL,分流比50∶1。

质谱条件:接口温度280℃,离子源温度230℃,MS四级杆温度150℃,溶剂延迟:3 min;质量扫描范围35~550 m/z。

1.3.4 TLC分离番茄籽油不皂化物

将番茄籽油不皂化物溶解于正己烷,采用荧光硅胶板,以正己烷 -氯仿(7∶3,V/V)为展开剂展开,溶剂蒸发后在紫外灯下显色观察。

将分离出来的色带从板上刮下,分别装入10 mL具塞试管中,各加入5 mL正己烷,超声萃取30 min,离心(2 000 r/min,5 min),分离萃取液;再加入 5 mL乙酸乙酯,超声萃取 1 h,离心(2 000 r/min,5 min),分离上层萃取液。合并2次萃取液,吹氮脱溶,残留物溶于1 mL正己烷。用无水硫酸钠脱水后取300 μL于10 mL试管中,加入300μL BSTFA-TMCS(三氟乙酰胺-三甲基硅烷),在60℃水浴加热硅烷化1 h。吹氮脱溶,残留物用5 mL正己烷溶解,并用滤头过滤备用。各萃取液,以正己烷为空白,在200~800 nm下进行光谱扫描。

2 结果与分析

2.1 GC-MS测定番茄籽油不皂化物成分

采用GC-MS测定番茄籽油不皂化物成分,采用峰面积归一法计算各成分的相对含量。番茄籽油不皂化物总离子流色谱见图1。

质谱扫描结果显示共分离出42个峰。色谱图与NIST02.L标准谱库检索,鉴定出29种成分,其结果见表1。

图1 番茄籽油不皂化物总离子流色谱图

表1 番茄籽油不皂化物成分

结果显示:已鉴定出的29种成分中主要有β-谷甾醇、胆甾醇、豆甾醇、环菠萝烷醇、羊毛甾醇、γ-生育酚、(3β,5α)-胆甾-7-烯-3-醇、γ-谷甾醇、麦角甾醇、二十九烷、角鲨烯,含量分别为15.68%、7.13%、6.19%、5.42%、3.18%、3.06%、2.59%、1.92%、1.64%、0.99%。从其他草本植物中得到的油脂,如紫苏籽油与大麻籽油,与二者的不皂化物相比,同样是甾醇类物质含量最丰富[6-7],但是番茄籽油不皂化物中生育酚种类多,含有α-、β-、γ-3种生育酚。检测出了胆甾醇,同F JEller等[8]分析番茄籽油植物甾醇类结果相符,但没有检测出M Malecka[5]报道的菜籽甾醇、菜油甾醇及Δ5-燕麦甾醇。角鲨烯,是一种开链的三萜类物质,与甾醇、生育酚一样,存在于植物油中,且具有极强抗氧化力和生物活性,能降低体内胆固醇、防治心血管疾病和延缓衰老等功效,目前研究发现橄榄油中角鲨烯含量最高[9]。

另外,还检测出了植酮、无羁萜和法尼醇。植酮具有轻微的脂肪气息,是一种挥发性成分[10]。无羁萜属于萜类,曾在乌桕叶中发现过[11]。法尼醇又名麝子油醇,是一种直连倍半萜物质,存在于巴西檀木、黄葵子、依兰依兰、金合欢、秘鲁香脂、玫瑰草、晚香玉、茉莉及橙花的香精油中,主要用作香料,加强类似型花香。

2.2 番茄籽油不皂化物薄层分离

薄层层析(TLC),即薄层色谱,是平面色谱的一种。试样中的各组分在固定相与流动相之间借助毛细作用发生多次吸附-溶解作用,使不同物质上升距离不同而分离开来。该法简单、快速、操作方便,已应用于不皂化物分离[12-13]。

以正己烷与氯仿为展开剂,比例为7∶3,对番茄籽油不皂化物进行初步薄层分离,结果见图2。从紫外[14]、可见光谱可显示初步分离结果,1~6号组分在紫外区200~290 nm之间的光谱,及在可见光区400~550 nm之间光谱分别见图3、图4。

图2显示:番茄籽油不皂化物经薄层分离之后得到6条色带。最适Rf值在0.2~0.8之间,结果显示1~4号结果较好。1、3、5号条带颜色不受紫外灯影响。2号和4号色带在紫外灯下显现蓝色,4号色带偏淡,可能是因为组分量比较少。6号色带离点样带非常近,在紫外灯下,显色,因其原本有颜色,所以条带显示偏紫色。

图3中,1~6号紫外光谱显示,番茄籽油不皂化物通过薄层分离出来的6条带在200~290 nm间波形不同,且最大吸收峰不同,依次为:232、224、218、255、225.5和218.5 nm。

图3 1~6号条带紫外图谱

图4显示:1、3、5、6号在 400~550 nm有吸收,其中3号最强,2号和4号基本无吸收,这与图2显示结果相符。1、3、5、6号最大吸收峰分别为450、467.5、454.5和449.5 nm。

图4 1~6号条带可见光谱

综合图3和图4,结果说明:以正己烷与氯仿(7∶3)为展开剂,采用薄层层析分离番茄籽油不皂化物,达到初步分离番茄籽油不皂化物组分。

3 结论

番茄籽油不皂化物通过GC-MS分离出42个峰,鉴定出29种物质,其中β-谷甾醇含量最高,为15.68%。

以正己烷与氯仿(7∶3)为展开剂,通过薄层层析,得到的6条色带,该6种分离物在紫外光谱中最大吸收峰均不同,在可见光区有吸收峰的1、3、5、6号条带最大吸收峰也不同,即达到初步分离番茄籽油不皂化物。

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Separation and Analysis of Unsaponifiable Matters in Tomato Seed Oil

Luo Jiaxing1Zhang Bin1Deng Danwen1Bai Xue1Xiao Yipo1Ma Bingfeng2
(Sino-German Food Engineering Center of Nanchang University1,Nanchang 330047)(Jiangxi Provinvial Product Quality Supervision Testing College2,Nanchang 330047)

The unsaponifiablematters in tomato seed oil have been studied by GC-MS in the paper,and the unsaponifiablematters have been separated through Thin-layer Chromatography(TLC).The results showed that42 peakswere isolated from tomato seed oil unsaponifiablematters by GC-MS,and 29 compounds were finally identified.Themain componentswere as follows:β-sitosterol,stigmasterol,cholesterol,cycloartanol,lanosterol,γ-tocopherol,(3β,5α)-cholest-7-en-3-ol,γ-sitosterol,ergosterol,nonacosane and squalene.β-sitosterol was themaximum componentwith the content of15.68%.Tomato seed oil unsaponifiablesmatters dissolved in hexane,then deposed on silica gel 60 F254,eluted with hexane-chloroform(7∶3);after solvent evaporation,6 colored tapeswere evidenced under ultraviolet light.The 6 isolateswere extracted from the plate,and then were scanned through UV-visible.The results showed that the 6 isolates had differentmaximum absorption peaks.

tomato seed oil,unsaponifiablematters,analysis,thin-layer chromatography,UV-visible

TS222+.1

A

1003-0174(2015)11-0125-05

2014-05-05

罗家星,女,1987年出生,硕士,粮食、油脂及植物蛋白工程

张彬,男,1956年出生,教授,油脂加工

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