几种甜瓜籽油脂肪酸成分分析的比较

2021-06-09赵雅霞孔建军吴忠红

农产品加工 2021年10期

赵雅霞，孔建军，张健，杜鹃，吴忠红

（1.新疆维吾尔自治区粮油产品质量监督检验站，新疆乌鲁木齐 8300002；2.新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所，新疆乌鲁木齐 830091；3.新疆农业职业技术学院食品工程学院，新疆昌吉 831100）

0 引言

目前，用于植物油脂提取的方法主要有压榨法、浸出法、水溶剂法、水酶法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法等。

压榨法的缺点主要是压榨后的饼粕中残油率较高、压榨动力消耗大、压榨零部件易磨损[1]；浸出法使用六号溶剂作为油脂的浸出溶剂，易燃易爆，有一定的毒性。浸出后所得毛油还需精炼后才可食用，加大了提取难度[2]；水溶剂法制油是根据油料特性、水和油的物理化学性质的差异，以水为溶剂，采用一些加工技术将油脂提取出来的制油方法。该方法出油率较低、工艺路线较长；水酶法由于酶的价格较高，提取过程中蛋白质和油脂发生乳化不易分离，提取率较低，所以未能实现规模化生产；微波辅助提取法仅适用于对热稳定成分的提取，且微波泄漏对操作者影响较大，该方法的应用有一定困难[3-4]。超声波提取技术对提取瓶放置的位置和提取瓶的瓶壁厚度要求较高，这两个因素直接影响了超声的效果。目前，超声波提取技术主要用在小型实验室，推广至大规模的工业生产，还要解决有关工业设备放大的问题。

试验采用的油脂提取技术为亚临界流体萃取法，该方法得到的油品品质好、杂质含量低、色泽浅，可以大大简化后续的精制工艺。

亚临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒，与溶质在系统内相继经过浸提、蒸发脱溶、压缩、冷凝回收等过程，从天然产物中提取目标组分的一种新技术[5]。在亚临界环境下萃取物质，不破坏其热敏性成分、目的物完全，被视为一项绿色环保、前景广阔的变革性技术[6]。

利用亚临界流体萃取法得到的不同品种甜瓜籽油，通过气相色谱-EN14103法测定其脂肪酸组成和相对含量。该方法较多使用在柴油和汽油的分析中，此次用于分析植物油中的脂肪酸成分，也取得了较好的试验效果。

我国是甜瓜生产大国，作为副产物的甜瓜籽，常被生产企业作为废弃物处理。甜瓜籽具有清肺、润肠、化瘀、排脓、疗伤止痛等作用[7]，甜瓜籽内油脂含量较高，为12.5%~39.1%，且富含亚油酸、油酸等不饱和脂肪酸及多种功能性成分，可调节人体某些基因的表达，降低胆固醇等[8]，是一种很好的保健植物油[9-10]。利用甜瓜籽生产开发新的可食用油极具潜力。因此，近年来对甜瓜籽油的理化成分、提取工艺的研究报道也悄然增多。

据报道，甜瓜籽油在世界上的某些地区已作为烹调油使用[11]。试验中的原料为同一地区不同品种的甜瓜籽，运用亚临界萃取的方法提取出甜瓜籽油后，采用气相色谱-EN14103方法进行脂肪酸组成及含量的分析，旨在考查不同品种甜瓜籽油脂肪酸组分及其含量特性，以期对甜瓜籽的综合利用、甜瓜籽油资源开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

香瓜4号、皇后、绿宝石和86-1甜瓜，均来自于新疆农科院种植基地。

1.1.2 试剂

甲醇、正己烷、氢氧化钠均为分析纯，天津市致远化学试剂有限公司提供；脂肪酸甲酯混合标准品（纯度>99.0%），武汉美泰克科技有限公司提供。

1.1.3 仪器与设备

CBE-Z-5L型亚临界流体萃取实验装置，河南省亚临界流体萃取设备工程技术研究中心产品；Agligent7890B型气相色谱仪，美国安捷伦仪器公司产品；德国Eppendorf5810R型冷冻离心机，德国Eppendorf仪器公司产品；DHG-9006型电热恒温鼓风干燥箱；T100液压榨油机、FA2004N型电子分析天平，上海志荣电子科技有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 亚临界萃取甜瓜籽油

将不同品种甜瓜籽油分别粉碎后过60目筛，装入样品袋封口，置于萃取装置的萃取罐中，抽真空，使罐中真空度达到-100 kPa，注入液体丁烷（分析纯，菏泽西冷化工有限公司）浸没样品为止[12]，在50℃下萃取3.5 h。萃取完成后，对样品和溶剂进行脱溶剂处理，可得到甜瓜籽的毛油，毛油进行减压抽滤后即为试验所需的甜瓜籽油样品[13]。

亚临界丁烷萃取甜瓜籽油的工艺流程见图1。

图1 亚临界丁烷萃取甜瓜籽油的工艺流程

1.2.2 甜瓜籽油样品的前处理

用塑料滴管取1~2滴待测油样于10 mL离心管中，加入正己烷2.5 mL和浓度为0.5 mol/L甲醇钠溶液100μL（2 g NaOH溶于100 mL分析纯甲醇中），漩涡混合5 min，以转速5 000 r/min离心10 min，取上清液待测[14]。

（1）仪器。Agligent7890B型气相色谱仪、Agilent 7975C型自动进样器、氢火焰离子化检测器（FID）。

（2）色谱条件。色谱柱HP-INNOWAX 30 m×0.32 mm×0.25μm；载气为氮气，流速为1.5 mL/min，进样口温度为260℃，分流比为80∶1；升温程序：温度210℃保持9 min，20℃/min升至250℃，保持10 min[15-16]。

2 结果和分析

2.1 不同品种甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图

香瓜4号甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图见图1，皇后甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图见图2，绿宝石甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图见图3，86-1甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图见图4，新密甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图见图5。

图1 香瓜4号甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图

以上谱图为利用GC-EN14103测得的不同品种的甜瓜籽油各脂肪酸成分的保留时间和含量，较传统的分析方法，该方法具有保留时间短、峰型更优化的特点。

2.2 5种甜瓜籽油脂肪酸组成的分析

5种甜瓜籽油脂肪酸成分保留时间与含量见表1，5种甜瓜籽油脂肪酸含量比较见图6。

图2 皇后甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图

图3 绿宝石甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图

图4 86-1甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图

图5 新密甜瓜籽油脂肪酸总离子色谱图

由图1~图5可知，香瓜4号、皇后、绿宝石、86-1、新密甜瓜籽油的脂肪酸成分均以亚油酸为主，占所有出峰化合物含量的50%以上，其中皇后品种所含的亚油酸最高，达到61.70%，86-1品种所含的亚油酸最低，为50.25%，两者相差11.45%，存在较大差异，其他3个品种之间差异不大；在这5个品种的甜瓜籽油中，油酸含量次之，所占比例为12.48%~24.82%，其中香瓜4号的含量最高，为24.82%；绿宝石含量最低，为12.48%；两者相差比例为12.34%，存在较大差异性，其余3个品种间的差异性不大；棕榈酸的含量为12.75%~16.27%，由高到低的含量分别为86-1品种16.27%，皇后14.38%，绿宝石13.29%，新密13.31%，香瓜4号12.75%；硬脂酸为第四大含量的脂肪酸成分，占6.29%~10.94%，由高到低为86-1品种10.94%，绿宝石10.12%，香瓜4号7.14%，皇后6.32%，新密6.29%。其他脂肪酸在各油品中的含量均小于2%。试验结果与马云肖等人[17]研究的3种栽培甜瓜籽油中，亚油酸是主要脂肪酸，接着依次是油酸、棕榈酸和硬脂酸的结论一致。

由表1可知，从5个品种的甜瓜籽油中共鉴定出21种脂肪酸，其中香瓜4号和皇后品种中有8种脂肪酸，绿宝石和86-1品种有10种脂肪酸，新蜜一号品种中有11种脂肪酸。对比前人研究结果发现，伽师瓜种子中含有6~12种脂肪酸成分[18-20]，其他品种的甜瓜籽中的差异较大，少则7~12种[21-23]，多则15~23种[24]。与其他地区相比，新疆的甜瓜籽品质具有明显的品质优势。

由以上分析数据可以看出，虽然不同种类的甜瓜籽油所含有的主要脂肪酸相同，均以棕榈酸、亚油酸、油酸和硬脂酸为主要脂肪酸。但同种类脂肪酸在不同品种的甜瓜籽油中所占比例差异较大，其中亚油酸含量最高的是皇后品种。香瓜的油酸含量高达24.82%；86-1的棕榈酸、硬脂酸含量在这5个甜瓜籽油品种中最高。这与李洪玲等人[9]的研究结果相同。

通过试验可以得出结论，甜瓜籽油品种不同，但多不饱和脂肪酸——亚油酸含量较高，亚油酸具有降胆固醇、降低血栓形成、降低全血黏度、抗肿瘤及促进微循环等作用[25-26]。同时，作为细胞膜磷脂的重要成分可改变膜的流动性及淋巴因子和抗体分泌等[27-29]。

根据身体需要和植物油脂肪酸特点，与不同种类的植物油进行调和。按照调和油的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸推荐值比例1∶1∶1[30-31]进行搭配，满足人体脂肪酸的健康需求。同时，甜瓜籽油可作为一种新型保健油品引入生活中，平衡的营养膳食结构[32]。甜瓜籽油也可以进一步研究开发为功能性保健食品或药品。