李天嬌,丁清怡,雷 蕾,程碧君*,王家恩
(1.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院,吉林 132101;2.吉林省梅河口市農(nóng)民科技教育中心,梅河口 100373)
南瓜(C.moschataDuch)屬葫蘆科一年生草本蔓生植物,又稱為番瓜、飯瓜、窩瓜[1]。南瓜籽中油脂含量為35%~50%[2]。其主要由甘油三酯、磷脂、甾醇類組成,含有維生素、色素、氨基酸、礦物質(zhì)等,尤其是鋅、鎂、鈣、磷含量極高[3-6]。南瓜籽油香味濃郁、營養(yǎng)豐富,被視為具有保健功能的高級(jí)食品[7-8]。研究表明南瓜籽油能降低過氧化物歧化酶(SOD)活性和其他組織中谷胱甘肽(GSH)、蛋白質(zhì)硫醇(PtSHs)含量。南瓜籽油含有一種男性荷爾蒙的活性生物成分,能夠消除前列腺的初期腫脹,對(duì)泌尿及前列腺增生具有良好的治療和預(yù)防效果[9-10]。南瓜籽油對(duì)糖尿病、高血壓、高血脂、肥胖癥具有一定的輔助治療作用[11],對(duì)胃潰瘍、動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病具有良好的防治作用[12-13]。南瓜籽油可促進(jìn)肝腎細(xì)胞再生,顯著改善腸道便秘,是一種理想的天然營養(yǎng)品[14-15]。
2014年世界南瓜產(chǎn)量約為2 519萬t,中國南瓜產(chǎn)量為724.14萬t,占世界總產(chǎn)量的28.74%[16]。隨著南瓜產(chǎn)量不斷增加,南瓜籽作為南瓜的副產(chǎn)品被丟棄,因此將南瓜籽深加工成南瓜籽油的市場潛力巨大。甘油三酯是南瓜籽油的主要成分,但關(guān)于南瓜籽油中甘油三酯的研究鮮有報(bào)道。本研究利用硅膠柱將南瓜籽油中甘油三酯進(jìn)行分離純化,對(duì)南瓜籽油中甘油三酯的組成和含量進(jìn)一步分析,促進(jìn)南瓜籽的開發(fā)利用,以提高南瓜附加值,增加南瓜種植戶的收入。
供試材料:早栗蜜本南瓜,購于當(dāng)?shù)爻小?/p>
供試試劑:硅膠G板(青島基億達(dá)硅膠試劑有限公司);柱層析硅膠(杭州富強(qiáng)化工儀器有限公司);石油醚、無水乙醚、乙酸乙酯、正己烷均為分析純,均購于北京化工廠。
供試儀器:ME104型電子天平(梅特勒-托利公司);R系列旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申升科技有限公司);GC/MS-QP2010型氣質(zhì)聯(lián)用儀(日本島津公司)。
1.2.1 南瓜籽油提取 將南瓜籽挖出用水清洗后干燥、去皮,粉碎機(jī)粉碎得到南瓜籽粉,準(zhǔn)確稱取20 g,量取100 mL石油醚加入南瓜籽粉中,充分?jǐn)嚢?0 min,紗布粗濾后再用濾紙過濾,按照以上操作重復(fù)提取兩次,將濾液合并進(jìn)行減壓濃縮,觀察回收瓶中不再有石油醚流進(jìn)時(shí)停止?jié)饪s,用精密天平對(duì)南瓜籽油稱重備用。
1.2.2 南瓜籽油甘油三酯分離 層析柱規(guī)格:內(nèi)徑3 cm,柱長15 cm。稱取50 g硅膠裝柱,用正己烷平衡柱子,流速為2.3 mL/min。待柱子平衡后,稱取南瓜籽油4.3 g上柱,洗脫液正己烷:乙酸乙酯的體積比為20∶1,收集洗脫液組分,減壓濃縮,稱重備用。
1.2.3 薄層色譜分析 采用薄層層析(TLC)法對(duì)南瓜籽油甘油三酯定性分析[17],南瓜籽油甘油三酯濃度為200 mg/mL,薄層層析板為硅膠G板,展開劑正己烷:無水乙醚:乙酸的體積比為75∶25∶2,用移液槍準(zhǔn)確吸取5 μL點(diǎn)入硅膠板,放入層析缸中,待展開劑前沿達(dá)到預(yù)定刻度14 cm時(shí),取出層析板,室溫晾干,轉(zhuǎn)至另一層析缸中,放入2~3個(gè)碘粒于干燥箱中,緩慢加熱至60 ℃,直至碘蒸氣顯色至樣品斑點(diǎn)清晰。
1.2.4 脂肪酸甲酯化 硫酸-甲醇甲酯化按照文獻(xiàn)[18]的操作方法,準(zhǔn)確稱取南瓜籽油甘油三酯50 mg,放入25 mL試管中,再準(zhǔn)確吸取5 mL 1%硫酸-甲醇溶液加入試管中,振蕩搖勻,然后將試管放入水浴鍋內(nèi),水浴溫度為70 ℃,30 min后將試管取出室溫冷卻,吸取2 mL正己烷加入試管,用蒸餾水定容至25 mL,將上層吸出,再向試管中加入正己烷1 mL,振蕩混勻,吸取上層有機(jī)相,將有機(jī)相層合并,用0.45 μm濾膜過濾除雜,備用待測。
1.2.5 GC-MS分析 氣相設(shè)置參數(shù):色譜柱型號(hào)Rxi-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm),氦氣為載氣,將柱流速調(diào)整為1 mL/min,進(jìn)樣口溫度設(shè)為280 ℃,分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1 μL,分流比設(shè)為1∶50,程序升溫模式為初始溫度80 ℃,保持5 min,3 ℃/min至200 ℃,0 min;8 ℃/min至300 ℃,15 min。
質(zhì)譜設(shè)置參數(shù):離子源為EI;溫度設(shè)為230 ℃;接口溫度設(shè)為280 ℃;電子能量設(shè)為70 eV;溶劑延遲設(shè)為4.5 min;質(zhì)量掃描范圍為40~500 m/z;數(shù)據(jù)檢索庫為NIST11.LIB、NIST11s.LIB。
薄層色譜法是一種微量分離的方法,是分離中性脂類(包括甘油三酯、二酯、單酯、游離脂肪酸、甾醇及酯)最簡單而且常用的方法。薄層色譜法原理是動(dòng)相溶劑帶動(dòng)混合物組分流經(jīng)靜相的過程,使被分離組分在動(dòng)相與靜相間進(jìn)行分配,是利用物質(zhì)的極性進(jìn)行吸附解吸最終分離物質(zhì)的方法,將混合甘油酯分離成不同的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域?yàn)橥活愇镔|(zhì)。薄層色譜法具有成本低、操作簡單、分離效率高、易于普及的優(yōu)點(diǎn)[19]。
由圖1可知,硅膠板上單一顯色點(diǎn)即為甘油三酯,說明南瓜籽油通過硅膠層析后,甘油三酯與其他脂類成分得到較好的分離。表明,通過硅膠柱層析分離可以將甘油三酯與其他脂類成分有效分離,起到除雜和純化的效果。將南瓜籽油甘油三酯進(jìn)行稱重,計(jì)算南瓜籽油中甘油三酯含量。結(jié)果表明,南瓜籽油含量為32.07%,南瓜籽油中甘油三酯含量為86.51%。
南瓜籽油甘油三酯采用GC-MS進(jìn)行分析檢測,南瓜籽油甘油三酯甲酯化總離子流圖如圖2所示。待測組分用NIST數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索分析,各組分的百分含量采用面積歸一化法計(jì)算,結(jié)果如表2所示。由表2可知,南瓜籽油中甘油三酯由5種脂肪酸組成。其中,9,12-十八碳二烯酸甲酯(亞油酸)為甘油三酯的主要成分,含量超過49%。9-十八碳烯酸甲酯(油酸)含量超過33%,十六烷酸甲酯(棕櫚酸)含量超過7%,十七烷酸甲酯含量約5%,十八烷酸(硬脂酸)甲酯含量約4%。南瓜籽油甘油三酯組成中不飽和脂肪酸含量超過83%,飽和脂肪酸含量約為17%。
表2 南瓜籽油甘油三酯脂肪酸甲酯化質(zhì)譜解析結(jié)果
南瓜籽中含有大量的脂肪、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,同時(shí)含有豐富的維生素,粗脂肪中不飽和脂肪酸含量較高,不飽和脂肪酸主要由亞油酸、油酸、亞麻酸組成,其中亞油酸含量達(dá)到43%~64%,亞油酸是人體不能合成的脂肪酸,具有降低血脂、軟化血管、降低血壓的作用,可預(yù)防或減少心血管發(fā)病率,特別是對(duì)高血壓、高血脂、心絞痛、冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化等防治極為有利,能防止人體血清膽固醇在血管壁的沉積,有“血管清道夫”的美譽(yù)。
陸國東等[21]采用超臨界CO2流體萃取南瓜籽油,其中亞油酸占41.60%,油酸占31.63%,棕櫚酸占19.55%,硬脂酸占1.43%,辛烯酸占2.03%,9,11-十八碳二烯酸占3.76%??讗勖鞯萚22]采用索氏提取法提取南瓜籽油,檢測發(fā)現(xiàn)亞油酸最高,占40.28%,其次為油酸,占34.49%,棕櫚酸占11.06%,硬脂酸占6.79%。李全宏等[23]采用索氏提取法和超臨界法提取南瓜籽油,發(fā)現(xiàn)索氏提取法的脂肪酸組成為亞油酸最高,占59.8%,其次為油酸,占16.6%;超臨界法的脂肪酸組成為亞油酸最高,占49.5%,其次為油酸,占34.7%。柳仁民等[24]對(duì)南瓜籽油進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)7種脂肪酸,亞油酸最高,占52.61%,其次為油酸,占22.30%,棕櫚酸占18.30%,硬脂酸占5.99%。王曉等[25]發(fā)現(xiàn)南瓜籽油含有12種脂肪酸,亞油酸最高,占38.60%,其次為油酸,占28.63%,棕櫚酸占16.55%,硬脂酸占8.42%。范三紅等[26]檢測南瓜籽油的組成為亞油酸最高,占52.82%,其次為油酸,占28.39%,硬脂酸占15.42%,棕櫚酸占7.98%,亞麻酸占3.12%。
本研究發(fā)現(xiàn)南瓜籽油甘油三酯由5種脂肪酸組成,與大部分研究結(jié)果一致,脂肪酸含量和種類的差異可能是由于采用的南瓜品種和試驗(yàn)方法不同所造成。并且,本研究對(duì)南瓜籽油甘油三酯進(jìn)行分離純化,去除了其他脂類成分,試驗(yàn)結(jié)果更能準(zhǔn)確表明南瓜籽油甘油三酯的脂肪酸組成。
2017年10月27日國家糧食局頒布了LS/T 3250-2017《南瓜籽油》標(biāo)準(zhǔn),南瓜籽油正式進(jìn)入食用油行列。南瓜籽油潛在的多種保健功能,含有脂肪酸、植物甾醇、角鯊烯、類胡蘿卜素、維生素、礦質(zhì)元素等成分。此外,南瓜籽油中還檢測到葉黃素、β-胡蘿卜素等15種類胡蘿卜素以及鐵、鈣、錳、鉀、鋅等人體所必須的礦物質(zhì)元素。南瓜籽油中脂肪酸的含量因不同品種有所不同,南瓜籽油中不飽和脂肪酸含量為 28.35%~80.84%。不飽和脂肪酸對(duì)人體有很好的保健功能,具有降低膽固醇、降低甘油三脂、降低血糖血脂、防治皮膚老化等作用[27]。
本研究利用硅膠柱將甘油三酯分離純化后,再進(jìn)行脂肪酸甲酯化,應(yīng)用GC-MS對(duì)甘油三酯進(jìn)行分析鑒定,得到南瓜籽油中甘油三酯的種類和含量。南瓜籽油中甘油三酯含量占86.51%,主要由亞油酸、油酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸組成。其中亞油酸含量最高,占甘油三酯49%以上。其次是油酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸,分別占甘油三酯33%、7%、5%、4%以上。南瓜籽油甘油三酯中不飽和脂肪酸含量超過83%,飽和脂肪酸含量約為17%。本研究為南瓜籽油的品質(zhì)評(píng)價(jià)提供參考,為南瓜籽油的深入開發(fā)提供研究基礎(chǔ)。
吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報(bào)2021年6期