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续随子冷榨油脂肪酸及蛋白质氨基酸组成分析



全 文 :2009年 11月
第 24卷第 11期
中国粮油学报
JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociation
Vol.24, No.11
Nov.2009
续随子冷榨油脂肪酸及蛋白质氨基酸组成分析
王亚辉 李招娣 邓 红 韩 瑞 曹立强
(陕西师范大学食品工程与营养科学学院 ,西安 710062)
摘 要 采用机械压榨法获取续随子冷榨油 ,通过化学方法分析其理化指标 ,并用气相色谱 -质谱(GC
-MS)联用仪分析续随子油脂肪酸的组成和含量 ,用氨基酸自动分析仪确定续随子蛋白质氨基酸的组成和含
量 。结果表明:续随子冷榨油含 7种脂肪酸 ,主要为油酸(达 84.42%),不饱和脂肪酸占其总量的 92.98%,具
有很好的营养价值;且续随子油脂肪酸组成与理想柴油替代品的分子组成相类似 ,是我国发展生物柴油的理
想原料 。氨基酸分析结果表明:续随子蛋白质含 17种氨基酸 ,主要为谷氨酸(3.597%),天冬氨酸(1.953%)
等 ,氨基酸种类齐全 ,含量较高 ,是一种具有很高的药用价值的蛋白质资源。
关键词 续随子 脂肪酸 氨基酸
中图分类号:TS254.1  文献标识码:A  文章编号:1003-0174(2009)11-0074-04
基金项目:农业部 “苹果砧穗组合筛选及果园树形改造技术及栽
培模式研究 ”(nyhyzx07-024)
收稿日期:2008-09-22
作者简介:王亚辉 ,女 , 1982年出生 ,硕士 ,食品分离技术
通讯作者:邓红 ,女 , 1967年出生 ,副教授 ,硕士生导师 ,食品工程
  续随子(EuphorbialathyrisL.)为大戟科大戟属
一年生草本植物 , 别名千金子 、菩萨豆 、降龙草等 。
续随子原产欧洲 ,其种子 、茎 、叶供药用 ,具有逐水消
肿 、破症杀虫 、导泻 、镇静 、镇痛 、抗炎 、抗菌 、抗肿瘤
等作用 [ 1] 。续随子在我国栽培历史悠久 ,主要作为
药用植物在山西 、陕西 、吉林 、辽宁 、河北 、河南 、黑龙
江等南北各省区零星栽培或野生分布[ 2] 。续随子种
子含脂肪 40% ~ 50%,主要成分为油酸 、亚油酸 、亚
麻酸和棕榈酸 ,是一种很有开发前途的新型能源油
料作物 [ 3] 。续随子种子蛋白氨基酸种类齐全 ,含量
较高 ,有较高的药用价值。此外 ,续随子还有观赏和
作为农药用植物等多种用途 ,利用价值较高[ 4] 。
目前 ,油料的榨油方法很多 ,如溶剂提取法等 ,
这些方法使用的高温易使油料的营养成分 、活性物
质和固有的香味丧失。而物理冷榨制油工艺是在低
温下进行 ,有利于保留油料中所含的生理活性物质 ,
可以避免高温压榨过程中油脂 、蛋白质 、糖类 、类植
物等物质因变性 、聚合等因素所产生的有害物质 ,得
到优质的油脂 ,还不会导致饼渣中蛋白质变性 ,可充
分利用物料中的油脂 、蛋白质资源。
当前 ,有关续随子冷榨油脂肪及蛋白氨基酸组
成的研究在国内鲜有报道 ,采用冷榨工艺制油 ,通过
对续随子的含油量 、脂肪酸和氨基酸组成的研究 ,为
开发续随子作为药用植物和能源植物的发展潜力提
供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料和仪器
续随子籽购于陕西省药材市场 , 挑选完整 、饱
满 、无虫害的续随子籽作为试验原料。
QP2010型气相色谱 -质谱仪:日本岛津公司 ,色
谱柱为 30 m×0.25 mm×0.25μm的毛细管柱 ,内涂
SE-54;System6300氨基酸分析仪:美国贝克曼公
司;KDY-9810型凯氏定氮仪:北京市通润源机电技
术有限责任公司;静压式榨油机:FREDSCARVER公
司。
1.2 续随子油的冷榨提取
1.2.1 工艺流程
续随子※清洗※低温烘干※整果破碎※机械压
榨※续随子冷榨油
1.2.2 制备方法
采用静压式机械压榨法 。
1.2.3 操作要点
清洗和烘干:挑选出有虫害的 、干瘪的续随子 ,
用自来水清洗 ,去除粘附在表面的杂质 ,低温烘干或
自然晾干 。
粉碎:粉碎至 40目后装入袋中于冰柜中冷藏 ,
备用 。
压榨:初始压力约在 10 MPa左右开始出油 ,缓
慢升压 ,最终压力保持在 (55 ±2)MPa, 维持压力
第 24卷第 11期 王亚辉等 续随子冷榨油脂肪酸及蛋白质氨基酸组成分析
6 ~ 8 h。
1.3 续随子冷榨油的理化指标分析
续随子油常规理化指标的测定方法参考文献
[ 5-6] 。
水分及挥发物的测定:105 ℃烘箱法 , GB/T
5528— 1995植物油脂水分及挥发物含量测定法;
折光指数的测定:GB5527— 1985植物油脂检
验 折光指数测定法;
酸价的测定:GB5530— 1985植物油脂检验 酸
价测定法;
碘价的测定:GB/T5532— 1995植物油碘价测
定;
过氧化值的测定:GB/T5538— 1995油脂过氧
化值测定;
皂化值的测定:GB/T5534— 1995动植物油脂
皂化值的测定。
1.4 续随子油脂肪酸组成分析
采用气质联用(GC-MS)仪器分析法进行。
1.4.1 甲酯化方法[ 7]
称取约 100mg油样 ,置于具塞试管中 ,加入 1 ~
2 mL石油醚(30 ~ 60 ℃)与苯(1∶1)的混合液 ,振摇
使油脂溶解后 ,加入 1 ~ 2 mL, 0.4 mol/L的 KOH甲
醇溶液 ,混匀后在室温下静置 5 ~ 10 min,再加入 12
mL水 ,振摇静置取上层溶液 ,进行色谱分析。
1.4.2 气相色谱 -质谱分析条件
载气 He,柱前压为 109.8 kPa,分流比为 20∶1,
进样温度为 250℃,进样量为 1μL,接口温度 270 ℃,
程序升温 150 ℃(10℃/min)220 ℃, 220 ℃ 5℃/min280
℃, 280℃保持 3min。质谱电离方式 EI,离子源温度
200℃,电离方式 70 eV,加速电压 6 kV,分辨率 800,
扫描范围 m/z:50 ~ 450。
1.5 续随子蛋白氨基酸组成及含量分析
除色氨酸外 ,其他氨基酸都用贝克曼 System6300
氨基酸分析仪进行测定。
样品处理:称取样品 100 mg,置于试管中 ,加 6
mol/L盐酸 10mL,真空封管 , 110 ℃下水解 24 h,过
滤定容 500mL,取一定量的水解液经真空干燥除去
盐酸 ,加去离子水再蒸干 ,重复两次。
色谱柱:贝克曼 System6300专用的钠离子交换
色谱柱 。
2 结果与分析
2.1 续随子冷榨油的理化性质分析结果
按照 GB/T5498— 1985测定了续随子籽的容重
为 508.8g/L,水分及含油率等指标的分析均按相应
的国标进行 ,试验结果见表 1。
表 1 续随子冷榨油的理化指标
项目 指标
水分及挥发物质量分数 / % 6.64
折光指数 / 20℃ 1.4682
酸价 / mgKOH/g 7.87
碘价 / g/100g 87.945
过氧化值 / mmol/kg 24.8
皂化价 / mgKOH/g 183
油脂质量分数 / % 43.78
由表 1可知 ,续随子油的折光指数为 1.4682,与
其他植物油相比较低:酸价和过氧化值分别为 7.87
mgKOH/g和 24.8 mmol/kg,相对较高 ,不宜用作食
用油源;碘价高达 87.845 g/100 g,说明续随子冷榨
油中不饱和脂肪酸的含量较高 ,可作为药用油源等。
2.2 续随子油冷榨试验结果
由于所用的冷榨机可调节的参数非常有限 ,且使用
压力基本固定 ,为 55 ~ 60 MPa,因而只进行了简单的冷
榨试验 ,延长压榨时间对提高出油率有一定作用 ,随着
时间的延长 ,出油率逐步提高 ,当时间延长到8h时 ,出油
率几乎不变 ,续随子籽出油率最高可达 27.18%。
贾元超等 [ 8] 采用索氏提取法 、超声提取法提取
续随子油 ,其中索氏提取法出油率为 45.46%,超声
提取法出油率为 47.20%。冷榨法与索氏 、超声提取
法相比较 ,虽然出油率较低 ,但有利于保护榨油后饼
的蛋白质 ,这种工艺方法特别适于需要同时利用油
脂和蛋白质的植物油料 。
2.3 续随子冷榨油气相色谱 —质谱分析结果
续随子冷榨油的气相色谱 —质谱分析的图谱及
脂肪酸组成见图 1和表 2,续随子油和其他植物油脂
肪酸组成比较见表 3。
图 1 续随子冷榨油的气相色谱离子流图
由表 2可知 ,续随子冷榨油脂肪酸的碳原子数
为 12 ~ 22,共 7种 ,脂肪酸成分为月桂酸 、豆蔻酸 、棕
榈酸 、油酸 、亚油酸 、亚麻酸 、芥酸 ,其中不饱和脂肪
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中国粮油学报 2009年第 11期
酸 4种 ,占 92.98%,饱和脂肪酸 3种 ,占 7.02%。整
个脂肪酸组成中油酸质量分数最高 ,为 84.42%,其
次是棕榈酸(6.751%),再次是亚油酸(3.8%)和亚
麻酸(3.018 %),其他成分的含量都比较少。
表 2 续随子冷榨油脂肪酸组成及质量分数
峰号保留时间 /min 名称 代号 分子式 质量分数 /%
1 3.382 月桂酸 12∶0 C12H24O2 0.230 2
2 7.528 豆蔻酸 14∶0 C14H28O2 0.047 73
3 14.023 棕榈酸 16∶0 C16H32O2 6.751
4 28.441 油酸 18∶1 C18H34O2 84.42
5 31.912 亚油酸 18∶2 C18H32O2 3.8
6 38.053 亚麻酸 18∶3 C18H30O2 3.018
7 57.411 芥酸 22∶1 C22H42O2 1.74
表 3 续随子油和其他植物油脂肪酸组成比较 [ 8] /%
植物油 油酸 亚油酸 棕榈油酸 硬脂酸棕榈酸亚麻酸 芥酸
不饱和
脂肪酸
花生油 40.3 40.5 0.4 3.2 11.1 - - 81.2
核桃油 16.3 19.88 0.69 1.19 7.03 - - 91.78
菜籽油 20.4 34.6 - 1.5 3.0 8.1 21.9 85.0
棕榈油 44.4 12.1 - 4.3 37.7 - - 56.5
续随
子油 84.42 3.8 - - 6.751 3.018 1.74 92.98
注:此表中 “ -”表示该成分未检出
由表 3可知 ,续随子油的不饱和脂肪酸含量明
显高于其他植物油的 ,而多不饱和脂肪酸亚油酸和
亚麻酸不但具有营养脑细胞 、调节交感神经 、降血脂
作用及抗炎效果 ,而且对于降低血液中胆固醇含量 、
预防高血压和动脉粥样硬化具有明显效果 ,具有很
高的药用价值 [ 9 -10] 。油酸被营养学家称为 “安全脂
肪酸”,现代医学研究表明油酸在降低血液胆固醇 、
甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的同时 ,
还能升高对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇的含量
(HDL-C)[ 11] 。
此外 ,李昌珠等[ 12]研究表明:理想柴油替代品的
分子式可表示为 C19H36O2 ,且不饱和双键最好只有 1
个 。从表 2可以看出 ,续随子油的脂肪酸成分以
C16 、C18脂肪酸为主 ,且油酸质量分数高达 84.42%,
与理想柴油替代品的分子组成相类似 ,所以续随子
油是生产生物柴油的理想原料 。
危文亮等[ 13]用气相色谱 -FD法分析了索氏抽
提法制得的续随子油的脂肪酸组成 ,共检出 9种脂
肪酸 ,其中包括本文未检出的硬脂酸 、棕榈油酸 、花
生烯酸和十七碳烯酸 ,未检出月桂酸和芥酸。这种
差异可能是续随子籽产地 、油的制取方法和检测方
法等不同的原因造成的。
2.4 续随子蛋白氨基酸组成及含量分析结果
氨基酸含量测定 、样品前处理采用酸水解法 ,因
此 ,色氨酸(Trp)含量尚未测出 。续随子蛋白氨基酸
组成及含量分析结果见表 4。
表 4 续随子蛋白的氨基酸含量
名称 缩写 含量(g/100 g)
必需氨基酸
评分 WHO/FAO模式
天冬氨酸 Asp 1.953
苏氨酸 Thr 0712 1 39 50
丝氨酸 Ser 1.092
谷氨酸 Glu 3.576
脯氨酸 Pro 0.924 5
甘氨酸 Gly 0.826 5
丙氨酸 Ala 0.946 7
胱氨酸 Cyr 0.265 3
缬氨酸 Val 0.805 8 4.4 7.4
蛋氨酸 Met 0.558 7 蛋 +胱氨酸 4.5 5.4
异亮氨酸 Ileu 0.871 9 4.7 6.6
亮氨酸 Leu 1.336 7.2 8.8
酪氨酸 Tyr 0.471 4
苯丙氨酸 Phe 0.781 5 苯丙 +酪氨酸 6.8 10.8
赖氨酸 Lys 0.862 4 4.7 6.6
组氨酸 His 0.544
精氨酸 Arg 1.92
色氨酸 Trp 未检测 / 1.7
总量 18.45 32.6 52.3
氨基酸
评分 69 100
注:氨基酸评分(AAS)为 WHO建议的以鸡蛋蛋白质所含氨基酸比例
为参考的评分
从表 4可知 ,续随子蛋白质含量丰富 ,达18.45%,
氨基酸种类齐全 ,除色氨酸外有 17种 ,包含 7种必须
氨基酸 ,且必须氨基酸质量分数高达 6.67%,占氨基
酸总量的 36.13%,是质量较好的蛋白质。
按照 WHO建议的以鸡蛋蛋白质所含氨基酸比
例为参考标准 ,在未检测色氨酸的情况下 ,续随子蛋
白的氨基酸评价分数是 69 ,比大豆蛋白稍低(74),但
优于花生蛋白(64)[ 14] 。与其他植物蛋白不同 ,缬氨
酸为续随子第一限制氨基酸 ,可与其他蛋白质搭配
使用 ,达到互补的效果;谷氨酸 、天冬氨酸质量分数
最高 ,分别为 3.576%和 1.953%,精氨酸 、亮氨酸和
丝氨酸的质量分数也高于 1%。谷氨酸具有红细胞
生成 、改善脑细胞营养及活跃思维作用 ,是治疗神经
衰弱和记忆力减退的有效成分[ 15] 。天冬氨酸广泛用
于氨解毒剂 、肝机能促进剂 、疲劳恢复剂等医药品和
用于各种清凉饮料添加剂的生产 [ 16] 。精氨酸在创伤
感染等高代谢状态下是一种条件性必须氨基酸 ,人
体和动物试验均已证明精氨酸有促胰岛素生成及分
泌的作用 ,可促进生长发育和创伤愈合 。丝氨酸在
脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作
用 ,有助于免疫血球素和抗体的产生 ,维持健康的免
疫系统。总之 ,续随子蛋白在医学和营养学上都有
很高的研究价值 ,具有开发成保健品或药剂的潜力。
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第 24卷第 11期 王亚辉等 续随子冷榨油脂肪酸及蛋白质氨基酸组成分析
3 结论
3.1 续随子油冷榨工艺条件为:压力(55±2)MPa,
压榨时间 8 h, 在此条件下续随子籽出油率为
27.18%。
3.2 续随子冷榨油含有大量的不饱和脂肪酸 ,尤其
以油酸质量分数最高 ,达 84.42%,亚油酸和亚麻酸
的质量分数也比较高 ,分别为 3.8%和 3.018%,其脂
肪酸成分以 C16、C18为主 ,与理想柴油替代品的分
子组成相似 ,是我国发展生物柴油的理想原料 。
3.3 续随子蛋白的氨基酸含量较高 ,种类齐全 ,富
含必需氨基酸和药效氨基酸 ,氨基酸评分较高且必
需氨基酸营养比较均衡 ,具有很高的营养价值和保
健作用 ,也可作为医药等行业的原料 。
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AminoAcidCompositionofEuphorbialathyrisL.Seedsand
FatyAcidCompositionofColdPressOiloftheSeeds
WangYahui LiZhaodi DengHong HanRui CaoLiqiang
(Departmentoffoodengineering, Shaanxinormaluniversity, Xian710062)
Abstract ColdpressoilofEuphorbialathyrisL.seedswasgainedbymechanicalpress.Theoilphysicochemi-
calindexeswereanalyzed, thefatyacidcompositionoftheoilwasdeterminedwithGC-MScomputersystem, and
theaminoacidcompositionoftheseedswasanalyzedwithautomaticaminoacidinstrument.Results:7fatyacidsin
theEuphorbialathyrisL.oilareidentified, amongwhich4unsaturatedfatyacidstotalaccountsfor92.98%, andthe
mainunsaturatedfatyacid, oleicacid, accountsfor84.42%.SothecoldpressoilofEuphorbialathyrisL.seedsis
nourishingandisanidealrawmaterialforbiodiesel.Morethan17 aminoacidsaredeterminedintheseedprotein,
andthemainaminoacidsareglutamicacid(3.576%)andasparticacid(1.953%).TheEuphorbialathyrisL.
seedproteinpossessesarelativelycompleteaminoacidcomposition, indicatingitisavaluableproteinresourcefor
medicineuse.
Keywords  EuphorbialathyrisL., aminoacid, fatyacid
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