大豆豆脐油脂品质特性的研究

郭咪咪 周文红,2 李秀娟 杨 茜 段章群

(国家粮食和物资储备局科学研究院粮油加工研究所1，北京 102209) (淮阴工学院生命科学与食品工程学院2，淮安 223003)

大豆豆脐是大豆的生殖器官，含量约占大豆总质量的2.5%[1]。在大豆低温粕生产加工时，为提高低温粕品质，通常在风选出已脱落的豆皮后，还要进一步分离出其中的豆脐[2]。本研究中实验原料提供企业在非转基因大豆制油和蛋白生产的原料预处理过程中，可分离得到豆脐产品，纯度可高达95%。经测定分析，大豆豆脐中油脂、粗蛋白和大豆异黄酮质量分数分别可达8.3%、39.7%和1%～2%，且豆脐油脂中，多不饱和脂肪酸含量丰富，ω-3系列的亚麻酸含量较高，且在其脂肪酸组成中亚油酸(ω-6)和亚麻酸(ω-3)含量的比例适中，较适合人体健康需求。因此合理开发大豆加工副产物，不仅绿色环保，还是资源充分利用的有效举措。

目前国内外对大豆豆脐的研究主要集中于大豆异黄酮、大豆皂甙等活性成分的提取方面，而对豆脐油脂的提取以及油脂中功能性成分分析与开发应用等研究较少，本研究以大豆豆脐为原料，经超声辅助溶剂浸提法提取豆脐油脂，并对其油脂特性、营养品质进行分析，对大豆豆脐油脂开发提供基础数据，对高效利用大豆豆脐资源、延长大豆加工产业链提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆豆脐；石油醚(30～60 ℃)为分析纯；正庚烷、四氢呋喃、异丙醇、异辛烷、乙腈、丙酮等均为色谱纯；角鲨烯标准品(纯度≥98%)；生育酚标准品：α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚；植物甾醇标准品：桦木醇(纯度≥97.5%，TLC)、胆甾醇(纯度≥99%)、菜籽甾醇(纯度≥98%，TLC)、豆甾醇(纯度≥90%，GC)、谷甾醇(纯度≥90%，GC)；没食子酸标准品(纯度≥98%，HPLC)；脂肪酸甲酯混合标准品。

1.2 主要仪器与设备

TU-1810紫外可见分光光度计，7890B气相色谱仪配FID检测器，e2695高效液相色谱仪，高效液相色谱(1200型)-飞行时间质谱联用仪(6510型)。

1.3 实验方法

1.3.1 豆脐油脂提取

将大豆豆脐置于粉碎机中粉碎，过直径1.2 mm的谷物筛，得大豆豆脐粉。称取10 g豆脐粉于500 mL锥形瓶中，然后加入100 mL石油醚，超声20 min，4 000 r/min离心10 min，上清液转入旋蒸瓶。重复上述操作2次，合并上清液，并于40 ℃真空旋蒸除去溶剂。提取的豆脐油脂，于4 ℃冰箱保存备用。

1.3.2 豆脐油脂甘油三酯组成及含量分析[3,4]1.3.2.1 高效液相色谱分析

称取豆脐油脂0.5 g，用异丙醇溶解并定溶于10 mL容量瓶。0.2 μm有机过滤膜过滤后用高效液相色谱进行甘油三酯定量分析。

高效液相色谱条件：色谱柱Symmetry 300TMC18 (4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相∶丙酮/异丙醇(体积比1∶1)；流速1.5 mL/min；示差检测器，温度35 ℃；柱温箱温度35 ℃。

1.3.2.2 高效液相色谱-飞行时间质谱分析

称取豆脐油脂25 mg，用异丙醇溶解并定溶于25 mL容量瓶。0.2 μm有机过滤膜过滤后用高效液相色谱-飞行时间质谱联用仪(HPLC-Q/TOF)进行甘油三酯定性分析。

液相色谱条件：色谱柱Symmetry 300TMC18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相：A相异丙醇，B相乙腈，柱温箱温度45 ℃，流动相梯度洗脱程序如表1所示。

质谱条件：采集模式APCI+；采集范围(m/z)500～1 200；干燥气温度300 ℃；干燥气流速度4 L/min；汽化器温度350 ℃；毛细管电压3.5 kV。

表1 流动相梯度洗脱程序

1.3.3 豆脐油脂中总酚含量分析[5]

标准曲线制作：称取没食子酸标准品，水溶解，配制成浓度为100 μg/mL没食子酸(GAE)水溶液，取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL没食子酸溶液于10 mL容量瓶中，分别加入0.5 mL福林酚试剂、2 mL 7.5%的Na2CO3溶液，水定容，涡旋震荡1 min，70 ℃水浴反应30 min，紫外可见分光光度计测定750 nm下吸光度值，以没食子酸浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线。

豆脐油脂样品中总酚含量测定：称取2.0 g油脂样品，加6 mL正己烷溶解，转移至二醇基固相萃取柱内净化，再依次用10 mL正己烷、10 mL甲醇洗脱，收集甲醇洗脱液，于45 ℃水浴氮气吹干，残渣溶于2 mL 50%甲醇水溶液中，混匀，-18 ℃冷冻16 h，4 ℃下10 000 r/min离心5 min，取上清液1 mL，同上述制作标准曲线做显色反应并测定750 nm下吸光度，同时水做空白，根据标准曲线计算油脂样品中总酚含量。

1.3.4 其他品质特性测定方法

酸价测定采用GB 5009.229—2016，过氧化值测定采用GB 5009.227—2016，脂肪酸组成分析采用GB 5009.168—2016，生育酚含量测定采用GB/T 26635—2011，植物甾醇含量测定采用GB/T 25223—2010，角鲨烯含量测定采用LS/T 6120—2017。

1.3.5 油脂氧化稳定性计算值(Cox)[6]

Cox=[1×C18∶1的含量+10.3×C18∶2的含量+21.6×C18∶3的含量]/100

2 结果与讨论

2.1 豆脐油脂的酸价、过氧化值

酸价是评价植物油脂中所含游离脂肪酸多少的量度，虽不能直接表示油脂中游离脂肪酸的百分含量(%)，但能间接表明油脂中游离脂肪酸含量的高低，所以酸价是评价油脂品质优劣的重要指标之一，同时也是后续油脂精炼脱酸中确定加碱量的主要理论依据。测定分析结果表明，豆脐油脂的酸价为2.10 mgKOH/g油，符合GB 2716—2018《食品安全国家标准 植物油》的质量要求。

过氧化值是评价植物油脂氧化酸败的重要指标之一，是油脂氧化初期常采用的评价手段。通常过氧化值越高，油脂氧化酸败越严重，油脂品质越差，长期食用该类植物油脂，不利于人体健康。测定分析结果表明，豆脐油脂的过氧化值为0.026 g/100 g，符合GB2716—2018《食品安全国家标准 植物油》的质量要求。

2.2 豆脐油脂的脂肪酸组成

脂肪酸是植物油脂的基本组成成分，大豆豆脐虽然来自于大豆，但在其油脂脂肪酸组成上却与大豆(子叶)的存在较大差异，如表2所示，豆脐油脂中亚麻酸含量为22.2%，明显高于大豆油的，约为大豆油的2～5倍。亚麻酸属于ω-3脂肪酸，是人体自身不能合成的必需脂肪酸，对正常的代谢和营养起着必不可少的作用，在人体内可代谢为EPA和DHA，具有预防老年痴呆、降糖、降压等功效[7]。因此豆脐油脂将是功效成分——亚麻酸的较好来源。豆脐油脂中，油酸含量明显低于大豆油的，其含量为9.43%。亚油酸是植物油脂多不饱和脂肪酸中常见的一类脂肪酸，属于ω-6脂肪酸，在豆脐油脂中，其含量约51%，与大豆油中的含量相当，与油酸相似，都可通过降低体内血脂，起到抑制低密度脂蛋白和血清胆固醇的升高等功效[8,9]。研究表明[10]：亚油酸和亚麻酸最佳比例为(1～4)∶1，而在豆脐油脂中，亚油酸和亚麻酸比例为2.3∶1，处于最佳比例范围内。

豆脐油脂中，饱和脂肪酸质量分数较低(约17%)，多不饱和脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)含量较高(约73%)，Cox值为10.1，表明其具有较强的氧化能力[11]，可能在后续储藏过程中，豆脐油脂更易于氧化[12]，所以，在豆脐油脂的加工和储藏过程中，必须对其采取有效的抗氧化措施。

表2 豆脐油脂与大豆油的脂肪酸组成及含量

2.3 豆脐油脂的甘油三酯组成

甘油三酯是油脂的主要成分，占油脂的95%以上。甘油三酯的组成决定了油脂的特性和营养价值。豆脐油脂的甘油三酯组成测定参考AOCS方法(AOCS official method Ce 5b—89)，以面积归一化法确定甘油三酯组分的相对含量，并同时采用HPLC-Q/TOF对各组分的结构进行定性分析。表3显示了豆脐油脂与大豆油中主要甘油三酯的组分与含量，豆脐油脂中主要甘油三酯及含量分别为LLLn(17.89%)、LLL(13.12%)、PLL(11.85%)、PLLn(11.36%)、LLnLn(9.66%)，从甘油三酯酰基可以看出，亚麻酸和亚油酸酰基在以上主要甘油三酯中占主要成分，再次表明豆脐油脂的主要脂肪酸为亚油酸和亚麻酸。与大豆油的甘油三酯相比，豆脐油脂中LLnLn、LLLn、PLLn的含量较高，其原因是这三种甘油三酯均含有亚麻酸，而豆脐油脂的亚麻酸含量高于大豆油的；同理，由于豆脐油脂的油酸含量低于大豆油，豆脐油脂中含有油酸的甘油三酯LLO、OOO、LOLn、LOO含量均低于大豆油的。

表3 豆脐油脂与大豆油的甘油三酯组成及含量

2.4 豆脐油脂的营养伴随物

大豆豆脐中含有多种活性成分，如大豆异黄酮、植物甾醇、生育酚等。目前，大豆豆脐常作为大豆异黄酮和皂甙提取的原料，而对豆脐油脂中植物甾醇、生育酚等营养伴随物的研究较少。生育酚、植物甾醇、角鲨烯、多酚等营养伴随物具有抗氧化、清除自由基等多种生理功效，其含量高低可直接影响油脂的营养品质。

2017年，国家粮食局推出了“中国好粮油行动计划”并颁布了行业标准《中国好粮油 食用植物油》，将微量营养成分作为植物油脂的声称指标，因此，研究分析豆脐油脂中的多酚、角鲨烯、生育酚、植物甾醇等营养成分，对评价豆脐油脂品质具有重要意义。表4为豆脐油脂与大豆油[14]中活性成分含量对比分析图，除总酚含量外，豆脐油脂的营养伴随物含量均明显高于大豆油的。因此大豆豆脐油脂是一种极具开发意义的功能性油脂。

表4 豆脐油脂与大豆油活性成分含量

2.4.1 多酚

多酚因其独特的多元酚结构，赋予了它独特的活性，表现出抗炎、抗氧化、降血脂等多种生理功效[15]，被广泛应用于医学、食品等领域。多酚在植物油脂中同样具有重要的抗氧化作用，研究证实[16]，植物油中的多酚是有效的自由基清除剂，所以分析油脂中多酚含量，不仅有助于了解该油脂营养品质，还有助于初步分析其油脂稳定特性。经750 nm下测定标准工作液吸光度，所得曲线方程：y=0.013 5x-0.012 8，R2=0.999 7(图1)，可知没食子酸浓度在10～50 μg/mL内线性关系良好。结果表明，豆脐油脂中总酚含量为7.72 mg GAE/kg，远低于大豆油的，可能是由于植物多酚主要集中于种子子叶中，致使大豆油中总酚含量明显高于大豆豆脐油脂中的。

图1 没食子酸标准曲线

2.4.2 角鲨烯

角鲨烯具有很强的携氧能力，能向细胞供应大量氧气，促进机体新陈代谢等，具有抗衰老、抗肿瘤和提高免疫调节等多种生理功能。角鲨烯是一种重要的油脂伴随物，不同植物油脂中角鲨烯含量差异较大，其中橄榄油中含量最高，平均高达4 837.2mg/kg[17]，测定分析结果表明，豆脐油脂中角鲨烯含量为87.6 mg/kg，约为大豆油的3倍，属植物油脂中角鲨烯含量较高的一类油脂。

2.4.3 生育酚

生育酚在油脂中是一类极有效的抗氧化剂，能抑制脂质过氧化、清除自由基等。在饱和脂肪酸含量高的油脂中，生育酚能快速降解；在多不饱和脂肪酸含量高的油脂中，生育酚与多不饱和脂肪酸共同作为氧化底物，延缓油脂氧化，表现出抗氧化功效[18]。而在豆脐油脂中，多不饱和脂肪酸含量高达73%，生育酚可能会与其共同作为氧化底物，延缓油脂氧化，从而起到抗氧化剂的作用。生育酚在油脂中的抗氧化功效还与其构型、含量等有关，通常被氧化的顺序为γ-生育酚、δ-生育酚、α-生育酚[19]。由表5可知，豆脐油脂中生育酚总含量约4442.6 mg/kg，约为大豆油的4倍；在生育酚单体中，以γ-生育酚为主，约占77%，其次为δ-生育酚、α-生育酚，与大豆油中生育酚单体含量主次相同，表明豆脐油脂可能会表现出比大豆油更好的氧化稳定性。

表5 豆脐油脂与大豆油中生育酚含量

2.4.4 植物甾醇

植物甾醇是植物油脂不皂化物的组成成分，具有调节免疫、抑制胆固醇吸收、抗氧化等生理功效，同时又具有较高的生物安全性。每天至少摄入1.5～2.4 g植物甾醇，可使人体血液中胆固醇减少7%～10.5%[20]。经气相色谱测定，桦木醇内标定量分析，豆脐油脂中植物甾醇含量为43 028 mg/kg(约4%)，约为大豆油的34倍(表6)，该含量在植物油脂中属较高含量，可作为开发植物甾醇的丰富原料来源。植物甾醇对油脂具有抗氧化特性[21,22]，可作为植物油脂的抗氧化剂，因此，豆脐油脂中高含量的植物甾醇，可能会对豆脐油脂氧化稳定性具有一定贡献。食用植物油中主要含有三种植物甾醇，如大豆油中植物甾醇(表6)主要为豆甾醇、β-谷甾醇和菜油甾醇，含量分别占总甾醇含量的19.74%、60.72%和19.55%。而在豆脐油脂中，除上述三种甾醇含量较丰富外，Δ5-燕麦甾醇、Δ7-豆甾烯醇、Δ7-燕麦甾醇占总甾醇含量也均超过3%，说明在豆脐油脂中甾醇单体种类更为丰富。近年来，有关植物甾醇对油脂的抗氧化性研究越来越多[23,24]，但在其对油脂的抗氧化机理以及单体间的抗氧化活性差异等方面还未得到明确结论，尚需进一步研究。

表6 豆脐油脂和大豆油中植物甾醇组成及含量

3 结论

经超声辅助石油醚提取大豆豆脐油脂，其酸价(约2.10 mgKOH/g油)和过氧化值(约0.026 g/100 mg)均符合GB2716—2018《食品安全国家标准 植物油》的质量要求。油料的不同处理与加工工艺，对油脂品质均会有不同程度的改变，如何在绿色、安全、环保、高效的加工条件下，实现对豆脐或不同油料油脂的精准适度加工，将是油料精深加工发展的新方向。

豆脐油脂脂肪酸组成与大豆油的存在明显差异，多不饱和脂肪酸(亚麻酸和亚油酸)含量达73.2%，其中亚麻酸含量高达22%，是大豆油的2～5倍，但单不饱和脂肪酸油酸9.43%，低于大豆油的；在甘油三酯组成上，体现出相似的特性，即大部分酰基为亚油酸和亚麻酸的甘油三酯(LLnLn、LLLn、PLLn)含量均高于大豆油的，而大部分酰基为油酸的甘油三酯(LLO、LOO、LOLn、OOO)含量均低于大豆油的；豆脐油脂中主要甘油三酯及含量分别为LLLn(17.89%)、LLL(13.12%)、PLL(11.85%)、PLLn(11.36%)、LLnLn(9.66%)，表明在油料种子结构部位上成分分布会存在明显差异。

豆脐油脂中含有多种活性成分，与大豆油中相比，除总酚外，豆脐油脂的角鲨烯、生育酚和植物甾醇含量分别约为大豆油的3倍、4倍和34倍，是活性成分的较好来源，如何高效开发与应用豆脐油脂中高含量的活性成分，将是资源有效利用的有效措施之一。