松子果壳和果仁中脂肪酸成分比较分析

文强 韩昀轩 罗麟霜 万丽琼 索玉凯 李干鹏

（云南民族大学民族医药学院/民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室 云南昆明 650500）

松子是红松、华山松和白皮松等松科植物的球果，我国各地几乎都有出产，但以东北和西南地区为主，是重要的农林资源。松仁含有多种生物活性物质，营养价值较高，其脂质含量可以达到60%以上[1]。松仁油中不饱和脂肪酸（油酸、亚油酸和亚麻酸等）、植物甾醇等成分已被证实具有增强免疫、调节血脂、抑制肿瘤等功效[2-3]。因此，随着社会经济的快速发展，松仁油以其独特的营养和健康特性愈发受到广大消费者的青睐。松子壳作为松仁生产的副产物，其重量可以占到整个球果的70%[4]。研究表明，松子壳中含有丰富的脂质、蛋白质、多糖和黄酮类等活性物质，如果能够对其有效利用，不仅可以变废为宝，还可以起到保护环境的作用[5-6]。本研究对松子壳和果仁中的脂肪酸进行提取，并分析比较两者的组成成分和理化指标，为松子壳油的深加工利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 松子松子收集于东北长白山地区，经鉴定是红松（Pinus koraiensisSieb.et Zucc.）的果实。

1.1.2 试剂没食子酸（99%）、福林酚、37 种脂肪酸甲酯混标、溴化钾(99.99%)：Sigma-Aldrich公司;无水硫酸钠、碳酸钠、石油醚、正己烷、异丙醇、氢氧化钾、氯化钠、无水乙醇、碘化钾等（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.1.3 仪器与设备分析天平：BSA124S，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；循环水式多用真空泵：SHB-ⅢG，郑州长城科工贸易有限公司；恒温水浴锅：HH-4 型，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；磁力搅拌电热套：CLT-1A，上海力辰邦西仪器科技有限公司；紫外可见分光光度计：752N，上海精科实业有限公司；气相色谱-质谱联用仪：THERMOFISHER ISQ，赛默飞世尔科技（中国）有限公司。

1.2 方法

1.2.1 油脂的提取将干燥后的松子果仁（60℃条件下干燥56 h）粉碎，并用50 目的筛子进行筛选；称取100 g 碎果仁装入索氏提取器，以石油醚（沸程60～90℃）为提取溶剂，70℃回流提取24 h，最后旋转蒸干溶剂，获得果仁油脂。采用相同的方法提取松子壳油脂，将提取得到的油脂置于-20℃保存备用。

1.2.2 理化指标的测定以松子果壳和果仁油脂为原料，分别测定酸值[7]（参考《GB/T 5009.229—2016》）、过氧化值[8]（参考《GB/T 5009.227—2016》），皂化值[9]（参考《GB/T 5534—2008》）和碘值[10]（参考《GB/T 5532—2008》），每个样品每项指标平行测定3 次。

1.2.3 脂肪酸组成分析样品甲酯化：吸取0.2 mL 油脂于100 mL 离心管中，加入20 mL 正己烷，待样品充分溶解后加入20 mL 硫酸-甲醇溶液（2%），混匀并于60℃水浴锅中反应30 min；随后加入20 mL 蒸馏水摇匀，静置分层后吸取上清液，稀释10 倍并过滤至进样瓶中待测。

GC-MS 条件：采用THERMOF ISHER ISQ 型气相色谱-质谱联用仪对脂质成分进行分析，TR-IMS 型毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；气相色谱条件：进样口温度240 ℃，进样体积为1.0 μL，分流比1:40，载气为高纯度氦气。

MS 条件：电离方式EI，电子能量70 eV，传输线温度250℃，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，质谱扫描范围为35～450 amu。升温程序：初始温度150℃，以10 ℃/min的速率升至180℃，保持2 min 后，以2 ℃/min升至188℃，保持2 min；随后以0.2 ℃/min升至190℃，保持2 min，再以5℃/min 升至220℃，保持2 min；最后以10 ℃/min升至260℃。采用wiley7n.1 谱库进行定性，面积归一化法进行定量。

1.2.4 红外光谱分析

将干燥的溴化钾粉末在红外灯照射下研磨，用液压挤压器将其压成透明平整的小圆块；在小圆块中心滴加一滴油脂，采用Nicolet 5700 红外光谱仪，在4 cm-1的分辨率下重复扫描128 次，光谱扫描为4 000～500 cm-1；用Omnic 8.2 软件采集红外光谱数据，并用Origin 2021 软件绘制红外光谱曲线。

2 结果与分析

2.1 松子果壳与果仁油脂的理化性质分析

如表1 所示，松子果仁油的过氧化值和酸价均在国家食用油标准要求的范围内，且具有较高的碘值，说明果仁油是一种优质的植物油。与果仁油相比，果壳油的过氧化值较高。在皂化值和碘值方面，果壳油有较好表现，说明其亲水性较强，杂质含量高于果仁油。然而，果壳油和果仁油的酸值差异十分明显，果壳油的酸值（117.62 mg/g）极高，是果仁油酸值的100 多倍，远远超过了食用油标准《GB/T 2716—2005》的要求（≤4.0 mg/g），说明其含有过多的杂质或酸性物质，可能在储存的过程中受到光线、高温、氧气等作用，致使游离脂肪增加，油脂酸值随之增加，导致酸败。

表1 东北松子果壳和果仁中油脂的主要理化性质对比

2.2 油脂的脂肪酸组成

使用GC-MS 对松子果壳和果仁中油脂成分进行分析，结果如图1、2、表2 所示。果壳和果仁油脂中分别检测到17 和15 种脂肪酸，且都以不饱和脂肪酸为主，含量分别达到86.4%和89.7%。果壳油脂中含有月桂酸和二十一碳酸，其余脂肪酸的种类与果仁油脂相同；两者都是亚油酸含量最多，分别达到了51.5%和55.2%，其次为油酸，含量分别为32.2%和31.8%。近年来，研究表明，不饱和脂肪酸具有抑制各种炎症介质的致炎作用，可促进乳腺癌、前列腺癌和结肠癌细胞凋亡，预防心脑血管疾病等[11-12]。亚油酸能在人体合成重要的必需脂肪酸——花生四烯酸，进而能直接合成重要的前列腺素，具有一定的药用价值[13]，同时具有降低人体内的胆固醇、血压及抗脂肪肝、预防动脉粥样硬化等生理作用[14-15]。通过以上分析结果可以看出，松子果壳和果仁油中均含有丰富的亚油酸和油酸，这为开发利用松子果壳油脂提供了一定的依据。

表2 松子果壳和果仁油脂肪酸组成

2.3 红外光谱分析

利用红外光谱对松子果壳和果仁油脂结构进行分析，如图3 所示。3 000～2 700 cm-1处吸收带代表的是—CH3、—CH2、—CH 特征吸收峰，1 700～1 650 cm-1处吸收带代表的是长链脂肪酸中酮类和醛类的特征吸收蜂，1 450～1 250 cm-1处吸收带代表的是醇类、酯类的特征吸收峰,950～750 cm-1处吸收带是苯环双取代吸收峰。同时，从图3 中可以发现，红外光谱图在2 900、1 650、720 cm-1处具有较强吸收，这与REDA 等[16]报道（不饱和脂肪酸中双键的功能基团（C—H 和C═O）在2 900、1 600、750 cm-1处具有较强的特征吸收）基本吻合，说明松子果壳和果仁油均含有大量的不饱和双键，这也验证了脂肪酸组成分析结果。

3 结语

我国的松子资源丰富，且消费者对松子果仁的需求量日益增加，这直接导致大量的松子壳作为废弃物被丢弃。为了实现对松子壳的有效利用，本实验对松子壳和果仁中油脂成分进行了对比分析。结果表明，松子壳油的过氧化值较高；在皂化值和碘值方面，果壳油有较好表现；但果壳油酸值远超食用油标准，说明其含有过多的杂质或酸性物质，可能在储存的过程中受到光线、高温、氧气等作用，致使游离脂肪增加，油脂酸值随之增加，导致酸败。油脂脂肪酸组成分析表明，松子壳和果仁中油脂的组成大体相同，均以不饱和脂肪酸为主，含量分别达到 86.4%和89.7%，且亚油酸、油酸等人体必需脂肪酸含量丰富，营养价值高。因此，如果能够解决酸值等主要理化指标过高的问题，松子壳油也是一种优质的植物油脂。