长柄扁桃仁及其水酶法油脂的品质研究

郭咪咪 李秀娟 栾 霞

(国家粮食和物资储备局科学研究院粮油加工研究所,北京 102209)

长柄扁桃(AmygdalusPedunculataPall.)为蔷薇科(Rosaceae)桃属扁桃亚属落叶乔木，又名“柄扁桃” “野樱桃” “山樱桃”等，广泛分布于蒙古、俄罗斯。在我国主要分布于内蒙古自治区和陕西等地，其中内蒙古毛乌素沙漠分布较集中。长柄扁桃具有极强的抗旱抗寒、耐贫瘠、抗风沙和抗病虫害等能力，是防风固沙、水土保持和生态环境恢复的优势树种[1]。长柄扁桃资源还具有显著的经济效益，首先，它属于高含油的木本油料作物。以毛乌素沙地长柄扁桃为例，仁中粗脂肪质量分数46.08%～61.61%，且以不饱和脂肪酸为主，质量分数在96.44%～98.31%，不饱和脂肪酸中，油酸含量最高，其次为亚油酸，二者占不饱和脂肪酸的93.09%。饱和脂肪酸比例较低，在3.56%以下，主要以棕榈酸[2]为主。其次，种仁中粗蛋白质量分数20%～30%，包含了18种氨基酸，种类齐全。有文献报道[3-5]，采用水溶酸沉法在最佳提取工艺条件下，蛋白提取率为50.7%，蛋白粉中蛋白质量分数达94.8%；以压榨饼粕为原料，采用碱溶酸沉法提取蛋白质，最佳工艺条件下，分离蛋白最高提取率达70.21%，蛋白质质量分数达92.88%。此外，仁中还含有约3%的苦杏仁苷，高于苦杏仁等常见蔷薇科的植物种仁中的。苦杏仁苷可用作医药中间体，具有镇痛、镇咳、抗肿瘤、抗炎症、调节免疫等功效[6,7]。而目前，关于长柄扁桃仁研究[8-10]中，水酶法制油工艺及油脂品质研究报道较少。本研究通过分析原料长柄扁桃仁的主要成分，采用水酶法技术提取长柄扁桃油，并对该油脂的特性进行分析研究，为长柄扁桃籽资源进一步多方位的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

长柄扁桃仁、蛋白酶；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

脂肪抽提仪，杜马斯燃烧法快速定氮仪，粗纤维测定仪，日立L-8900氨基酸分析仪，三轧碾磨机、HH-2 数显恒温水浴锅，F7890 型气相色谱仪，2695液相色谱仪。

1.3 方法

1.3.1 长柄扁桃仁的主要成分及氨基酸组成分析

粗脂肪的测定：按照GB/T 5512—2008；粗蛋白的测定：全自动定氮仪测定法 GB/T 14489.2—2008；粗纤维的测定：酸性洗涤法GB/T 5515—2008；灰分的测定：马弗炉灼烧灰化法GB/T 5505—2008；淀粉的测定：按照GB 5009.9—2003；水分的测定：105 ℃恒重法 GB/T 14489.1—2008；氨基酸组成及含量检测：按照GB/T 18246—2000。

蛋白质营养价值评价：以世界卫生组织(WHO)与联合国粮农组织(FAO)于1973年提出的氨基酸评分(AAS)标准模式[11]和中国预防医学科学营养与食品卫生研究所提出以全鸡蛋蛋白[12]为依据进行比较的化学评分(CS)，其计算公式见式(1)和式(2)。AAS和CS数值越接近1，表明氨基酸营养价值越高[13,14]。

(1)

式中：AAS为氨基酸评分值；P1为试样氨基酸质量含量/mg/g蛋白质；P2为FAO/WHO标准模式氨基酸质量含量/mg/g蛋白质。

(2)

式中： CS为氨基酸化学评分值；C1为试样中氨基酸质量含量/mg/g蛋白质；C2为标准鸡蛋中同种氨基酸质量含量/mg/g蛋白质。

1.3.2 水酶法技术提取油脂

水酶法提取油脂技术采用总出油率和萃取率评价。

总出油率=提取油脂的质量/原料质量×100%

萃取率=提取油脂的质量/原料中油脂的含量×100%

1.3.3 油脂理化性质检测

折光指数：参考GB/T 5527—2010；相对密度：参考GB5526/T—1985；酸值：参考GB/T 5530—2005；皂化值：参考GB/T 5534—2008；碘值：参考GB/T 5532—2008；生育酚：参考GB/T 26635—2011 高效液相色谱法；水分及挥发物：参考GB/T 5528—2008；脂肪酸组成：参考GB/T 17376—2008、GB/T 17377—2008。

2 结果与分析

2.1 长柄扁桃仁中成分分析

2.1.1 长柄扁桃仁的主要成分

对陕西榆林长柄扁桃仁的主要成分进行测定，结果如表1所示，仁中富含粗脂肪和粗蛋白，其中粗脂肪质量分数高达44%，低于毛乌素和阿拉善地区的，但高于河北承德和内蒙古包头地区的[3]。表明不同区域的长柄扁桃仁中脂肪含量会存在差异。

表1 长柄扁桃仁主要成分检测结果/%

2.1.2 长柄扁桃仁中的氨基酸组成分析

表2为长柄扁桃仁中氨基酸组成测定值与大豆的对比结果。可以看出，长柄扁桃仁蛋白质中含有18种氨基酸，包括人体所需的8种必需氨基酸和2种半必需氨基酸[15]，氨基酸总量为193.34 mg/g，种类齐全，属于完全蛋白质。其中必需氨基酸含量57.90 mg/g，占总氨基酸的29.95%，必需氨基酸与非必需氨基酸比例为0.43，FAO/WHO提出的氨基酸模式要求必需氨基酸总量应达氨基酸总量的40%以上，必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量的比值应在0.6以上，均明显高于长柄扁桃仁中的比例。多数研究显示，目前还没有一种植物蛋白完全符合FAO/WHO提出的标准要求。在长柄扁桃仁的氨基酸味觉[16]组成中，含量由高到低分别为：鲜味氨基酸>苦味氨基酸>甜味氨基酸>芳香氨基酸。鲜味氨基酸含量最高，达72.50 mg/g，占味觉氨基酸含量的29.95%。鲜味氨基酸中谷氨酸(Glu)和门冬氨酸(Asp)含量很高，分别为44.51、21.24 mg/g；甜味氨基酸中甘氨酸(Gly)、脯氨酸(Pro)和丙氨酸(Ala)含量较高，分别为11.10、9.70、9.44 mg/g；芳香氨基酸中苯丙氨酸(Phe)含量较高，为11.32 mg/g，6种氨基酸占到总氨基酸含量的55.50%，为长柄扁桃仁增添了良好风味；含量最低的为苦味氨基酸中蛋氨酸(Met)，仅为1.19 mg/g，占总量的0.62%。

表2 长柄扁桃仁中的氨基酸含量检测结果/mg/g

2.1.3 长柄扁桃仁蛋白营养价值评价

长柄扁桃仁蛋白的有效开发利用是扩大蛋白资源的有效途径，本研究选用非生物学评价方法中氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)法分别对长柄扁桃仁中氨基酸进行评价，结果显示(表3)：赖氨酸(Lys)相比其它氨基酸，其CS和AAS评分更接近1，表明赖氨酸在长柄扁桃仁蛋白中营养价值较高，同时根据AAS和CS评分制，长柄扁桃仁的第一限制氨基酸为蛋氨酸和半胱氨酸之和(Met+Cys)，第二限制氨基酸为赖氨酸(Lys)，苏氨酸(Thr)排第三。限制氨基酸会极大降低蛋白质的整体利用率，导致其它氨基酸在体内不能得到充分利用，因此在饮食中结合食用较少量富含该限制氨基酸的食物，有利于平衡每日的营养摄入。在评分中，苯丙氨酸与酪氨酸之和(Phe+Tyr)评分最高，其AAS和CS的评分分别为2.94和1.90，但均低于大豆中的。除此以外，其它氨基酸的AAS和CS的评分也均低于大豆中的，其差值为长柄扁桃仁中的1～2.8倍。可见长柄扁桃仁中，必需氨基酸组成虽然齐全，但其含量差异，导致蛋白相对不均衡，所以在食用该类蛋白时，应通过其他食物补充其限制氨基酸，以提高该类蛋白的整体利用率和营养价值。

表3 长柄扁桃仁与大豆氨基酸评价指标

2.2 长柄扁桃仁水酶法制油工艺

水酶法提油技术是一种能充分发挥资源综合利用效能的新技术，其研究始于20世纪70 年代，伴随着酶制剂工业的发展，取得了长足进步。水酶法提油工艺中不使用有机溶剂和高温高压，因此操作安全，还避免热敏性成分的分解，同时在提高油料资源整体利用率和减少油脂精炼消耗方面，也显示了其较大优势，因此，各国都将水酶法作为新提油技术领域的重要研究内容。美国农业部、欧盟、印度以及中国都立足各自油料资源优势，针对工艺可行性及参数优化做了大量的研究[19-22]。国家粮食和物资储备局科学研究院先后进行了菜籽、油茶籽、紫苏籽、亚麻籽、火麻籽和猕猴桃籽等资源的水酶法提油技术研究[23-25]，积累了丰富的经验。在尽可能保留长柄扁桃仁中活性成分不受破坏的目的上，本研究采用水酶法提油技术制备长柄扁桃油(长柄扁桃仁油)，其工艺参数及萃取率见表4。采用水酶法提取长柄扁桃油脂，原料总出油率为39.51%，油脂萃取率达89.59%，表明该提油技术能够较好的应用于长柄扁桃油的制取。

表4 长柄扁桃仁水酶法制油工艺参数及得率

2.3 长柄扁桃油特性

2.3.1 长柄扁桃油理化特性分析

长柄扁桃油理化成分测定结果见表5，长柄扁桃油与大豆油、菜籽油等油脂特性相近，具有其特有的气味、滋味，色泽黄中带红色，与文献[1-5]报道基本一致，也均在LS/T 3255—2017《长柄扁桃油》标准范围内。

表5 长柄扁桃油脂理化成分分析

2.3.2 长柄扁桃油生育酚分析

长柄扁桃油生育酚测定结果如表6，长柄扁桃油中生育酚含量为989.3 mg/kg，比大豆油的略低，且不含β-生育酚，不利于长柄扁桃油储藏稳定性。天然VE是一种很强的抗氧化剂，可以阻断自由基的连锁反应，保护细胞膜的稳定性，防止膜脂质过氧化作用[26]。

表6 长柄扁桃油生育酚含量/mg/kg

2.3.3 长柄扁桃油脂肪酸组成分析

长柄扁桃油脂肪酸组成由气相色谱仪-FID检测器分析，气相色谱条件：色谱柱为瓦里安毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.2 μm)，进样口温度：260 ℃，检测器温度：250 ℃，柱温程序：250 ℃恒温 60 min，载气：高纯氮气，流速0.6 mL/min，氢气流速30 mL/min，空气流速300 mL/min，进样量1 μL，分流进样，分流比100∶1。长柄扁桃油脂肪酸组成气相图谱见图1，分析结果见表7。

表7 长柄扁桃油脂肪酸组成结果/%

图1和表7是神木地区长柄扁桃油脂肪酸组成，其主要以油酸和亚油酸为主，二者之和占总脂肪酸含量的96%以上，其中油酸质量分数高达66.59%，与橄榄油相当，仅低于茶籽油和扁桃油，明显高于菜籽油、大豆油、葵花籽油、花生油等其他植物油[27]。功能性脂肪酸是特指那些来源于人类膳食油脂，为人体营养、健康所必需，并对现已发现的人体一些相应缺乏症和内源性疾病，特别是现今社会的富贵病如高血压、心脏病、癌症、糖尿病等有积极防治作用的一组脂肪酸，例如α-亚麻酸、亚油酸等[28]。长柄扁桃油中亚油酸质量分数高达29.56%，可以作为保健食品和药品的原料，其经济与社会效益非常明显。

3 结论

分析长柄扁桃仁营养成分、水酶法制油，长柄扁桃油中含有大量的油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸，特别是油酸质量分数66.56%以上，亚油酸29.56%以上。采用水酶法从长柄扁桃仁中提取优质食用保健油，在一定程度上缓解我国油料资源、食用油脂缺乏，并长期依赖进口的国家安全问题，对于带动长柄扁桃地区农民的脱贫致富具有重要的意义。