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不同蚕蛹油中脂肪酸的性状及组分分析



全 文 : 2011, Vol. 32, No. 04 食品科学 ※分析检测148
不同蚕蛹油中脂肪酸的性状及组分分析
潘文娟 1,方婷婷 1,廖爱美 1 ,2,张海祥 1,魏兆军 1 ,*
(1.合肥工业大学生物与食品工程学院,安徽 合肥 230009;2.合肥师范学院生命科学系,安徽 合肥 230061)
摘 要:研究不同蚕蛹油的脂肪酸种类和相对含量。采用气相色谱 -质谱方法,对KOH/CH3OH酯交换法甲酯化 4
种不同的蚕蛹油进行定量分析。结果表明:柞蚕蛹、蓖麻蚕蛹、家蚕蛹及剿丝后家蚕蛹油的酸价、皂化值和过
氧化值存在显著差别;4 种蛹油的脂肪酸成分的种类都以棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α- 亚麻酸为主,但
含量存在显著区别;4 种蚕蛹油中,柞蚕蛹油的不饱和脂肪酸相对含量是最高的,达 77.29%;蓖麻蚕蛹油的α-
亚麻酸相对含量最高,为 50 .52%;缫丝后家蚕蛹油不饱和脂肪酸的相对含量比缫丝前降低。
关键词:蚕蛹油;脂肪酸组分;气相色谱 - 质谱
Character and Fatty Acid Composition of Silkworm Pupal Oil
PAN Wen-juan1,FANG Ting-ting1,LIAO Ai-mei1,2,ZHANG Hai-xiang1,WEI Zhao-jun1,*
(1. School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China;
2. Department of Life Science, Hefei Normal University, Hefei 230061, China)
Abstract:In order to determine the types and relative contents of fatty acids in 4 kinds of silkworm pupal oil, oil
transesterification was carried out with KOH/CH3OH, followed by gas chromatography-mass spectrometric analysis. Results
indicated that acid values, saponification values and peroxidation values differed significantly among the 4 kinds of pupal oil. All
the four tested materials contained the following major components: linolenic acid (LNA), palmitic acid, stearic acid, oleic acid
andα-linolenic acid, which exhibited different relative contents. Among them, the relative content of unsaturated fatty acids in
oak silkworm pupal oil was the highest, which was up to 77.29% and castor silkworm pupal oil contained the mostα-linolenic
acid, with a relative content of 50.52%. Desilked pupal oil contained more unsaturated fatty acids than silkworm pupal oil.
Key words:silkworm pupal oil;fatty acid compostion;gas chromatography-mass spectrometry
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2011)04-0148-04
收稿日期:2010-10-26
基金项目:安徽省“十一五”科技攻关项目(08010302149);教育部新世纪优秀人才基金项目(NCET-07-0251);
安徽省第四批优秀青年科技基金项目(08040106803)
作者简介:潘文娟(1986—),女,硕士研究生,研究方向为功能食品。E-mail:wenjuanpan12345@163.com
*通信作者:魏兆军(1970—),男,教授,博士,研究方向为功能食品。E-mail:zjwei@hfu t.edu.cn
蚕蛹是丝绸工业的大宗副产品,为药膳同源传统
中药材,有很高的营养和药用价值,由于我国缺乏
相应的深加工技术,目前蚕蛹基本上用作饲料和肥
料,资源利用率和附加值低 [ 1]。近年来, 卫生部批准
蚕蛹是“作为普通食品管理的食品新资源名单”中
唯一的昆虫类食品后,蚕蛹综合利用方面的研究日益
得到重视,蚕蛹在营养保健食品、医药化工、生物
防治等领域的应用呈现出良好的发展态势[2-4]。同时蚕
蛹蛋白水解制的复合氨基酸含有人体生长发育所需的
18 种氨基酸,其中 8 种人体必需氨基酸(EA A s)含量
高达 42%以上,必需氨基酸与非必需氨基酸之比约为
0 . 7 [ 5 - 7 ],符合联合国粮农组织世界卫生组织 ( F A O /
WH O)所规定的理想蛋白质模式 [ 8]。家蚕蛹油的提取
工艺优化、组分分析及其功能等方面的研究已有报
道,但是柞蚕和蓖麻蚕的蛹油提取、组分及其营养
评价目前报道不多[9-10]。
本实验采用超临界CO2提取法对柞蚕、蓖麻蚕、剿
丝前后的家蚕蚕蛹油脂肪酸进行提取,然后进行甲酯化
处理,用气相色谱 -质谱(GC-MS)计算机联用技术对蚕蛹
油的脂肪酸成分进行了分析,通过检索 Nist 98谱图库
结合标准质谱图和有关文献[11],运用峰面积归一化法,
最终测定出各种脂肪酸的相对含量,为蚕蛹的深加工提
供理论依据。
149※分析检测 食品科学 2011, Vol. 32, No. 04
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
柞蚕蛹 沈阳农业大学;家蚕蛹 安徽农业科学院
蚕桑研究所;蓖麻蚕蛹 广西蚕业指导站;剿丝后蚕
蛹 安徽双龙丝绸有限公司。
石油醚、丙酮、乙醇、乙醚、正己烷、甲醇、
浓硫酸等均为分析纯;正己烷(色谱纯);CO2(纯度 99.9%)
合肥金旺光源气体科技有限公司。
1.2 仪器与设备
HH-2恒温水浴锅 国华电器有限公司;SHY-2A型
恒温水浴摇床 江苏金坛金城国胜仪器厂;R201旋转蒸
发仪 上海申胜生物技术有限公司;HA121-50-01-C型
超临界萃取装置 江苏南通华安超临界萃取有限公司;
FE20 pH计 梅特勒 -托利多仪器(上海)有限公司;
EP2134C分析天平 上海奥豪公司; QP2010气相色谱 -
质谱联用仪 日本岛津公司。
1.3 4种蚕蛹油脂肪酸的提取方法
将蚕蛹在 60℃条件下恒温烘至蚕蛹中的水分含量低
于 5%,然后粉碎,筛选 60~80目的蚕蛹粉末供超临界
提取应用,每次称取 100g蚕蛹粉装入超临界原料提取桶
内,在CO2流量 25kg/h、萃取温度 35℃、萃取时间 2h、
萃取压力 25MPa、分离温度 35℃和分离压力 5.5MPa条
件下萃取,即可得到淡黄色的蚕蛹油[ 12 -1 3]。
1.4 脂肪酸甲酯(FAME)的制备
准确称取蚕蛹油样 0.3~0.4g,加入 1mol/L的氢氧化
钾 -甲醇溶液 3mL,60℃水浴约 30min(至油滴完全消失),
冷却后加入 40mL浓硫酸 -甲醇(1:7,V/V)溶液,放入恒
温振荡摇床中 38℃、130r/min酯化 12h,用正已烷萃取
2次,合并萃取液,用饱和 NaCl溶液洗涤多次,无水
Na 2SO 4干燥,离心分层,取上清液 FAME备用[14-15]。
1.5 FAME的GC-MS条件
色谱条件:色谱柱DB-WAX(30m× 0.25mm,0.25
μm );采用程序升温,初温 2 0 0℃,保持 1 m i n,以
3℃/min升温至 230℃,保持 10min,进样口温度和检测
器温度分别为 250℃和 260℃,载气为高纯氦(He),流
速 1.5mL/min;进样量 1.0μL,分流比 50:1。
质谱条件:电离方式为电子轰击( EI ),电子能量
70eV,接口温度 260℃,电子倍增器电压 1.89kV;扫
描范围 35~500u[16]。
1.6 蛹油的酸价测定
参照 GB/T 5009.37— 2003《食用植物油卫生标
准的分析方法》。称取约 1g油脂于 250mL锥形瓶中,
再加入 10mL预先中和过的中性乙醚 -95%乙醇(2:1,
V/V )混合溶液,溶解油脂,再加入 1~2 滴酚酞指示
剂,然后用 0 .1mo l /L 氢氧化钾溶液边摇边滴定,直
到出现微红色,且在 0.5min内不褪色。其反应过程为:
RCOOH+KOH→RCOOK+H2O。

V×C× 56.1
AV=———————

m
式中:AV为酸价 /(mg KOH/g);V为滴定试样所
消耗氢氧化钾标准溶液的体积 /mL;C为氢氧化钾标准
溶液的浓度 /(mol/L);m为试样的质量 /g;56.1为氢氧
化钾的摩尔质量 /(g/mol)。
1.7 蛹油的皂化值测定
参照 GB/T 5534— 1995《动植物油脂皂化值的测
定》。称取 0.194g柞蚕蛹油于锥形瓶中,再加入 5mL
0.5mol/L氢氧化钾 -乙醇溶液,加入一些助沸物,连接
回流冷凝管,并将锥形瓶放在水浴锅中煮沸 60min。再
加入 1~2滴酚酞指示剂于热溶液中,用 0.5mol/L盐酸标
准溶液滴定到指示剂粉色刚好消失为止,再做一组不加
柞蚕蛹油的空白试验作对照。

(V0- V1)× c× 56.1
SV=——————————

m
式中:SV为皂化值 /(mg KOH/g);V0为空白所消
耗盐酸标准溶液的体积 /mL;V1为试样所消耗盐酸标准
溶液的体积 /mL;c为盐酸标准溶液的浓度 /(mol/L);m
为试样的质量 / g。
1.8 蛹油的过氧化值的测定
参照GB/T 5009.37— 2003《食用植物油卫生标准的
分析方法》。准确称取 1.50~2.50g油脂于 250mL碘量
瓶中,加入 3 0 m L 三氯甲烷 - 冰乙酸(2:3,V/V),使
试样完全溶解,加入 1.00mL碘化钾饱和溶液,迅速盖
好瓶塞,并轻摇 0 .5m in,然后在 15~25℃避光放置
5min,之后取出加入 100mL蒸馏水,立即用 0.1mol/L的
硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色,加入 1mL淀粉指示
剂,继续滴定至蓝色消失为止。不加试样,只用溶剂
和试剂再进行空白实验。

(V1- V2)× c
PV=———————×1000

m
式中:PV为过氧化值 /(mmol/kg);V1为测定样品
所消耗硫代硫酸钠标准溶液体积 /mL;V2为测定空白所
消耗硫代硫酸钠标准溶液体积 /mL;C为硫代硫酸钠标
准溶液的浓度 /(mol/L);m 为试样质量 /g。
2 结果与分析
2.1 4种蚕蛹油的常规性状
这 4种蚕蛹用超临界CO2流体提取的蚕蛹油都是浅
黄色透明油状液体,4种蛹油的酸价、皂化值和过氧化
值见表 1。柞蚕蛹油的酸价最小为 4.105mg KOH/g,缫
2011, Vol. 32, No. 04 食品科学 ※分析检测150
丝家蚕蛹油的酸价最大为 31.743mg KOH/g,这说明柞蚕
蛹油中游离的脂肪酸量最少,而缫丝家蚕蛹油的游离
脂肪酸量则是最大的。蓖麻蚕蛹油的皂化值最小为
161.903mg KOH/g,家蚕蛹油的皂化值最大为 198.87mg
KOH/g,柞蚕蛹油及缫丝蛹油和家蚕蛹油的皂化值差不
多,这说明蚕蛹油主要以甘油酯的形式存在,且蓖麻
蚕蛹油以甘油酯形式存在的量相对小一些。家蚕蛹油的
过氧化值最小为 3.556mmol/kg,柞蚕蛹油的过氧化值最
大为 10.172mmol/kg,这说明柞蚕蛹油是这 4种蛹油中最
易发生氧化酸败的,相反,家蚕蛹油是这 4种蛹油中最
不易发生氧化酸败的,但是这 4种蛹油的过氧化值都很
小,所以都应该低温保藏。
理化指标 柞蚕蛹油 蓖麻蚕蛹油 家蚕蛹油 缫丝后家蚕蛹油
酸价 /(mg KOH/g) 4.105 8.319 15.869 31.743
皂化值 /(mg KOH/g) 183.610 161.903 198.870 182.245
过氧化值 /(mmol/kg) 10.172 7.656 3.556 8.554
表 1 4 种蚕蛹油的常规性状
Table 1 Regular characters of four kinds of pupal oil
峰号 成分 保留时间 /min 相对分子质量 分子式 相对含量/%
1 棕榈酸 palmitic acid 4.078 270 C 17H 34O 2 19.92
2 棕榈油酸 palmitoleic acid 4.314 268 C 17H 32O 2 4.77
3 十七酸 heptadecanoic acid 4.969 284 C 18H 36O 2 0.60
4 硬脂酸 stearic acid 6.109 298 C 19H 38O 2 1.99
5 油酸 oleic acid 6.430 296 C 19H 36O 2 30.97
6 亚油酸 linoleic acid 7.016 294 C 19H 34O 2 6.89
7 α-亚麻酸α-linolenic acid 8.002 292 C 19H 32O 2 34.27
8
十九碳 -三烯酸 10(Z),13(Z),
8.440 306 C 20H 34O 2 0.39
16(Z)-nonadecatrienoic acid
表 2 柞蚕蛹油中脂肪酸种类及其相对含量
Table 2 Fatty acid composition of oak silkworm pupal oil
峰号 成分 保留时间 /min 相对分子质量 分子式 相对含量/%
1 棕榈酸 palmitic acid 4.075 270 C 17H 34O 2 27.79
2 棕榈油酸 palmitoleic acid 4.301 268 C 17H 32O 2 0.94
3 十七酸 heptadecanoic acid 4.962 284 C 18H 36O 2 0.27
4 硬脂酸 stearic acid 6.101 298 C 19H 38O 2 4.90
5 油酸 oleic acid 6.389 296 C 19H 36O 2 9.13
6 亚油酸 linoleic acid 7.008 294 C 19H 34O 2 6.46
7 α-亚麻酸α-linolenic acid 7.858 292 C 19H 32O 2 50.52
表 3 蓖麻蚕蛹油脂肪酸种类及其相对含量
Table 3 Fatty acid composition of castor silkworm pupal oil
2.2 柞蚕蛹油组分分析
按上述实验步骤得出柞蚕蛹油的 GC-MS总离子流
色谱图(图 1A),通过数据处理系统,按峰面积归一化
法分析确定的柞蚕蛹油中脂肪酸的相对含量列于表 2。
柞蚕蛹油中含有主要的 8 种脂肪酸,柞蚕蛹油以棕榈
酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸为主,其中饱和脂肪
酸的相对含量为 22.51%,不饱和脂肪酸的相对含量为
77.29%,其中单不饱和脂肪酸(如油酸)的相对含量为
35.74%,多不饱和脂肪酸(如亚油酸、亚麻酸)的相对含量
高达 41.55%。
2.3 蓖麻蚕蛹油组分分析
蓖麻蚕蛹油的GC-MS总离子流色谱图见图 1B,脂
肪酸的种类和相对含量见表 3。蓖麻蚕蛹油的脂肪酸种
类主要含有 7 种,以棕榈酸、油酸、α- 亚麻酸为主,
其中饱和脂肪酸相对含量为 32.96%,不饱和脂肪酸相对
含量为 67.04%,其中单不饱和脂肪酸(如油酸)的相对含
量为 10.07%,多不饱和脂肪酸(如亚油酸、亚麻酸)的相
对含量高达 56.98%,是天然的医药保健食品。
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
A




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6 )
时间 /min
4 5 6 7 8 9
1
2
3 4
5
6
7
8
2.50
2.25
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
B




10
6 )
时间 /min
1
2 3
4
5
6
7
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1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
C




10
6 )
时间 /min
4 5 6 7 8 9
1
2
3
4
5
6
A.柞蚕蛹油;B .蓖麻蚕蛹油;C .家蚕蛹油;D .剿丝后家蛹油。
图 1 4种蛹油的脂肪酸甲酯的 GC-MS图
Fig.1 GC chromatograms of fatty acid methyl esters (FAME) from four
kinds of pupal oil
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
D




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6 )
时间 /min
3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
3
4
5
6
151※分析检测 食品科学 2011, Vol. 32, No. 04
2.4 家蚕蛹油组分分析
家蚕蛹油的GC-MS总离子流色谱图和脂肪酸的种类
和相对含量见图 1C 和表 4。由表 4 可知,现行品种家
蚕蛹油的脂肪酸种类主要含有 6 种,以棕榈酸、油酸、
α-亚麻酸为主,饱和脂肪酸的相对含量为 29.46%,不
饱和脂肪酸的相对含量为 70.54%,其中单不饱和脂肪酸
(如油酸)的相对含量为 26.61%,多不饱和脂肪酸(如亚油
酸、亚麻酸)的相对含量为 43.92%。
峰号 成分 保留时间 /min 相对分子质量 分子式 相对含量/%
1 棕榈酸 palmitic acid 4.059 270 C 17H 34O 2 22.77
2 棕榈油酸 palmitoleic acid 4.296 268 C 17H 32O 2 0.60
3 硬脂酸 stearic acid 6.096 298 C 19H 38O 2 6.69
4 油酸 oleic acid 6.393 296 C 19H 36O 2 26.01
5 亚油酸 linoleic acid 6.998 294 C 19H 34O 2 5.90
6 α-亚麻酸α-linolenic acid 7.971 292 C 19H 32O 2 38.02
表 4 家蚕蛹油的脂肪酸种类及其相对含量
Table 4 Fatty acid composition of domestic silkworm pupal oil
峰号 成分 保留时间 /min 相对分子质量 分子式 相对含量/%
1 棕榈酸 palmitic acid 3.835 270 C 17H 34O 2 29.15
2 棕榈油酸 palmitoleic acid 4.072 268 C 17H 32O 2 0.95
3 硬脂酸 stearic acid 5.746 298 C 19H 38O 2 9.35
4 油酸 oleic acid 6.019 296 C 19H 36O 2 39.20
5 亚油酸 linoleic acid 6.611 294 C 19H 34O 2 3.92
6 α-亚麻酸α-linolenic acid 7.498 292 C 19H 32O 2 17.43
表 5 剿丝厂的蚕蛹油脂肪酸种类及其相对含量
Table 5 Fatty acid composition of desilked silkworm pupal oil
2.5 缫丝后家蚕蛹油组分分析
缫丝后家蚕蛹油的GC-MS总离子流色谱图和脂肪酸
的种类和相对含量见图 1D 和表 5。由表 5可知,剿丝
厂下脚料蚕蛹油的脂肪酸主要含有 6种,以棕榈酸、油
酸、α-亚麻酸为主,饱和脂肪酸的相对含量为 38.50%,
不饱和脂肪酸的相对含量为 61.50%,其中单不饱和脂肪
酸(如油酸)的相对含量为 40.15%,多不饱和脂肪酸(如亚
油酸、亚麻酸)的相对含量为 21.35%。
3 讨 论
本实验以柞蚕蛹、蓖麻蚕蛹、家蚕蛹及剿丝后家
蚕蛹为原料,采用超临界 CO 2 流体萃取蚕蛹油,然后
用GC-MS比较分析出了这 4种蚕蛹油组分的种类和含量
差异。4种蚕蛹油的酸价、皂化值和过氧化值存在显著
差别,柞蚕蛹油的酸价最小,缫丝家蚕蛹油的酸价最
大,酸价大小代表游离脂肪酸的多少,游离脂肪酸容
易与空气中的氧气发生氧化作用,而使油脂产生哈喇
味,由于游离脂肪酸是造成油脂变坏的根本原因,因
此油脂中游离脂肪酸越少越好,也就是酸价越小越好,
在这 4种油中,柞蚕蛹油的酸值最小,也最接近食用油
酸价标准,是一种最具潜力的新型食用油开发资源;蓖
麻蚕蛹油的皂化值最小,家蚕蛹油的皂化值最大,皂
化值的高低表示油脂中脂肪酸相对分子质量的大小(即脂
肪酸碳原子的多少),皂化值愈高,说明脂肪酸分子量
愈小,亲水性较强,失去油脂的特性;皂化值愈低,
则脂肪酸分子量愈大或含有较多的不皂化物,油脂接近
固体,难以注射和吸收,所以食用油需规定一定的皂
化值范围,同时皂化值大小间接反映油脂中脂肪酸组成
及甘油含量,同时利用油脂皂化值可计算出以油脂为基
础的相关衍生物技术参数,从而指导生产;家蚕蛹油的
过氧化值最小,柞蚕蛹油的过氧化值最大,过氧化值
是衡量油脂酸败程度,一般来说过氧化值越高其酸败就
越厉害,过氧化值升高是反映油脂品质下降、油脂陈
旧的指标。由于柞蚕蛹油最易发生氧化酸败,所以应
该低温储藏。
4种蚕蛹油的组分和含量存在显著差别,采用同样
方法分析表明,柞蚕蛹油种类最多,为 8 种,蓖麻蚕
7种,缫丝前后的家蚕蛹油为 6种。柞蚕蛹油的不饱和
脂肪酸相对含量是最高的,高达 77.29%;蓖麻蚕蛹油
的α- 亚麻酸相对含量最高。缫丝后家蚕蛹油不饱和脂
肪酸的相对含量比缫丝前降低,造成不饱和脂肪酸降低
的原因有很多,其中最主要的原因可能是缫丝过程中有
些蚕蛹被煮沸,缫丝后常温保存一段时间后不饱和脂肪
酸发生了氧化酸败。
参 考 文 献 :
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