趙一鶴 ,施 蕊 ,夏菁 ,張靜美 ,熊莉娟,黃友玉
(1.云南省林業(yè)科學院,國家林業(yè)局經(jīng)濟林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心(昆明),云南昆明650021;2.西南林業(yè)大學,云南昆明 650024;3.云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院,云南昆明 650021;4.紅河谷辣木產(chǎn)業(yè)有限公司,云南昆明 650031)
辣木(Moringa oleifera)又稱為鼓槌樹(Drum-stick tree),因其具有辛辣味的根而得名[1-2],是辣木亞目(Moringineae)辣木科(Moringaceae)辣木屬(Moringa Adans.)植物的統(tǒng)稱[3],原產(chǎn)于熱帶及南亞熱帶的干旱或半干旱區(qū)域,隨著其食療和醫(yī)用價值被廣泛認同,現(xiàn)已廣泛地引種于全球30多個熱帶、亞熱帶國家及地區(qū)。
辣木是一種典型的熱帶多功能植物,有著悠久的食用歷史,營養(yǎng)豐富而全面,其全株可用,樹皮及根是傳統(tǒng)的藥用資源,嫩葉是美味營養(yǎng)的可食蔬菜,而辣木最有價值和應(yīng)用最廣的部分是辣木果莢,其營養(yǎng)價值高,富含人體所必需的氨基酸[3-4],且辣木果莢具有調(diào)節(jié)血壓、降低膽固醇的作用。辣木果莢包裹的辣木籽富含脂肪,辣木籽含有30%~40%的辣木油,具有良好的抗氧化性、不易腐敗和耐煎炸的特性,其富含不飽和脂肪酸,脂肪酸的組分和含量也與橄欖油、茶油十分相似,是一種非干性植物油,既可作為高級食用油,也是生產(chǎn)高級化妝品和潤滑油的優(yōu)質(zhì)原料,具有很高的經(jīng)濟價值,在國際市場十分走俏[5-7]。且辣木油具有良好的輔助降血脂、預防肝硬化、解酒、降血糖和抗紫外線功能[8-10];榨油后的油餅也被國際環(huán)保組織推薦為良好的水源凈化絮凝劑。辣木油的提取常采用壓榨法、溶劑法、超聲波萃取法、超臨界流體萃取法和水酶法,目前國內(nèi)都是單獨使用辣木籽或者是去殼后的辣木籽種仁進行提油。
分析了解油中脂肪酸的組分和含量能更好地了解它的用途和價值,而油中的揮發(fā)性成分決定了其特征性氣味,因此筆者選擇了辣木果莢和辣木籽混合提取的辣木油,并分別對辣木油中脂肪酸和揮發(fā)性成分應(yīng)用GC-MS技術(shù)進行定性定量分析,并與辣木籽油的化學成分進行比較,希望為辣木果莢和辣木籽混合提取的辣木油今后的深入研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供參考依據(jù)。
摘取新鮮辣木果莢,采用壓榨法榨取汁液,濾液采用石油醚進行反復萃取,獲得辣木果莢油脂,待測。
主要儀器為美國Agilent Technologies公司HP6890GC/5973MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。主要試劑有1%硫酸甲醇、蒸餾水、乙醚、無水硫酸鈉。
1.2.1 樣品制備。取約50 mg辣木油,加入20 mL 1%硫酸甲醇溶液,水浴回流至油珠消失(約5 h)。將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室溫后加入3倍體積的蒸餾水,用乙醚萃取3次,合并乙醚萃取液用水洗至中性,經(jīng)無水硫酸鈉干燥后蒸去部分乙醚,即得到該油的脂肪酸甲酯乙醚溶液。
反應(yīng)產(chǎn)物直接進樣作GC/MS分析。
1.2.2 脂肪酸氣相色譜-質(zhì)譜條件。GC條件:HP-5MS石英毛細管柱(30 mm ×0.25 mm ×0.25 μm);柱溫:起始溫度150℃,程序升溫3℃/min至280℃,保持20 min;柱流量為1.0 mL/min;進樣口溫度250℃;柱前壓 100 kPa;進樣量 0.4 μL;分流比 30∶1;載氣為高純氦氣。
MS條件:電離方式EI;電子能量70 eV;傳輸線溫度250℃;離子源溫度230℃;四極桿溫度150℃;質(zhì)量范圍35~500;采用wiley7n.l標準譜庫檢索定性。
1.2.3 揮發(fā)性成分氣相色譜-質(zhì)譜條件。取1 mL提取物樣品,置于可密封的容器中,在35℃下用SPME柱(65 μm PDMS/DVB)吸附 40 min后進樣分析。
GC條件:HP-5MS石英毛細管柱(30mm×0.25 mm×0.25 μm);柱溫:起始溫度 40℃,程序升溫 5℃/min至280℃,保持20 min;柱流量為1.0 mL/min;進樣口溫度 250℃;柱前壓 100 kPa;分流比 5∶1;載氣為高純氦氣。
MS條件:電離方式EI;電子能量70 eV;傳輸線溫度250℃;離子源溫度230℃;四極桿溫度150℃;質(zhì)量范圍35~500;采用wiley7n.l標準譜庫檢索定性。
表1 辣木油的脂肪酸成分GC-MS分析
經(jīng)過GC-MS分析,可以比較完整地了解辣木油的脂肪酸成分(表1)。由表1可知,辣木果莢榨取的辣木油主要由13種脂肪酸組成,總含量約為99.4%。段瓊芬等曾對辣木籽用超臨界CO2萃取法提取的辣木油進行GC-MS分析,其脂肪酸含量約為92%,多為不飽和脂肪酸,其中油酸含量為65.63%,沒有亞油酸、亞麻酸和DHA[11]。而由辣木果莢榨取的辣木油中不飽和脂肪酸占82.76%,亞油酸ω-6含量為47.91%,亞麻酸ω-3含量為5.89%,DHA ω-3含量為0.08%,棕櫚烯酸ω-7含量為0.14%,棕櫚油酸ω-9含量為12.35%。
亞油酸是一種因人體自身無法合成必須從食物中獲得的必需脂肪酸。研究表明,亞油酸具有降低血清膽固醇水平的作用,抑制動脈血栓的形成,能預防和治療高血壓及動脈粥樣硬化,且有抗癌、抗氧化、抑制脂肪酸積累、增強機體免疫力等多種生理機能;此外,亞油酸還是ω-6長鏈多不飽和脂肪酸的前體[12-13]。
在此辣木油中,含有ω-3多不飽和脂肪酸中的亞麻酸和DHA,這2種不飽和脂肪酸也是人體無法合成,需從植物中攝取的必需脂肪酸。研究發(fā)現(xiàn),亞麻酸和DHA在腦發(fā)育、嬰幼兒智力及視力發(fā)育等方面有重要作用,如果缺乏,會嚴重影響嬰幼兒、青少年的智力正常發(fā)育;且ω-3多不飽和脂肪酸通過參與脂肪代謝來緩解心腦血管疾病;還有助于緩解類風濕關(guān)節(jié)炎、抑郁和其他病癥[14-15]。
表2 辣木油的揮發(fā)性成分GC-MS分析
植物油中的揮發(fā)性成分決定了油的特征性氣味,該文首次對辣木油的揮發(fā)性成分進行分析。由表2可知,辣木果莢榨取的辣木油中檢測出最多的是乙酸,含量達30.18%,乙酸有刺鼻的醋酸味,在食品工業(yè)中常用作酸化劑、增香劑和香料,且具有防腐劑作用。
其次是二硫化碳,含量為28.38%。純的二硫化碳是清澈無色帶有類似氯仿的芳香甜味的液體,但是通常不純的工業(yè)品常因為混有其他硫化物(如羰基硫等)而變?yōu)槲ⅫS色,并且有令人不愉快的爛蘿卜味。二硫化碳對人體有很大危害,是損害神經(jīng)和血管的毒物[16]。不過二硫化碳可用活性炭吸附法、催化加氫法、化學轉(zhuǎn)化吸收法等脫除。
其他還含有具有刺鼻醋酸味的乙醇,有芳香味的簡單芳香醇——苯甲醇,具有良好的鎮(zhèn)咳、祛痰、抑菌作用,有類似檸檬香味的檸檬烯以及具有濃郁清香氣味的3-己烯-1-醇等,這些構(gòu)成了辣木油的特殊氣味。
通過GC-MS分析了用辣木果莢和辣木籽混合提取的辣木油中脂肪酸和揮發(fā)性成分,共檢測出13種脂肪酸成分和16種揮發(fā)性成分。其中含有不飽和脂肪酸含量達到82.76%,且包括47.91%的亞油酸、5.89%的亞麻酸和0.08%的DHA,這些都是人體不能合成的必須從食物中攝取的必需脂肪酸,而單純使用辣木籽提取的辣木油則不含這些成分。但是此辣木油的揮發(fā)性成分中含有高達28.38%的二硫化碳,是一種對人體危害很大的成分,若要對此油加以利用,需將此成分除去,這還有待進一步研究。這些為辣木果莢和辣木籽混合提取的辣木油今后的深入研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了參考依據(jù)。