文冠果油理化特性及组成分析研究

赵 芳 ，李桂华 *，刘振涛，靳晓鹏

（1.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001；2.河南省信阳市电业局，河南 信阳 460000）

文冠果油理化特性及组成分析研究

赵 芳1，李桂华*1，刘振涛2，靳晓鹏1

（1.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001；2.河南省信阳市电业局，河南 信阳 460000）

采用气相色谱、胰脂酶水解法分析了文冠果油脂肪酸组成和Sn-2位脂肪酸分布，油脂脂肪酸组成中不饱和脂肪酸含量接近90%，油酸、亚油酸含量75.5%以上；Sn-2位脂肪酸中不饱和脂肪酸为97%，其中油酸、亚油酸含量较高（95.0%）.高效液相色谱、Rancimat仪测定结果表明：文冠果油中维生素E含量为51.24 mg/100g；氧化稳定性值在110℃时为4.24 h；碘值为111.9 g/100g，为半干性油脂；文冠果仁中粗脂肪含量达62%、粗蛋白为29%以上，是一种珍贵的木本油料.

文冠果油；理化特性；脂肪酸组成；甘三酯结构

0 前言

文冠果为无患子科文冠果属植物，其果实可食用和制油，是我国特有的一种木本油料植物.我国秦岭、淮河以北，内蒙古以南，东起辽宁，西至青海，南至河南及江苏北部均有种植.其栽培面积约5.33万hm2，年产种子在100万kg以上[1-2].

据有关资料报道：文冠果种仁中油脂含量极高，种仁中含油量约60%，少数优良品种的种仁含油量达73%，超过一般的油料植物.文冠果油中不饱和脂肪酸（油酸、亚油酸）达90%以上、饱和脂肪酸低于10%（硬脂酸、山嵛酸7.2%、花生酸6.9%）.文冠果仁的蛋白含量为30%，含有多种人体必需氨基酸.目前，文冠果被国家列为木本燃料油的主要树种，受到人们的高度重视[3-4].

国内有关文冠果籽的选育、油的提取及文冠果籽油GC-MS分析已有报道[3]，但对用超临界CO2提取的我国东北地区文冠果油脂的理化特性、脂肪酸组成及甘三酯结构、维生素E含量和氧化稳定性等的分析国内尚未见报道.本文旨在为我国文冠果种籽油的开发利用，寻求最佳提取工艺提供基础数据.

1 材料与方法

1.1 原料

文冠果籽、文冠果油（超临界CO2方法萃取）：均由哈高科提供.

1.2 试剂

95%乙醇、乙醚、石油醚、氢氧化钾、盐酸、无水碳酸钠、重铬酸钾、邻苯二甲酸氢钾、硫代硫酸钠、碘化钾、三氯甲烷、冰乙酸、三氯化碘、甲醇钠、甲基红、溴甲酚绿、丙酮、甲酸、三羟甲基氨基甲烷、胰脂酶、2'，7'-二氯荧光素、酚酞、氢氧化钠、氧化钙、氯化钠、胆酸钠、阿拉伯胶等试剂为分析纯；正己烷、中性氧化铝、硅胶G等为色谱纯.

1.3 仪器与装置

罗维朋比色仪：型号WSL—1，北京光学仪器厂；气相色谱仪：型号2010，日本岛津公司；气相色谱仪：型号6890N，美国Agilent公司；高压液相色谱仪：型号 LC-10，日本岛津公司；Rancimat：型号743，瑞士万通公司；分析天平：型号BS21OS，北京塞多利斯有限公司.

1.4 分析测定的方法

1.4.1 文冠果种子理化指标分析

文冠果种子纯仁率、仁粗蛋白含量、粗脂肪含量、水分含量分别按GB/T5499-85、GB/T14489.2-2008、GB/2906-1982、GBT/20264-2006方法分析测定.

1.4.2 文冠果油的理化指标分析

文冠果油的水分及可挥发物：按GB5497-85方法测定；色度：按GB/T5525-1985方法测定；折光指数（n20）：按 GB/T5527-1985方法测定；密度（比重法）：按 GB/T5526-1985方法测定；酸价：按 GB/T5530-1998方法测定；碘值：按GB/T5532-1995方法测定；过氧化值按GB/T5538-2005方法测定；皂化值：按GB/T5534-1995方法测定；不皂化物：按GB/T5535.1-2008方法测定.

1.4.3 文冠果油脂肪酸组成分析

1.4.3.1 气相色谱条件

检测器：FID；毛细管柱：BPX—70色谱柱（120m×0.25 mm，0.25μm）；柱温：180℃，检测器温度：230℃，进样口温度：210℃；检测器压力：307.0 kPa；H2流量：47 mL/min，空气流量：399.8mL/min，柱流量：1 mL/min，总流量：24.0 mL/min；分流比：1∶40；进样量：1.2μL.

1.4.3.2 气相色谱分析的方法

定性：根据各脂肪酸标样的保留时间定性.

定量：根据峰面积归一化法定量.

1.4.3.3 三氟化硼（BF3）甲酯化[5]

1.4.4 文冠果油的Sn-2位脂肪酸分布[5]

1.4.5 文冠果油中维生素E含量的分析[5]

色谱柱：安捷伦 SIO柱（250 mm×4.6 mm，5μm）；流动相：正己烷 -异丙醚（90∶10，V/V）；流速：1.5mL/min；柱温：40℃；进样量：5μL；荧光检测器：激发波长298 nm，发射波长325 nm.

准确称取0.3～0.4 g油样置于10 mL容量瓶中，并用正己烷（色谱纯）定容，摇匀后用微量进样器取20μg注入液相色谱仪进行分析.

定性分析：用生育酚标样的保留时间定性.

定量分析：用外标法定量，即根据文冠果油测定的生育酚峰面积，在标准曲线上查其含量.

1.4.6 文冠果油的氧化稳定性测定

采用Rancimat743油脂氧化稳定测定仪测定样品氧化稳定性.其原理为油脂样品在恒温下，以恒定速率向油脂中通干燥空气，油脂中易氧化的物质被氧化成小分子易挥发的酸，挥发的酸被空气带入盛水的电导率测量池中，在线测量电导率，记录电导率对反应时间的变化曲线，对曲线求二阶导数，从而测出样品的诱导时间.

分析条件如下：温度范围：50～220℃，步长设定1℃；加热由20℃至110℃，约45 min；空气范围：7～25 L/h；电导范围：0～500μS/cm.

2 结果与讨论

2.1 文冠果种子分析

将文冠果籽敲破外壳后，用手剥壳得到文冠果仁，再将文冠果仁粉碎得到文冠果仁粉末，按照国标方法分析纯仁率、水分、粗脂肪和粗蛋白含量，文冠果品质如表1所示.

表1 文冠果品质质量

由表1可知：文冠果种子皮壳较多，其纯仁率较低为40.51%；种仁粗脂肪含量达62.63%，粗蛋白达29.29%.表明文冠果仁含油量很高，超过一般油料作物，是难得的高含油的木本油料.

2.2 文冠果油的理化特性指标

将超临界CO2方法提取的文冠果油脂，按国标方法测定理化特性指标，结果如表2所示.

表2 文冠果油理化特性指标

由表2可知，文冠果种子油酸值为11.45mg/g，表明油中游离脂肪酸含量较多，可能是选取的文冠果籽尚未成熟或储存不当而导致酸价较高；过氧化值较高，为9.26mmol/kg，可能是油脂在运输过程中时间较长或储藏不当造成了油脂氧化.因此，若要得到较好品质的文冠果油应选成熟的文冠果，要低温避光储藏；皂化值为185.2mg/g，碘价为111.94 g/100 g，说明不饱和脂肪酸含量较高，属于半干性油.

2.3 文冠果油脂肪酸组成分析

采用1.4.3方法将油样甲酯化后，经气相色谱测定文冠果油的脂肪酸组成，脂肪酸组成成分及含量见图 1、表3.

由表3可以看出文果油脂肪酸主要由油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸、亚麻酸、二十碳烯酸、芥酸、木焦油酸和二十四碳一烯酸等组成，不饱和脂肪酸含量达90%以上，其中油酸、亚油酸含量比例均衡，达75.0%，饱和脂肪酸含量较低，小于10%.另外，文冠果油的脂肪酸还含有一般油脂中不常见的长碳链脂肪酸：芥酸c22∶1、木焦油酸和二十四碳一烯酸，三者之和接近10%.

图1 文冠果油的脂肪酸组成气相色谱

表3 文冠果油脂肪酸成分与含量

2.4 文冠果油Sn-2位脂肪酸分析

采用1.4.4胰脂酶水解方法,测定的文冠果油的 Sn-2位脂肪酸分布，如图2所示，计算出的Sn-2位各不同脂肪酸含量见表4.

表4 文冠果油Sn-2位脂肪酸组成

由表4胰酶水解法测定的文冠果油Sn-2位脂肪酸分布表明：Sn-2位脂肪酸有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸，其中油酸、亚油酸含量在总量95%以上.

图2 文冠果油Sn-2位脂肪酸气相色谱

根据1，3-随机-2-随机分布学说可计算出文冠果油Sn-1、Sn-2、Sn-3位脂肪酸分布，文冠果油Sn-1、Sn-2、Sn-3位脂肪酸分布见表5.

根据公式：

%Sn-XYZ=[（X酸在Sn-1，3位的摩尔分数）（Y酸在Sn-2位的摩尔分数）（Z酸在 Sn-1，3位的摩尔分数）]×10-4

表5 文冠果油Sn-1，Sn-2，Sn-3位脂肪酸分布%

可计算出文冠果油的甘三酯种类与含量，文冠果油的几种主要甘三酯组成和含量见表6.

由表6可知：文冠果油甘三酯组分主要是不饱和脂肪酸甘三酯，即三亚油酸甘三酯（LLL）、三油酸甘三酯（β-OOO）、二亚油酸一油酸甘三酯（β-LLO）和二油酸一亚油酸甘三酯（β-LOO），而三饱和脂肪酸甘三酯（β-PPP）和二饱和一不饱和甘三酯（β-PPO）的含量较少.

表6 几种主要甘三酯组成和含量 %

2.5 文冠果油维生素E含量分析

维生素E是生育酚的混合物，生育酚不但是天然的抗氧化剂，而且具有重要的生理活性功能.试验采用高效液相色谱法测定文冠果油中生育酚的含量，生育酚的含量色谱图见图3，由外标法根据峰面积计算文冠果油的各生育酚含量见表7.

图3 文冠果油维生素E高效液相色谱

表7 文冠果油的各生育酚含量 mg/100g

由表7可以看出文冠果油生育酚总量为51.24mg/100g，主要为α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚,其中γ-生育酚含量较多，占总量的50%以上.

2.6 文冠果油氧化酸败试验

采用Rancimat743油脂氧化酸败仪在110℃时测定文冠果油的氧化稳定性的时间为4.24 h，其氧化诱导期见图4.

图4 文冠果油的氧化诱导期

由图4可知，在110℃时氧化诱导时间为4.24 h，说明文冠果油的氧化稳定性较强，不易氧化.其主要原因是文冠果油不饱和脂肪酸中亚麻酸等多不饱和脂肪酸含量少，维生素E中抗氧化能力较强的γ-生育酚含量较多，除此之外还含有少量的黄酮醇、三萜皂苷等，因此具有较强的抗氧化性.

3 结论

文冠果种子的皮壳较多，纯仁率较低，但果实的种仁粗脂肪、粗蛋白含量较高，超过一般油料作物，是难得的高含油、富含蛋白的木本油料.

文冠果种子油中游离脂肪酸含量较多，要得到较好品质的文冠果实应成熟后采摘；另外，文冠果油皂化值为185.2mg/g，碘价为111.94 g/100g，属于半干性油.

文冠果油脂肪酸组成成分主要有油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸、亚麻酸、二十碳烯酸、芥酸、木焦油酸和二十四碳一烯酸等，不饱和脂肪酸含量达90%以上，其中油酸、亚油酸含量比例均衡，达75.0%，饱和脂肪酸含量较低，小于10%.另外，文冠果油的脂肪酸组成还含有一般油脂中不常见的长碳链脂肪酸，芥酸c22∶1、木焦油酸、二十四碳一烯酸，三者之和接近10%.

由胰酶水解法测定的文冠果油Sn-2位脂肪酸分布表明：文冠果油甘三酯组分主要是不饱和脂肪酸甘三酯，即三亚油酸甘三酯（LLL）、三油酸甘三酯（β-OOO）、二亚油酸一油酸甘三酯（β-LLO）和二油酸一亚油酸甘三酯（β-LOO），而三饱和脂肪酸甘三酯（β-PPP）和二饱和一不饱和甘三酯（β-PPO）的含量很少.

高压液相色谱测定的文冠果油维生素E为51.24 mg/100g，其中γ-生育酚含量较多，占总量的50%以上；Rancimat测定文冠果油在110℃时氧化稳定性的时间为4.24 h，表明文冠果油的氧化稳定性较好，易于储藏.

［1］中国科学院植物研究所.中国经济植物志［M］.北京：科学出版社，1961.

［2］杨生慧，赵子忠.鬼斧神工文冠果［J］.甘肃林业，1998（2）：29.

［3］邓红，孙俊，张媛，等.不同方法提取的文冠果籽油的 GC-MS分析［J］.食品科学，2007，28（8）：68-72.

［4］程文明，李俊.文冠果果壳中脂肪酸成分的研究［J］.安徽医药，2002（4）：5-6.

［5］李桂华.油料油脂检验与分析［M］.北京：化学工业出版社，2006.

STUDY ON PHYSICOCHEMICAL PROPERTIESAND COMPOSITION OF XANTHOCERAS SORBIFOLIA BUNGE OIL

ZHAO Fang1， LIGui-hua1， LIU Zhen-tao2， JIN Xiao-peng1
（1.School of Food Science and Technology， Henan University of Technology， Zhenzhou 450052， China；2.Xinyang Electric Power Bureau of Henan Province， Xinyang 460000， China）

The article analyzed the composition and Sn-2 position fatty acid distribution of Xanthoce sorbifolia Bunge oil by using gas chromatography and pancreas lipase hydrolysis.The fatty acids contained unsaturated fatty acid up to 90%,in which oleic acid and linoleic acid weremore than 75.5%;the Sn-2 position fatty acids contained unsaturated fatty acid 97%,in which oleic acid and linoleic acid were 95%.Through HPLC and Rancimat determ ination,the results showed that the Xanthoce sorbifolia Bunge oil contained vitamin E 51.24 mg/100g;the duration of the oxidation stability at 110℃was 4.24 hours;the iodine value was 111.9 g/100g;and the Xanthoce sorbifolia Bunge oil was sem i-drying oil.The Xanthoce sorbifolia Bunge seed contained crude fat 62%and crude protein above 29%,and is a previouswoody oil plant.

Xanthoce sorbifolia Bunge oil； physicochem ical property； fatty acid composition； triglyceride structure

TS201.2

B

CNKI:41-1378/N.20111220.1501.010

1673-2383(2011)06-0045-05

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20111220.1501.010.html

网络出版时间：2011-12-20 03:01:44PM

2011-07-28

河南省油料产后精深加工资金项目（2069999）

赵芳（1986-），女，河南郑州人，硕士研究生，研究方向为粮食、油脂与植物蛋白工程.

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