姚云平 劉文韜 齊 月 周 航 張 娣 李瑞婷 李昌模

(天津科技大學(xué)省部共建食品營養(yǎng)與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457)

冬瓜(Benincasa hispida Cogn)屬葫蘆科一年生草本植物，原產(chǎn)于我國南方和印度，別名白瓜、枕瓜、廣瓜[1]。冬瓜是居民餐桌上常見的蔬菜之一，其營養(yǎng)成分豐富，含有多種維生素、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和膳食纖維[2]，在全國各地均有栽培。冬瓜由果肉，瓤和籽三部分組成，果肉和瓤幾乎不含油脂，絕大多數(shù)油脂都存在于冬瓜籽中。根據(jù)周俊梅等[3]的研究，冬瓜籽中含20%～28%的油脂，與棉籽的含油量18%～22%和大豆的含油量18%～25%基本持平?，F(xiàn)代營養(yǎng)研究發(fā)現(xiàn)，冬瓜籽中含有皂甙、瓜氨酸、組氨酸、蛇麻脂醇、甘露醇等[4]物質(zhì)，并且維生素B1的含量十分豐富。冬瓜籽油成分以不飽和脂肪酸為主，不飽和脂肪酸中必需脂肪酸亞油酸含量達(dá)到40%以上[5]。因此，開發(fā)像冬瓜籽這樣不占用糧食作物耕地的兼用型油料資源不僅可以緩解油料需求的壓力，也可提高冬瓜加工的經(jīng)濟(jì)效益。

目前，對(duì)冬瓜籽的研究主要集中于生藥及藥理方面[6-7]，對(duì)其油脂的研究大多集中在油脂提取工藝方面[8-9]，而對(duì)于冬瓜籽油中營養(yǎng)成分的研究很少。本課題以冬瓜籽為原料，提取冬瓜籽油并對(duì)其理化指標(biāo)和營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，與常見植物油的營養(yǎng)成分進(jìn)行對(duì)比，為冬瓜籽油的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冬瓜籽(產(chǎn)于安徽亳州)；濃硫酸、甲醇、石油醚(30～60 ℃沸程)、無水硫酸鈉、膽酸鈉、(豬)胰脂酶、乙醚、乙酸、異丙醇、氫氧化鉀、乙醇、Tris-緩沖液(pH=8)、碘化鉀均為分析純，正己烷為色譜純。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

島津LC-20A液相色譜儀； Evolution300紫外分光光度計(jì)； DMA4500m密度計(jì)；WYA-2S數(shù)字阿貝折光儀；島津GC-2010氣相色譜；安捷倫7890B氣相色譜儀；RE-3000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

1.3 方法

1.3.1 冬瓜籽油的提取

冬瓜籽經(jīng)干燥后研磨得粉，按照GB 5009.6—2016方法采用索氏抽提法進(jìn)行提取，然后45 ℃旋蒸得到冬瓜籽油，計(jì)算冬瓜籽的脂肪含量。所得油脂在-20 ℃下保存以備分析使用。

1.3.2 冬瓜籽理化指標(biāo)的測定

相對(duì)密度使用DMA4500m密度計(jì)進(jìn)行測定；折光率使用WYA-2S數(shù)字阿貝折光儀進(jìn)行測定；酸價(jià)參考GB 5009.229—2016方法進(jìn)行測定；過氧化值參考GB 5009.227—2016方法進(jìn)行測定；皂化值參考GB 5534—2008方法進(jìn)行測定；碘值參照GB 5532—2008方法進(jìn)行測定。

1.3.3 冬瓜籽油脂肪酸組成的測定

對(duì)冬瓜籽油進(jìn)行前處理：稱取20 mg油于10 mL具塞螺旋管，加入2 mL正己烷，之后采用堿性甲酯化法，加入2 mL的2 mol/L氫氧化鉀甲醇溶液，氮封后蓋塞，用漩渦儀混合1 min，放置10 min，之后加2 mL水，放置20 min使之分層，收集上層清液，取1 μL萃取液進(jìn)行氣相色譜分析。

儀器條件：島津GC-2010氣相色譜，檢測器：FID氫離子火焰檢測器，色譜柱：HP-88石英毛細(xì)管柱(0.2 μm，100 m×0.25 mm，Agilent，USA)，載氣：99.999%的氮?dú)?，進(jìn)樣口溫度：230 ℃，檢測器溫度：250 ℃，氫氣流量：27.57 mL/min，空氣流量：400mL/min，柱流量：1.04 mL/min吹掃流量：3.87mL/min，分流比：1∶23。升溫程序：先升溫到130 ℃保持4 min，然后以6.5 ℃/min的速度升到170 ℃然后保持6 min，再以2.75 ℃/min的速度升到215 ℃保持15 min，然后再以4 ℃的速度升到230 ℃，最后在此溫度下保持30 min。

1.3.4 冬瓜籽油Sn-2位脂肪酸分布的測定

參照Luddy等[10]的方法測定食用植物油中sn-2位脂肪酸的含量。首先，將10 mg冬瓜籽油與1 mL 1 mol/L Tris-HCl緩沖液(pH=8.0)，0.25 mL 0.05%膽酸鈉溶液，0.1 mL 2.2%氯化鈣溶液和10 mg胰脂酶混合。混合物在40 ℃下振蕩反應(yīng)3 min，然后加入1 mL 6 mol/L HCl溶液終止反應(yīng)，用正己烷提取產(chǎn)物。之后采用薄層色譜法分離Sn-2位脂肪酸，展開劑為正己烷∶乙醚∶乙酸(50∶50∶1)。刮下Sn-2位單?；视蛶?，用正己烷萃取3次，然后用氮?dú)獯蹈?，之后? mL正己烷復(fù)溶。最后對(duì)復(fù)溶的產(chǎn)品進(jìn)行甲酯化并取1 μL進(jìn)氣相色譜檢測，甲酯化的方法和氣相檢測條件與1.3.3相同。

1.3.5 冬瓜籽油中甾醇及角鯊烯的測定

參照Li等[11]的方法，準(zhǔn)確稱取100 mg油樣于具塞螺旋管中，加入2 mL的2 mol/L氫氧化鉀甲醇溶液，氮吹后用封口膜密封，85 ℃下水浴加熱1 h，皂化完全后，冷卻至室溫，依次加入2 mL蒸餾水和5 mL正己院。漩渦振蕩1 min，待靜置分層后，將正己烷層移至雞心瓶。再加入5 mL正己烷萃取，共萃取3次。最后將3次的正己烷層合并，45 ℃下旋蒸，最后用5 mL正己烷復(fù)溶，取1 μL進(jìn)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測。

儀器條件：安捷倫7890B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，色譜柱：DB-5MS石英毛細(xì)管柱(0.25 μm，30 m×0.25 mm，Agilent，USA)，進(jìn)樣口溫度：290 ℃，載氣：氦氣(純度≥99.999%)，初始?jí)毫Γ?0.0 Pa，載氣總流速：1 mL/min，柱流速：1.85 mL/min，線速度：51.0 cm/s，分流比：1∶20。升溫程序：先升溫到200 ℃保持1 min，然后以10 ℃/min的速度升到300 ℃然后保持18 min。另外，離子源和傳輸線溫度分別為280 ℃和250 ℃，EI電離源，電子能量70 eV，質(zhì)量范圍(m/z)為50～500。

1.3.6 冬瓜籽油中生育酚的測定

生育酚的提?。簻?zhǔn)確稱取500 mg樣品于5 mL的棕色容量瓶中，用正己烷定容到5 mL，放入超聲儀中超聲7 min后，用0.45 μm的微孔有機(jī)濾膜過濾，之后取20 μL注入液相色譜儀進(jìn)行分析。

儀器條件：島津LC-20A液相色譜儀，色譜柱： Prep Silica硅膠柱(5 μm，4.6 mm×250 mm，Waters，英國)，檢測器：熒光檢測器，流動(dòng)相∶正己烷∶異丙醇(99∶1)，柱溫：40 ℃，柱流速：1 mL/min，激發(fā)波長：290 nm，發(fā)射波長：330 nm

1.3.7 冬瓜籽油中多酚類物質(zhì)的測定

多酚類物質(zhì)的提?。翰捎霉滔噍腿》ǚ蛛x冬瓜籽油中的多酚類物質(zhì)。先用6 mL甲醇和6 mL正己烷活化Diol-SPE二乙醇基柱，稱取1.5 g冬瓜籽油溶于6 mL正己烷中過柱，再用正己烷清洗柱子2次，每次3 mL；之后加入4 mL正己烷-乙酸乙酯(9∶1)過柱；最后加入甲醇溶液洗脫并收集于10 mL容量瓶中定容。

多酚含量的檢測：取5 mL甲醇收集液置于10 mL容量瓶中，加入2 mL 25%的福林酚，反應(yīng)3 min，之后加入10%的Na2CO3溶液1 mL定容后避光放置2 h，用分光光度計(jì)在765 nm波長下測定吸光度。

參照GB/T 8313—2008。用沒食子酸作標(biāo)準(zhǔn)品，配制1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，將其按一定比例稀釋，配制成濃度為0.001、0.002、0.003、0.004、0.005 mg/mL的溶液，測定對(duì)應(yīng)的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程y=0.011 1x+0.025 1，線性擬合良好(R2=0.999 3)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算冬瓜籽油中多酚類物質(zhì)的含量，以每千克冬瓜籽油中沒食子酸當(dāng)量為單位(mg GAE/kg油)。

2 結(jié)果與討論

2.1 冬瓜籽油的主要理化指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)中所用冬瓜籽提取的種子油為沒有經(jīng)過進(jìn)一步精煉的毛油，顏色為淺黃色，澄清透明，含油量為30.5%。根據(jù)表1可知，冬瓜籽油的酸價(jià)較高(4.96 mg/g)，不符合食用植物油國家標(biāo)準(zhǔn)中酸價(jià)≤4 mg/g的要求。這可能是由于實(shí)驗(yàn)中的冬瓜籽油沒經(jīng)過精煉過程，含有較多的游離脂肪酸，因此冬瓜籽毛油需要經(jīng)過脫酸等精煉過程才能滿足食用要求。除此之外，冬瓜籽油的過氧化值較低，僅為0.02g/100 g，這可能是由于實(shí)驗(yàn)所用的是新提取的冬瓜籽油，并且在低溫下密封保存，所以油脂氧化程度不高；冬瓜籽油的碘值為111.22 g/100 g，屬于半干性油脂。

表1 冬瓜籽油理化指標(biāo)

2.2 冬瓜籽油的脂肪酸組成

如表2所示，冬瓜籽油含有12種脂肪酸。亞油酸、棕櫚酸、油酸和硬脂酸這4種脂肪酸為主要脂肪酸。其中亞油酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)到72.46%，遠(yuǎn)大于葵花籽油(54.81%)、大豆油(47.15%)和花生油(32.88%)的亞油酸含量[12]，更接近紅花籽油、葡萄籽油等已知的亞油酸含量較高的油脂[13-14]。亞油酸作為一種人體的必需脂肪酸，對(duì)人體脂質(zhì)代謝有著十分重要的作用。根據(jù)Truitt等[15]的研究，亞油酸可以有效降低血液中膽固醇含量，并具有抗血栓的功能。此外，冬瓜籽油中還含有普通植物油中不常見的二十二碳二烯酸(C22∶2)(0.09%)，研究表明，C22∶2對(duì)DNA聚合酶和拓?fù)洚悩?gòu)酶有較強(qiáng)的抑制作用[16]。

表2 冬瓜籽油的脂肪酸組成及含量

從表2中還可以看出，冬瓜籽油以不飽和脂肪酸為主，其中尤以多不飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，達(dá)到73.01%，而飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為18.17%。在不飽和脂肪酸中，亞油酸和油酸是含量較高的2種脂肪酸，它們均具有降低血液中LDL膽固醇的作用，亞油酸在體內(nèi)作為前列腺素的前提物被利用，并且對(duì)心血管疾病(動(dòng)脈硬化等)、高血壓等具有預(yù)防作用[17]。因此，富含不飽和脂肪酸的冬瓜籽油具有很高的營養(yǎng)價(jià)值。

2.3 冬瓜籽油中Sn-2位脂肪酸組成

從表3中可知，冬瓜籽油Sn-2位上的脂肪酸含量由低到高依次為：亞麻酸、硬脂酸、棕櫚酸、油酸、亞油酸。其中不飽和脂肪酸占絕大多數(shù)(96.39%)，單不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為3.61%。在不飽和脂肪酸中，以亞油酸為主的多不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)91.52%。表4反映了冬瓜籽油Sn-2位脂肪酸在其總脂肪中的相對(duì)含量，從中可知Sn-2位不飽和脂肪酸在總不飽和脂肪酸中的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.43%，其中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)占總脂肪的比例最高，為42.10%，且油酸和亞麻酸占相應(yīng)總脂肪酸的比例分別為16.74%和37.59%。由此可以得出，冬瓜籽油Sn-2位上的脂肪酸主要是不飽和脂肪酸，其中多不飽和脂肪酸亞油酸和亞麻酸占主導(dǎo)地位。有研究表明，Sn-2位上的脂肪酸由于空間位阻等原因不易被氧化且更易被人體代謝吸收[18-19]，決定了油脂的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

表3 冬瓜籽油中的Sn-2位脂肪酸組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

表4 冬瓜籽油Sn-2脂肪酸在總脂肪中的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

2.4 冬瓜籽油中營養(yǎng)成分組成

如表5所示，冬瓜籽油含有菜油甾醇和豆甾醇兩種甾醇，其中尤以菜油甾醇的含量最高(2 255.5 mg/kg)，這一結(jié)果與楊春英等[20]的研究相吻合。Ling等[21]研究發(fā)現(xiàn)，β-谷甾醇的α位雙鍵打開后形成的谷甾烷醇幾乎不能被人體吸收，但是菜油甾醇的雙鍵打開后吸收率提高，所以菜油甾醇比β-谷甾醇更容易被人體吸收。除了菜油甾醇，冬瓜籽油中豆甾醇(980.76 mg/kg)的含量也很高，高于花生油(503.0 mg/kg)、芝麻油(328.43 mg/kg)等常用油脂的豆甾醇含量，接近大豆油等豆甾醇含量較高的油脂[22]。根據(jù)周志遠(yuǎn)等[23]的報(bào)道，豆甾醇具有抗腫瘤、降低血液膽固醇、抗骨關(guān)節(jié)炎等多種藥理作用。因此，可以考慮以冬瓜籽為原料制備菜油甾醇和豆甾醇。

表5 冬瓜籽油中的營養(yǎng)成分

注：“—”表示微量

HPLC檢測結(jié)果表明，冬瓜籽油含有α-生育三烯酚、γ-生育酚和δ-生育酚，其中尤以γ-生育酚含量較高。大豆油、花生油等常見植物油中基本不含α-生育三烯酚[24]，相比之下，冬瓜籽油的α-生育三烯酚含量與米糠油、葡萄籽油相當(dāng)。有研究表明，生育三烯酚在保護(hù)神經(jīng)元、膽固醇代謝等方面起著特殊作用[25-26]。

多酚是分子中具有多個(gè)羥基酚類成分的總稱，Visioli等[27]的研究證實(shí)植物油中的多酚類物質(zhì)是強(qiáng)勁的自由基清除劑。經(jīng)檢測，冬瓜籽油的多酚類物質(zhì)含量為56.4 mg GAE/kg油，與大豆油、米糠油等油脂中的多酚含量相當(dāng)[28]。對(duì)冬瓜籽油中多酚類物質(zhì)的定性定量研究以及其含量與清除自由基能力的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

冬瓜籽油共含有12種脂肪酸，其中，亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)72.46%，與目前已知亞油酸含量最高的紅花籽油接近，具有作為提取亞油酸的原料的潛力。冬瓜籽中擁有豐富的不飽和脂肪酸，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)81.83%。冬瓜籽油有較高含量的植物甾醇，其中以菜油甾醇和豆甾醇為主，菜油甾醇的含量遠(yuǎn)高于大多數(shù)常見植物油，可以考慮將冬瓜籽作為提取菜油甾醇和豆甾醇的原料。