免费文献传递   相关文献

白木通籽油的理化特性及热氧化稳定性



全 文 : 2011, Vol. 32, No. 15 食品科学 ※基础研究34
白木通籽油的理化特性及热氧化稳定性
蒋 岩,杜研学,熊 华 *,白春清,张 忠,李 捷
(南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室,江西 南昌 330047)
摘 要:采用正己烷浸提法提取白木通籽油,对白木通籽的基本成分、白木通籽油的理化特性和热氧化稳定性进
行分析研究。结果表明:白木通籽粗脂肪含量为 3 9 .3 3 %,粗蛋白含量为 1 7 .9 7 %;提取的白木通籽油酸价
1.28mg KOH /g,过氧化值 0.57mmol/kg,p-茴香胺值 4.15,碘值 74.12g/100g,皂化值 198.6mg KOH /g;白木通
籽油富含棕榈酸、油酸和亚油酸,总量高达 93.73%;白木通籽油的紫外最大吸收波长为 212nm,在 220℃以下时
热氧化稳定性较好。
关键词:白木通籽油;理化指标;紫外光谱;红外光谱;脂肪酸;热氧化稳定性
Physico-chemical Properties and Thermal Oxidation Stability of Akebia trifoliata var. australis Seed Oil
JIANG Yan,DU Yan-xue,XIONG Hua*,BAI Chun-qing,ZHANG Zhong,LI Jie
(State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China)
Abstract :The physico-chemical properties and thermal oxidation stability of Akebia trifoliata var. australis seed oil extracted
by hexane was evaluated in this paper. The results showed that the contents of crude fat and protein in the seeds of Akebia
trifoliata var. australis were 39.33% and 17.97%, respectively. The acid value, peroxide value, p-anisidine value, iodine value and
saponification value of the extracted oil were 1.28 mgKOH/g, 0.57 mmol/kg, 4.15, 74.12 gI2/100 g and 198.6 mg KOH/g, respectively.
Gas chromatographic analysis indicated that the seed oil was rich in palmitinic acid, oleinic acid and linoleic acid, which altogether
accounted for 93.73% of total fatty acids. In addition, the extracted oil revealed an absorption maximum at 212 nm and excellent
thermal oxidation stability below 220 ℃.
Key words:Akebia trifoliata var. australis seed oil;physicochemical index;UV spectrum; infrared spectrum;fatty
acid;thermal oxidation stability
中图分类号:TQ646 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2011)15-0034-05
收稿日期:2011-04-26
基金项目:南昌大学食品科学与技术国家重点实验室目标导向项目(SKLF-MB-201005);
江西省高新技术产业化重大项目(赣财教{2008}212号);国家发展与改革委员会项目(发改投资[2009]2825号)
作者简介:蒋岩(1986—),女,硕士研究生,研究方向为功能性食品。E-mail:525146607@qq.com
* 通信作者:熊华( 1 9 5 7 —),男,教授,硕士,研究方向蛋白质、微胶囊与功能性食品。
E-mail:huaxiong100@yahoo.com.cn
白木通[Akebia trifoliata (Thunb.) Koidz.var. australis
(Diels) Rehd]属木通科木通属植物,为三叶木通[Akebia
trifoliata (Thunb.) Koidz]的变种,俗称八月瓜藤、地
海参,主要分布于江苏、浙江、江西、广西、湖南、
湖北、山西、四川等地。野生白木通果肉含粗脂肪4.03%、
粗蛋白 2 .4 5%、粗纤维 3 . 86 %、灰分 6 . 38 %、总糖
50.32%,并含有丰富的 VC和 Na、Mg、Fe、K、Cu、
Zn、Co 等矿质元素,同时至少含有 17 种氨基酸,其
中 7 种为必需氨基酸[ 1]。白木通味苦,性微寒,入心、
小肠、膀胱经,具有清心泻火、疏肝益肾、通经散
瘀、除烦利尿之功效[2]。民间多用来治疗胸中烦热、喉
痹咽痛、水肿、周身挛痛、肝胃气痛、疝气、腰痛、
妇女血瘀经闭、风寒湿痹等症。
野生白木通果实小且结果率低,我国科研人员经过多
年研究,通过人工驯化,亩产平均可达 750kg,最高达
2000kg,使野生白木通藤本植物成为高产油料植物。目前
木通果仅有少量作为水果食用,在食品加工方面的研究甚
少。本实验选用经人工改良白木通(以下均简称白木通)为原
料,采用正己烷浸提法提取白木通籽油,对白木通籽的基
本成分、白木通籽油的理化指标、紫外光谱、红外光谱、
脂肪酸组成和氧化稳定性进行测定和分析,并与野生白木
通籽油作比较,为白木通籽油的开发应用提供依据。
35※基础研究 食品科学 2011, Vol. 32, No. 15
成分 水分 灰分 粗蛋白 粗脂肪 粗纤维 淀粉
含量 /% 6.07 3.70 17.97 39.33 8.00 6.99
表 1 白木通籽的基本成分
Table 1 Basic components of Akebia trifoliata var. australis seeds
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
人工改良后的白木通果采集于江西庐山东林村果
园,野生白木通果采集于江西庐山山区。
p-茴香胺 北京恒业中远化工有限公司;一氯化碘
浙江海川化学品有限公司;甲醇钠 山东正坤工贸有限
公司;正己烷、乙酸甲酯、无水甲醇、草酸 天津
市永大化学试剂开发中心;以上试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
FW100型高速万能粉碎机 北京科伟永兴仪器有限
公司; RE-52AA型旋转蒸发器 上海申生科技仪器厂;
DHG-9240型电热恒温鼓风干燥箱 江西鼎技科学仪器有
限公司;HHS型电热恒温水浴锅 上海博迅实业有限公
司医疗设备厂;BS 224S型电子天平 赛多利斯科学仪
器(北京)有限公司;WAY型阿贝折光仪 上海越凰仪器
设备有限公司;TU-1900紫外 -可见分光光度计 上海
棱普仪器仪表有限公司;GC2010型气相色谱仪 美国
Agilent 公司;Nicolet Nexus 470 傅里叶红外光谱仪 美
国Nicolet公司;TG/DTA PYRIS DIAMOND同步热分
析仪 美国 TA仪器公司。
1.3 方法
1.3.1 原料的预处理
新鲜白木通去皮后,将果肉和籽进行分离。白木
通籽经过清理后,装袋密封,放入冰箱中保存,备用。
1.3.2 白木通籽基本成分分析
按照国家标准方法,分别测定白木通籽的成分含
量。水分含量测定按照GB 5009.3— 2010《食品中水分
的测定》;灰分,GB 5009.4— 2010《食品中灰分的测
定》;粗蛋白,GB 5009.5— 2010《食品中蛋白质的测
定》;粗脂肪,GB/T 14772— 2008《食品中粗脂肪的
测定》;粗纤维,GB/T 5009.10— 2003《植物类食品
中粗纤维的测定》;淀粉,GB/T 5009.9— 2008《食品
中淀粉的测定》。
1.3.3 白木通籽油的提取
白木通籽在 50℃烘干后,粉碎过筛,放入浸提器
中,以正己烷为浸提剂,料液比 1:3(m/V),常温下搅
拌浸提 2 h ,过滤后收集滤液,滤渣继续浸提两次
(2h+1h),混合 3次所得的滤液,旋转蒸发(40℃) 除去
溶剂得到白木通籽油,用氮气吹干后放入冰箱中保存。
野生白木通籽油的提取方法同上。
1.3.4 白木通籽油的理化指标测定
酸价:按GB/T 5009.37— 2003《食用植物油卫生
标准的分析方法》测定;过氧化值( P O V ):按 G B / T
5009.37— 2003《食用植物油卫生标准的分析方法》比
色法测定;p-茴香胺值(AV):按GB/T 24304—2009/ ISO
6885— 2006《动植物油脂茴香胺值的测定》测定;碘
值:按GB/T 5532— 2008《动植物油脂碘值的测定》测
定;皂化值:按 GB/T 5534— 2008《动植物油脂皂化
值的测定》测定;不皂化物:按 GB/T 5535.2— 2008
《动植物油脂不皂化物测定 第 2部分:己烷提取法》测
定;折光指数:按 GB/T 5527— 1985《植物油脂检验
折光指数测定法》测定。
1.3.5 白木通籽油的紫外光谱分析
用正己烷溶解白木通籽油和野生白木通籽油,并配
制成质量浓度为 0.1mg/mL的溶液,在紫外 -可见分光光
度计 200~800nm范围内全波长扫描。
1.3.6 白木通籽油的红外光谱分析
采用傅里叶变换红外光谱仪上测定白木通籽油和野
生白木通籽油的红外光谱,扫描范围:4000~400cm-1,
分辨率:4 c m - 1,扫描次数:3 2 次。
1.3.7 白木通籽油脂肪酸组成的测定
1.3.7.1 脂肪酸甲酯化[3]
称取 2mg左右的油样,溶解于 1.5mL正己烷中,加
入 40μL乙酸甲酯振荡,再加入 100μL溶于甲醇中的甲
醇钠,剧烈振荡,室温静置 20min,- 20℃ 冷冻 10min,
再加入 60μL草酸,离心弃去沉淀,上清液用于气相
分析。
1.3.7.2 色谱条件
色谱柱:HP-5弹性石英毛细管柱( 30m × 0.25mm,
0.25μm);升温程序:130℃保留 1min,以 10℃/min升
温至 20℃,以 2℃/min升温至 230℃,保留 5min,进
样口温度:2 5 0℃;检测器温度:2 5 0℃;进样量:
1μL;溶剂延迟:3 m i n;载气:高纯氦气;流量:
20mL/min;分流比:20:1 [4]。
1.3.8 白木通籽油的热氧化稳定性分析
应用同步热分析仪,称取 5mg左右的油样于铝制坩
埚中,使油样平铺于坩埚底层。坩埚密封后放入量热
池内,升温前通氮气 5min,设置升温速率为 10℃/min,
空气流量 100mL/min。
2 结果与分析
2.1 白木通籽的基本成分
由表 1 可知,白木通籽富含油脂和蛋白,其中粗
2011, Vol. 32, No. 15 食品科学 ※基础研究36
理 化 酸价 / 过氧化值/ p-茴香 碘值 / 皂化值/ 不皂化 折光
指 标 (mg KOH/g) (mmol/kg) 胺值 (g/100g) (mg KOH/g) 物 /% 指数
数 值 1.28 0.57 4.15 74.12 198.6 0.35 1.4674
表 2 白木通籽油的理化指标
Table 2 Physico-chemical indices of Ak b a tr foliata var. austr lis
seed oil
脂肪含量高达 39.33%,粗蛋白含量为 17.97%。与马传
国等[5]报道的三叶木通籽(粗脂肪31.37%,粗蛋白34.39%)
相比,白木通籽的粗脂肪含量略高于三叶木通籽,而
粗蛋白含量相差较大;与本实验测得的野生白木通籽粗
脂肪含量(30.28%)相比,白木通籽的粗脂肪含量较高。
由此可知,改良后的白木通是一种能够提供丰富油脂和
蛋白的优质植物来源。
2.2 白木通籽油的理化指标
由表 2 可知,采用正己烷浸提法提取的白木通籽
油,酸价为 1.28mgKOH/g小于 3mgKOH/g,过氧化值
为 0.57mmol/kg,低于 6mmol/kg,符合四级食用油国家
标准。茴香胺值反应油脂中醛类化合物的含量,数值
愈大表明油脂的劣变程度愈严重;白木通籽油的茴香
胺值为 4.15,小于 10,说明其劣变程度较低[6 ]。白木
通籽油的碘值为 74.12g/100g,低于一般油脂,表明白
木通籽油不饱和程度较低。白木通籽油的皂化值为
198.6mgKOH/g,高于一般食用油,说明白木通籽油脂
肪酸的平均链长较短,相对分子质量较小。
2.3 白木通籽油的紫外光谱分析
图 1 白木通籽油(A)和野生白木通籽油(B)的紫外扫描光谱
Fig.1 UV absorption spectra of seed oils of cultivated and wild Ak bia
trifoliata var. ustralis
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
A
A
波长 /nm
200 250 300 350 400 450 500 550
B
参考Aguerrebere等[7]对野黑樱籽油的研究方法,对
白木通籽油和野生白木通籽油进行紫外光谱扫描。由紫
外扫描光谱图可以看出,白木通籽油和野生白木通籽油
的峰形相似,表明两种油的成分类似,只是某些成分
含量的不同而导致吸光系数有所差异。白木通籽油和野
生白木通籽油的最大吸收波长也很接近,分别为 212nm
和 213nm,这一强吸收峰可能是由于分子共轭体系的K
带吸收而产生的,与段琼芬等[8]报道的辣木种子油的最
大吸收波长 2 1 2 n m 相同。此外,野生白木通籽油在
442nm和 470nm也有微小的吸收峰,可能是由于野生白
木通籽油中存在类胡萝卜素而产生的。
2.4 白木通籽油的红外光谱分析
采用红外光谱仪扫描白木通籽油和野生白木通籽油
在 4000~500cm-1的红外光谱吸收,其所含不同官能团和
结构光谱吸收峰见图 2。
由图 2可知,野生白木通籽油与改良后的白木通籽
油的红外光谱具有很高的相似度,进一步说明两种油成
分相似,且两种白木通籽油与李桂华等[9]报道的葡萄籽
油的红外光谱图类似。两种油均在 3006cm-1附近有吸收
峰,是由于— C = C — H 伸缩振动产生;而白木通籽
油在此处的吸收峰略大于野生白木通籽油的吸收峰,表
明其碳碳双键的含量略大于野生白木通籽油,证明白木
通籽油的不饱和程度要高于野生白木通籽油,与脂肪酸
分析结果吻合;同时,两种油在此处的吸收峰强度低于
葡萄籽油,说明白木通籽油的不饱和程度低于葡萄籽
油。此外,两种白木通籽油的分子结构特征是含有酯
基,其红外光谱在 1747cm-1处有羰基C=O强吸收峰,
C—O—C伸缩振动在 1166cm-1处有吸收峰,C—O在
1228cm-1有较强吸收峰;而两种白木通籽油的酯基吸收
峰强度明显高于葡萄籽油,表明白木通籽油的酯基含量
高于葡萄籽油。2925cm - 1 是— C H 2 不对称伸缩振动,
2855cm-1是—CH2对称伸缩振动;1459 cm-1和1375cm-1分
别是—CH3的面内和面外弯曲振动,且白木通籽油在这
图2 白木通籽油(A)和野生白木通籽油(B)的红外光谱
Fig.2 FT-IR spectra of seed oils of cultivated and wild Akebia trifo iat
var. australis
100
80
60
40
20
0
3006



/%
波数 /cm- 1
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
2855 1228
1166
1102
1052
722
A



/%
波数 /cm- 1
100
80
60
40
20
0
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
2855 1228
1459 1168
1103
722
B
2925 1747
1370
1459
1051
137117462925
37※基础研究 食品科学 2011, Vol. 32, No. 15
两处的吸收峰强度大大高于葡萄籽油;723cm-1处中强吸
收带是长链—(CH2)n—(n≥ 4)的特征吸收峰。根据以上
吸收峰可以初步鉴别白木通籽油和野生白木通籽油,并
分析它们的结构特征。
2.5 白木通籽油的脂肪酸组成分析
采用气相色谱法分析,计算机系统对各峰面积进行
积分并采用面积归一化法计算各成分的含量,结果见表3。
由表 3 可知,白木通籽油富含油酸和亚油酸,其
中油酸含量为 38.03%,亚油酸含量为 33.85%,不饱和
脂肪酸含量达 70 %,棕榈酸、油酸和亚油酸占总脂肪
酸的93.73%。与马传国等[5]测定的三叶木通(棕榈酸26.43%、
油酸 44.39%、亚油酸 25.79%、亚麻酸 0.40%)相比,白
木通籽油的棕榈酸含量略低,油酸含量较低,亚油酸
含量较高,总不饱和脂肪酸的含量略高;与欧阳玉祝
等[1 0 ]采用乙醇提取的八月瓜 (又名木通 )籽油(棕榈酸
11.94%、油酸 40.20%、亚油酸 28.45%)相比,白木通
籽油的棕榈酸含量较高,油酸含量略低,亚油酸含量
略高,总不饱和脂肪酸的含量较高。野生白木通籽油
的脂肪酸组成与白木通籽油相似,但棕榈酸含量较高
(26.62%),总不饱和脂肪酸的含量低于白木通籽油,与
红外的结果相一致。白木通籽油的油酸和亚油酸的比例
为 1:1左右,与米糠油类似(油酸 42%,亚油酸 38%),
符合国际卫生组织推荐的油酸和亚油酸比例为1:1的最佳
比例[ 1 1 ]。由此可见,白木通籽油是一种营养丰富的植
物油,值得开发与研究。
2.6 白木通籽油的热氧化稳定性
图 3 白木通籽油的 TG/DTA曲线
Fig.3 TG-DTA curve of cultivated Akebia trifoliatavar. austr lis seed oil
100
80
60
40
20
0
TG曲线






/%
温度 /℃
0 100 200 300 400 500
DTA曲线
120
100
80
60
40
20
0
-20




V
由图 3可知,白木通籽油在 16~50℃有微小的吸热
峰,质量略微损失,失重率为 2 . 6 1%,这是由样品所
含的水分随温度升高排出而引起的。50~220℃样品质量
发生微小波动,失重率为 3.81%,这可能是由于油脂缓
慢氧化分解而引起的。220~380℃时,样品失重幅度急
剧加大,失重率为 70.67%,在DTA曲线上可以看到有
两个相当的大放热峰,其对应的 TG曲线上也有两个波
动,这可能是由于温度继续升高后,白木通籽油中的
油酸和亚油酸剧烈氧化分解而产生的。380℃以后,白
木通籽油失重速率减慢,氧化反应趋于终止。
图 4 野生白木通籽油的 TG/DTA曲线
Fig.4 TG-DTA curve of wild Akebia trifo iata var. austr lis seed oil
100
80
60
40
20
0
TG曲线
温度 /℃
0 100 200 300 400 500
DTA曲线
100
80
60
40
20
0
-20




V
由图 4可知,野生白木通籽油在 20~40℃有微小的
吸热峰,失重率为 0.77%;40~235℃样品质量缓慢下
降,失重率为 3.89%;235~370℃时,样品质量急剧
减少,失重率为 69 .18%;370℃以后,野生白木通籽
油失重速率减慢。比较两图可知,在 100mL/min空气流
量的条件下,两种白木通籽油在 220℃以下时热氧化稳
定性较好,超过 22 0℃时热氧化稳定性较差。
3 结 论
3.1 白木通籽含粗脂肪 39.33%,粗蛋白 17.97%,其脂
肪酸组成主要以不饱和脂肪酸为主,含量为 70%以上,
棕榈酸、油酸、亚油酸的含量高达 93.73%,其中油酸
与亚油酸的比例与米糠油相近。白木通籽油的碘值较
低,皂化值较高,表明白木通籽油的不饱和程度较低,
饱和程度较高,与气相色谱的测定结果一致。
3.2 白木通籽油在 212nm波长处有最大吸收波长。白
木通籽油的红外光谱特征为:3007cm-1是—C=C—H
伸缩振动,2925cm-1是—CH2不对称伸缩振动,2855cm-1
是—CH2对称伸缩振动,1747cm-1是羰基C=O的伸缩
振动,1459cm-1和1375cm-1分别是—CH3的面内和面外弯曲
振动,1166cm-1是酯基中C—O—C伸缩振动,723cm-1是
长链—(CH2)n—(n≥ 4)的特征吸收峰。
3.3 在 100mL/min空气流量条件下,白木通籽油在220℃
以下时具有较好的热氧化稳定性,超过 220℃时热氧化
稳定性较差。
3.4 改良后的白木通果实大,结果率高,含油率高。
项目 棕榈酸 棕榈油酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸
白木通籽油 21.85 0.21 3.49 38.03 33.85 0.61
野生白木通籽油 26.62 0.09 2.27 36.73 31.71 0.48
表 3 白木通籽油的主要脂肪酸含量
Table 3 Major fatty acids and their contents in Akebia trifoliata var.
australis seed oil %






/%
2011, Vol. 32, No. 15 食品科学 ※基础研究38
实验室制得的白木通籽油比野生白木通籽油颜色浅,不
饱和程度高,在室温下储存不易凝固。白木通籽油具
有一般食用油的理化性质,可以作为一种新的食用油来
开发利用。
参 考 文 献 :
[1] 王德智, 李昉, 袁瑾, 等. 野生植物白木通营养成分的研究及应用[J].
氨基酸和生物资源, 2004, 26(2): 16-17.
[2] 高慧敏, 王智民. 白木通中一个新的三萜皂苷类化合物[J]. 药学学
报, 2006, 41(9): 835-839.
[3] 唐丽君, 邓泽元, 范亚苇. 加工鸭蛋蛋黄脂类变化的GC分析[J]. 食
品科学, 2006, 27(12): 588-590.
[4] 陈智毅, 刘学铭, 吴娱明, 等. GC-MS法分析蚕蛾油与蚕蛹油的脂
肪酸组成[J]. 食品科学, 2010, 31(12): 182-184.
[5] 马传国, 董学工, 程亚芳. 三叶木通籽成分及三叶木通籽油的理化
指标分析[J]. 中国油脂, 2009, 34(9): 77-79.
[6] 栾霞, 祖丽亚, 樊铁. 食用油脂中 p -茴香胺值的测定[J]. 中国油脂,
2006, 31(11): 38-40.
[7] AGUERREBERE I A, MOLINA A R, OOMAH B D, et al. Characteris-
tics of Prunus serotina seed oil[J]. Food Chemistry, 2011, 124(3): 983-
990.
[8] 段琼芬, 马李一, 余建兴, 等. 辣木油抗紫外线性能研究[J]. 食品科
学, 2008, 29(9): 118-121.
[9] 李桂华, 谢朝顺, 李珺. 葡萄籽油甘油三酯组成及结构分析研究[J].
粮食与油脂, 2009(10): 43-45.
[10] 欧阳玉祝, 李勇, 吴道宏, 等. 八月瓜籽中脂肪酸的超声提取及GC-
MS分析[J]. 食品科学, 2010, 31(20): 322-324.
[11] 肖少香. 米糠油的营养价值及加工技术新进展[J]. 中国油脂, 2003,
28(4): 83-84.
[12] LUTTERODT H, LUTHER M, SLAVIN M, et al. Fatty acid profile,
thymoquinone content, oxidative stability, and antioxidant properties of
cold-pressed black cumin seed oils[J]. LWT - Food Science and
Technology, 2010, 43(9): 1409-1413.
[13] PEDERSSETTI M M, PALU F, SILVA E A, et al. Extraction of canola
seed (Brassica napus) oil using compressed propane and supercritical
carbon dioxide[J]. Journal of Food Engineering, 2011, 102(2): 189-196.
[14] 王高林, 马传国, 王德志, 等. 松子油的提取及理化指标分析[J]. 中
国油脂, 2010, 35(2): 69-71.
[15] 傅伟昌, 陈尚卫, 顾小红, 等. 癞葡萄籽油的脂肪酸分布分析及共轭
亚麻酸的鉴定[J]. 中国油脂, 2009, 34(5): 75-79.
[16] 王玲, 李志西, 于修烛, 等. 枳椇籽油理化性质及其脂肪酸分析[J].
中国油脂, 2010, 35(7): 73-75.
[17] OOMAH B D, BUSSON M, GODFREY D V, et al. Characteristics of
hemp (Cannabis sativa L.) seed oil[J]. Food Chemistry, 2002, 76(1):
33-43.
[18] OOMAH B D, DUMON D, MARTINEZ A C, et al. Characteristics of
Echinacea seed oil[J]. Food Chemistry, 2006, 96(2): 304-312.