冷榨與熱榨紫蘇粕營養(yǎng)成分分析

溫 賀 楊 森 趙振新 田恩闊 徐 靜商志偉 余順波 沈 奇 王仙萍 郭 平

(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所1，貴陽 550008 )(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水產(chǎn)研究所2，貴陽 550008)

紫蘇粕是紫蘇籽提油后的副產(chǎn)物，其味芬芳，適口性好，雜質(zhì)很少，不含有硫甙、棉酚等有毒有害物質(zhì)，不飽和脂肪酸含量高，蛋白質(zhì)含量較高，富含纖維素[1-4]。常見的油脂制取方法分為壓榨法和浸出法,壓榨法制油是指借助機(jī)械外力將油脂從油料中擠壓出來的取油方法，按其制油溫度的不同可以分為冷榨和熱榨[5-7]。紫蘇籽制油目前主要采用壓榨法，紫蘇冷榨得到的油脂色澤淺、膠體雜質(zhì)含量低、味道濃郁，但是熱榨紫蘇油香味上比冷榨清新，更易讓人接受，而且熱榨比冷榨出油率高[8，9]。冷榨油料中蛋白質(zhì)的變性和破壞較少，除飼料和加工蛋白食品等用途外，可以作為生產(chǎn)和分離蛋白的原料，利用價值明顯提高[10]。目前冷榨和熱榨后的紫蘇粕營養(yǎng)成分分析鮮見報道。

我國目前紫蘇籽榨油后，有大量的紫蘇粕剩余，未有效利用，造成資源的巨大浪費[11]。本實驗以紫蘇籽為原料，分別取冷榨和熱榨工藝制油后的紫蘇粕，通過檢測不同紫蘇粕的常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸、脂肪酸和部分礦物質(zhì)的組成成分及含量，探討不同制油工藝后紫蘇粕營養(yǎng)成分的變化，明確紫蘇粕的營養(yǎng)成分，以期為紫蘇粕的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

紫蘇籽品種為奇蘇2號，種植在貴州省黔南布衣族苗族自治州長順縣威遠(yuǎn)鎮(zhèn)，收取同一批次種子。

紫蘇籽粕在貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所品質(zhì)分析實驗室使用榨油機(jī)榨油后取得，冷榨紫蘇粕為直接壓榨紫蘇籽制油后的剩余產(chǎn)物。熱榨紫蘇粕為先將紫蘇籽用微電腦烘焙機(jī)120 ℃下烘烤30 min后壓榨紫蘇籽制油后的剩余產(chǎn)物。

高效液相色譜儀(Waters-2695)，馬弗爐(上海實驗12-10)，自動凱氏定氮儀(Foss 2300)，氣象色譜儀(Aglient-7890A)，氨基酸分析儀(SYKAM-S433D)，原子吸收光譜儀(Aglient-240Duo)。

1.2 測定方法

1.2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分的測定

水分采用GB/T 6435—2014中的方法測定，粗蛋白采用GB/T 6432—2018 7.2中的凱氏定氮法，粗脂肪采用GB/T 6433—2006中的規(guī)定的方法，粗纖維采用GB/T 6434—2006過濾法，灰分采用GB/T 6438—2007中的高溫灼燒法。

1.2.2 氨基酸組成及含量的測定

氨基酸參照GB/T 18246—2000中的方法，使用氨基酸分析儀進(jìn)行測定。

1.2.3 脂肪酸的測定

脂肪酸參照GB/T 21514—2008中的方法，使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀和熒光分光光度計進(jìn)行測定。

1.2.4 主要礦質(zhì)元素

鉀、鋅、鐵參照GB/T 13885—2017中的原子吸收光譜法進(jìn)行測定，硒參照GB/T 13883—2008(第一法)氫化物原子熒光光譜法進(jìn)行測定，鉛參照GB/T 13080—2018中的原子吸收光譜法進(jìn)行測定，砷參照GB/T 13079—2006中的氫化物原子熒光光度法進(jìn)行測定，鎘參照GB/T 13082—1991中的方法進(jìn)行測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷榨與熱榨紫蘇粕外觀分析

冷榨與熱榨紫蘇粕外觀見圖1：冷榨紫蘇粕顏色為黑褐色，紫蘇粕顆粒粘在一起，呈現(xiàn)不規(guī)則卷狀、片狀或餅狀。熱榨紫蘇粕顏色比冷榨紫蘇粕顏色淺，為灰色粉末，紫蘇粕顆粒不粘在一起，呈現(xiàn)分散的顆粒狀。二者外觀的差異可能是由于加熱水分散失、蛋白質(zhì)變性和殘油變少的緣故。

a 冷榨紫蘇粕 b 熱榨紫蘇粕圖1 冷榨與熱榨紫蘇粕外觀

2.2 冷榨與熱榨紫蘇粕常規(guī)營養(yǎng)成分分析

冷榨與熱榨紫蘇粕常規(guī)營養(yǎng)成分見表1，由表可知冷榨紫蘇粕的水分、粗脂肪(干基)、粗纖維(干基)、粗蛋白質(zhì)(干基)、粗灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10.78%、16.53%、27.46%、38.47%、5.30%，熱榨紫蘇粕的水分、粗脂肪(干基)、粗纖維(干基)、粗蛋白質(zhì)(干基)、粗灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5.21%、14.87%、26.98%、39.75%、5.83%。冷榨紫蘇粕的水分比熱榨紫蘇粕的水分多5.57%，是由于熱榨烘焙過程中水分有部分散失，使熱榨紫蘇粕水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。在紫蘇粕干物質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，冷榨紫蘇粕的粗脂肪、粗纖維含量比熱榨紫蘇粕的各成分含量高，但是冷榨紫蘇粕的粗蛋白質(zhì)、粗灰分含量稍低于熱榨紫蘇粕，相差不大。冷榨紫蘇粕的粗脂肪含量比熱榨紫蘇粕的高，可能是熱榨出油率較高，使熱榨紫蘇粕的含油量降低。本實驗紫蘇粕的粗脂肪含量偏高，遠(yuǎn)高于常見餅粕的粗脂肪的含量，可能是榨油所用機(jī)械原為普通的榨油機(jī)械，不是專用型的榨油機(jī)，提取油的效率偏低，造成殘油偏高。

表1 冷榨與熱榨紫蘇粕常規(guī)營養(yǎng)成分/%

綜合冷榨和熱榨紫蘇粕的常規(guī)營養(yǎng)成分，紫蘇粕的粗蛋白含量比常見餅粕大豆餅、花生仁餅、菜籽餅低，但其粗蛋白質(zhì)(干基)的含量也達(dá)到35%以上，相對較高，可以滿足提取蛋白或蛋白產(chǎn)品開發(fā)的需求。紫蘇粕的粗脂肪(干基)含量大于14%，遠(yuǎn)高于常見餅粕的粗脂肪的含量，粗脂肪的含量偏高,可能與加工工藝有關(guān)。紫蘇粕中粗纖維(干基)的含量高達(dá)26%以上，遠(yuǎn)高于菜籽餅(11.4%)、花生仁餅(5.9%)和大豆餅(4.8%)。紫蘇粕中粗灰分含量與其他三種常見餅粕粗灰分含量相當(dāng)。因此，紫蘇粕具有高蛋白質(zhì)、高脂肪、高纖維的特性，是一種營養(yǎng)較均衡的物質(zhì)，在食品、新型飼料等產(chǎn)品開發(fā)上具有一定潛力。

表2 冷榨與熱榨紫蘇粕氨基酸組成及含量(干基)/%

2.3 冷榨與熱榨紫蘇粕中氨基酸組成及成分分析

冷榨與熱榨紫蘇粕氨基酸組成及含量見表2，由表可知冷榨與熱榨紫蘇粕氨基酸組成成分相同，共檢測出水解氨基酸共17種，非必需氨基酸有10種，必需氨基酸有7種，色氨酸因酸水解被破壞未檢出。2種紫蘇粕中必需氨基酸含量占氨基酸總量均高于30%，必需氨基酸含量相對較高。必需氨基酸中各氨基酸含量除蛋氨酸含量較少外，其他檢出的氨基酸含量較均衡，營養(yǎng)價值較好。冷榨和熱榨紫蘇粕中非必需氨基酸含量在干基中均高于20%，其中谷氨酸含量最高，其次為精氨酸和天冬氨酸，其他氨基酸除胱氨酸外含量相差不大。谷氨酸作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，具有改善腦細(xì)胞營養(yǎng)及記憶力減退等重要生理作用，精氨酸是身體功能和愈合的基本要素，幫助改善免疫系統(tǒng)健康和抵御疾病的作用，天冬氨酸能調(diào)節(jié)腦和神經(jīng)的代謝功能，在醫(yī)藥，食品和化工等方面有著廣泛的用途。綜合兩種紫蘇粕氨基酸組成和含量分析，紫蘇粕蛋白中的氨基酸種類齊全，總量較高，而且其中必需氨基酸占比大，谷氨酸含量尤其高，其他氨基酸含量相對均衡，營養(yǎng)價值較大。

冷榨紫蘇粕氨基酸總量、必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨酸的含量均比熱榨紫蘇粕的高。從單獨一種氨基酸來看，除纈氨酸和蛋氨酸外，冷榨紫蘇粕各氨基酸的含量均比熱榨紫蘇粕各氨基酸含量高。

2.4 冷榨與熱榨紫蘇粕中脂肪酸組成及成分分析

冷榨與熱榨紫蘇粕中脂肪酸組成及含量見表3，由表可知紫蘇粕中脂肪酸總量較大，種類較少，只檢測出14種脂肪酸，飽和脂肪酸有8種，不飽和脂肪酸有6種，其中包含必需脂肪酸2種。

表3 冷榨與熱榨紫蘇粕中脂肪酸組成及含量/mg/kg

冷榨與熱榨紫蘇粕的飽和脂肪酸含量較低，低于脂肪酸總含量的15%，飽和脂肪酸中棕櫚酸的含量最高，其次為硬脂酸和花生酸，其他飽和脂肪酸的含量比較少。兩種紫蘇粕中不飽和脂肪酸的含量較高，高于脂肪酸總含量的85%，單不飽和脂肪酸有3種為油酸、棕櫚酸、十七碳烯酸，多不飽和脂肪酸也有3種為α-亞麻酸、亞油酸和二十碳二烯酸，其中多不飽和脂肪酸占比較大。必需脂肪酸包括2種為α-亞麻酸和亞油酸。紫蘇粕中棕櫚酸，亞油酸，硬脂酸，油酸，α-亞麻酸的含量都比較高，其中α-亞麻酸為所有脂肪酸中含量最高的，高于脂肪酸總含量的53%，α-亞麻酸為人體必需脂肪酸，為身體提供能量，需從食物中攝取，是參與構(gòu)成人體細(xì)胞膜和組織的成分，可轉(zhuǎn)化成 EPA 和 DHA，在調(diào)節(jié)三高、預(yù)防糖尿病等方面起著非常重要的作用。

熱榨紫蘇粕與冷榨紫蘇粕脂肪酸組成相同，但是大部分熱榨紫蘇粕脂肪酸的含量較冷榨紫蘇粕各脂肪酸的含量有所降低，其中α-亞麻酸、亞油酸、油酸和棕櫚酸降低的較為明顯。紫蘇粕脂肪酸總含量大，不飽和脂肪酸含量高，必需脂肪酸含量也高，其中α-亞麻酸、亞油酸含量尤其豐富，營養(yǎng)價值較大。

2.5 冷榨與熱榨紫蘇粕中部分礦質(zhì)元素及重金屬含量分析

冷榨與熱榨紫蘇粕中部分礦質(zhì)元素及重金屬含量見表4，由表可知紫蘇粕中常量K元素的含量非常豐富，冷榨紫蘇粕中K元素含量比熱榨紫蘇粕低；紫蘇粕中微量元素Fe和Zn的含量一般，且熱榨紫蘇粕二者的含量高于冷榨紫蘇粕二者的含量；紫蘇粕中含有一定量的Se元素，兩種紫蘇粕中硒元素含量相差不大；兩種紫蘇粕中未檢出重金屬元素Cd和Pb，而As的含量熱榨紫蘇粕較高為0.11 mg/kg，冷榨紫蘇粕砷含量為0.09 mg/kg，2種紫蘇粕砷含量均小于食品中砷限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的最低值0.2mg/kg《食品中砷限量標(biāo)準(zhǔn)》，也小于飼料標(biāo)準(zhǔn)中的限值2 mg/kg《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。紫蘇粕具有高鉀、富硒、重金屬不超標(biāo)的特點，可以作為食品和飼料添加劑，進(jìn)行開發(fā)利用。

表4 紫蘇粕中部分礦質(zhì)元素及重金屬含量/mg/kg

3 結(jié)論

兩種紫蘇粕的外觀和顏色不同，冷榨紫蘇粕為黑褐色，片狀；熱榨紫蘇粕為灰色，粉末狀。冷榨和熱榨紫蘇粕所檢測指標(biāo)的組成成分均相同。但冷榨紫蘇粕的水分比熱榨紫蘇粕的水分多5.57%，在紫蘇粕干物質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，冷榨紫蘇粕的粗脂肪、粗纖維含量比熱榨紫蘇粕的各成分含量高，但是冷榨紫蘇粕的粗蛋白質(zhì)、粗灰分含量稍低于熱榨紫蘇粕，相差不大。熱榨紫蘇粕各脂肪酸的含量(除3種脂肪酸外)其他的均較冷榨紫蘇粕各脂肪酸的含量有所降低，其中α-亞麻酸、亞油酸、油酸和棕櫚酸降低的較為明顯。冷榨紫蘇粕氨基酸總量、必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨酸的含量均比熱榨紫蘇粕的高，從單獨一種氨基酸來看，除纈氨酸和蛋氨酸外，冷榨紫蘇粕各氨基酸的含量均比熱榨紫蘇粕各氨基酸含量高。冷榨與熱榨紫蘇粕中部分礦質(zhì)元素含量有一定差異，重金屬含量基本相同。

紫蘇粕具有高蛋白質(zhì)、高脂肪、高纖維的特性；氨基酸種類齊全，總量較高，而且其中必需氨基酸占比大，谷氨酸含量尤其高；不飽和脂肪酸含量高，必需脂肪酸含量也高，其中α-亞麻酸、亞油酸含量尤其豐富；K元素含量高且富硒，重金屬不超標(biāo)。紫蘇粕是一種營養(yǎng)較均衡的物質(zhì)，營養(yǎng)價值較大，在食品、保健品、新型飼料等產(chǎn)品開發(fā)上具有一定潛力。