電子束輻照對桃仁和杏仁脂肪酸的影響研究

商飛飛，陳云堂，范家霖，李向東，謝玉花，楊保安，許　　勃，董威杰，崔　　龍

（1.河南省科學院同位素研究所有限責任公司，河南省核農(nóng)學重點實驗室，河南省輻照加工工程技術(shù)研究中心，河南鄭州450015；2.賀州學院，食品科學與工程技術(shù)研究院，廣西賀州548299；3.河南省林業(yè)廳退耕辦公室，河南鄭州450015）

電子束輻照對桃仁和杏仁脂肪酸的影響研究

商飛飛1，2，陳云堂1，*，范家霖1，李向東3，謝玉花2，楊保安1，許勃1，董威杰1，崔龍1

（1.河南省科學院同位素研究所有限責任公司，河南省核農(nóng)學重點實驗室，河南省輻照加工工程技術(shù)研究中心，河南鄭州450015；2.賀州學院，食品科學與工程技術(shù)研究院，廣西賀州548299；3.河南省林業(yè)廳退耕辦公室，河南鄭州450015）

以杏仁和桃仁為原料，采用0、1、3、5、7 kGy劑量的電子束對樣品進行輻照，分別于輻照后0個月、6個月分析杏仁、桃仁的粗脂肪、脂肪酸組成、酸價和過氧化值，研究電子束輻照對富油中藥材脂肪酸的影響。結(jié)果表明：不同輻照劑量對粗脂肪含量幾乎無影響；酸價、過氧化值隨輻照劑量增加和貯藏時間延長均增加；脂肪酸組成隨輻照劑量增加變化不明顯，但隨貯藏時間延長不飽和脂肪酸總體呈下降趨勢，其中，桃仁貯藏6個月后0 kGy劑量山崳酸未檢出，但輻照樣品均有檢出，桃仁中的亞麻酸輻照后均未檢出。本研究可為富油中藥材電子束輻照加工提供依據(jù)。

電子束輻照，桃仁，杏仁，酸價，過氧化值，脂肪酸

γ射線輻照用于中藥材及中藥飲片滅菌、殺蟲由來已久，由于其在殺蟲、滅菌過程中不產(chǎn)生熱，很好地保留藥效成分，加之低碳高效，因此在中藥領(lǐng)域廣泛應用［1］。近年來，隨著電子加速器設備生產(chǎn)技術(shù)的突破，電子束輻照技術(shù)已成為新興的輻照手段，與γ射線相比電子束輻照加工具有安全、方便、無放射源污染、成本低等眾多的技術(shù)優(yōu)點［2］。因此，被國內(nèi)外公認為是未來藥材、農(nóng)產(chǎn)（食）品輻照技術(shù)的主要應用方向，在中藥材及飲片殺蟲、防霉、降低有毒有害物質(zhì)、提高衛(wèi)生質(zhì)量等方面具有廣闊的應用前景。

杏仁、桃仁均為臨床常用中藥，成分相近、藥理相通，但二者性味歸經(jīng)不同，杏仁鎮(zhèn)咳平喘、降氣化痰，桃仁行淤通經(jīng)［3］。兩者脂肪含量均高達45%左右，且所含不飽和脂肪酸具有抗氧化、抗自由基、抗腫瘤、增強免疫、降低血清膽固醇的作用。但杏仁和桃仁在貯運過程中，容易發(fā)霉、生蟲和泛油，由此導致品質(zhì)降低和蟲霉損失，輻照加工處理是解決該問題的有效手段。不同中藥材對電子束輻照的耐受程度存在較大差別，分類研究并確定出適宜的最佳工藝劑量參數(shù)具有重要意義。本文重點針對杏仁和桃仁的脂肪酸變化，系統(tǒng)地研究了不同劑量電子束輻照以及貯藏時間對粗脂肪、脂肪酸組成、酸價和過氧化值的影響規(guī)律，為電子束輻照加工技術(shù)在杏仁桃仁合理貯藏中的應用提供科學依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

杏仁、桃仁2013年4月購自鄭州市杓袁中藥材市場的鄭州永康藥材行；PE復合包裝袋購于鄭州萬客來食品城。

7.5 MeV、5 kW電子直線加速器由清華大學同方威視技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)；電熱恒溫鼓風干燥箱上海精宏實驗設備有限公司；高速萬能粉碎機天津市泰斯特儀器有限公司；AL204分析天平梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；6890N氣相色譜儀配氫火焰離子檢測器，美國安捷倫公司；HGA-2000空氣發(fā)生器北京匯龍昌?？瀑Q(mào)公司。

1.2實驗方法

1.2.1輻照處理輻照功率0.5 kW，束下速率為134 mm/s。設0、1、3、5、7 kGy 5個不同的輻照劑量（用劑量片跟蹤保證輻照效果），每個劑量3重復，每個樣品400 g；樣品采用PE復合袋進行熱封口包裝。

1.2.2樣品貯藏常溫干庫儲存（濕度35%左右），貯藏期間避免蟲害和鼠害的危害，貯藏6個月進行分析測試。

1.2.3粗脂肪及脂肪酸組成分析委托農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（鄭州）對輻照前后樣品粗脂肪、脂肪酸組成、酸價、過氧化值含量的變化情況進行檢測。

粗脂肪、脂肪酸組成、酸價、過氧化值的含量測定分別按GB/T 14772-2008、GB/T 17377-2008、GB/T 5009.37-2003、GB/T 5009.37-2003測定。

氣相色譜條件：采用安捷倫DB-WAX非極性毛細管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm）；氮氣為載氣，流速1 mL/min，尾吹30 mL/min，空氣流速400 mL/min，氫氣40 mL/min；進樣量1 μL；進樣口溫度：240℃，檢測器溫度：260℃；三階程序升溫：初始溫度90℃，以7℃/min升至190℃保持5 min，再以3℃/min升至215℃保持10 min，最后以20℃/min升至230℃保持5 min。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS16.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，采用Excel繪圖。

2　結(jié)果與分析

2.1電子束輻照對杏仁、桃仁粗脂肪含量的影響

由圖1可知，杏仁和桃仁粗脂肪含量均比較高，分別在48%和44%左右，杏仁粗脂肪含量較桃仁高出約4%。0～7 kGy劑量輻照杏仁，其粗脂肪含量變化不大，在47.91%～49.32%之間，差異不顯著；桃仁輻照后粗脂肪含量略有下降，0～7 kGy劑量輻照桃仁粗脂肪含量在44.15%～45.66%之間變化，其中1 kGy時含量最低但差異不顯著；總之，兩種富油中藥材經(jīng)輻照處理后粗脂肪含量變化不大。

圖1　不同電子束輻照劑量杏仁、桃仁脂肪含量變化Fig.1　Effect of irradiation on fatty contents in almond and semen persicae

2.2電子束輻照對杏仁、桃仁脂肪酸組成的影響

2.2.1電子束輻照對杏仁脂肪酸的影響不同貯藏時間、不同電子束輻照劑量處理杏仁的脂肪酸組成及變化見表1。杏仁脂肪酸主要由油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸組成；輻照后0個月四種主要脂肪酸略有變化，差異不顯著；當貯藏6個月時不同輻照劑量間棕櫚酸、硬脂酸無顯著變化，但輻照組油酸所占百分比較對照組明顯增加，3 kGy劑量高出對照3.8%，其中1、3 kGy劑量差異均達到極顯著水平（p＜0.01）；貯藏6個月，與對照組相比，輻照組亞油酸百分含量顯著降低（p＜0.05），其中3 kGy劑量最低；四種主要脂肪酸組成在貯藏后略有變化，其中棕櫚酸、亞油酸百分比含量增加，油酸降低。

輻照組花生酸百分含量較對照變化不大，與0個月相比，6個月時輻照組花生酸略有下降，不同輻射劑量間差異不顯著；不同劑量輻照處理后和貯藏后二十碳一烯酸百分含量均下降，輻照5 kGy劑量下降趨勢達到差異極顯著（p＜0.01），貯藏6個月各輻照劑量與對照組差異不明顯；山崳酸、二十四碳酸百分含量隨輻照劑量增加呈先下降后升高趨勢，均在5 kGy劑量時含量最低，差異達到極顯著水平，貯藏6個月時山崳酸輻照組較對照明顯下降，差異顯著（p＜0.05）；亞麻酸貯藏6個月，輻照組略有下降但差異不顯著；花生酸、二十碳一烯酸、山崳酸在貯藏6個月后其百分含量較輻照后0個月均減少。

2.2.2電子束輻照對桃仁脂肪酸的影響不同貯藏時間、不同電子束輻照劑量處理桃仁其脂肪酸的組成及變化見表2。由表2可知，桃仁脂肪酸同樣主要由油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸組成；輻照后0個月桃仁四種主要脂肪酸與對照組略有變化、差異不顯著，當貯藏6個月時不同輻照劑量間硬脂酸無顯著變化，但輻照組亞油酸所占百分比較對照組有明顯增加，3 kGy劑量達到22%，達到差異顯著水平（p＜0.05）；在貯藏6個月輻照組油酸百分含量隨輻照劑量增加呈下降趨勢，其中3 kGy劑量最低，較對照差異顯著（p＜0.05）；四種主要脂肪酸組成在貯藏后略有變化，其中棕櫚酸、亞油酸百分比含量增加，油酸略有降低。

表1　不同輻照劑量、不同貯藏時間杏仁脂肪酸的變化Table 1　Effect of irradiation and storage on fatty acid contents in almond

表2　不同輻照劑量、不同貯藏時間桃仁脂肪酸的變化Table 2　Effect of irradiation and storage on fatty acid contents in semen persicae

輻照后，輻照組花生酸百分含量較對照變化不大，但貯藏6個月時輻照組花生酸明顯高于未輻照組，其中3 kGy輻照花生酸含量顯著（p＜0.05）高于未輻照組；輻照處理組貯藏后較未貯藏二十碳一烯酸百分含量均下降；輻照后5 kGy劑量組為0.29%較對照0.42%明顯減少，差異顯著（p＜0.05）；山崳酸輻照后5 kGy劑量組明顯降低，貯藏6個月時對照組未檢出山崳酸；亞麻酸貯藏6個月時，輻照組未檢出亞麻酸，說明輻照后貯藏對桃仁亞麻酸有直接破壞作用，較杏仁明顯；花生酸、二十碳一烯酸、山崳酸在貯藏6個月后其含量所占百分比較輻照后0個月均減少，與杏仁結(jié)果相似。

杏仁、桃仁是富含脂肪的中藥材，脂肪含量占總質(zhì)量的近一半，作為臨床常用中藥材，除藥效成分外其中脂肪酸的生理功能也較為顯著，尤其是不飽和脂肪酸的功能作用也越來越明顯。因此在利用電子束輻照養(yǎng)護桃仁、杏仁時，也需要對兩種藥材脂肪酸組成進行了跟蹤研究。本研究結(jié)果表明，輻照前后油酸百分含量略有下降，亞油酸含量增加；飽和脂肪酸百分含量增加，不飽和脂肪酸含量下降；說明輻照對脂肪酸的組成有一定的影響，但影響不大，不影響脂肪酸的生理功能。

2.3電子束輻照對杏仁、桃仁酸價的影響

脂肪氧化為自由基鏈式反應，有氧環(huán)境能加速其氧化，能夠產(chǎn)生羰基、過氧化物和還原化合物［4］。這些變化對含脂肪較多的杏仁和桃仁的脂肪穩(wěn)定性、脂肪酸的組成有影響。輻照產(chǎn)生的高能射線能夠促進脂肪加速氧化，產(chǎn)生脫羧、脫氫、氫化、氧化等作用［5］，使得脂肪氧化更加不穩(wěn)定。酸價能夠反映游離脂肪酸含量，可直接作為酸敗的指標；過氧化值可作為脂質(zhì)氧化程度的參數(shù)，是不飽和脂肪酸中的雙鍵與空氣中的氧結(jié)合生成產(chǎn)物的量化指標，可用來表明脂質(zhì)發(fā)生一級氧化的程度，因此對富有中藥材的酸價和過氧化值進行測試研究。

由圖2可知，未輻照杏仁貯藏前和貯藏半年后其酸價分別為7、11 mg/g，差異極顯著（p＜0.01），表明貯藏半年可明顯地增加杏仁的酸價；輻照后0個月，輻照組杏仁酸價均有不同程度的增加，其中1 kGy劑量組較對照差異不顯著，3、5、7 kGy劑量組較對照均顯著（p＜0.05）增加；貯藏6個月后，3、5、7 kGy輻照組酸價均低于各對應貯藏0個月時的酸價，其中5 kGy劑量組貯藏6個月時只有8.5 mg/kg，有利于延緩貯藏過程中杏仁的氧化變質(zhì)。

由圖2可知，桃仁酸價在輻照后0個月時各劑量組間變化不大，差異不顯著；各劑量組桃仁酸價在貯藏6個月時均高于0個月的酸價，其中0、1、5、7 kGy劑量組達到差異顯著水平（p＜0.05），只有3 kGy貯藏6個月時略有增加但差異不顯著；綜上可知，3 kGy可以作為杏仁桃仁的最佳輻照劑量。

本研究結(jié)果表明，輻照后的杏仁貯藏期間酸價增加較慢，而且適當?shù)膭┝磕軌蚴剐尤仕醿r不增反降，如3、5、7 kGy劑量輻照杏仁貯藏半年后杏仁酸價較對應劑量（輻照后0個月時）均有不同程度的降低，5 kGy時只有8.5 mg/g，表明貯藏過程中適當電子束輻照劑量對延緩杏仁脂肪的氧化有一定作用。陳銀基等［6］采用3 kGy劑量γ射線處理牛肉肌內(nèi)脂肪酸效果有促進作用。桃仁的研究結(jié)果表明，貯藏時間與輻照能夠使桃仁酸價增高，與多數(shù)文獻［4，6］資料相吻合。

圖2　不同電子束輻照劑量和貯藏時間杏仁、桃仁酸價的變化Fig.2　Effect of irradiation and storage on AV contents in almond and semen persicae

2.4電子束輻照對杏仁、桃仁過氧化值的影響

由圖3可知，貯藏0個月時，杏仁過氧化值隨輻照劑量增加呈先升高后降低的趨勢，5 kGy劑量組最高，為0.033 g/100g；貯藏6個月時，0、1 kGy過氧化值較0個月時略有升高，但3、5、7 kGy過氧化值則迅速增加，因此可知杏仁在貯藏時間過氧化值受劑量影響較大。各劑量組桃仁過氧化值在貯藏6個月時均高于0個月時，與其酸價的變化趨勢相似。由于過氧化值較低，遠低于國標0.38 g/100g的值［7］，符合衛(wèi)生標準的要求，但是其酸價較高，足以表明桃仁杏仁已經(jīng)發(fā)生氧化，可能是由于原材料在選擇時已經(jīng)發(fā)生氧化酸敗所致；程靜等［8］在油脂貯藏過程中過氧化值的變化因素研究中表明過氧化值在氧化酸敗初期呈正增長，在氧化后期由于過氧化物進一步氧化分解為低分子的醛酮，過氧化值反而會降低，這可能是桃仁杏仁過氧化值處于較低水平的主要原因。因此，可不考慮輻照對杏仁桃仁過氧化值的影響。

圖3　不同電子束輻照劑量和貯藏時間杏仁、桃仁過氧化值的變化Fig.3　Effect of irradiation and storage on POV contents in almond and semen persicae

3　結(jié)論

電子束輻照對桃仁和杏仁脂肪酸組成影響不大；電子束不同劑量輻照處理對桃仁和杏仁粗脂肪含量影響不大，差異不明顯；輻照后脂肪酸的組成變化不顯著，但隨貯藏時間延長不飽和脂肪酸總體呈下降趨勢，飽和脂肪酸百分含量增加；油酸百分含量略有下降，亞油酸含量有所增加；酸價、過氧化值隨輻照劑量增加和貯藏時間延長均增加；輻照后的杏仁貯藏期間酸價增加較慢，而且適當?shù)膭┝磕軌蜃屝尤仕醿r不增反降，有利于延緩貯藏過程中桃仁、杏仁酸價的增加；電子束輻照劑量3 kGy時對杏仁貯藏期間的酸價有抑制作用，桃仁酸價在3 kGy時最低。在使用電子束輻照養(yǎng)護時，建議將3 kGy輻照劑量作為杏仁、桃仁的最佳輻照工藝劑量。

［1］劉瓊英，鄺炎華，鄧志群，等.60Co-γ射線輻照中藥材殺蟲滅菌效果及主要有效成分變化的研究［J］.華南農(nóng)業(yè)大學學報，1990，11（3）：76-84.

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［7］GB 19300-2003，烘炒食品衛(wèi)生標準［s］.

［8］程靜，馬文紅.淺談油脂儲藏過程中影響過氧化值變化的因素［J］.糧食與食品工業(yè)，2010，17（6）：18-20.

Influence of electron beam irradiation on fatty acids of semen persicae and semen armeniacae

SHANG Fei-fei1，2，CHEN Yun-tang1，*，F(xiàn)AN Jia-lin1，LI Xiang-dong3，XIE Yu-hua2，YANG Bao-an1，XU Bo1，DONG Wei-jie1，CUI Long1
（1.Isotope Institute Co.，Ltd.，Henan Academy of Science，Henan Key Laboratory of Nuclear Agriculture，Henan Province Irradiation Processing Engineering Technology Research Center，Zhengzhou 450015，China；2.Hezhou university，Institute of food science and engineering technology，Hezhou 548299，China；3.Office of Returning Farmland to Forest，Department of Forestry Henan Province，Zhengzhou 450015，China）

The effects of electron beam irradiation were studied on traditional chinese medicines during oil-rich，with using Semen Armeniacae and Semen Persicae irradiated at 0，1，3，5，7 kGy by electron beam，respectively as raw material，analyzing crude fat，fatty acid value，acid value and peroxide value after 0 and 6 months，respectively.The results showed that the crude fat content was almost not affected by irradiation dose.With the irradiation dose and storage time increasing，acid value and peroxide value increased.Fatty acid value did not change significantly with the increase of irradiation dose.But unsaturated fatty acids declined in generally with the extension of storage time.Benhenic acid of 0 kGy dose was not detected after Semen Persicaer six months，but was detected after irradiation.The linolenic acid in Semen Persicae after irradiation was checked out.This research could provide data support for electron beam irradiation curing of traditional chinese medicines during oil-rich.

electron beam irradiation；semen persicae；semen armeniacae；acid value；peroxide value；fatty acid

TS201.1

A

1002-0306（2015）16-0319-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.16.056

2014－10－13

商飛飛（1986-），男，碩士研究生，研究實習員，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品及食品輻工，E-mail：shangfeifeif@163.com。

陳云堂（1963-），男，本科，研究員，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品及食品輻照加工，E-mail：chyt1015@163.com。

國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201103007）；河南省創(chuàng)新型科技人才隊伍建設工程項目［豫科人事（2009）2號］；河南省重點科技攻關(guān)計劃（132102310271）；鄭州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全輻照控制科技創(chuàng)新團隊（141PCXTD511）。