东北不同杂豆油脂含量及脂肪酸组成的分析

李良玉 李朝阳 贾鹏禹 刁静静 曹荣安 张丽萍 曹龙奎

(黑龙江八一农垦大学，大庆 163319)

杂豆为豆科属一年生的草本植物，在我国具有悠久的种植历史及食用价值，具有较高的营养价值。随着生活水平的提高，人们不再追求经过精细加工的稻谷，而是不断追求杂粮杂豆以保证膳食平衡。杂豆中富含多酚类、黄酮、花色苷等活性成分，具有重要的生理作用[1-3]。此外，杂豆中含有大量的蛋白质、氨基酸、多肽等物质，具有降血压、降血脂、改善心脑血管等生理活性[4-5]，杂豆的功能性研究与应用已经成为现代食品和医药领域热门方向。目前，国内外杂豆研究的主要方向为蛋白肽类[6-10]、黄酮多酚[11-13]等小分子活性物质上，对杂豆脂肪的含量及脂肪酸组成比例方面的研究较少。在此背景下，本研究以东北特有杂豆品种为原料，主要包括芸豆类、绿豆、红豆等品种，除此还对与大豆同属的青豆、绿大豆、黑豆品种进行了脂肪酸的测定分析[14]，研究对东北不同杂豆的脂肪含量及脂肪酸组成进行分析比较，为开发与应用东北特有杂豆奠定一定的基础，并为东北特有杂豆的加工应用提供依据。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

红芸豆、紫花芸豆、黑芸豆、白花芸豆、黑花芸豆、红花芸豆、小白芸豆、大白芸豆、青豆、绿大豆、绿小豆、黑豆、红小豆、梨小豆等杂豆为市购；37种脂肪酸标品 sigma；石油醚为分析纯，甲醇、异辛烷、氢氧化钾等均色谱纯。

1.2 仪器与设备

ME104电子天平；GCMS-QP2010 Plus气质联用仪。

1.3 试验方法

1.3.1 杂豆油脂的提取方法

分别选取不同品种的杂豆14种，采用索氏提取法提取各杂豆的油脂。

1.3.2 杂豆油脂的含量及组成分析

本研究采用索氏提取法测定各杂豆的油脂含量，采用气质连用的方法测定杂豆油脂的组成。

1.3.2.1 甲酯化方法

准确称取油脂样品0.2 g，加入异辛烷4.0 mL充分溶解，超声波处理10 min，加入0.8 mL氢氧化钾甲醇溶液(11 g氢氧化钾溶于100 mL甲醇中)，超声波处理10 min，最后加入0.5 g的无水硫酸钠，混匀，静止分层取上层液。

1.3.2.2 气质测定方法

色谱条件：汽化室250 ℃；接口温度250 ℃；载气为高纯氦气；流速1.9 mL/min；色谱柱DB-23(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；柱温为程序升温50 ℃保持1 min，25 ℃/min升至180 ℃，2 ℃/min升至230 ℃，保持5 min；吹扫流量3 mL/min；进样体积1 μL；分流比1 ∶30；质谱条件为离子源：220 ℃；EI为70eV；扫描范围29～500m/z；容积延迟5 min；定性为NIST检索 保留指数；定量为峰面积归一化[15]。

2 结果与分析

2.1 不同杂豆油脂含量测定结果

不同杂豆油脂含量测定结果见表1。

表1 不同杂豆的油脂含量测定结果

由表1可以看出，不同杂豆的油脂含量差异较大，大多数杂豆的油脂质量分数为10%～15%，红芸豆及绿小豆的油脂质量分数较小不超过7%，黑豆与青豆的油脂质量分数超过了20%，与大豆油脂含量相近这也与其属于大豆系列的研究相符。

2.2 脂肪酸标品的气质检测结果

37种脂肪酸标准品经气质分析后结果见表2。

表2 37种脂肪酸标准品的气质分析结果

续表2

注：成分分析基于GC-MS Wiely 7.1 库。

由图1和表2可以看出，本研究所采用的气质检测条件及方法可以准确的将37种脂肪酸完全分开，分离度较高，可以用来判断分析其他样品的脂肪酸组成。

2.3 不同芸豆品种间的脂肪酸气质检测结果与分析

不同芸豆品种油脂的脂肪酸组成气质分析图如图1所示，不同芸豆品种的主要脂肪酸气质检测结果见表3。

由图1、表3可知，不同芸豆的脂肪酸组成相似，有7～10种成分，各芸豆脂肪酸中以不饱和脂肪酸为主且18n ∶1、18n ∶2、18n ∶3脂肪酸的组成比例相近。其中18n ∶3脂肪酸质量分数大于18n ∶2脂肪酸质量分数，达到了36%以上，最高为48.99%；18n ∶1脂肪酸质量分数最少只有10%左右，通过气质分析结果可以看出各芸豆虽然外观特征差异显著，但是其脂肪酸组成相近，且均具有较高的利用价值。

2.4 其他杂豆油脂的脂肪酸气质分析结果

其他芸豆品种油脂的脂肪酸组成气质分析图如图2所示，其他杂豆品种的主要脂肪酸气质检测结果见表4。

图1 不同芸豆品种油脂的脂肪酸组成气质分析图

序号组成成分小白芸豆紫花芸豆大白芸豆黑芸豆黑花芸豆红芸豆红花芸豆白花芸豆1棕榈酸甲酯(C16 ∶0)11.82C,c9.43C,f7.65C,h10.96D,d8.20C,g12.10C,b12.37C,a10.26C,e2硬脂酸甲酯(C18 ∶0)2.56E,a1.65F,g2.13E,c2.32E,b1.79E,e1.79F,ef1.89F,d1.60F,gh3油酸甲酯(C18 ∶1n9t)8.07D,d5.85D,h6.70D,f11.73C,a6.22D,g11.00D,b7.48D,e8.57D,c4反油酸甲酯(C18 ∶1n9t)1.97F,e2.41E,d1.61F,g1.82F,f1.46F,h3.08E,bc3.14E,a3.12E,ab5亚油酸甲酯(C18 ∶2n6t)26.92B,ef26.93B,e35.40B,b31.65B,c40.42A,a24.32B,g24.16B,gh28.91B,d6花生酸甲酯(C20 ∶0)0.65I,c—0.60G,de0.61J,d—0.71G,a0.68I,b0.59I,de7亚麻酸甲酯(C18 ∶3n3)45.02A,c48.99A,a42.90A,d36.51A,h37.98B,g42.69A,f45.34A,b42.80A,de8山嵛酸甲酯(C22 ∶0)0.84GH,f0.98G,de—0.99G,d—1.37G,b1.44G,a1.22G,c9二十三碳酸甲酯(C23 ∶0)—0.52I,cd0.55H,c0.66I,b0.79G,a———10木蜡酸甲酯(C24 ∶0)0.85G,ef0.94GH,d0.50I,g0.87H,e0.99H,c1.22H,a1.03H,b

注：大写字母表示组内差异, 小写字母表示组间差异,P<0.05。

图2 其他杂豆品种油脂的脂肪酸组成气质分析图

序号组成成分绿大豆黑豆青豆绿小豆红小豆梨小豆1棕榈酸甲酯(C16 ∶0)9.96D,f12.45C,e13.5C,d25.86B,a20.02B,b18.49B,c2硬脂酸甲酯(C18 ∶0)2.57E,f5.31E,d5.78E,b5.44D,c6.59D,a4.90E,e3油酸甲酯(C18 ∶1n9t)27.73B,a23.25B,b19.17B,c3.36E,f6.35E,e8.29D,d4反油酸甲酯(C18 ∶1n9t)0.47I,f1.79F,c1.58F,d0.58I,e3.88F,a2.73F,b5反亚油酸甲酯 (C18 ∶2n6t)—————0.57K,a6亚油酸甲酯(C18 ∶2n6t)42.55A,c44.68A,b45.84A,a40.22A,e33.75A,f41.3A,d7亚麻酸甲酯(C18 ∶3n6)—0.50H,c—1.58G,b2.07I,a—8花生酸甲酯(C20 ∶0)0.56G,bc—0.57H,b——1.03I,a9亚麻酸甲酯(C18 ∶3n3)10.58C,e10.3D,f12.02D,d16.99C,a15.77C,b14.60C,c10顺-11-二十碳烯酸甲酯(C20 ∶1)0.53GH,a—————11山嵛酸甲酯(C22 ∶0)—0.57G,e0.65G,d2.07F,b2.98G,a1.93G,c12二十三碳酸甲酯(C23 ∶0)————0.71K,a—13顺-13,16-二十二碳二烯酸甲酯(C22 ∶2)————0.60L,a—14木蜡酸甲酯(C24 ∶0)———1.47H,b2.52H,a1.20H,c15顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸甲酯(C22 ∶6ns)2.51EF,a———1.26J,b0.85J,c

注：大写字母表示组内差异, 小写字母表示组间差异,P<0.05。

由图2、表4可知，不同杂豆的脂肪酸组成差异较大，各杂豆脂肪酸中以不饱和脂肪酸为主，且18n ∶1、18n ∶2、18n ∶3脂肪酸的组成差异较大，特别是在18n ∶1脂肪酸含量方面，绿大豆的18n ∶1脂肪酸质量分数最高达到了27.73%，而绿小豆18n ∶1脂肪酸质量分数最低只有3.36%，可见，虽然两者名称外观相近，但是两者是完全不同的两个品种；绿大豆、黑豆、青豆中不饱和脂肪酸组成及含量与大豆相似，而绿小豆、红小豆、梨小豆中不饱和脂肪酸组成及含量相似。此外，杂豆中18n ∶2脂肪酸含量最高，而其余两种不饱和脂肪酸含量相似且含量均小于18n ∶2脂肪酸含量，这与芸豆类不尽相同。

3 讨论与结论

不同杂豆油脂的脂肪酸组成对比表见表5。

由表5可以看出，在测定杂豆中所有芸豆类杂豆的脂肪酸中不饱和脂肪酸质量分数均大于80%，绿大豆与黑豆的不饱和脂肪酸质量分数也接近于80%；只有青豆、绿小豆、红小豆、梨小豆的不饱和脂肪酸低于80%，但是质量分数最低的红小豆不饱和脂肪酸也超过了62%；此外，通过对比可以看出芸豆类杂豆脂肪酸中的不饱和脂肪酸以高活性的18n ∶3类不饱和脂肪酸为主，其他类杂豆以较高活性的18n ∶2类不饱和脂肪酸为主，且在测定所有杂豆中均是高活性的18n ∶3、18n ∶2类不饱和脂肪酸含量高，而活性较差的18n ∶1类不饱和脂肪酸含量低。通过分析可以看出不同杂豆中均含有较多的不饱和脂肪酸，相对于目前常用的大豆、玉米等食用油作物，含有更多的不饱和脂肪酸，均具有较好的应用价值，特别是芸豆类杂豆，其他芸豆的18n ∶3类不饱和脂肪酸含量接近50%，具有极其重要的生理作用，具有进一步开发的价值。应进一步搜集杂豆品种，测定其脂肪酸组成并研究不同杂豆油脂的生理功能，筛选优化优质杂豆品种，开发杂豆快速、健康、方便的食品，为杂豆的产业化利用奠定基础。

表5 不同杂豆油脂的脂肪酸组成对比表/%

注：大写字母表示组内差异，P<0.05。