不同產(chǎn)地水飛薊籽油理化特性及脂肪酸組成比較

彭 丹，郭 賀，楊嘉盛

河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001

水飛薊又名水飛雉、乳薊，為1～2年生菊科草本植物，具有保肝、降脂、抗炎、抗癌等功能及保健作用[1]。水飛薊原產(chǎn)于北非和地中海地區(qū)，現(xiàn)在世界各國(guó)均有種植，在我國(guó)主要分布于東北、西南、華東、華北等地區(qū)。水飛薊籽中含有大量脂肪、蛋白質(zhì)以及多種天然活性物質(zhì)，水飛薊油已被國(guó)家衛(wèi)生部門(mén)列入新資源食品名錄(2014年第6號(hào))，其中75%以上為不飽和脂肪酸，且比例均衡，是一種極具潛力的油料資源。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)水飛薊資源的利用主要集中于水飛薊素的提取[2]、純化[3-4]及藥理作用[5-6]研究，而對(duì)水飛薊油的開(kāi)發(fā)和利用較少。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，水飛薊油無(wú)明顯亞慢性毒性，無(wú)致突變和致畸作用，具有一定的體外抗氧化活性[7]。我國(guó)水飛薊種植面積迅速擴(kuò)大，受地理?xiàng)l件和氣候因素的影響，不同產(chǎn)地的水飛薊籽會(huì)存在一定的差異。尹兆明等[8]分析了新疆產(chǎn)水飛薊油的脂肪酸組成，朱淑云等[9]對(duì)水飛薊蛋白組分的理化性質(zhì)及功能特性進(jìn)行了研究，王海娜等[10]研究了水飛薊油的氧化穩(wěn)定性，有關(guān)不同產(chǎn)地水飛薊籽油理化特性及脂肪酸組成的研究卻未見(jiàn)報(bào)道。作者以5個(gè)主要產(chǎn)地的水飛薊籽為材料，對(duì)其主要成分及水飛薊籽油理化特性、脂肪酸組成等進(jìn)行了研究，旨在豐富水飛薊籽油的數(shù)據(jù)資源，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、利用水飛薊籽油提供參考。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

水飛薊籽：河北(華北)、黑龍江(東北)、陜西(西北)、廣西(西南)、安徽(華東)。

脂肪酸甲酯標(biāo)樣：美國(guó)Sigma-Aldrich公司；正己烷、四氫呋喃為色譜純；豬胰脂酶為實(shí)驗(yàn)室自制；氫氧化鈉、甲醇、三氟化硼-乙醚(絡(luò)合物)、無(wú)水硫酸鈉、三(羥甲基)氨基甲烷、氯化鈣、膽酸鈉、鹽酸、氫氧化鉀、硫代硫酸鈉、乙醚、異丙醇、冰乙酸、三氯甲烷、鄰苯二甲酸氫鉀、碘化鉀等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-6890 N型氣相色譜分析儀：美國(guó)Agilent公司；Water2695高效液相色譜儀：美國(guó)Water公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海亞榮生化儀器廠；AY120分析天平：北京賽多利科學(xué)儀器有限公司；PF Xi 880/F全自動(dòng)色度測(cè)定儀：南通沃特環(huán)?？萍加邢薰?；K9840自動(dòng)凱氏定氮儀：濟(jì)南海能儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 水飛薊籽基本成分測(cè)定

水分含量參照GB/T 5009.3—2016測(cè)定；灰分含量參照GB/T 5009.4—2016測(cè)定；粗脂肪含量參照GB/T 5009.6—2016測(cè)定；粗蛋白質(zhì)含量參照GB/T 5009.5—2016測(cè)定。

1.3.2 水飛薊籽油的提取

將水飛薊籽干燥后粉碎，稱取一定質(zhì)量的水飛薊籽粉末置于浸提器中，以石油醚為浸提溶劑，料液比1∶3(g/mL)，常溫下浸泡12 h，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收溶劑得到水飛薊籽油，經(jīng)吹干后放入-4 ℃冰箱中保存，備用。

1.3.3 水飛薊籽油理化指標(biāo)測(cè)定

酸值測(cè)定參照GB/T 5009.229—2016；過(guò)氧化值測(cè)定參照GB/T 5009.227—2016；皂化值測(cè)定參照GB/T 5534—2008；色澤測(cè)定參照GB/T 22460—2008；折光系數(shù)測(cè)定參照GB/T 5527—2010；相對(duì)密度測(cè)定參照GB/T 5526—1985。

1.3.4 水飛薊籽油脂肪酸和Sn-2位脂肪酸組成測(cè)定

氣相色譜條件：BPX-70毛細(xì)管柱 (30.0 m×250 μm×0.50 μm)；FID檢測(cè)器溫度300 ℃；進(jìn)樣口溫度250 ℃；分流比30∶1；氫氣流速30 mL/min；空氣流速400 mL/min；氮?dú)饬魉?.0 mL/min；進(jìn)樣量1 μL。

脂肪酸組成分析：油樣先甲酯化，參照GB/T 17363—2008，然后按GB/T 17377—2008測(cè)定。

Sn-2位脂肪酸組成分析[11]：油樣通過(guò)豬胰脂酶水解后進(jìn)行薄層色譜分離，得到甘一酯組分經(jīng)甲酯化處理后進(jìn)行氣相色譜分析。

1.3.5 生育酚含量測(cè)定

參照GB/T 26635—2011及文獻(xiàn)[12]。準(zhǔn)確稱取1.0 g油樣于容量瓶中，用正己烷溶解后定容至10 mL，過(guò)膜，待HPLC分析。HPLC條件：Sun Fire色譜柱(5 μm，4.6 mm×250 mm)；流動(dòng)相為3.85%四氫呋喃的正己烷；流速0.8 mL/min；柱溫30 ℃；熒光檢測(cè)器，激發(fā)波長(zhǎng)290 nm，發(fā)射波長(zhǎng)330 nm。

1.3.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 16.0和Origin 9.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同產(chǎn)地水飛薊籽基本組成成分比較

測(cè)定5個(gè)不同產(chǎn)地水飛薊籽的基本組成成分，并進(jìn)行差異分析和顯著性分析，結(jié)果如表1所示。由表1可知，水飛薊籽除殼皮外，主要成分為粗脂肪和粗蛋白質(zhì)，5個(gè)產(chǎn)地水飛薊籽的粗脂肪、粗蛋白質(zhì)的含量分別為17.33%(黑龍江)～25.54%(陜西)、14.50%(陜西)～19.42%(廣西)，平均值為23.29%和17.21%，變異系數(shù)分別為0.15和0.11，含量最高的比最低的分別高出47.4%、34.0%，各產(chǎn)地間粗脂肪和粗蛋白質(zhì)含量存在極顯著性差異(P<0.01)，這可能與不同地區(qū)土壤、氣候、收獲時(shí)間以及儲(chǔ)藏條件等有關(guān)；5個(gè)產(chǎn)地水飛薊籽的水分含量為5.25%(安徽)～7.59%(黑龍江)，平均值6.65%，變異系數(shù)0.14，其中廣西與河北、黑龍江與陜西的水分含量無(wú)顯著性差異(P>0.05)；相比之下，5個(gè)產(chǎn)地水飛薊籽灰分含量差異性更小，最大值5.39%(安徽)，最小值4.20%(黑龍江)，這與宋寶生等[13]測(cè)得水飛薊籽的灰分含量(4.18%)基本相同。由此可見(jiàn)，產(chǎn)地對(duì)水飛薊籽基本組分有一定的影響，其差異程度依次為粗脂肪>水分>粗蛋白質(zhì)>灰分。

表1 不同產(chǎn)地水飛薊籽的基本組成Table 1 The basic components in the Silybum marianum seed from different regions

注：不同小寫(xiě)字母表示差異極顯著(P<0.01)，表2、表3、表4同。

2.2 水飛薊籽油理化性質(zhì)分析

表2為5個(gè)產(chǎn)地水飛薊籽油理化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果。由表2可知，不同產(chǎn)地水飛薊籽油色澤、折光指數(shù)(1.463 9～1.467 7)無(wú)明顯差異，與大豆油等常見(jiàn)植物油差別不大；而相對(duì)密度為0.903～0.908，略低于大豆油的相對(duì)密度0.919～0.925。5個(gè)產(chǎn)地水飛薊籽油酸值有極顯著差異(P<0.01)，為3.56(陜西)～ 13.18 mg/g(黑龍江)，均大于食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(≤3 mg/g)，這可能與水飛薊籽油的水分含量、存儲(chǔ)條件等有關(guān)；不同產(chǎn)地水飛薊籽油過(guò)氧化值為0.75(陜西)～3.51 mmol/kg(河北)，各產(chǎn)地間也具有極顯著差異(P<0.01)，其中河北水飛薊籽油的過(guò)氧化值明顯高于其他地區(qū)，而陜西水飛薊籽油的酸值和過(guò)氧化值均最小，說(shuō)明該產(chǎn)地水飛薊籽油品質(zhì)較好；皂化值與油脂中脂肪酸分子量有密切關(guān)系，皂化值越大，油脂的脂肪酸分子量越小，對(duì)人體消化吸收越有利，而常見(jiàn)食用植物油皂化值為200 mg/g左右[14]， 5個(gè)地區(qū)水飛薊籽油皂化值均在此范圍內(nèi)，且平均值為189.69 mg/g，其中皂化值最高的為河北(199.25 mg/g)，廣西水飛薊籽油的皂化值最低(184.31 mg/g),根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)推出水飛薊油脂肪酸主要為十八碳脂肪酸(油酸、亞油酸、亞麻酸等)，與所測(cè)得的脂肪酸組成數(shù)據(jù)相符(表3)。5個(gè)產(chǎn)地水飛薊籽油理化特性差異程度依次為過(guò)氧化值>酸值>皂化值>色澤、折光指數(shù)、相對(duì)密度。

2.3 水飛薊籽油脂肪酸成分分析

對(duì)5個(gè)產(chǎn)地水飛薊籽油的全樣和Sn-2位脂肪酸組成及含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

由表3可知，5個(gè)地區(qū)水飛薊籽油中共檢測(cè)出8種脂肪酸，以亞油酸(44.74%～56.93%)、油酸(21.36%～32.75%)、棕櫚酸(8.36%～9.60%)和硬脂酸(4.81%～6.23%)為主，這與文獻(xiàn)[15]測(cè)得脂肪酸種類和含量基本一致。水飛薊籽油中不飽和脂肪酸(UFA)含量占77%以上，多不飽和脂肪酸(PUFA)含量為44.86%～57.16%，其中亞油酸、油酸含量最多，且不同產(chǎn)地的含量有極顯著差異(P<0.01)，陜西的亞油酸含量最高，河北的油酸含量最高，此外還含有少量的亞麻酸(0.12%～0.23%)，這些不飽和脂肪酸具有降低血壓、調(diào)節(jié)血脂、預(yù)防心腦血管疾病等功效；飽和脂肪酸含量為19.68%～21.01%，除常見(jiàn)的棕櫚酸、硬脂酸外，還含有花生酸、山崳酸以及木焦油酸3種長(zhǎng)鏈脂肪酸，且含量較低；5種水飛薊籽油的脂肪酸含量差異程度為油酸>硬脂酸>亞油酸>花生酸>山崳酸>棕櫚酸。

表2 不同產(chǎn)地水飛薊籽油的理化指標(biāo)Table 2 Physicochemical properties of Silybum marianum seed oil from different regions

注：比色槽規(guī)格25.4 mm×20 mm×40 mm。

表3 不同產(chǎn)地水飛薊籽油脂肪酸組成及相對(duì)含量Table 3 Compositions and relative contents of fatty acids in Silybum marianum seed oil from different regions %

進(jìn)一步對(duì)水飛薊籽油Sn-2位脂肪酸組成進(jìn)行分析，從表4可以看出，水飛薊籽油Sn-2位上的脂肪酸主要為油酸(25.52%～42.07%)和亞油酸(57.93%～74.47%)，不飽和脂肪酸占90%以上，廣西水飛薊籽油還含有少量硬脂酸(1.38%)；與全樣脂肪酸(表3)相比，水飛薊籽油Sn-2位上未檢測(cè)出棕櫚酸、亞麻酸、花生酸、山崳酸等脂肪酸，飽和脂肪酸含量明顯下降，平均值從20.26%降低至1.38%，而不飽和脂肪酸，尤其是亞油酸，平均值從51.46%增加到64.67%；經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，不同產(chǎn)地水飛薊籽油Sn-2位的油酸和亞油酸也具有極顯著差異(P<0.01)。

表4 水飛薊籽油Sn-2位脂肪酸組成及相對(duì)含量Table 4 Compositions and relative contents of Sn-2 position fatty acids in the Silybum marianum seed oil %

注：“─”表示未檢測(cè)出。

2.4 水飛薊籽油生育酚組成分析

通過(guò)HPLC對(duì)水飛薊籽油中生育酚含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖1所示。5個(gè)產(chǎn)地水飛薊籽油中均檢測(cè)出α-生育酚，而β-、γ-、δ-生育酚均未檢出，不同產(chǎn)地的α-生育酚含量具有極顯著差異(P<0.01)，α-生育酚含量由多到少排序依次為河北>廣西>安徽>陜西>黑龍江，最大值為563.43 mg/kg，僅低于葵花籽油中α-生育酚的含量[16]，王海娜等[10]也對(duì)水飛薊籽油中生育酚組成進(jìn)行了分析，但由于水飛薊品種、產(chǎn)地以及油脂提取方式等不同，其生育酚組成與本試驗(yàn)結(jié)果有一些差別。

注：不同小寫(xiě)字母表示差異極顯著(P<0.01)。圖1 不同產(chǎn)地水飛薊籽油α-生育酚含量Fig.1 α-tocopherol contents in Silybum marianum seed oil from different regions

3 結(jié)論

對(duì)5個(gè)主要產(chǎn)地水飛薊籽基本成分含量，制得油脂的理化特性、脂肪酸組成及生育酚含量進(jìn)行了比較研究。不同產(chǎn)地水飛薊籽的水分、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)含量差異顯著，其中粗脂肪含量為17.33%～25.54%；水飛薊籽油的理化指標(biāo)中，過(guò)氧化值和酸值差異顯著，其他指標(biāo)如皂化值、色澤、折光指數(shù)等差異較?。凰w薊籽油中共檢出8種脂肪酸，以亞油酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸為主，而Sn-2位脂肪酸主要為油酸、亞油酸，不同產(chǎn)地脂肪酸組成基本一致；5個(gè)地區(qū)水飛薊籽油中α-生育酚含量為466.89～563.43 mg/kg，含量最高的產(chǎn)地為河北。