全 文 ：２９８－３００
０２／２０１３
草　业　科　学
ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ
３０卷０２期
Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．０２
粘毛鼠尾草种子油脂理化性质和
脂肪酸成分
孙誉育，干友民，纪 磊，谭剑蓉
（四川农业大学动物科技学院，四川 雅安６２５０１４）
摘要：为探究粘毛鼠尾草（Ｓａｌｖｉａ　ｒｏｂｏｒｏｗｓｋｉｉ）是否具有作为非粮生物柴油能源植物的潜质，本试验采用索氏提取
法、气相色谱法测定了生长在川西北高原阿坝州红原县的野生粘毛鼠尾草种子的含油量、油脂理化性质以及脂肪
酸含量。结果表明，粘毛鼠尾草种子含油量为４３．３６％，油脂碘值、皂化值分别为９３．３１、１９０．５８ｍｇ·ｇ－１；脂肪酸
成分以油酸和亚油酸为主，含量分别为４９．９５％和３７．５２％；计算得其相应生物柴油的十六烷值和冷滤点分别为
５３．９４和－４．６５℃。通过与我国生物柴油评价标准对比发现，粘毛鼠尾草在作为非粮生物柴油能源植物方面具
有一定的潜在研发价值。
关键词：粘毛鼠尾草；含油量；生物柴油；脂肪酸
中图分类号：Ｓ５６５．９　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００１－０６２９（２０１３）０２－０２９８－０３
＊
　　随着石油资源的日益枯竭和人们环保意识的逐
步提高，世界各国加快了石化燃料替代物的开发。
生物柴油以其优越的环保性能、较好的低温发动机
启动性能、较高的安全性能、良好的燃料性能和可再
生性能备受各国青睐，它是由植物油和动物油、废弃
油脂或微生物油脂经转化而形成的脂肪酸单脂（通
常为脂肪酸甲酯或乙酯）燃料［１］。然而，原料的不足
一直制约着全球生物柴油产业的发展，对于我国更
是如此。我国作为一个能源消耗大国，生物柴油原
料的紧缺及生产成本高一直是生物柴油发展的最大
瓶颈［２］。当前，我国用于生物柴油生产的原料主要
是粮油作物大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ　ｍａｘ）、油菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ
ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）等［３］以及动物废弃油脂［４］。由于我国人
多地少，可用于传统油料作物种植的耕地极为有限，
食用油脂生产远不能满足社会需求，尚需要进口，更
谈不上利用其生产生物燃料。因此，在发展生物柴
油的过程中，应该对不占用原有耕地的非粮油脂植
物进行开发利用［５］。
草本植物环境适应性强、分布广泛、生长迅速、生
活周期短，有利于大面积种植，实现产业化［６］。我国
川西北高原面积大，蕴藏着丰富的野生草本植物资
源［７］，其中唇形科（Ｌａｂｉａｔａｅ）鼠尾草属植物粘毛鼠尾
草（Ｓａｌｖｉａ　ｒｏｂｏｒｏｗｓｋｉ）就是一种生长广泛、资源丰富
的一年生或二年生野生含油植物。本研究对粘毛鼠
尾草种子含油量、油脂理化性质和脂肪酸成分进行测
定分析，探究其是否具有作为非粮生物柴油能源植物
的潜质。
１　材料与方法
１．１试验材料　供试材料为２０１１年７月于阿坝
高原红原县采集的野生粘毛鼠尾草种子。
１．２试验方法
１．２．１脂肪油成分提取　采用索氏提取法［８］，按照
ＧＢ／Ｔ５５１２―２００８进行操作，种子含油量测定重复３次。
１．２．２油脂理化性质测定及计算
碘值测定按照ＧＢ／Ｔ　５５３２－１９９５提供的方法测
定；皂化值测定根据ＧＢ／Ｔ　５５３４－１９９５测定。
　十六烷值［９］（ＣＮ）＝４６．３＋５４５８／皂化值 －
０．２２５×碘值；
　冷滤点［１０］（ＣＥＰＰ）＝３．１４１　７·ＬＣＳＦ－１６．４７７；
　ＬＣＳＦ＝０．１ｗＣ１６ ＋０．５ｗＣ１８ ＋ｗＣ２０ ＋１．５　ｗＣ２２ ＋
２　ｗＣ２４．
式中，ＬＣＳＦ为油脂甲脂的长碳链饱和指数，ｗＣ１６、
ｗＣ１８、ｗＣ２０、ｗＣ２２和 ｗＣ２４分别为油脂中碳链长度为
＊收稿日期：２０１２－０５－２８　　接受日期：２０１２－０９－１３
基金项目：国家科技基础性工作专项重点项目《青藏高原地区非粮柴油能源植物调查、收集与保存（２００８ＦＹ１１０４００－２－４）》；２００９年四川农
业大学大学生“科研兴趣培养计划”《川西北高原常见野生含油脂植物的调查与种子含油量的测定》
作者简介：孙誉育（１９８８－），女，四川内江人，在读本科生，主要从事能源植物方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：２９１２２２９２６＠．ｑｑ．ｃｏｍ
通信作者：干友民（１９５４－），男，四川温江人，教授，本科，主要从事草地资源及生态教学科研。Ｅ－ｍａｉｌ：ｇａｎｙｏｕｍｉｎ１９５４＠１６３．ｃｏｍ
０２／２０１３ 草　业　科　学 （第３０卷０２期）
Ｃ１６～Ｃ２４的饱和脂肪酸的质量分数。
１．２．３　ＧＣ－ＭＳ分析
用ＮＩＳ９８系统谱库自动检索组分的质谱，结合
有关文献［１１］，分别与八峰索引、ＥＰＡ／ＮＩＨ 相对照，
匹配度均在８０以上。化合物的定量用 Ｈｅｗｌｅｔｔ－
Ｐａｃｋａｒｄ软件按峰面积归一化法计算相对含量。
１．２．４我国生物柴油评价标准　作为石化柴油的替
代燃料和补充燃料，生物柴油必须具有与石化柴油
相近的理化性质。本试验以我国生物柴油标准
ＧＢ／Ｔ２０８２８―２００７《柴油机燃料调合用生物油
（ＢＴ１００）》为基础，从植物含油量、脂肪油脂的碘值、
脂肪酸组成和含量以及相应生物柴油的十六烷值、
低温流动性能（用冷滤点表征）等方面进行分析［５］。
我国生物柴油评价标准是：含油量≥３０％，碘值＜
１２０，三烯脂肪酸＜１２％，四烯及四烯以上脂肪酸＜
１％，十六烷值≥４９，冷滤点＜０℃。
２　结果与分析
２．１种子含油量和油脂理化性质　粘毛鼠尾草
种子中油脂含量为４３．３６％；该油脂的碘值和皂化
值分别为９３．３１和１９０．５８ｍｇ·ｇ－１。
２．２脂肪酸成分及含量　采用气相色谱－质谱联
用仪对甲酯化后的粘毛鼠尾草种子样品进行测定，
利用峰面积归一化法测定脂肪酸甲酯（ＦＡＭＥ）的含
量并高效地分离混合物，准确鉴别物质及确定其分
子结构。将ＦＡＭＥ去甲酯化后，得到粘毛鼠尾草种
子脂肪酸组成和含量（表１）。
　　粘毛鼠尾草种子脂肪酸成分为棕榈酸、亚油酸、
油酸、硬脂酸和１１－二十碳烯酸，且主要成分为油酸
和亚油酸，含量均超过３５％；其中棕榈酸和硬脂酸
分别为十六碳和十八碳饱和脂肪酸，亚油酸、油酸和
１１－二十碳烯酸为不饱和脂肪酸，且不含三烯及三烯
以上脂肪酸（表１）。
表１　粘毛鼠尾草种子脂肪酸组成和含量
Ｔａｂｌｅ　１　Ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ｓａｌｖｉａ　ｒｏｂｏｒｏｗｓｋｉ　ｓｅｅｄｓ
编号
Ｎｕｍｂｅｒ
名称
Ｎａｍｅ
分子式
Ｆｏｒｍｕｌａ
分子质量
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｍａｓｓ
相对含量
Ｒｅｌａｔｉｖｅ
ｃｏｎｔｅｎｔ／％
碳数及不饱和度
Ｃａｒｂｏｎ　ｎｕｍｂｅｒ　ａｎｄ
ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ　ｄｅｇｒｅｅ
１ 棕榈酸Ｐａｌｍｉｔｉｃ　Ａｃｉｄ　 Ｃ１６Ｈ３２Ｏ２ ２５６　 ５．６４　 １６：０
２ 亚油酸Ｌｉｎｏｌｅｉｃ　Ａｃｉｄ　 Ｃ１８Ｈ３２Ｏ２ ２８０　 ３７．５２　 １８：２
３ 油酸Ｏｌｅｉｃ　Ａｃｉｄ　 Ｃ１８Ｈ３４Ｏ２ ２８２　 ４９．９５　 １８：１
４ 硬脂酸Ｓｔｅａｒｉｃ　Ａｃｉｄ　 Ｃ１８Ｈ３６Ｏ２ ２８４　 ６．３９　 １８：０
５　 １１－二十碳烯酸１１－Ｅｉｃｏｓａｐｅｎｔａｅｎｏｉｃ　ａｃｉｄ　 Ｃ２０Ｈ３８Ｏ２ ３１０　 ０．５１　 ２０：１
２．３十六烷值和冷滤点　根据计算，粘毛鼠尾草
种子生物柴油的十六烷值为 ５３．９４，冷滤点为
－４．６５℃。
３　讨论
由于生物柴油的碘值直接取决于原料油脂的碘
值，并与原料油脂的碘值基本一致，因此将粘毛鼠尾
草种子含油量及油脂的碘值与当前我国生物柴油评
价标准对比可知，该两项指标均符合评价标准；此
外，粘毛鼠尾草种子中三烯脂肪酸含量小于１２％，
且四烯及四烯以上脂肪酸含量小于１％，表明其脂
肪酸成分及含量符合我国生物柴油评价标准；通过
对比，粘毛鼠尾草种子油脂制得的生物柴油的十六
烷值（５３．９４）和冷滤点值（－４．６５℃）均符合我国生
物柴油评价标准。
生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷，它是通过不
饱和油酸 Ｃ１８为主要成分的甘油酯分解而获得
的［１２］；根据美国生物柴油标准，脂肪酸甲酯的碳链
长度范围在Ｃ１２和Ｃ２２之间，这样可保证生物柴油的
燃烧性能［１３］。然而，又经研究证实，生物柴油的脂
肪酸组成与相应的植物油的脂肪酸组成基本一
致［１４］。因此，本试验中测得粘毛鼠尾草种子脂肪酸
成分由Ｃ１６～Ｃ１８组成，其中以不饱和油酸（十八碳－
顺－９－烯酸）为主，含量高达４９．９５％，这一结果表明
粘毛鼠尾草种子脂肪酸成分符合要求，且有助于提
高生物柴油的燃烧性能。
油脂不饱和程度对生物柴油各主要理化指标的
影响主要体现在含３个及３个以上双键的脂肪酸
上。不饱和程度对生物柴油的十六烷值、低温流动
性能和粘度起着极为重要的作用。其中，十六烷值
表征燃油在燃烧时的自燃性能，是燃油最重要的一
个品质指标［１５－１６］。此外，含有双键的不饱和脂肪酸
甲酯在常温下与空气接触后，很容易发生氧化，进而
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ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ（Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．０２） ０２／２０１３
引发一系列的聚合反应，使生物油脂变质。本试验
中，粘毛鼠尾草种子脂肪酸成分不含三烯及三烯以
上脂肪酸，因此，其在不饱和程度上完全符合生物柴
油评价标准。
４　结论
粘毛鼠尾草种子含油量为４３．３６％，油脂碘值
为９３．３１，由棕榈酸、亚油酸、油酸、硬脂酸和１１－二
十碳烯酸５种脂肪酸组成，其中以亚油酸和油酸为
主，含量分别为３７．５２％和４９．９５％；计算得相应生
物柴油的十六烷值和冷滤点分别为５３．９４和－４．６５
℃。该结果表明粘毛鼠尾草种子各项指标均符合我
国生物柴油评价标准，具有充当非粮生物柴油能源
植物的潜在研发价值。
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Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ
ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄ　ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ　ｉｎ　ｓｅｅｄ　ｏｉｌ　ｏｆ　Ｓａｌｖｉａ　ｒｏｂｏｒｏｗｓｋｉ
ＳＵＮ　Ｙｕ－ｙｕ，ＧＡＮ　Ｙｏｕ－ｍｉｎ，ＪＩ　Ｌｅｉ，ＴＡＮ　Ｊｉａｎ－ｒｏｎｇ
（Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｎｉｍａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ’ａｎ　６２５０１４，Ｃｈｉｎａ）
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ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｆａｔｔｙ　ｏｉｌｓ，ｆａｔｔｙ　ｏｉｌ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄｓ　ｃｏｌｅｃｔｅｄ
ｆｒｏｍ　Ｈｏｎｇｙｕａｎ　Ｃｏｕｎｔｒｙ　ｗｅｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｓｏｘｈｌｅｔ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＧＣ－ＭＳ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｆａｔｔｙ　ｏｉｌ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｅｅｄｓ　ｗａｓ　４３．３６％；ｏｉｌ　ｉｏｄｉｎｅ　ｖａｌｕｅ　ａｎｄ　ｓａｐｏｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ　ｗｅｒｅ　９３．３１
ｇ·１００ｇ－１　ａｎｄ　１９０．５８ｍｇ·ｇ－１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｌｉｎｏｌｅｉｃ　ａｃｉｄ　ａｎｄ　ｏｌｅｉｃ　ａｃｉｄ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄｓ　ｗｉｔｈ
ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　４９．９５％ａｎｄ　３７．５２％．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｃｅｔａｎｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ａｎｄ　ｃｏｌｄ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｌｕｇｇｉｎｇ
ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ　ｗｅｒｅ　５３．９４ａｎｄ－４．６５℃．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｂｉｏｄｉｅ－
ｓｅｌ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｓ．ｒｏｂｏｒｏｗｓｋｉｉ　ｈａｄ　ｔｈｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｔｏ　ｂｅ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｎｏｎ－ｆｏｏｄ　ｐｌａｎｔ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｆｏｒ
ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓａｌｖｉａ　ｒｏｂｏｒｏｗｓｋｉｉ；ｆａｔｔｙ　ｏｉｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ；ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄｓ
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ：ＧＡＮ　Ｙｏｕ－ｍｉｎ　Ｅ－ｍａｉｌ：ｇａｎｙｏｕｍｉｎ１９５４＠１６３．ｃｏｍ
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