免费文献传递   相关文献

无患子油理化指标和甘三酯结构分析



全 文 :收稿日期:2010 - 08 - 30;修回日期:2010 - 10 - 20
基金项目:863 计划项目(2010AA101506)
作者简介:孙尚德(1980) ,男,讲师,博士,主要从事脂质化
学方面的研究工作(E-mail)sunshangde@ hotmail. com。
检测分析
无患子油理化指标和甘三酯结构分析
孙尚德,崔龙龙,宋范范,杨国龙,毕艳兰
(河南工业大学 粮油食品学院,郑州 450052)
摘要:以福建和浙江两个产地的无患子为原料,对其油脂的主要理化性质、甘三酯组成、VE含量和
氧化稳定性进行了研究。结果表明:两个产地的无患子油中不饱和脂肪酸含量均达到 80%以上,
其中,主要组分油酸(O,C18 ∶ 1)在 50%以上,二十碳一烯酸(Ei,C20 ∶ 1)在 21%以上,花生酸(Ar,
C20 ∶ 0)7%左右,亚油酸(L,C18 ∶ 2)7%左右,棕榈酸(P,C16 ∶ 0)在 5%以上;采用胰脂酶水解分析油脂
Sn - 2 位脂肪酸组成分布,可计算出其主要的甘三酯为 EiOO、OOO、EiOEi、OOAr、EiOAr;无患子油
中 VE 含量较高,其中来自福建的油中 VE 含量为 26. 30 mg /100 g(γ - VE 占 20. 78 mg /100 g) ,来自
浙江的油中 VE 含量为 30. 70 mg /100 g(γ - VE 占 24. 26 mg /100 g) ;两个产地的无患子油氧化稳定
性均较好。
关键词:无患子油;理化指标;甘三酯结构;VE;氧化稳定性
中图分类号:TS222;TQ646 文献标志码:A 文章编号:1003 - 7969(2011)06 - 0064 - 04
Analysis of the physicochemical characteristics and triacylglycerol
composition of Sapindus mukorossi Gaetrh. seed oil
SUN Shangde,CUI Longlong,SONG Fanfan,YANG Guolong,BI Yanlan
(School of Grain,Oil and Food,Henan University and Technology,Zhengzhou 450052,China)
Abstract:Sapindus mukorossi Gaetrh. seed from Fujian and Zhejiang province were selected as materials,
and the physicochemical characteristics,triacylglycerol (TAG)composition,VE content,and oxidative sta-
bility of Sapindus mukorossi Gaetrh. seed oil(SMSO)were investigated. The results showed that both the
SMSO were rich in unsaturated fatty acids (> 80%) ;and major fatty acids of them were:oleic acid (O,
C18 ∶ 1)above 50%,eicosanoic acid (Ei,C20∶ 1)above 21%,arachidic acid (Ar,C20∶ 0)about 7%,lino-
leic acid (L,C18 ∶ 2)about 7%,palmitic acid (P,C16 ∶ 0)above 5% . The fatty acid composition of the
2 - position of triacylglycerol was analyzed by the method of pancreatic lipase hydrolysis,and the mainly
TAGs were EiOO,OOO,EiOEi,OOAr,EiOAr. For SMSO from Fujian,the content of VE was 26. 30 mg /
100 g (γ - VE,20. 78 mg /100 g) ;for that from Zhejiang,the content of VE was 30. 70 mg /100 g (γ -
VE,24. 26 mg /100 g). The oxidative stability of both oils were very good.
Key words:Sapindus mukorossi Gaetrh. seed oil (SMSO) ;physicochemical properties;triacylglycerol
composition;VE;oxidative stability
无患子是无患子科(Sapindaceae)无患子属的
一种高大的落叶乔木树种,高 10 ~ 15 m,生长于福
建、浙江、云南等南方各省,其种子呈球形,直径约
14 mm[1 - 2]。无患子具多种功用:无患子树用于绿
化[3];其果皮含无患子皂苷等三萜皂苷[4 - 5],可制造
“天然无公害洗洁剂”,用于日常洗涤、餐具清洁、美
容、洗发及皮肤保健[6];根、果作为中药材,具有清
热解毒,化痰止咳的功效[7];无患子果核用于制作
天然工艺品;无患子种仁含油量高,用来提取油脂,
制造天然滑润油和生物柴油[8]。
尽管无患子具有上述功能特性,但先前仅有关
于无患子油脂肪酸的报道[9],对无患子油甘三酯结
构、VE 和氧化稳定性方面的研究未见报道。为了更
46 CHINA OILS AND FATS 2011 Vol. 36 No. 6
好地开发利用无患子及无患子油的功能特性,本文
以无患子为原料,研究无患子中粗脂肪含量、粗蛋白
含量和水分含量;并对无患子油的理化指标及其脂
肪酸、甘三酯组成成分,VE 含量和氧化稳定性进行
了测定和分析。
1 材料与方法
1. 1 材料
无患子(产于福建和浙江) ;甲醇钠、正己烷为
色谱纯,其他试剂均为分析纯。VE 标准品:α、β、γ、δ
生育酚标样。
1. 2 主要仪器、设备
罗维朋比色仪,阿贝折光仪,TU - 1810 紫外可
见分光光度计,2300 型全自动凯氏定氮仪(瑞典
FOSS公司) ,Rancimat743 型氧化酸败仪(瑞士万通
公司) ,高效液相色谱仪(日本岛津) ,GC - 6890N型
气相色谱分析仪(美国 Agilent公司)。
1. 3 无患子油的制备方法
无患子油采用索氏抽提方法得到。将无患子剥
壳,磨成粉,取样。在 105℃干燥箱内干燥,趁热磨
粉,转入滤纸筒内,将试样包严扎紧后放入提取器的
抽提管内,加入适量无水乙醚,连接冷凝管,于水浴上
加热回流 8 h以上,抽提完全后回收溶剂。对烧瓶内
的无患子油脱溶、减压蒸馏脱水,即得无患子油。
1. 4 无患子油理化指标的测定
水分含量测定,GB /T 5528—2008;粗蛋白含量
测定,GB /T 14489. 2—2008;粗脂肪含量测定,GB /T
5512—2008;色泽的测定,GB /T 22460—2008;折光
指数测定,GB /T 5527—1985;酸值测定,GB /T
5530—2005;皂化值测定,GB /T 5534—2008;过氧化
值测定,GB /T 5538—2008;不皂化物测定,GB /T
5535—2008;含磷量测定(钼蓝比色法) ,GB /T
5537—2008。
1. 5 无患子油脂肪酸组成分析
脂肪酸甲酯化方法,GB /T 17376—2008;脂肪
酸组成分析采用 GB /T 17377—2008 气相色谱分析
方法。分析条件:色谱柱,BPX - 70 毛细管脂肪酸
分析柱(30. 0 m × 320 μm × 0. 50 μm) ;进样口温度
230℃;柱温 210℃;检测器为氢离子火焰检测器
FID;检测器温度 300℃;氮气流速1. 0 mL /min;氢气
流速 35 mL /min;空气流速400 mL /min。Sn - 2 位
脂肪酸分析,参考文献[10]方法。
1. 6 无患子油中 VE 含量分析
[11]
分析条件:色谱柱为安捷伦 SIO 柱(250 mm ×
4. 6 mm,5 m) ;流动相为正己烷 -异丙醚(体积比
为 90 ∶ 10) ;流速 1. 5 mL /min;柱温 40℃;进样量
5 L;荧光检测器激发波长 298 nm,发射波长
325 nm(日本岛津高效液相色谱 10 - AT系列)。
1. 7 无患子油氧化稳定性分析
采用 Rancimat743 型油脂氧化稳定测定仪测定
样品的氧化稳定性。无患子油 5. 0 g,分析条件参考
文献[12]。
2 结果与讨论
2. 1 无患子组成成分分析
无患子的组成成分分析结果见表 1。
表 1 无患子的组成成分分析 %
产地 水分 粗脂肪 粗蛋白
福建 7. 01 ± 0. 1 37. 95 ± 0. 5 34. 43 ± 0. 2
浙江 8. 45 ± 0. 2 38. 60 ± 0. 2 36. 92 ± 0. 2
由表 1 可以看出,两个产地的无患子中粗脂肪、
粗蛋白含量均相对较高。粗脂肪含量接近 40%,属
于中含油油料,具有较高的开发价值。
2. 2 无患子油理化指标分析
无患子油的理化指标测定结果见表 2。
表 2 无患子油的理化指标
指 标 福建 浙江
折光指数(n40D) 1. 472 0 1. 471 3
色泽(罗维朋,25. 4 mm) 黄 25 红 1. 8 黄25红1.5灰0.9
酸值(KOH)/(mg /g) 0. 50 2. 49
皂化值(KOH)/(mg /g) 204. 24 188. 92
过氧化值 /(mmol /kg) 2. 82 0. 68
不皂化物含量 /% 0. 34 0. 58
磷脂含量 /% 0. 12 0. 16
由表 2 可以看出,无患子油色泽较浅,与压榨一
级花生油较接近。两个产地的油酸值相差较大,可
能与油料的成熟度、地域和气候等因素有关。此外,
浙江无患子油皂化值较小,可能与其不皂化物含量
较高有关。无患子油中磷脂含量较少,因此不需要
通过脱胶工艺脱除磷脂。
2. 3 无患子油脂肪酸组成分析
福建无患子油脂肪酸组成分析气相色谱图见图
1,两个产地无患子油的脂肪酸组成见表 3。
从表 3 可以看出,两个产地的无患子油中,油酸
含量较高,均在 50%以上,二十碳一烯酸均在 21%
以上,亚油酸为 7% 左右;其中单不饱和脂肪酸
(MUFA)含量高达 70%以上。近年来 MUFA 的营
养和功能特性已引起人们的关注,如油酸具有降低
低密度胆固醇(LDL)的作用,对防治心肌梗死、动脉
粥样硬化等疾病有明显作用。无患子油中 MUFA
总含量与油茶籽油、橄榄油接近,可见是一类具有很
大开发价值的油脂。
562011 年第 36 卷第 6 期 中 国 油 脂
图 1 福建无患子油脂肪酸组成气相色谱图
表 3 两个产地无患子油的总脂肪酸组成分析
脂肪酸 保留时间 /min
含量 /%
福建 浙江
棕榈酸(P,C16∶0) 4. 165 5. 12 5. 03
油酸(O,C18∶1) 4. 540 50. 97 53. 59
亚油酸(L,C18∶2) 5. 166 6. 64 7. 82
亚麻酸(Ln,C18∶3) 5. 533 1. 12 1. 09
硬脂酸(St,C18∶0) 6. 116 1. 80 1. 53
花生酸(Ar,C20∶0) 6. 473 7. 27 6. 42
二十碳一烯酸(Ei,C20∶1) 7. 064 23. 06 21. 86
山嵛酸(Be,C22∶0) 10. 602 1. 22 1. 08
芥酸(Er,C22∶1) 11. 543 0. 89 0. 81
其他 1. 91 0. 77
根据胰脂酶定向水解技术及 1,3 -随机 - 2 -
随机分布学说来分析甘三酯的 Sn - 2 位脂肪酸组
成。无患子油甘三酯的 Sn - 1 位、Sn - 2 位及 Sn - 3
位脂肪酸组成分布结果见表 4。
表 4 两个产地无患子油的立体专一分布 %
脂肪酸
福 建
Sn - 1 Sn - 2 Sn - 3
浙 江
Sn - 1 Sn - 2 Sn - 3
C16∶0 6. 79 1. 78 6. 79 7. 06 0. 97 7. 06
C18∶0 2. 27 0. 86 2. 27 2. 16 0. 28 2. 16
C18∶1 37. 71 77. 50 37. 71 40. 25 80. 27 40. 25
C18∶2 1. 94 16. 05 1. 94 4. 17 15. 13 4. 17
C18∶3 0. 27 2. 83 0. 27 0. 62 2. 03 0. 62
C20∶0 10. 91 - 10. 91 9. 63 - 9. 63
C20∶1 34. 10 0. 98 34. 10 32. 23 1. 13 32. 23
C22∶0 1. 83 - 1. 83 1. 62 - 1. 62
C22∶1 1. 34 - 1. 34 1. 22 - 1. 22
从表 4 中可知,两个产地无患子油在 Sn - 2 位
上的脂肪酸分布差异不大。饱和脂肪酸基本上都集
中在 Sn - 1、Sn - 3 位上;Sn - 2 位上的脂肪酸主要
是不饱和脂肪酸(油酸和亚油酸)。
2. 4 无患子油甘三酯组成分析
通过计算机程序[13]可计算出无患子油中甘三
酯的组成成分,结果见表 5。
表 5 无患子油主要甘三酯组成成分 %
甘三酯 福建 浙江 甘三酯 福建 浙江
EiLEi 1. 87 1. 57 POO 3. 97 4. 56
EiOEi 9. 01 8. 34 OOO 11. 02 13. 00
EiOL 1. 02 2. 15 OLAr 1. 32 1. 17
EiLO 4. 13 3. 92 StOO 1. 33 1. 39
EiOP 3. 59 3. 65 EiOAr 5. 76 4. 98
EiOO 19. 93 20. 82 POAr 1. 15 1. 09
OLO 2. 28 2. 45 OOAr 6. 37 6. 22
OOL 1. 13 2. 69 OOBe 1. 07 1. 05
EiLAr 1. 19 0. 94
从表 5 中可知,无患子油是以油酸(O,C18 ∶1)、
亚油酸(L,C18 ∶2)、二十碳一烯酸(Ei,C20 ∶1)、花生酸
(Ar,C20 ∶0)为主的甘三酯。其主要的甘三酯组分为
EiOO、OOO、EiOEi、OOAr、EiOAr 等。这符合脂肪酸
在植物油甘三酯的分布规律(植物油中的不饱和脂
肪酸如油酸和亚油酸具有选择的与甘油的 Sn - 2 位
羟基结合,而长碳链不饱和脂肪酸集中在 Sn - 1、
Sn - 3位上)[14]。
2. 5 无患子油中 VE 含量分析
无患子油中 VE 含量分析的高效液相色谱图见
图 2,VE 含量分析结果见表 6。
表 6 两个产地无患子油中的 VE含量 mg/100 g
名称 福建 浙江
α - VE 2. 23 2. 94
β - VE 2. 23 2. 13
γ - VE 20. 78 24. 26
δ - VE 1. 12 1. 37
总量 26. 30 30. 70
由图 2 和表 6 可知,无患子油中的 VE 主要为
γ -VE,而其他 VE 含量较少。在所有 VE 中,γ - VE 的
抗氧化能力最强,是其抗氧化能力较强的原因之一。
2. 6 无患子油氧化稳定性分析
采用 Rancimat743 型油脂氧化稳定测定仪来测
定无患子油的氧化稳定性。在测定条件下,来自福
建的无患子油诱导时间为 15. 80 h,来自浙江的无患
子油诱导时间为 10. 32 h。这比其他植物油如大豆
油(在温度为 120℃、空气流量为 9 L /h 时,诱导时
间为 7. 14 h)的氧化稳定性高。这主要是由于无患
66 CHINA OILS AND FATS 2011 Vol. 36 No. 6
子油的脂肪酸组成中 MUFA 含量很高(> 75%)和 无患子油中的抗氧化物质(γ - VE)所决定。
图 2 无患子油 VE 分析高效液相色谱图
3 结 论
分析结果表明,无患子油中油酸在 50%以上,
二十碳一烯酸在 21%以上,亚油酸在 7%左右,其中
不饱和脂肪酸含量高达 80%以上;无患子油的饱和
脂肪酸基本上都集中在Sn - 1、Sn - 3 位上,Sn - 2 位
上主要是不饱和脂肪酸(油酸和亚油酸)。无患子
油中 VE含量较高(26. 30 ~ 30. 70 mg /100 g) ,并且
主要为 γ - VE;无患子油的氧化稳定性很好。因此,
从这些结果来看无患子油是一类有待深入开发的木
本油料油脂。
参考文献:
[1]李丽,罗君琴. 珍贵的乡土树种———无患子[J]. 江西
园艺,2005(2) :37 - 38.
[2]马祥庆,王平,范广阔,等. 福建油脂植物资源现状分析
[J]. 西南林学院学报,2007,27(5) :1 - 4.
[3]苏述红,周瑾. 无患子在淮安地区的培育及其在园林绿
化中的作用[J]. 园艺林业,2009,13:79 - 80.
[4]HUANG H C,TSAI W J,MORRIS - NATSCHKE S L,et
al. Sapinmusaponins F - J,bioactive tirucallane - type sap-
onins from the galls of Sapindus mukorossi[J]. Journal of
Natural Products,2006,69(5) :763 - 767.
[5]HUANG H C,WU M D,TSAI W J,et al. Triterpenoid sap-
onins from the fruits and galls of Sapindus mukorossi[J].
Phytochemistry,2008,69(7) :1609 - 1616.
[6]黄素梅,王敬文,杜孟浩,等. 无患子的研究现状及其开
发利用[J]. 林业科技开发,2009,23(6) :1 - 5.
[7]李时珍. 本草纲目[M]. 北京:人民卫生出版社,1979.
[8]罗艳,刘梅. 开发木本油料植物作为生物柴油原料的研
究[J]. 中国生物工程杂志,2007,27(7) :68 - 74.
[9]黄素梅,王敬文,杜孟浩,等. 无患子籽油脂肪酸成分分
析[J]. 中国油脂,2009,34(12) :74 - 76.
[10]PAQUOT C,HAUNTFENNE A. IUPAC standard methods
for the analysis of oils,fats and derivatives[M]. London:
Blackwell Scientific Publications Ltd.,1987.
[11]OOMAH B D,LADET S,GODFREY D V,et al. Charac-
teristics of raspberry (Rubus idaeus L.)seed oil [J].
Food Chemistry,2000,69(2) :187 - 193.
[12]JIMNEZ A M,MARTNEZ - TOM M,EGEA I,et al.
Effect of industrial processing and storage on antioxidant
activity of apricot (Prunus armeniaca v. bulida) [J].
European Food Research and Technology,2008,227(1) :
125 - 134.
[13]丁冬有,毕艳兰,杨国龙. 计算机技术在甘三酯组分含
量计算中的应用[J]. 中国粮油学报,2007,22
(4) :133 - 136.
[14]毕艳兰. 油脂化学[M]. 北京:化学工业出版社,2005.
·广告·
762011 年第 36 卷第 6 期 中 国 油 脂