川藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中有效化學(xué)成分含量比較研究

李新瑩, 李丹丹, 陳瑩, 王雪敏, 袁綠益, 王佳歡

(西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護工程學(xué)院, 四川 成都 610041)

川藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中有效化學(xué)成分含量比較研究

李新瑩, 李丹丹, 陳瑩, 王雪敏, 袁綠益, 王佳歡

(西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護工程學(xué)院, 四川 成都 610041)

目的:比較川藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中有效化學(xué)成分的含量. 方法:以有效化學(xué)成分含量為指標(biāo), 采用紫外分光光度法分別測定油菜籽中酚酸、植酸、硫甙以及原花青素的含量.結(jié)果: 四川產(chǎn)油菜籽中酚酸含量為76.7 mg/g, 植酸含量為55.0 mg/g, 硫甙含量為20.4 μmol/g, 原花青素含量為518.6 μg/g; 西藏產(chǎn)油菜籽中酚酸含量為52.4 mg/g, 植酸含量為76.7 mg/g, 硫甙含量為128.7 μmol/g, 原花青素含量為870.2 μg/g.結(jié)論:四川和西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中有效化學(xué)成分的含量具有較明顯的差異.

油菜籽; 有效化學(xué)成分; 川藏地區(qū)

油菜是產(chǎn)油率最高的油料作物之一[1], 在我國的播種面積和產(chǎn)量已居世界第一位[2]. 川藏地區(qū)作為我國最重要的油菜籽產(chǎn)地, 每年的播種面積占冬種作物的30%以上, 產(chǎn)量可達到300萬噸, 為川藏地區(qū)巨大的食用油需求提供了保障[3].

研究表明, 油菜籽中除了擁有較多的脂類和蛋白質(zhì)等成分外, 還含有一些具有較高生物活性的有效化學(xué)成分, 如酚酸、原花青素、植酸和硫甙等[4-6]. 其中, 酚酸類物質(zhì)具有較強的清除自由基和抗氧化性能, 能快速修復(fù)DNA、抗紫外線輻射, 具有抑菌、延緩衰老、預(yù)防腫瘤和心腦血管疾病等作用[7]; 原花青素是具有很強作用的抗氧化劑和自由基清除劑, 具有抗氧化、保護心血管、抗腫瘤、抗炎等一系列生理保健作用[8]; 植酸在抗癌、抗氧化、抗脂肪肝、降血脂、防腎結(jié)石等方面表現(xiàn)出獨特的生理活性[9]; 硫甙則可阻礙早期癌細胞的生長, 有助于加強人體對癌細胞的抵抗能力, 降低患癌癥的危險[10]. 然而, 從食品安全的角度出發(fā), 油菜籽中的酚酸、原花青素、植酸和硫甙等成分是抗?fàn)I養(yǎng)因子, 長期食用對人體具有毒副作用[11-12].

目前, 關(guān)于川藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中酚酸、植酸、硫甙和原花青素等成分含量分析的研究未見報導(dǎo). 本實驗通過對四川和西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中酚酸、植酸、硫甙和原花青素等有效化學(xué)成分的含量進行比較研究, 以期對不同來源油菜籽中有效化學(xué)成分的含量變化進行有效的掌握, 對該地區(qū)油菜籽的安全食用具有重要意義, 也將為該地區(qū)油菜籽的綜合利用提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

油菜籽, 分別采自四川省中江縣和西藏自治區(qū)拉薩市; 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品, 原花青素標(biāo)準(zhǔn)品, 購自中國食品藥品檢定研究院; 氯化鈀購自成都市科龍化工試劑廠; 植酸購自上海晶純實業(yè)有限公司; 石油醚(60～90), 磷酸,無水碳酸鈉, 鎢酸鈉, 磷鉬酸, 無水乙醇, 三氯化鐵, 磺基水楊酸, 無水硫酸鈉, 鹽酸, 氯化亞錫, 無水磷酸二氫鉀, 鉬酸銨, 硫酸, 羧甲基纖維素鈉, 甲醇, 香草醛, 均為國產(chǎn)分析純.

1.2 儀器

Unicam UV-500 (Thermo electron corporation); Kxs恒溫水浴鍋(上?？莆鲈囼瀮x器廠); Ja2003型電子天平(上

海良平儀器儀表有限公司); DZF-6050 型真空干燥器(上海一恒科技有限公司); RE-3000B旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠); 80-2型電動離心機(常州普天儀器制造有限公司).

1.3 方法

1.3.1 脫脂時間對脫脂效果的影響

稱取一定量的油菜籽研磨后, 采用石油醚為脫脂溶劑, 按1:35的料液比運用索氏提取器進行脫脂. 通過實驗研究確立油菜籽脫油率與時間的關(guān)系, 從而確定油菜籽的最佳脫脂條件.

1.3.2 酚酸含量分析

福林試劑的配置: 分別稱取10 g鎢酸鈉和2 g磷鉬酸, 然后加入85%的磷酸溶液5 mL, 再加入蒸餾水75 mL,加熱回流2h, 冷卻后定容至100 mL, 置于棕色瓶中保存.

Na2CO3溶液的配制: 配置濃度為75 g/L 的Na2CO3水溶液.

最大吸收波長的確定: 將沒食子酸的標(biāo)準(zhǔn)品溶液在400～900 nm 范圍內(nèi)進行紫外波長掃描, 測得紫外全波長圖譜以確定酚酸成分的最大吸收波長.

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制: 準(zhǔn)確稱取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品50 mg, 用蒸餾水溶解并定容至100 mL. 分別吸取上述溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 于50 mL 容量瓶中, 蒸餾水稀釋定容. 然后從得到的濃度為0、10、20、30、40、50μg/mL的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別各取1 mL, 加人蒸餾水5 mL, 1 mL福林試劑和3 mL Na2CO3溶液, 放置2h后在最大吸收波長下測定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值. 以吸光度值為縱坐標(biāo), 沒食子酸濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并進行線性回歸分析.

含量測定: 稱取5 g粉碎過篩后的脫脂油菜籽, 按1:25的料液比加入體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液, 于25℃下超聲提取1h. 然后減壓過濾, 收集提取液, 回收乙醇, 濃縮至干, 加入蒸餾水使之溶解, 于3000 r /min條件下離心30 min, 取上清液, 蒸餾水定容至500 mL. 準(zhǔn)確移取上述溶液1.0 mL, 然后加入5 mL蒸餾水, 1.0 mL福林試劑以及3 mL Na2CO3溶液, 放置2 h 后在最大吸收波長下測定吸光度值, 并通過回歸方程計算油菜籽中酚酸含量.

1.3.3 植酸含量分析

試劑配制: 分別配置100 g/L的硫酸鈉鹽酸溶液; 20 g/L的氯化亞錫鹽酸溶液; 反應(yīng)溶液(分別準(zhǔn)確稱取三氯化鐵0.03 g和磺基水楊酸0.3 g, 加蒸餾水定容至100 mL); 磷化物標(biāo)準(zhǔn)溶液(準(zhǔn)確稱取干燥過的無水磷酸二氫鉀0.04 g, 蒸餾水定容至100mL, 此溶液中磷化氫濃度相當(dāng)于0.1 mg/mL); 磷化物標(biāo)準(zhǔn)使用液(吸取10 mL 上述磷化物標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至100mL, 混勻).

磷化物標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制: 精密吸取磷化物標(biāo)準(zhǔn)使用液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL, 各置于50 mL容量瓶中. 然后依次加入30 mL蒸餾水, 3mol/L的硫酸5.4 mL和 5%的鉬酸銨2.5 mL, 混勻. 再分別向樣品管及標(biāo)準(zhǔn)管中加入0.1 mL的氯化亞錫鹽酸溶液, 并加蒸餾水稀釋至50 mL, 靜置15 min, 在波長680 nm處測吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.

標(biāo)準(zhǔn)植酸的測定: 取0.5 mL標(biāo)準(zhǔn)植酸樣品定容到100 mL, 再取該溶液0.1 mL進行消化, 透明后用容量瓶定容至50 mL, 然后于680 nm 處進行測定, 得到的兩次平行吸光度值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線, 計算得0.1 mL 溶液中含有磷化物27.02 μg, 故所用標(biāo)準(zhǔn)植酸試劑的植酸含量為47. 93%.

最大吸收波長的確定: 將標(biāo)準(zhǔn)植酸溶液在400～900 nm范圍內(nèi)進行紫外波長掃描, 測得紫外全波長圖譜以確定植酸成分的最大吸收波長.

植酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制: 分別準(zhǔn)確移取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL的標(biāo)準(zhǔn)植酸樣品使用液于25 mL 容量瓶中,然后加入8 mL反應(yīng)溶液, 用蒸餾水定容至25 mL. 以蒸餾水為參比, 于最大吸收波長處測定標(biāo)準(zhǔn)植酸樣品使用液的吸光度值, 并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖.

含量測定: 稱取2 g經(jīng)過前處理后的油菜籽加入料液比為1:25的蒸餾水, 調(diào)節(jié)溶液pH值至9, 50℃下超聲提取1 h. 然后離心分離10 min, 移取上清液2 mL于容量瓶中, 用硫酸鈉鹽酸溶液定容至10 mL, 靜置沉淀, 過濾. 取上清濾液3 mL于容量瓶中, 再加入8 mL反應(yīng)溶液, 蒸餾水定容至50 mL. 以蒸餾水為空白, 于最大吸收

波長處測溶液吸光度值, 并通過回歸方程計算油菜籽中植酸含量.

1.3.4 硫甙含量分析

試劑的配置: 0.1%羧甲基纖維素鈉水溶液; 氯化鈀顯色溶液(稱取177 mg 氯化鈀放入燒杯中, 加入6.2%的鹽酸溶液2 mL和蒸餾水20 mL, 加熱溶解后加蒸餾水稀釋至250 mL).

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制: 參考文獻方法[13,14]繪制硫甙標(biāo)準(zhǔn)曲線, 并得到回歸方程.

含量測定: 準(zhǔn)確稱取經(jīng)粉碎過篩后的脫脂油菜籽100 mg于10 mL試管中, 在沸水浴鍋中干蒸10 min, 加入約90℃的熱水8 mL, 再在沸水浴鍋中蒸煮20～40 min, 中間攪動兩次, 取出靜置冷卻后, 用水稀釋至10 mL搖勻. 經(jīng)過濾后取2 mL放入另一帶塞的10 mL比色管中, 并加入0.1%羧甲基纖維素鈉溶液4 mL, 再加入2 mL氯化鈀顯色溶液, 蓋上塞子充分搖勻, 24℃恒溫箱中放置3 h. 使用紫外分光光度儀于最大吸收波長下測定其吸光度值, 以氯化鈀和羧甲基纖維素鈉空白溶液作參比溶液, 通過回歸方程計算油菜籽中硫甙含量.

1.3.5 原花青素含量分析

試劑的配置: 配制質(zhì)量濃度為50 g/L的香草醛甲醇溶液, 然后將50 g/L香草醛甲醇溶液和30%鹽酸溶液按1:1的體積比混合, 配成顯色劑.

最大吸收波長的確定: 將原花青素的標(biāo)準(zhǔn)品溶液在400～900 nm 范圍內(nèi)進行紫外波長掃描, 測得紫外全波長圖譜以確定原花青素的最大吸收波長.

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制: 配制濃度為0.5 mg/mL 的原花青素標(biāo)準(zhǔn)溶液, 再分別移取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液用甲醇定容至50 mL. 各取1 mL (另取1 mL甲醇為空白液), 分別加入5 mL顯色劑, 搖勻, 避光, 靜置30 min后, 在最大吸收波長下測定標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值, 并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線和計算回歸方程.

含量的測定: 稱取5 g粉碎過篩后的脫脂油菜籽, 按1:7的料液比加入體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液, 25℃浸提30 min, 將提取液在3000 r/min條件下離心30 min, 取上清液, 回收乙醇溶液, 濃縮至干再加入甲醇定容至50mL. 取1 mL原花青素提取液, 加5 mL顯色劑, 放置30 min后進行顯色分析, 最大吸收波長下測定吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線和回歸方程計算原花青素含量.

2 結(jié)果與討論

2.1 脫脂時間對脫脂效果的影響

實驗考察了不同脫脂時間對油菜籽脫脂效果的影響, 所得結(jié)果如圖1所示. 由圖1可以看出, 當(dāng)脫脂時間小于6h時, 隨著脫脂時間的延長, 脫油率明顯上升; 當(dāng)脫脂時間在6～10h時, 脫油率增加的趨勢變緩; 10h以后隨著時間的延長, 脫油率不再增加. 由于時間過長不利于脫脂效率的提高, 故確定油菜籽的最佳脫脂條件為: 稱取一定量的油菜籽研磨后, 按1:35的料液比, 采用石油醚為脫脂溶劑用索氏提取器脫脂10 h.

2.2 有效化學(xué)成分含量分析

圖1 油菜籽脫脂效果與時間關(guān)系Fig 1 Effect of extraction time on the deoiling efficiency

2.2.1 酚酸含量分析

采用Folin-Dennis法對油菜籽中酚酸類成分進行分析. 將沒食子酸的標(biāo)準(zhǔn)品溶液在400～900 nm 范圍內(nèi)進行紫外波長掃描, 測得紫外吸收光譜圖(如圖2所示)以確定酚酸類成分的最大吸收波長. 由圖2可以看出, 沒食子酸在750 nm處有最大吸收, 因此確定酚酸類成分的最大吸收波長為750 nm. 然后在750 nm處測定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值, 以吸光度值對沒食子酸濃度進行線性回歸分析, 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(如圖3所示), 擬合得到的回歸方程為: Y=0.0094X-0.0039, R2=0.9985.

使用所得標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程對四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽和西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中酚酸含量進行分析, 得到四川和西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中有效化學(xué)成分含量結(jié)果如表1所示.由表1可以看出, 西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中酚酸含量為52.4 mg/g,四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽中酚酸含量為76.7 mg/g, 四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽中酚酸含量大于西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽.

圖2 沒食子酸紫外可見吸收光譜圖Fig 2 UV–vis spectra of gallic acid

圖3 酚酸成分標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 3 Calibration curve of phenolic acid

2.2.2 植酸含量分析

采用磷鉬藍比色法對油菜籽中植酸類成分進行分析. 所繪制得到的磷化物標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖4所示, 并通過掃描得到的紫外吸收光譜圖可以看出確定植酸的最大吸收波長為500 nm. 然后在500 nm處測定系列植酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值, 以植酸濃度為橫坐標(biāo)(C), 吸光度值為縱坐標(biāo)(Abs), 繪制植酸標(biāo)準(zhǔn)曲線(如圖5所示), 擬合得到的回歸方程為: Y=-0.9836X+0.5929, R2=0.9985.

使用所得標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程對四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽和西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中植酸含量進行分析, 結(jié)果如表1所示. 由表1可以看出, 西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中植酸含量為76.7 mg/g, 四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽中植酸含量為55.0 mg/g,植酸含量為西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽大于四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽.

圖4 磷化物標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 4 Calibration curve of phosphorus

圖5 植酸標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 5 Calibration curve of phytic acid

2.2.3 硫甙含量分析

采用氯化鈀法對油菜籽中硫甙成分進行分析. 在最大吸收波長540 nm處測定硫甙含量, 所得回歸方程為: Y=0.0043X+0.0596, R2=0.999.

使用所得標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程對四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽和西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中硫甙含量進行分析, 結(jié)果如表1所示. 由表1可以看出, 西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中硫甙含量為128.7μmol/g, 四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽中硫甙含量為20.4 μmol/g,四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽中硫甙含量遠小于西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽.

2.2.4 原花青素含量分析

采用香草醛-鹽酸法對油菜籽中原花青素類成分進行分析. 將原花青素標(biāo)準(zhǔn)品溶液在400～900 nm 范圍內(nèi)進行紫外波長掃描, 測得紫外吸收光譜如圖6所示. 由紫外吸收光譜圖可以看出, 原花青素在500 nm處有最大吸收, 因此確定原花青素成分的最大吸收波長為500 nm. 取原花青素對照品溶液使用紫外分光光度儀在500 nm處按照1.3.5所述的操作方法分別得到各濃度對照品溶液的吸光度值, 然后以原花青素溶液濃度為橫坐標(biāo)(C),吸光度值為縱坐標(biāo)(Abs), 繪制原花青素標(biāo)準(zhǔn)曲線(如圖7所示), 回歸方程為: Y=0.027X+0.0073, R2=0.9981.

使用所得標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程對四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽和西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中原花青素含量進行分析, 結(jié)果如表1所示. 由表1可以看出, 西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽中原花青素含量為870.2 μg/g, 四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽中原花青素含量為518.6 μg/g, 四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽中原花青素含量小于西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽.

圖6 原花青素紫外可見吸收光譜圖Fig 6 UV–vis spectra of proanthocyanidin

圖7 原花青素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 7 Calibration curve of proanthocyanidin

表1 不同來源油菜籽中酚酸、植酸、硫甙和原花青素含量測定結(jié)果(n=3)Table 1 Contents of phenolic acid, phytic acid, glucosinolate and proanthocyanidin in rapeseeds produced from Sichuan and Tibet

3 結(jié)論

實驗運用紫外可見分光光度法分別對油菜籽中酚酸、植酸、硫甙以及原花青素等有效化學(xué)成分的含量進行了分析, 并以有效化學(xué)成分含量為指標(biāo), 比較不同來源油菜籽中有效化學(xué)成分含量的差異. 結(jié)果表明, 四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽中酚酸含量大于西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽, 植酸、硫甙和原花青素含量均為西藏地區(qū)產(chǎn)油菜籽大于四川地區(qū)產(chǎn)油菜籽, 且硫甙含量差異較大, 表現(xiàn)出明顯的地域特性. 本實驗研究將為后續(xù)油菜籽制品的安全性評價以及綜合利用研究奠定理論基礎(chǔ).

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Comparison of the active chemical composition in rapeseeds from Sichuan and Tibet

LI Xin-ying, LI Dan-dan, CHEN Ying, WANG Xue-min, YUAN Lu-yi, WANG Jia-huan
(School of Chemistry and Environmental Protection Engineering, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, P.R.C.)

Objective:To conduct a comparative study of the content of active chemicals in rapeseeds produced from Sichuan and Tibet.Methods:The contents of phenolic acids, phytic acids, glucosinolates and proanthocyanidins were identified by UV-vis measurements.Results:The contents of phenolic acid, phytic acid, glucosinolate and proanthocyanidin in rapeseeds from Sichuan province were 76.7 mg/g, 55.0 mg/g, 20.4 μmol/g and 518.6 μg/g, respectively. On the other hand, the contents of phenolic acid, phytic acid, glucosinolate and proanthocyanidin in rapeseeds from Tibet were 52.4 mg/g, 76.7 mg/g, 128.7 μmol/g and 870.2 μg/g, respectively.Conclusion:The study reveals that the contents of phenolic acid, phytic acid, glucosinolate and proanthocyanidin in rapeseeds from Sichuan and Tibet have the regional characteristics.

rapeseed; active chemicals; Sichuan and Tibet

R284; TS229

: A

: 1003-4271(2014)03-0369-06

10.3969/j.issn.1003-4271.2014.03.09

2014-03-02

李新瑩(1984-), 女, 漢族, 成都人, 講師, 博士, 研究方向為天然產(chǎn)物化學(xué), E-mail: lixinying1984@163.com.基金項目：西南民族大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(S201310656081).