亚麻籽粒及其油脂特性分析与营养评价

2011-10-09 02:35任海伟唐学慧
食品工业科技 2011年6期
关键词:亚麻酸籽油亚麻

任海伟,李 雪,唐学慧

(兰州理工大学生命科学与工程学院,甘肃兰州730050)

亚麻籽粒及其油脂特性分析与营养评价

任海伟,李 雪,唐学慧

(兰州理工大学生命科学与工程学院,甘肃兰州730050)

分析了亚麻籽油的理化性质和脂肪酸组成及相对含量,同时对亚麻籽粒的营养成分进行评价。结果表明,亚麻籽富含油脂和蛋白质以及矿物元素K、Ca、Mg、P、Fe、Zn等;亚麻籽油中含有16种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸含量达到90%以上,主要为α-亚麻酸53.06%、亚油酸16.22%和油酸20.18%;亚麻籽油VE含量达到55g/100g。亚麻籽油具有较高的营养价值,作为特种营养食用油脂具有广阔的开发前景。

亚麻,营养成分,理化性质,脂肪酸组成

亚麻(Linum ustitatissimum L.)又名胡麻,是亚麻科(Linaceae)亚麻属(Linum)的一年生草本植物,分为油用、纤维用和油纤兼用三种。《土方记》中记载:“亚麻籽可榨油、油色青绿,燃灯甚明,入蔬香美,皮可织布,秸可作薪,饼可肥田”。我国油用亚麻每年的栽培面积约57万公顷,年产量62万t左右,主要分布在我国西北、华北高寒地区,以甘肃、山西、内蒙古、新疆四省区产量最大[1]。亚麻籽(flaxseed)是亚麻的种子,呈扁卵形,稍有钩形,主要含有脂肪、蛋白质和糖类等营养物质,在医药方面具有养血祛风、润燥通便的功效。近年来研究发现,亚麻籽含有丰富的α-亚麻酸和亚油酸,被称为“必需脂肪酸的宝库”,具有降血脂、降血压、增强免疫力、提高记忆力等诸多保健作用[2]。本文系统地研究了亚麻籽的营养成分及其含量,并对其油脂的理化指标及脂肪酸组成进行了分析,为亚麻资源的开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

亚麻籽(永昌红胡麻品种) 市售,颗粒饱满,无霉变,除杂后自然风干,装袋封口,低温储存以备用;正己烷、甲醇等试剂 均为分析纯。

SPS202F型电子天平 美国奥豪斯;PE5100原子吸收分光光度计 美国PE公司;Waters600高效液相色谱仪 Waters公司;GC2010气相色谱仪和Gcsolution工作站 日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 亚麻籽粒物理特征分析 容重测定参照GB/T5598-1985;千粒重测定参照GB/T5519-1988,测定5次取平均值。

1.2.2 亚麻籽粒营养成分分析 粗蛋白测定参照GB/T5009.5-2003;粗纤维测定参照GB/T5009.10-2003;水分测定参照GB/T5009.3-2003;灰分测定参照GB/T5009.4-2003;总糖测定采用铁氰化钾滴定法,测定3次取平均值;矿物元素测定参照 GB/T5009.87-2003、GB/T5009.93-2003。

1.2.3 亚麻籽油的提取及脂肪含量测定 参照GB/T5512-85索氏抽提法。将索氏提取器洗净烘干,脂肪烧瓶105±2℃干燥至恒重。将预处理好的亚麻籽粉20.000g(全籽)装入滤纸筒,置于索氏抽提器内,加入正己烷后水浴加热回流提取12h。抽提至抽提管内的溶剂用玻璃片检查(点滴实验)无油迹为提取终点。回收溶剂得到淡黄色亚麻籽油,带有特殊芳香,充氮气低温密闭保存。

表1 亚麻籽的营养成分(g/100g干基)

1.2.4 亚麻籽油理化常数的测定 酸价测定参照GB/T5530-2005;过氧化值测定参照 GB/T5538-2005;皂化值测定参照GB/T5534-1995;折光指数测定参照GB/T5527-85;比重测定参照GB/T5526-85;碘值测定参照GB/T5532-1995,测定3次取平均值。1.2.5 亚麻籽油脂肪酸成分的测定 脂肪酸甲酯化参照文献[3]并略作改动。取0.35g亚麻籽油于50mL试管中,加入4mL 0.5mol/L KOH-甲醇溶液,60℃水浴加热至油珠完全溶解(约30min),冷却后加入25%BF3甲醇溶液5mL,60℃水浴酯化20min,冷却后加入2mL正己烷,摇匀,加入2mL饱和NaCl溶液摇匀,静置,取上层溶液(正己烷层)进行色谱分析。

GC色谱条件:色谱柱Restek@-1MS毛细管柱(30mm×0.25mm ID,膜厚0.25μm);载气:N2(纯度99.999%);采用程序升温:100℃ (2min)-160℃(4℃/min,2min)-250℃(4℃/min,10min);检测器(FID)温度340℃,每次进样1μL,分流比1∶100;柱流速:1.2mL/min。采用面积归一化法计算亚麻籽油中各脂肪酸的相对含量。

1.2.6 亚麻籽油VE含量的测定 采用GB/T5009.82-2003中HPLC法。HPLC色谱操作条件为:流动相:CH3OH∶H2O=98∶2(v/v),临用前脱气;色谱柱:G18反相柱,预柱:ultrasphereODS 10μm(4mm ×4.5cm);分 析 柱:ultrasphereODS 5μm(4.6mm ×25cm);检测器为紫外检测器,波长:300nm,量程0.02;进样量:20μL;流速:1.7mL/min;泵 LC-10ATVP;自动进样器 SIL-10ADVP;柱箱温38℃,CTO-ADVP。

在相同的色谱条件下用标准VE色谱峰的保留时间进行定性分析,根据色谱图求出某种维生素峰面积与内标物面积的比值进行定量分析,样品以脱醛后的无水乙醇溶解。

2 结果与分析

2.1 亚麻籽粒的物理特征

成熟的亚麻籽粒呈扁卵形,长(4.29±0.19)mm,宽(2.23±0.16)mm,厚(0.86±0.06)mm;容重为(585.62±26.67)g/L,含壳率46.28% ±3.25%,含仁率54.39% ±4.03%,千粒重(6.79±1.32)g。

2.2 亚麻籽的营养成分分析

对亚麻籽粒营养成分分析(表1)可知,亚麻籽中脂肪含量达到43.58%,高于大豆的脂肪含量18%~22%,适合作为油料资源;亚麻籽中蛋白含量达到20%以上,可以作为植物蛋白产品的原料。

2.3 亚麻籽的微量元素含量

亚麻籽中含有丰富的人体必需的矿物质和微量元素,如钾、钙、镁、磷、铁、锌、硒等,含量虽少但作用非常重要,如电荷载体、传递神经脉冲信息、酶的催化中心和骨骼结构元素及免疫系统调节作用等。其中钾含量最高,比高钾食物橙子、花生仁、虾米中的含量还高,钾与维持人体正常血压有关。

表2 亚麻籽的微量元素含量(mg/100g干基)

2.4 亚麻籽油的感官及理化指标

亚麻籽油是一种风味独特、芳香浓郁、油质清澈的食用油脂,其理化指标测定见表3。碘价是反映油脂不饱和程度的一个指标。碘价越高,说明油脂中不饱和脂肪酸的含量越大,油脂越易氧化酸败,这也是影响油脂产品贮藏和货架期的主要问题。亚麻籽油的碘值为203.65gI2/100g,表明亚麻籽油中不饱和脂肪酸含量较高。另外,折光指数较高,一定程度上也说明亚麻籽油不饱和程度较高,因为折光率随碳链的增长和不饱和度的增加而增加。

表3 亚麻籽油的理化指标

2.5 亚麻籽油的脂肪酸组成成分

由图1和表4可知,亚麻籽油的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主,含量占脂肪酸总量的90.59%,其中以α-亚麻酸含量最高,达到53.06%,其次是油酸(含量为20.18%)和亚油酸(含量为16.22%);饱和脂肪酸含量约为9.40%,主要由硬脂酸(3.27%)和棕榈酸(5.83%)组成。

图1 亚麻籽油气相色谱图

α-亚麻酸为n-3系人体必需脂肪酸,在体内可转化为EPA和DHA,后两者都是组成神经细胞膜的重要成分,具有增强记忆,促进胎儿和婴儿的脑生长发育,改善和维持视力,提高免疫力,预防脑血栓和心肌梗塞等生理功能[4],其保健作用和鱼油相似,故被称为“高山上的深海鱼油”[5]。油酸在降低血清低密度脂蛋白胆固醇LAL的同时,还会升高高密度脂蛋白胆固醇HDL,促进脂质的正常代谢,有安全脂肪酸之称。陈梅芳等[6]人研究发现油酸具有明显的延缓动脉粥样硬化形成的作用,对防治冠心病有益。n-6系亚油酸也是人体重要的必需脂肪酸,对心脑血管患者即高血脂病的预防和治疗,特别是在消退动脉粥样硬化病和抗血栓形成方面有极好的疗效。

现代人们膳食结构中n-6∶n-3型脂肪酸的比例严重失调,ω-3脂肪酸的严重缺乏,使体内脂肪酸代谢失衡,肌体长期处于亚健康状态,导致肥胖症、心血管疾病等多种诱发疾病,而亚麻籽油作为一种富含n-3不饱和脂肪酸的功能性油脂,具有特殊的营养药疗功效;同时亚麻籽油作为绿色天然资源,没有深海鱼油中面临的有害物质富集、恼人的鱼腥味等问题,因此亚麻籽是开发补充n-3不饱和脂肪酸的最经济资源,具有很好的开发应用前景。

表4 亚麻籽油的脂肪酸组成及含量

2.6 亚麻籽油维生素E含量及组成

从HPLC谱图(图2)可看出,亚麻籽油中含有丰富的维生素E,含量达55g/100g,并且只检测到VE同系物之中的 α-VE、δ-VE、γ-VE3种VE成分,β-VE没有检出。3者峰面积的大小依次是γ-VE>α-VE>δ-VE,其中γ-VE的含量达到93.86%,远高于其他2种。VE是天然抗氧化剂,VE在一定程度上可以使α-亚麻酸和亚麻籽油中的自由基转变为非活性或较为稳定的化合物,中止自动氧化反应,使油脂的氧化减少,同时也是一种强有效的自由基清除剂,具有延缓衰老和抗氧化的作用[7]。

图2 亚麻籽油VE的HPLC图谱

3 结论

3.1 亚麻籽全粒含油率达43.58%,蛋白含量为20%以上,富含多种矿物元素,表明亚麻籽可作为一种良好的油脂资源和蛋白资源。亚麻籽油风味独特、芳香浓郁、亮黄透明,VE含量较高,并且亚麻籽油营养价值与鱼油相似,是一种优质的营养保健特种食用油。

3.2 亚麻籽油的碘值为203.65gI2/100g,表明亚麻籽油的脂肪酸组成中含有大量的不饱和双键,经分析得出亚麻籽油中不饱和脂肪酸含量达到90%以上,其中 α-亚麻酸 53.06%、油酸 20.18%、亚油酸16.22%,所以亚麻籽油在加工、贮存、运输和加热过程中应注意防止其氧化、酸败,造成营养成分损失。

[1]赵利,党占海,张建平.甘肃胡麻地方品种种质资源品质分析[J].中国粮油作物学报,2006,28(3):282-286.

[2]王常青,任海伟,张国华.亚麻籽油精炼过程中脂肪酸和VE的变化分析[J].中国油脂,2008,33(3):14-16.

[3]李高阳,丁霄霖.亚麻籽油中脂肪酸成分的GC-MC分析[J].食品与机械,2005,21(5):30-32.

[4]王明霞,黄凤洪,刘昌盛,等.天然抗氧化剂对α-亚麻酸的抗氧化效果研究[J].中国油料作物学报,2007,29(4):466-469.

[5]Bruggen P C,Duchateau G S M J E,Mooren M M W,et al.Precision of low trans fatty acid level determ-ination in refined oils,results of a collaborative capillary gas-lipid chromatography study[J].J Am Oil Chem Soc,1998,75:483-488.

[6]陈梅芳,顾景范,孙明堂,等.茶油延缓动脉粥样硬化形成及其机理的探讨[J].营养学报,1996,18(1):13-19.

[7]Oomah B D,Mazza G.Bioactive components of flaxseed:occurrence and health benefits[M].In F Shahidi,& C T Ho(Eds),Pytochemicalsand PytopharmaceuticalsChampaign:AOCS Press,2000:105-120.

Characteristic analysis and nutrition evaluation of flaxseed and its oil

REN Hai-wei,LI Xue,TANG Xue-hui
(College of Life Science and Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou 730050,China)

The physicochemical properties and fatty acid composition in flaxseed oil were determined by chemical analysis methods,the nutrition composition of the flaxseed was also detected.The result showed that:the flaxseed was rich in oil,protein and minerals,such as K,Ca,Mg,P,Fe,Zn.Sixteen kinds of fatty acid were determined,αlinolenicacid(53.06%),linoleic acid(16.22%)and oleic acid(20.18%)were the main unsaturation fatty acid.The content of tocopherol was over 55g/100g.The results demonstrated that the flaxseed oil had high nutritional value and a wide developing potentiality as oil resources.

flaxseed;nutrition components;physicochemical properties;fatty acid composition

TS225.1+1

A

1002-0306(2011)06-0143-03

2010-04-21

任海伟(1983-),男,助教,研究方向:食品科学。

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