氣相色譜－質(zhì)譜法分析棕櫚果脂肪酸組成

沈丹玉 湯富彬 鐘冬蓮 倪張林 屈明華 莫潤(rùn)宏

氣相色譜－質(zhì)譜法分析棕櫚果脂肪酸組成

沈丹玉 湯富彬 鐘冬蓮 倪張林 屈明華 莫潤(rùn)宏

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所 國(guó)家林業(yè)局經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(杭州)，富陽(yáng) 311400)

采用索氏抽提法分別提取棕櫚果肉和棕櫚果仁中的油脂，以氫氧化鉀—甲醇溶液對(duì)油脂進(jìn)行甲酯化處理，用氣相色譜－質(zhì)譜(GC－MS)法分析。從棕櫚果肉和棕櫚仁的油脂中均分離并鑒定了9種脂肪酸，其中棕櫚果肉中飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49．5%，主要有棕櫚酸和硬脂酸，不飽和脂肪酸主要有油酸、亞油酸以及少量的亞麻酸和13，16－二十二碳二烯酸。棕櫚仁中飽和脂肪酸80%以上，其中月桂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到41．5%，肉豆蔻酸和棕櫚酸含量也較高，此外還含有少量的己酸、辛酸、癸酸和硬脂酸，不飽和脂肪酸有油酸和亞油酸。

棕櫚果 棕櫚仁 棕櫚油 脂肪酸 氣相色譜－質(zhì)譜

棕櫚果學(xué)名Elaeis Guineenie，為棕櫚科油棕屬，是熱帶木本油料作物的一種。棕櫚源自非洲，現(xiàn)在主要產(chǎn)于赤道附近的非洲部分地區(qū)、馬來(lái)西亞、印度尼西亞、泰國(guó)等地［1］。油棕是世界上生產(chǎn)效率最高的產(chǎn)油植物［2］。在馬來(lái)西亞，目前每公頃油棕最多可生產(chǎn)大約5噸的油脂，每公頃油棕所生產(chǎn)的油脂比同面積的花生高出5倍。棕櫚油是世界油脂市場(chǎng)的一個(gè)重要組成部分，目前它在世界油脂總產(chǎn)量中的比例超過(guò)30%。棕櫚油總產(chǎn)量和消費(fèi)量已經(jīng)超過(guò)大豆油，居世界首位［3－5］。與其他食用油一樣，棕櫚油更容易被消化、吸收、以及促進(jìn)健康。如今，棕櫚油已在世界上被廣泛用于烹飪和食品制造業(yè)。從報(bào)道的棕櫚油成分看，它的高固體性質(zhì)甘油含量讓食品避免氫化而保持平穩(wěn)，并有效的抗氧化作用，因適合炎熱的氣候而成為糕點(diǎn)和面包廠產(chǎn)品的良好佐料［6－7］。棕櫚仁油在較低的溫度下，固體含量較高，在環(huán)境溫度28℃以下呈半固體狀態(tài)，但溫度提高到30℃時(shí)，固體含量會(huì)迅速下降。具有陡峭的固體含量曲線(xiàn)使得棕櫚仁油非常適合應(yīng)用于糖果業(yè)和各種表面活性劑［8－9］。

脂肪酸組成是評(píng)價(jià)油脂營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一［10－12］。多數(shù)油脂都含有飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)，但三者的比例在不同油脂中差別很大。不飽和脂肪酸具有一定的藥理作用，對(duì)高血壓、心腦血管疾病有一定的療效、具有抗血栓、抗動(dòng)脈硬化、降低膽固醇、預(yù)防冠心病的功效，此外還能促進(jìn)神經(jīng)和大腦細(xì)胞的發(fā)育，防止衰老［13－14］。

基于棕櫚油的廣闊應(yīng)用前景，棕櫚油中各種成分的研究趨于深入，薄海波［15］對(duì)棕櫚果粉分析了4種脂肪酸組分，Choon－Hui Tan等［16］從棕櫚毛油中分析確定了7種脂肪酸組分，劉一軍等［17］對(duì)馬來(lái)西亞棕櫚軟脂、棕櫚油和棕櫚硬脂均分離鑒定了8種脂肪酸甲酯，而新鮮棕櫚果肉和棕櫚果仁中脂肪酸組成未見(jiàn)報(bào)道。為了更好地對(duì)棕櫚果肉和棕櫚仁油脂中的脂肪酸成分進(jìn)行分析和比對(duì)，本文采用索氏抽提器提取棕櫚果肉和棕櫚果仁中的油脂，利用氫氧化鉀—甲醇溶液對(duì)棕櫚果油和棕櫚仁油分別進(jìn)行甲酯化處理后用氣相色譜－質(zhì)譜分析，確定了兩種油脂的脂肪酸組成。

1 材料與方法

1．1 材料與儀器

棕櫚果:產(chǎn)自非洲，由浙江永達(dá)實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司提供;37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)樣:純度為96．9% ～99．9%，Sigma公司;異辛烷、甲醇:色譜純，美國(guó)天地試劑公司;氫氧化鉀:優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心;石油醚、硫酸氫鈉一水:分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國(guó)Agilent 6890N－5975B;真空干燥箱:上海精宏DZF－6020;微型植物粉碎機(jī):天津泰斯特;索氏抽提器:瑞士BUCHI 811;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:瑞士BUCHI R－3。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 樣品制備

棕櫚果在50℃真空干燥箱中減壓干燥4 h，手剝分離果肉和果仁，分別用粉碎機(jī)研磨成粉狀后，過(guò)40目篩備用。

1．2．2 油脂提取

索氏抽提法(參考GB/T 5009．6—2003標(biāo)準(zhǔn))。稱(chēng)取制備好的棕櫚果肉粉和棕櫚仁粉樣品各10．00 g，分別裝入濾紙筒中，加入石油醚150 mL，在40℃恒溫水浴中循環(huán)提取12 h(適時(shí)添加石油醚)，分別得到橙紅色透明萃取液和黃色透明萃取液。萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將石油醚蒸去，分別得到橙紅色澄清油狀物和淺黃色澄清油狀物，即分別為棕櫚果肉油和棕櫚仁油。

1．2．3 脂肪酸甲酯化

稱(chēng)取油脂60 mg左右至具塞試管中，用4 mL異辛烷溶解，加 2 mol/L的 KOH－CH3OH溶液200μL，蓋上玻璃塞猛烈振搖30 s進(jìn)行甲酯化，靜置至澄清，加入1 g Na2HSO4·H2O猛烈振搖以中和氫氧化鉀，鹽沉淀后取上清液待測(cè)定。

1．2．4 GC －MS法定性定量分析

色譜條件為HP－INNOWAX毛細(xì)管色譜柱(30 m ×0．25 μm ×0．25 μm)，程序升溫，初始溫度130℃，保持2 min，以4℃/min升至250℃，保持5 min。進(jìn)樣口溫度220℃，進(jìn)樣量1μL，載氣為高純氦氣，純度≥99．999%，流速1 mL/min。離子源為EI源，電離電壓為70 eV，離子源溫度為230℃，四級(jí)桿溫度為150℃，溶劑延遲3 min，質(zhì)量掃描范圍:50～550 AMU，全掃描方式。各組分分別用NIST05譜庫(kù)進(jìn)行檢索，并參考標(biāo)準(zhǔn)品出峰情況、相關(guān)文獻(xiàn)核對(duì)，進(jìn)行定性。化合物的定量按峰面積歸一化法計(jì)算各峰面積的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與討論

按照1．2．4 GC－MS條件，棕櫚果肉油和棕櫚仁油中脂肪酸的甲酯化萃取液經(jīng)HP－INNOWAX色譜柱分離鑒定了9種脂肪酸，得到其總離子流量圖(TIC)，見(jiàn)圖1和圖2，可以看出棕櫚果肉油脂肪酸甲酯和棕櫚仁油脂肪酸甲酯都達(dá)到很好分離，定性定量分析結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

表1 棕櫚果肉油脂肪酸組成測(cè)定結(jié)果

表2 棕櫚仁油脂肪酸組成測(cè)定結(jié)果

由表1可知，棕櫚果肉油中含5種飽和脂肪酸，占脂肪酸總量的49．6%，其中以棕櫚酸(38．3%)為主，質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的還有硬脂酸(7．4%)，此外是少量的月桂酸、肉豆蔻酸和花生酸;不飽和脂肪酸有4種，占脂肪酸總量的50．4%，其中以油酸(22．95%)為主，亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高，達(dá)到12．5%，還有少量的亞麻酸(0．5%)和13，16－二十二碳二烯酸(1%)。由表2可知棕櫚仁油中則含有7種飽和脂肪酸，占脂肪酸總量的81%，其中月桂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)到41．5%，肉豆蔻酸和棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高，分別為16．7%和11%，辛酸、癸酸和硬脂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)都在4%左右，還有微量己酸存在;不飽和脂肪酸主要是油酸和亞油酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為15．9%和2．8%。

3 結(jié)論

3．1 棕櫚是世界重要的油脂高產(chǎn)作物，棕櫚的含油率為50%左右。棕櫚果肉和棕櫚仁均分離鑒定出9種脂肪酸組分，但種類(lèi)和含量均不同。棕櫚果油中飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸約各占一半，飽和脂肪酸以棕櫚酸(38．3%)為主，不飽和脂肪酸中油酸為單不飽和脂肪酸，占36．6%，幾種多不飽和脂肪酸則含13．9%。棕櫚仁油飽和脂肪酸占80%多，高含量飽和脂肪酸，使其具有穩(wěn)定的性質(zhì)，不容易產(chǎn)生氧化變質(zhì)，單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸分別占15．9%和2．8%。棕櫚仁油的脂肪酸組成與報(bào)道的椰子油非常接近，是最重要的月桂油資源之一。

3．2 和大多數(shù)植物油源一樣，棕櫚果肉油和棕櫚仁油中主要含偶數(shù)碳脂肪酸，但碳鏈長(zhǎng)短不一。棕櫚果油完全由長(zhǎng)碳鏈(碳鏈上碳原子數(shù)大于12)脂肪酸組成，具有降低膽固醇的作用;而棕櫚仁油除長(zhǎng)碳鏈脂肪酸外還含有少量短碳鏈(碳鏈上的碳原子數(shù)小于6)和中碳鏈脂肪酸(碳鏈上碳原子數(shù)為6～12的脂肪酸，主要成分是辛酸和癸酸)，約7．5%。

3．3 亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸是人體必需脂肪酸，因?yàn)槿梭w自身所含有的去飽和酶(acylCoAdesaturase)只催化在△9形成雙鍵，而不能在C10與末端甲基之間形成雙鍵，所以不能合成以上3種多不飽和脂肪酸。棕櫚果肉油含有12．5%亞油酸和0．4%的亞麻酸，棕櫚仁油含有2．8%亞油酸，能為人體有效補(bǔ)充必需脂肪酸。與其他植物油一樣，棕櫚油不含膽固醇，對(duì)于大多數(shù)食品來(lái)說(shuō)，棕櫚油不需要?dú)浠?，因此不?huì)產(chǎn)生反式脂肪酸，不易氧化，而且能抵抗極性組分和環(huán)狀聚合物的形成，是健康的食用油。

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Analysis of Fatty Acid Composition in Oil Palm Fruit by Chromatography－Mass Spectrometry

Shen Danyu Tang Fubin Zhong Donglian Ni Zhanglin Qu Minghua Mo Runhong
(Research Institute of Subtropical Forestry，Chinese Academy of Forestry，Quality Testing Center for Non－wood Forest Products of State Forestry Administration(Hangzhou)，F(xiàn)uyang 311400)

Palm oil and palm kernel oil were extracted by a soxhlet extractor，and esterfied with potassium hydroxide－methanol．The fatty acid compositions were determined by gas chromatography－mass spectrometry．Nine fatty acids were identified and quantified respectively．The relative content of saturated fatty acids from palm oil was 49．5%，and existing forms were mainly palmitic acid and stearic acid．The unsaturated fatty acids were constituted of oleic acid，linoleic acid，linolenic acid and cis－13，16－docosadienoic acid．The relative content of saturated fatty acids from palm kernel oil was more than 80，and lauric acid had the highest content obtained with content of 41．5%among them．The other main compositions were myristic acid，palmitic acid，hexanoic acid，octanoic acid，capric acid and stearic acid．Oleic acid and linoleic acid constituted the unsaturated fatty acids．

oil palm fruit，palm kernel，palm oil，fatty acids，gas chromatography － mass spectrometry

TQ646

A

1003－0174(2012)01－0111－04

中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金(6151)

2011－04－07

沈丹玉，女，1982年出生，實(shí)驗(yàn)師，碩士，食品檢測(cè)技術(shù)通訊作者:湯富彬，男，1971年出生，副研究員，碩士，食品質(zhì)量安全