冬瓜籽油的理化指标及营养成分的分析

姚云平 刘文韬 齐 月 周 航 张 娣 李瑞婷 李昌模

(天津科技大学省部共建食品营养与安全国家重点实验室；天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457)

冬瓜(Benincasa hispida Cogn)属葫芦科一年生草本植物，原产于我国南方和印度，别名白瓜、枕瓜、广瓜[1]。冬瓜是居民餐桌上常见的蔬菜之一，其营养成分丰富，含有多种维生素、蛋白质、矿物质和膳食纤维[2]，在全国各地均有栽培。冬瓜由果肉，瓤和籽三部分组成，果肉和瓤几乎不含油脂，绝大多数油脂都存在于冬瓜籽中。根据周俊梅等[3]的研究，冬瓜籽中含20%～28%的油脂，与棉籽的含油量18%～22%和大豆的含油量18%～25%基本持平。现代营养研究发现，冬瓜籽中含有皂甙、瓜氨酸、组氨酸、蛇麻脂醇、甘露醇等[4]物质，并且维生素B1的含量十分丰富。冬瓜籽油成分以不饱和脂肪酸为主，不饱和脂肪酸中必需脂肪酸亚油酸含量达到40%以上[5]。因此，开发像冬瓜籽这样不占用粮食作物耕地的兼用型油料资源不仅可以缓解油料需求的压力，也可提高冬瓜加工的经济效益。

目前，对冬瓜籽的研究主要集中于生药及药理方面[6-7]，对其油脂的研究大多集中在油脂提取工艺方面[8-9]，而对于冬瓜籽油中营养成分的研究很少。本课题以冬瓜籽为原料，提取冬瓜籽油并对其理化指标和营养成分进行分析，与常见植物油的营养成分进行对比，为冬瓜籽油的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冬瓜籽(产于安徽亳州)；浓硫酸、甲醇、石油醚(30～60 ℃沸程)、无水硫酸钠、胆酸钠、(猪)胰脂酶、乙醚、乙酸、异丙醇、氢氧化钾、乙醇、Tris-缓冲液(pH=8)、碘化钾均为分析纯，正己烷为色谱纯。

1.2 实验仪器

岛津LC-20A液相色谱仪； Evolution300紫外分光光度计； DMA4500m密度计；WYA-2S数字阿贝折光仪；岛津GC-2010气相色谱；安捷伦7890B气相色谱仪；RE-3000旋转蒸发仪。

1.3 方法

1.3.1 冬瓜籽油的提取

冬瓜籽经干燥后研磨得粉，按照GB 5009.6—2016方法采用索氏抽提法进行提取，然后45 ℃旋蒸得到冬瓜籽油，计算冬瓜籽的脂肪含量。所得油脂在-20 ℃下保存以备分析使用。

1.3.2 冬瓜籽理化指标的测定

相对密度使用DMA4500m密度计进行测定；折光率使用WYA-2S数字阿贝折光仪进行测定；酸价参考GB 5009.229—2016方法进行测定；过氧化值参考GB 5009.227—2016方法进行测定；皂化值参考GB 5534—2008方法进行测定；碘值参照GB 5532—2008方法进行测定。

1.3.3 冬瓜籽油脂肪酸组成的测定

对冬瓜籽油进行前处理：称取20 mg油于10 mL具塞螺旋管，加入2 mL正己烷，之后采用碱性甲酯化法，加入2 mL的2 mol/L氢氧化钾甲醇溶液，氮封后盖塞，用漩涡仪混合1 min，放置10 min，之后加2 mL水，放置20 min使之分层，收集上层清液，取1 μL萃取液进行气相色谱分析。

仪器条件：岛津GC-2010气相色谱，检测器：FID氢离子火焰检测器，色谱柱：HP-88石英毛细管柱(0.2 μm，100 m×0.25 mm，Agilent，USA)，载气：99.999%的氮气，进样口温度：230 ℃，检测器温度：250 ℃，氢气流量：27.57 mL/min，空气流量：400mL/min，柱流量：1.04 mL/min吹扫流量：3.87mL/min，分流比：1∶23。升温程序：先升温到130 ℃保持4 min，然后以6.5 ℃/min的速度升到170 ℃然后保持6 min，再以2.75 ℃/min的速度升到215 ℃保持15 min，然后再以4 ℃的速度升到230 ℃，最后在此温度下保持30 min。

1.3.4 冬瓜籽油Sn-2位脂肪酸分布的测定

参照Luddy等[10]的方法测定食用植物油中sn-2位脂肪酸的含量。首先，将10 mg冬瓜籽油与1 mL 1 mol/L Tris-HCl缓冲液(pH=8.0)，0.25 mL 0.05%胆酸钠溶液，0.1 mL 2.2%氯化钙溶液和10 mg胰脂酶混合。混合物在40 ℃下振荡反应3 min，然后加入1 mL 6 mol/L HCl溶液终止反应，用正己烷提取产物。之后采用薄层色谱法分离Sn-2位脂肪酸，展开剂为正己烷∶乙醚∶乙酸(50∶50∶1)。刮下Sn-2位单酰基甘油带，用正己烷萃取3次，然后用氮气吹干，之后用1 mL正己烷复溶。最后对复溶的产品进行甲酯化并取1 μL进气相色谱检测，甲酯化的方法和气相检测条件与1.3.3相同。

1.3.5 冬瓜籽油中甾醇及角鲨烯的测定

参照Li等[11]的方法，准确称取100 mg油样于具塞螺旋管中，加入2 mL的2 mol/L氢氧化钾甲醇溶液，氮吹后用封口膜密封，85 ℃下水浴加热1 h，皂化完全后，冷却至室温，依次加入2 mL蒸馏水和5 mL正己院。漩涡振荡1 min，待静置分层后，将正己烷层移至鸡心瓶。再加入5 mL正己烷萃取，共萃取3次。最后将3次的正己烷层合并，45 ℃下旋蒸，最后用5 mL正己烷复溶，取1 μL进气相色谱-质谱联用仪检测。

仪器条件：安捷伦7890B气相色谱-质谱联用仪，色谱柱：DB-5MS石英毛细管柱(0.25 μm，30 m×0.25 mm，Agilent，USA)，进样口温度：290 ℃，载气：氦气(纯度≥99.999%)，初始压力：20.0 Pa，载气总流速：1 mL/min，柱流速：1.85 mL/min，线速度：51.0 cm/s，分流比：1∶20。升温程序：先升温到200 ℃保持1 min，然后以10 ℃/min的速度升到300 ℃然后保持18 min。另外，离子源和传输线温度分别为280 ℃和250 ℃，EI电离源，电子能量70 eV，质量范围(m/z)为50～500。

1.3.6 冬瓜籽油中生育酚的测定

生育酚的提取：准确称取500 mg样品于5 mL的棕色容量瓶中，用正己烷定容到5 mL，放入超声仪中超声7 min后，用0.45 μm的微孔有机滤膜过滤，之后取20 μL注入液相色谱仪进行分析。

仪器条件：岛津LC-20A液相色谱仪，色谱柱： Prep Silica硅胶柱(5 μm，4.6 mm×250 mm，Waters，英国)，检测器：荧光检测器，流动相∶正己烷∶异丙醇(99∶1)，柱温：40 ℃，柱流速：1 mL/min，激发波长：290 nm，发射波长：330 nm

1.3.7 冬瓜籽油中多酚类物质的测定

多酚类物质的提取：采用固相萃取法分离冬瓜籽油中的多酚类物质。先用6 mL甲醇和6 mL正己烷活化Diol-SPE二乙醇基柱，称取1.5 g冬瓜籽油溶于6 mL正己烷中过柱，再用正己烷清洗柱子2次，每次3 mL；之后加入4 mL正己烷-乙酸乙酯(9∶1)过柱；最后加入甲醇溶液洗脱并收集于10 mL容量瓶中定容。

多酚含量的检测：取5 mL甲醇收集液置于10 mL容量瓶中，加入2 mL 25%的福林酚，反应3 min，之后加入10%的Na2CO3溶液1 mL定容后避光放置2 h，用分光光度计在765 nm波长下测定吸光度。

参照GB/T 8313—2008。用没食子酸作标准品，配制1 mg/mL的标准储备液，将其按一定比例稀释，配制成浓度为0.001、0.002、0.003、0.004、0.005 mg/mL的溶液，测定对应的吸光度，绘制标准曲线，得到线性回归方程y=0.011 1x+0.025 1，线性拟合良好(R2=0.999 3)。根据标准曲线，计算冬瓜籽油中多酚类物质的含量，以每千克冬瓜籽油中没食子酸当量为单位(mg GAE/kg油)。

2 结果与讨论

2.1 冬瓜籽油的主要理化指标

实验中所用冬瓜籽提取的种子油为没有经过进一步精炼的毛油，颜色为浅黄色，澄清透明，含油量为30.5%。根据表1可知，冬瓜籽油的酸价较高(4.96 mg/g)，不符合食用植物油国家标准中酸价≤4 mg/g的要求。这可能是由于实验中的冬瓜籽油没经过精炼过程，含有较多的游离脂肪酸，因此冬瓜籽毛油需要经过脱酸等精炼过程才能满足食用要求。除此之外，冬瓜籽油的过氧化值较低，仅为0.02g/100 g，这可能是由于实验所用的是新提取的冬瓜籽油，并且在低温下密封保存，所以油脂氧化程度不高；冬瓜籽油的碘值为111.22 g/100 g，属于半干性油脂。

表1 冬瓜籽油理化指标

2.2 冬瓜籽油的脂肪酸组成

如表2所示，冬瓜籽油含有12种脂肪酸。亚油酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸这4种脂肪酸为主要脂肪酸。其中亚油酸的质量分数最高，达到72.46%，远大于葵花籽油(54.81%)、大豆油(47.15%)和花生油(32.88%)的亚油酸含量[12]，更接近红花籽油、葡萄籽油等已知的亚油酸含量较高的油脂[13-14]。亚油酸作为一种人体的必需脂肪酸，对人体脂质代谢有着十分重要的作用。根据Truitt等[15]的研究，亚油酸可以有效降低血液中胆固醇含量，并具有抗血栓的功能。此外，冬瓜籽油中还含有普通植物油中不常见的二十二碳二烯酸(C22∶2)(0.09%)，研究表明，C22∶2对DNA聚合酶和拓扑异构酶有较强的抑制作用[16]。

表2 冬瓜籽油的脂肪酸组成及含量

从表2中还可以看出，冬瓜籽油以不饱和脂肪酸为主，其中尤以多不饱和脂肪酸的质量分数较高，达到73.01%，而饱和脂肪酸质量分数仅为18.17%。在不饱和脂肪酸中，亚油酸和油酸是含量较高的2种脂肪酸，它们均具有降低血液中LDL胆固醇的作用，亚油酸在体内作为前列腺素的前提物被利用，并且对心血管疾病(动脉硬化等)、高血压等具有预防作用[17]。因此，富含不饱和脂肪酸的冬瓜籽油具有很高的营养价值。

2.3 冬瓜籽油中Sn-2位脂肪酸组成

从表3中可知，冬瓜籽油Sn-2位上的脂肪酸含量由低到高依次为：亚麻酸、硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸。其中不饱和脂肪酸占绝大多数(96.39%)，单不饱和脂肪酸质量分数仅为3.61%。在不饱和脂肪酸中，以亚油酸为主的多不饱和脂肪酸质量分数高达91.52%。表4反映了冬瓜籽油Sn-2位脂肪酸在其总脂肪中的相对含量，从中可知Sn-2位不饱和脂肪酸在总不饱和脂肪酸中的相对质量分数为96.43%，其中亚油酸质量分数占总脂肪的比例最高，为42.10%，且油酸和亚麻酸占相应总脂肪酸的比例分别为16.74%和37.59%。由此可以得出，冬瓜籽油Sn-2位上的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸，其中多不饱和脂肪酸亚油酸和亚麻酸占主导地位。有研究表明，Sn-2位上的脂肪酸由于空间位阻等原因不易被氧化且更易被人体代谢吸收[18-19]，决定了油脂的实际应用价值。

表3 冬瓜籽油中的Sn-2位脂肪酸组成及质量分数/%

表4 冬瓜籽油Sn-2脂肪酸在总脂肪中的相对质量分数/%

2.4 冬瓜籽油中营养成分组成

如表5所示，冬瓜籽油含有菜油甾醇和豆甾醇两种甾醇，其中尤以菜油甾醇的含量最高(2 255.5 mg/kg)，这一结果与杨春英等[20]的研究相吻合。Ling等[21]研究发现，β-谷甾醇的α位双键打开后形成的谷甾烷醇几乎不能被人体吸收，但是菜油甾醇的双键打开后吸收率提高，所以菜油甾醇比β-谷甾醇更容易被人体吸收。除了菜油甾醇，冬瓜籽油中豆甾醇(980.76 mg/kg)的含量也很高，高于花生油(503.0 mg/kg)、芝麻油(328.43 mg/kg)等常用油脂的豆甾醇含量，接近大豆油等豆甾醇含量较高的油脂[22]。根据周志远等[23]的报道，豆甾醇具有抗肿瘤、降低血液胆固醇、抗骨关节炎等多种药理作用。因此，可以考虑以冬瓜籽为原料制备菜油甾醇和豆甾醇。

表5 冬瓜籽油中的营养成分

注：“—”表示微量

HPLC检测结果表明，冬瓜籽油含有α-生育三烯酚、γ-生育酚和δ-生育酚，其中尤以γ-生育酚含量较高。大豆油、花生油等常见植物油中基本不含α-生育三烯酚[24]，相比之下，冬瓜籽油的α-生育三烯酚含量与米糠油、葡萄籽油相当。有研究表明，生育三烯酚在保护神经元、胆固醇代谢等方面起着特殊作用[25-26]。

多酚是分子中具有多个羟基酚类成分的总称，Visioli等[27]的研究证实植物油中的多酚类物质是强劲的自由基清除剂。经检测，冬瓜籽油的多酚类物质含量为56.4 mg GAE/kg油，与大豆油、米糠油等油脂中的多酚含量相当[28]。对冬瓜籽油中多酚类物质的定性定量研究以及其含量与清除自由基能力的关系还有待进一步研究。

3 结论

冬瓜籽油共含有12种脂肪酸，其中，亚油酸质量分数高达72.46%，与目前已知亚油酸含量最高的红花籽油接近，具有作为提取亚油酸的原料的潜力。冬瓜籽中拥有丰富的不饱和脂肪酸，其质量分数高达81.83%。冬瓜籽油有较高含量的植物甾醇，其中以菜油甾醇和豆甾醇为主，菜油甾醇的含量远高于大多数常见植物油，可以考虑将冬瓜籽作为提取菜油甾醇和豆甾醇的原料。