黑青稞谷粒中脂肪酸組分分析

◎ 吳 淵，陳 棟，雷冬冬，丁麗娜，阮 暉

（1.浙江方圓檢測集團股份有限公司，浙江 杭州 310018；2.浙江大學(xué) 生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058）

脂肪酸是谷物的重要組分，與谷物品質(zhì)緊密相關(guān)。畢雪等[1]研究發(fā)現(xiàn)，脂肪酸對米飯食味有顯著影響，油酸、亞油酸與大米淀粉形成淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物，使米飯硬度升高、黏度降低。與亞油酸相比，油酸更易與大米淀粉形成復(fù)合物，對大米淀粉糊化特性和米飯揮發(fā)性風(fēng)味化合物的作用更顯著。楊偉軍等[2]研究發(fā)現(xiàn)，脂肪酸使淀粉糊化溫度降低、彈性和咀嚼度值升高、硬度和黏附性值減小，大米淀粉熱性質(zhì)和質(zhì)構(gòu)得到改變。王啟陽等[3]采用多元線性回歸、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量回歸和最小二乘支持向量回歸等算法模型，實現(xiàn)了谷物儲藏過程中脂肪酸含量預(yù)測。邵小龍等[4]總結(jié)了近紅外、嗅覺可視化和電子鼻等新技術(shù)快速檢測谷物中游離脂肪酸的原理和步驟，用于評價谷物儲藏品質(zhì)。王希越等[5]通過基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Gas Chromatograph-Mass Spectrometer， GC-MS）的靶向代謝組學(xué)技術(shù)，分析脂肪酸組成差異，為提升大米品質(zhì)和改善營養(yǎng)價值研究提供參考。

脂肪酸對于谷物食品的營養(yǎng)品質(zhì)和健康屬性起著重要作用，如亞油酸（Linoleic Acid，LA）、共軛亞油酸（Conjugated Linoleic Acid，CLA）、亞麻酸、花生四烯酸（Arachidonic Acid，AA）、二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid，EPA）、二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic Acid，DHA）等，均是功能性食品開發(fā)中的重要原料。谷物及其加工品是功能性脂肪酸的重要來源。王超群等[6]通過氣相色譜結(jié)合主成分分析和聚類分析，建立了裸燕麥指紋圖譜，為充實谷物脂肪酸數(shù)據(jù)庫提供了基礎(chǔ)資料。劉存衛(wèi)等[7]發(fā)現(xiàn)，小麥粉經(jīng)加工處理，脂肪酸含量顯著降低，影響了營養(yǎng)功效，故建議食用全麥粉。馮小磊等[8]發(fā)現(xiàn)，小米中粗脂肪與亞油酸、油酸及α-亞麻酸呈顯著正相關(guān)，營養(yǎng)構(gòu)成比例適宜，富含脂肪酸的小米對優(yōu)化膳食結(jié)構(gòu)具有重要作用。

基于藥食同源理念的食療（Natural Diet Therapy，NDT）對提升健康水平的作用已成為中外共識。青稞（Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.）富含健康功效物質(zhì)如β-葡聚糖、γ-氨基丁酸（GABA）、黃酮和多酚等。γ-氨基丁酸具有安神助眠、防止動脈硬化、降血壓等功效。β-葡聚糖可調(diào)節(jié)免疫力、調(diào)理代謝綜合征等功效。黃酮、多酚等具有顯著抗氧化作用，可全面持久地調(diào)理健康狀態(tài)，是開發(fā)功能性食品的重要源泉。某些青稞品種因富含花色苷而成為彩色青稞，黑青稞是其中的典型代表。目前，人們對青稞中β-葡聚糖、γ-氨基丁酸和多酚類的提取分離、定量測定及功效應(yīng)用方面已開展較多研究，而對青稞特別是黑青稞中脂肪酸的研究開展較少。本研究采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，全面解析黑青稞超臨界CO2萃取物中脂肪酸組分和結(jié)構(gòu)，為黑青稞的高值化開發(fā)提供基礎(chǔ)性資料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑青稞，產(chǎn)于青海省玉樹州；所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SFE-2超臨界CO2萃取儀，美國Applied Separations公司；7890B/7000C GC-MS（配備MassHunter氣質(zhì)工作站），美國Agilent公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 供試品制備

將黑青稞全谷粒置55 ℃烘干，粉碎后過50目篩，取適量黑青稞全谷粒粉，裝入SFE-2超臨界CO2萃取儀所配置的提取釜中，提取條件為萃取壓力30 MPa，萃取溫度40 ℃，提取時間2 h，出口閥溫度105 ℃。用正己烷溶解所收集的萃取液，經(jīng)濃縮、冷凍離心后，進行水解-甲基化處理，具體操作為吸取萃取液500 μL，置于10 mL量瓶中，依次加入乙醚-正己烷（2∶1）2 mL，甲醇2 mL，1 mol·L-1KOH-甲醇溶液2 mL，搖勻后靜置5～10 min，加水定容后，浮在上層的即為脂肪酸甲酯，吸取并過0.22 μm濾膜后用于GC-MS分析。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

將脂肪酸甲酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品加正己烷溶解后，配制成160 μg·mL-1濃度，混勻成為混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液，用0.22 μm濾膜過濾。

1.3.3 儀器條件

（1）GC條件。采用超高惰性氣相色譜柱，型號為Agilent HP-5 ms（30 m×250 μm，0.25 μm）。初始溫度設(shè)定為85 ℃，保持5 min后，以10 ℃·min-1的速率升至200 ℃，保持6 min后，再以10 ℃·min-1的速率升至260 ℃。進樣口溫度設(shè)定為240 ℃；氦氣分流流量速率保持在8 mL·min-1，進樣量1 μL；分流比12∶1。

（2）MS條件。載氣氣體種類為氦氣；離子源為EI，其源溫為260 ℃；電子能量設(shè)定為80 eV，掃描范圍25～800 mAu；溶劑延遲時間設(shè)定為4.0 min；其他參數(shù)均為常規(guī)推薦設(shè)定。各脂肪酸成分的相對含量通過峰面積歸一化值進行確定。

2 結(jié)果與分析

黑青稞超臨界CO2萃取液經(jīng)過水解-甲基化后，其中的脂肪酸組分采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)進行解析。有關(guān)數(shù)據(jù)采用MassHunter軟件處理后，通過NIST 11.L譜庫進行檢索，并與圖1顯示的脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品的出峰時間進行比對，從而確定黑青稞超臨界CO2萃取液中所含脂肪酸組分的種類。

通過GC-MS得到的黑青稞的GC-MS總離子流色譜圖如圖2所示，從中鑒定出8種脂肪酸甲酯，按照峰面積歸一化法進行定量，確定各脂肪酸成分相對含量，見表1。其中，棕櫚油酸占27.42%，亞油酸占60.73%，還有少量的肉豆蔻酸、二十碳三烯酸和芥酸等，不飽和脂肪酸占比超過90%。

表1 黑青稞中脂肪酸鑒定結(jié)果表

3 結(jié)論與討論

高秀蓮等[9]采用GC-MS法分析不同粒色青稞，發(fā)現(xiàn)黑青稞總脂肪含量高于普通青稞，脂肪酸主要成分為亞油酸、油酸、棕櫚酸和亞麻酸，飽和脂肪酸含量低于不飽和脂肪酸?？缀既绲萚10]分析不同生長期的青稞苗，發(fā)現(xiàn)ω-3多不飽和脂肪酸含量為238.00～1 910.00 mg/100 g，并綜合其他營養(yǎng)素測定結(jié)果，認(rèn)為青稞苗粉最佳生長周期為10日齡。

超臨界CO2萃取法具有綠色安全從而充分保持生物活性等優(yōu)點，是獲取高品質(zhì)提取物并進行應(yīng)用的有效途徑。本研究中，黑青稞超臨界CO2萃取物經(jīng)GC-MS分析，鑒定出8種脂肪酸，其中棕櫚油酸占27.42%，亞油酸占60.73%，還有少量的肉豆蔻酸、二十碳三烯酸和芥酸等，不飽和脂肪酸占比超過90%。與之前的研究相比，脂肪酸具體組分比例上有所差異，但總體情況類似，均是不飽和脂肪酸占比顯著超過飽和脂肪酸，故黑青稞可以成為優(yōu)質(zhì)脂肪酸的食品來源，并具備開發(fā)成功能性脂肪酸產(chǎn)品的潛力。采用超臨界CO2萃取技術(shù)制備的黑青稞全谷粒油脂品質(zhì)優(yōu)良，可作為綠色高值化加工途徑將其開發(fā)成健康保健產(chǎn)品。