全 文 :收稿日期:2015 - 04 - 05;修回日期:2015 - 10 - 21
作者简介:白 希(1985),男,实验师,硕士研究生,研究方
向为油脂化学(E-mail)baixiqaz@ 126. com。
通信作者:杜为军,讲师(E-mail)d3999298110@ 163. com。
检测分析
新疆伽师酸梅核仁油的理化性质及热稳定性分析
白 希,王雪珊,刘 丛,肖 璐,杜为军
(新疆师范大学 化学化工学院,乌鲁木齐 830054)
摘要:采用索氏抽提法提取伽师酸梅核仁油,并对其理化性质、脂肪酸组成与热稳定性进行分析。
结果表明:伽师酸梅核仁油相对密度(20℃)、酸值(KOH)、过氧化值、皂化值(KOH)、碘值(I)、折
光指数(n20D)分别为 0. 913 1、0. 84 mg /g、0. 61 meq /kg、188. 36 mg /g、114 g /100 g、1. 458 0;伽师酸
梅核仁油主要脂肪酸组成为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸,其中不饱和脂肪酸含量达 91. 87%;伽
师酸梅核仁油在紫外光 UV - B(290 ~ 320 nm)及 UV - C(230 ~ 290 nm)波段有一定的吸收,可作
为防晒剂加以开发;热重分析表明伽师酸梅核仁油失重从 400. 2℃开始至 433. 3℃终止,失重速率
峰值在 415. 3℃;差示扫描量热分析表明伽师酸梅核仁油的结晶和熔融曲线中各有 1 个特征峰。
伽师酸梅核仁油具有较高的开发利用前景。
关键词:伽师酸梅核仁油;理化性质;热稳定性;脂肪酸组成
中图分类号:TS225. 1;TQ646 文献标识码:A 文章编号:1003 - 7969(2016)03 - 0089 - 04
Physicochemical property and thermal stability of Jiashi plum kernel
oil from Xinjiang
BAI Xi,WANG Xueshan,LIU Cong,XIAO Lu,DU Weijun
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Xinjiang Normal University,Urumqi 830054,China)
Abstract:The Jiashi plum kernel oil was obtained by Soxhlet extraction method,and its physicochemical
property,fatty acid composition and thermal stability were analyzed. The results showed that the relative
density(20℃) ,acid value,peroxide value,saponification value,iodine value and refractive index of
Jiashi plum kernel oil were 0. 913 1,0. 84 mgKOH /g,0. 61 meq /kg,188. 36 mgKOH /g,114 gI /100 g
and 1. 458 0 respectively;the main fatty acids of Jiashi plum kernel oil were oleic acid,linoleic acid,
palmitic acid and stearic acid,and the content of unsaturated fatty acids was up to 91. 87% . Jiashi plum
kernel oil showed high absorbance in the ranges of UV - B(290 - 320 nm)and UV - C(230 - 290 nm) ,
which indicated that the oil could be used as sun - screening agent. Thermal gravity analysis results indi-
cated that the decomposition of Jiashi plum kernel oil began at 400. 2℃ and ended at 433. 3℃,with the
highest value of weightlessness rate at 415. 3℃ . Differential scanning calorimetry analysis results indica-
ted that single peak was detected in both crystallization curve and melting curve. Jiashi plum kernel oil
had high potential to be developed and utilized.
Key words:Jiashi plum kernel oil;physicochemical property;thermal stabiliy;fatty acid composition
酸梅为蔷薇科植物黑刺李(Prunus spinosa L.)
的成熟果实,又名乌荆子或黑李,果肉呈紫黑色,质
地细腻,酸甜可口,汁液丰富,有香味,且富含有机
酸、胡萝卜素及多种维生素[1 - 2]。其果肉入药后,具
有清热、镇咳、止吐、降火、止泻及治疗皮肤瘙痒等功
效[3 - 5]。新疆伽师位于塔里木盆地南缘,其独特地
理位置和光热资源优势使当地盛产酸梅,且品质上
乘,被誉为“中国酸梅之乡”。
目前,伽师酸梅除可鲜食外,还可被制成蜜饯、
果脯及饮料[6],酸梅核则是生产过程中的下脚料,
982016 年第 41 卷第 3 期 中 国 油 脂
露天堆砌,造成极大的浪费。前人对于酸梅核仁的
研究主要集中在以酸梅核仁为原料制备活性炭的吸
附性能测试方面[7],而关于酸梅核仁油方面的研究
鲜见报道。本研究采用索氏抽提法提取伽师酸梅核
仁油,并对其理化性质、紫外光谱、红外光谱、脂肪酸
组成和热稳定性进行分析,以期为开发利用酸梅核
仁资源提供科学参考。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
1. 1. 1 原料与试剂
酸梅鲜果,购自新疆伽师县鑫隆果业公司,用蒸
馏水洗净后置于阴凉处自然阴干,剥除酸梅果肉,分
取果核,将果核敲碎,取出核仁,于 45℃烘箱中干燥
至恒重,用粉碎机打成粉末备用。
正己烷、甲醇、无水硫酸钠、氢氧化钾、盐酸、乙
醇、环己烷、冰乙酸、一氯化碘、碘化钾、可溶性淀粉、
硫代硫酸钠、无水碳酸钠等,均为分析纯。
1. 1. 2 仪器与设备
7890A /5975C气相色谱 -质谱联用仪:美国安
捷伦公司;RV10 数显型旋转蒸发仪;中药材粉碎
机;CL -2 型恒温加热磁力搅拌器;WAY - 2S 型阿
贝折光仪;U -3310 型紫外分光光度计;Bruker Ten-
sor 27 型傅里叶变换红外光谱仪;STA449F3 耐驰同
步热分析仪、DSC200F3 耐驰差示扫描量热仪:耐驰
科学仪器商贸有限公司。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 伽师酸梅核仁油的提取
称取 10. 0 g 伽师酸梅核仁粉末,用滤纸包好,
置于索氏提取器抽提筒中,加入 300 mL 正己烷,回
流提取 8 h,将提取液 40℃减压蒸馏除去正己烷,得
伽师酸梅核仁油(出油率为 34. 81%),置于 - 20℃
冰箱中备用。
1. 2. 2 理化性质的测定
相对密度参照 GB/T 5526—1985 方法测定;折光
指数参照GB/T 5527—2010方法测定;酸值参照 GB/T
5530—2005 方法测定;皂化值参照 GB/T 5534—2008
方法测定;过氧化值参照 GB/T 5538—2005方法测定;
碘值参照 GB/T 5532—2008方法测定。
1. 2. 3 光谱分析
232 nm和 270 nm 比紫外吸光度(K232和 K270)
的测定:称取伽师酸梅核仁油 0. 25 g 溶解于正己烷
中,定容至 25 mL,然后分别测定 232 nm 和 270 nm
处的吸光度[8]。
紫外可见光吸收光谱的扫描:将适量的伽师酸
梅核仁油溶于正己烷中,配成体积比为 1 ∶ 1 000、
1∶ 100的正己烷溶液,分别测定其在 230 ~ 290、
290 ~ 400 nm波长处的吸收光谱[9]。
红外光谱的测定:采用傅里叶变换红外光谱仪
测定伽师酸梅核仁油的红外光谱,扫描范围 4 000 ~
400 cm -1,分辨率 4 cm -1,扫描次数 32 次。
1. 2. 4 热稳定性分析
采用同步热分析仪对伽师酸梅核仁油的热稳定
性进行分析。称取 121 mg 伽师酸梅核仁油于氧化
铝坩埚中,在氮气气氛中从 35℃升至 800℃,升温
速率为 10℃ /min,气体流速为 20 mL /min。
采用差示扫描量热仪对伽师酸梅核仁油的熔融
和结晶过程中的焓变进行分析。称取 8 mg 伽师酸
梅核仁油于氧化铝坩埚中,用另一空的氧化铝坩埚
作参比。将两只坩埚放在仪器的指定位置,在
- 100℃下保持 1 min,以 10℃ /min 的速率升温至
100℃,保持 1 min,然后再以相同的速率降至
- 100℃。氮气流速为 60 mL /min。
1. 2. 5 胡萝卜素和叶绿素含量分析
取 7. 5 g 伽师酸梅核仁油用环己烷溶解后,定
容至 25 mL。胡萝卜素的特征吸收带在 470 nm 附
近,叶绿素的特征吸收带在 670 nm附近。分别测定
470、670 nm处的吸光度。按下式分别计算胡萝卜
素和叶绿素含量:
胡萝卜素含量(mg /kg)=
A470 × 10
6
2 000 × 100 × d
叶绿素含量(mg /kg)=
A670 × 10
6
613 × 100 × d
式中:d为比色皿的厚度,cm;A为吸光度;2 000
为叶黄素在 470 nm处的消光系数;613 为叶绿素在
670 nm处的消光系数。
1. 2. 6 脂肪酸组成分析
伽师酸梅核仁油的甲酯化参照文献[10]进行,
气相色谱 -质谱分析参照文献[11]进行。
2 结果与分析
2. 1 伽师酸梅核仁油的理化性质(见表 1)
由表 1 可知,伽师酸梅核仁油酸值(KOH)较
低,为 0. 84 mg /g,表明其游离脂肪酸含量较少;碘
值(I)为 114 g /100 g,属于半干性油脂[11],表明其
脂肪酸组成中含有较多的不饱和脂肪酸,在贮藏、运
输、生产加工过程中须防止氧化。伽师酸梅核仁油
在 232 nm处的吸光度较低,说明油脂中的不饱和脂
肪酸产生的氢过氧化物较少,而在 270 nm处的吸光
度较低则说明油脂中产生的次级氧化产物如 α -二
酮类化合物较少[12],这也与伽师酸梅核仁油较低的
过氧化值相一致。
09 CHINA OILS AND FATS 2016 Vol. 41 No. 3
表 1 伽师酸梅核仁油的理化性质
项 目 指标
色泽、气味 淡黄色、气香
相对密度(d204 ) 0. 913 1
折光指数(n20D) 1. 458 0
酸值(KOH)/(mg /g) 0. 84
皂化值(KOH)/(mg /g) 188. 36
碘值(I)/(g /100 g) 114
过氧化值 /(meq /kg) 0. 61
K232 1. 56
K270 0. 34
胡萝卜素 /(mg /kg) 1. 76
叶绿素 /(mg /kg) 0. 34
2. 2 伽师酸梅核仁油光谱分析
2. 2. 1 紫外光谱分析(见图 1)
图 1 伽师酸梅核仁油紫外可见吸收光谱图
由于 230 nm之前的波段在扫描时噪音大,基线
不稳定,故 UV - C紫外吸收光谱图的扫描范围定位
230 ~ 290 nm。由图 1 可知,伽师酸梅核仁油在
UV - C(230 ~ 290 nm)和 UV - B(290 ~ 320 nm)的
波长范围内有一定紫外吸收,可作为阻止皮肤免受
紫外线灼伤的防晒剂加以开发利用。
2. 2. 2 红外光谱分析(见图 2)
图 2 伽师酸梅核仁油红外光谱图
由图 2 可知,伽师酸梅核仁油在 3 006. 21 cm -1
附近的弱吸收峰为不饱和脂肪酸中的顺式 C—H
键伸缩振动产生;而 2 925. 88 cm -1处的强吸收峰为
伽师酸梅核仁油中脂肪酸的—CH2—的不对称伸缩
振动产生,2 854. 97 cm -1处的强吸收峰为伽师酸梅
核仁油中脂肪酸的—CH2—的对称伸缩振动产生;
在 1 746. 78 cm -1处尖锐的强吸收峰为伽师酸梅核
仁油中的甘三酯中酯羰基振动产生;而 1 654. 00
cm -1处的肩峰系伽师酸梅核仁油中游离脂肪酸中
的羰基振动产生;1 457. 68 cm -1和 1 374. 11 cm -1处
的弱吸收峰分别为—CH2—的面内和面外的弯曲振
动;1 163. 04 cm -1处较强的吸收峰为酯基中的
—C—O—C键的伸缩振动产生;处于指纹区的
723. 17 cm -1处的吸收峰为顺式取代的烯基的面外
振动或长链亚甲基的摇摆振动产生。
2. 3 伽师酸梅核仁油热稳定性分析(见图 3、图 4)
图 3 伽师酸梅核仁油热重曲线和微商热重曲线
图 4 伽师酸梅核仁油差示扫描量热分析熔融曲线和结晶曲线
由图 3 可知,热分析过程仅出现了 1 个失重峰。
在 100℃左右,伽师酸梅核仁油仅失去了不到 0. 2%
的质量,推测应为油脂中自由水的蒸发产生;油脂失
重从 400. 2℃开始至 433. 3℃终止,失重速率峰值
在 415. 3℃,此时的失重速率为 30. 87% /min,此段
失重可能是由于伽师酸梅核仁油中的甘三酯等受热
裂解为小分子的脂肪烃或二氧化碳导致的。由此可
见,伽师酸梅核仁油具有较高的热分解温度,可作为
煎炸食用油加以开发。
由图 4 可知,伽师酸梅核仁油仅有 1 个吸热峰,
其熔点较高,为 - 9. 9℃。徐保国等[13]研究了海芦
192016 年第 41 卷第 3 期 中 国 油 脂
笋籽油的热学性质,其熔点为 - 33. 6℃。与伽师酸
梅核仁油比较,熔点较低。伽师酸梅核仁油仅有 1
个放 热 峰,该 放 热 峰 所 对 应 的 结 晶 温 度 为
- 52. 2℃。这主要是由于伽师酸梅核仁油中含有
较多的不饱和脂肪酸,导致其结晶温度较低。
2. 4 伽师酸梅核仁油脂肪酸组成分析(见表 2)
表 2 伽师酸梅核仁油脂肪酸组成及相对含量
保留时间 /min 脂肪酸 相对含量 /%
6. 636 肉豆蔻酸 0. 06
8. 982 棕榈酸 6. 42
10. 050 棕榈油酸 0. 56
13. 170 硬脂酸 1. 39
14. 960 油酸 68. 78
15. 065 11 -十八碳烯酸 1. 44
17. 274 亚油酸 20. 86
19. 127 花生酸 0. 16
19. 985 亚麻酸 0. 11
20. 645 11 -二十碳烯酸 0. 12
24. 833 山嵛酸 0. 07
由表 2可知,伽师酸梅核仁油主要含有油酸、亚
油酸、棕榈酸、硬脂酸和11 -十八碳烯酸,其中含量最
高的是油酸(68. 78%),其次是亚油酸(20. 86%) ,不
饱和脂肪酸占脂肪酸总量的 91. 87%。由此可见,伽
师酸梅核仁油属于油酸与亚油酸类油脂[14]。油酸
可以保持胆固醇的代谢、排泄和循环机能,防止动脉
血管粥样硬化;还能参与磷脂的合成,并以磷脂的形
式作为线粒体和细胞膜的重要成分,促进胆固醇和
类脂质的代谢,合成前列腺素的前体,保护皮肤免受
由 X射线引起的损害[15 - 16]。这说明伽师酸梅核仁
油具有作为保健油源开发的潜力。
3 结 论
伽师酸梅核仁出油率为 34. 81%。伽师酸梅核
仁油的相对密度(20℃)为 0. 913 1、酸值(KOH)为
0. 84 mg /g、过氧化值为 0. 61 meq /kg、皂化值
(KOH)为 188. 36 mg /g、碘值(I)为 114 g /100 g、折
光指数(n20D)为 1. 458 0。伽师酸梅核仁油中共含有
11 种脂肪酸,油酸含量高达 68. 78%,不饱和脂肪酸
占脂肪酸总量的 91. 87%。伽师酸梅核仁油在紫外
光 UV - B(290 ~ 320 nm)及 UV - C(230 ~ 290 nm)
波段有一定的吸收。伽师酸梅核仁油的失重速率峰
值在 415. 3℃,说明其具有较高的热稳定性,可作为
药食两用的保健油源加以开发。
参考文献:
[1]MARAKOGˇ LU T,ARSLAN D,ZCAN M,et al. Proximate
composition and technological properties of fresh blackthorn
(Prunus spinosa L. subsp dasyphylla (Schur.) )fruits[J].
J Food Eng,2005,68(2) :137 -142.
[2]BARROS L,CARVALHO A M,MORAIS J S,et al. Straw-
berry - tree,blackthorn and rose fruits:detailed characterisati-
on in nutrients and phytochemicals with antioxidant properties
[J]. Food Chem,2010,120(1):247 -254.
[3]新疆维吾尔自治区卫生厅. 维吾尔药材标准(上册)
[M]. 乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社,1993:
379 - 380.
[4]田华咏. 中国民族药炮制集成[M]. 北京:中医古籍出
版社,2000:483 - 484.
[5] STACEWICZ - SAPUNTZAKIS M. Dried plums and their
products:composition and health effects—an updated re-
view[J]. Crit Rev Food Sci Nutr,2013,53 (12):
1277 - 1302.
[6]GIRONS - VILAPLANA A,VILLAO D,MORENO D A,
et al. New isotonic drinks with antioxidant and biological
capacities from berries (maqui,acai and blackthorn)and
lemon juice[J]. Int J Food Sci Nutr,2013,64(7) :
897 - 906.
[7]TREVIO -CORDERO H,JUREZ -AGUILAR L G,MEN-
DOZA - CASTILLO D I,et al. Synthesis and adsorption
properties of activated carbons from biomass of Prunus dom-
estica and Jacaranda mimosifolia for the removal of heavy
metals and dyes from water[J]. Ind Crops Prod,2013,42:
315 - 323.
[8]KIRALAN M,ZKAN G,BAYRAK A,et al. Physicochem-
ical properties and stability of black cumin (Nigella sativa)
seed oil as affected by different extraction methods[J]. Ind
Crops Prod,2014,57:52 - 58.
[9]郑联合,黄星,王莉,等. 降香黄檀籽油的理化性质及化
学成分分析[J]. 中国油脂,2011,36(11):73 - 76.
[10]陈亮,刘玮,吴志明,等. 蓝莓籽油成分研究[J]. 中
国油脂,2013,38(10) :84 - 86.
[11]傅伟昌,盘赛昆,顾小红,等. 癞葡萄籽油脂肪酸组成
的 GC/MS分析[J]. 中国油脂,2007,32(12) :79 - 82.
[12]何东平.油脂化学[M].北京:化学工业出版社,2013:
240 - 241.
[13]徐保国,张慜,祝银银,等. 海芦笋籽油的检测及其性
质的研究[J]. 食品与生物技术学报,2013,32(4):
399 - 404.
[14]倪培德. 油脂加工技术[M]. 北京:化学工业出版社,
2007:281 - 288.
[15]郭雯.混合脂肪酸中油酸、亚油酸的分离与检测[D].
西安:西北大学,2009.
[16]PENGOU M,NOUMI G,NGAMENI E. Fatty acid compo-
sition and some physicochemical properties of oils from Al-
lanblackia gabonensis and A. stanerana kernels[J]. J Am
Oil Chem Soc,2013,90(1):27 - 32.
29 CHINA OILS AND FATS 2016 Vol. 41 No. 3