蔡红燕,齐玉堂,刘 英*
(武汉工业学院食品科学与工程学院, 湖北 武汉 430023)
燕麦油理化性质及成分分析
蔡红燕,齐玉堂,刘 英*
(武汉工业学院食品科学与工程学院, 湖北 武汉 430023)
采用溶剂浸提法提取燕麦油,并将其精制。测定燕麦粗油VE和磷脂的含量,以及精制前后燕麦油的理化性质及脂肪酸组成,探讨精制对燕麦油理化性质及成分的影响。结果表明:燕麦粗油中VE含量为 142.8mg/kg,磷脂含量为14.159mg/g。燕麦油具有燕麦香味,折射率n20约为1.47,比重约为0.92,碘值约为100g I2/100g,皂化值接近190mg KOH/g,不皂化物含量约为1%。精制后的燕麦油品质得到改善,各项指标均达到了食用植物油的质量要求。精制后,不饱和脂肪酸的含量增加了1.96%。燕麦油可作为一种富含不饱和脂肪酸的功能性植物油。关键词:燕麦油;理化性质;脂肪酸组成;磷脂
燕麦不属于油料作物,但与其他谷物相比,其脂肪含量居于首位,平均含量达到了7%[1]。燕麦脂肪属于优质脂肪酸,其中棕榈酸、油酸和亚油酸占总脂肪酸的含量95%以上[2-4]。燕麦脂肪中含有多种抗氧化成分,它们不仅可以提高燕麦油脂抗氧化酸败的能力,延长燕麦油的储存稳定性[5],还可以清除自由基,延缓衰老。燕麦脂质具有独特的理化功能特性,在化妆品和面部保养品、食品、药物中具有很大的应用潜力。它既是一种很好的食品乳化剂,又是口服药物和局部用药的载体[6]。目前发表的文献中,主要是关于燕麦麸油的研究。部分学者[7-9]研究了燕麦麸油的超临界CO2萃取工艺;任清等[10]研究了燕麦麸油的提取及精制工艺;Erazo-Castrejó n等[11]研究了燕麦麸油在面包中的应用。本实验以燕麦全籽粒为原料,以正己烷为溶剂提取燕麦油,并将其精制,测定了燕麦粗油的磷脂含量和VE含量,以及精制前后燕麦油的理化性质和脂肪酸组成,探讨精制对燕麦油理化性质及成分的影响,为燕麦油的加工和利用提供理论依据,同时为燕麦的综合利用提供参考。
1.1 材料与仪器燕麦(粗脂肪含量为8.76%) 河北张家口市农科院。乙醚、正己烷、氢氧化钾、盐酸、浓硫酸、硫酸铜、冰醋酸、钼酸钠等试剂均为分析纯。
7890A 气相色谱仪、1100高效液相色谱仪 美国Agilent公司;RE52CS型旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;LD5-10型低速离心机 北京医用离心机厂;WAY-J 型阿贝折光仪 新天精密仪器公司;SHZ-D(Ⅲ)型循环水式真空泵 巩义市英峪予华仪器厂;DZF-6020型真空干燥箱 上海精密试验设备有限公司。
1.2 方法
1.2.1 燕麦油的提取与精制
燕麦油的提取: 燕麦→ 清理→破碎(2mm筛)→溶剂浸提(正己烷)→离心(4000r/min)→旋转蒸发→ 净化除杂(除淀粉)→燕麦粗油
燕麦油的精制:脱胶:将燕麦粗油加热至75℃,加入油重3%的同温去离子水,搅拌5min,75℃保温40min,冷却至室温,4℃冷藏静置12h,离心后得脱胶燕麦油。
脱酸:将脱胶燕麦油搅拌,加入适量浓度的碱液,搅拌20 min,升温至55℃, 静置30 min,冷却至室温,4℃冷藏静置12h,离心,收集脱酸燕麦油。
将脱酸燕麦油加热至85℃水洗直至中性,水洗后得到的燕麦油真空干燥,即得到精制燕麦油。
1.2.2 燕麦油中VE含量的测定[12]
参照NY/T 1598-2008《食用植物油中维生素E分组和含量的测定》,用高效液相色谱测定燕麦粗油中VE的含量。
高效液相色谱条件:色谱柱:Nova-pak C18(3.9mm×150mm,4μm);流动相:甲醇-水(95:5,V/V);流速:1mL/min;柱温:30℃;进样量:20μL;紫外检测波长:300nm。
1.2.3 燕麦油中磷脂含量的测定[13]
采用钼蓝比色法,将燕麦粗油加氧化锌高温灼烧,使有机磷转变为无机磷,即以磷酸盐的形式留存在灰分中。加酸溶解灰分,使生成的磷酸根离子与钼酸钠作用生成磷钼酸钠,遇硫酸联氨被还原成蓝色的络合物钼蓝。产生蓝色深度与磷的含量呈正比。将被测液与磷标准液在相同条件下比色定量。将磷的含量乘以适当的换算系数,即得磷脂含量。
1.2.4 主要理化性质指标的测定
粗脂肪:GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定中文名称》;相对密度:GB/T5009.2—2003《食品的相对密度的测定》密度瓶法;折光指数:GB 5527—1985《植物油脂检验 折光指数测定法》;透明度、气味的鉴定参照GB/T 5525—2008《植物油脂 透明度、气味、滋味鉴定法》;色泽:GB/T 22460—2008《动植物油脂 罗维朋色泽的测定》;酸值:GB/T 5530—2005《动植物油脂 酸值和酸度的测定》;皂化值:GB/T 5534—2008《动植物油脂 皂化值的测定》;碘值:GB/T 5532—2008《动植物油脂 碘值的测定》;过氧化值(POV):GB/T 5538—2005《动植物油脂 过氧化值测定》;不皂化物:GB/T 5535.2—2008《动植物油脂 不皂化物测定》。
1.2.5 燕麦油脂肪酸组成分析[14]
采用三氟化硼催化甲酯化法将燕麦粗油和燕麦精制油进行甲酯化,再通过气相色谱分析。根据各脂肪酸标样的保留时间与未知样比较,来确定脂肪酸的组成,同时根据峰面积以归一化法计算各脂肪酸的相对含量。气相色谱条件:
色谱柱:DB-23 石英毛细柱(30m×0.32mm,0.25μm);柱温:180℃;升温程序:以3℃/min升至220℃,保持5min;压力20.3psi;进样口温度250℃;检测器温度280℃。
2.1 燕麦油VE含量
燕麦粗油中VE含量为142.8mg/kg。VE具有一定得抗氧化性,能够防止油脂的氧化酸败,对动脉硬化、冠心病、脑血栓等均有良好的医疗效果[15],精炼过程中要尽量保留。
2.2 燕麦油磷脂含量
油脂中磷脂的存在会使油色深暗、浑浊,影响油品质量和油脂深度加工,在精制过程中应该去除。磷脂是生物体细胞生物膜重要组成部份、具有防动脉硬化、降低血清胆固醇含量、提高肝功能能、改善神经等多项功能[16]。此外,磷脂还是良好的乳化剂、分散剂、吸湿剂。燕麦粗油的磷脂含量为14.159mg/g,与其他植物毛油相比(表1),其磷脂含量较高。由于磷脂具有多项功能,应在精制过程中回收磷脂。
表1 各种植物毛油的磷脂含量Table 1 Phospholipid content of different vegetable oils
2.3 燕麦油理化性质
油脂脱胶可以除掉以磷脂为主以及与磷脂结合在一起的蛋白质、黏液质、糖基甘油二酯;脱酸可以脱去绝大部分游离脂肪酸,生成的钠皂还可以吸附色素、悬浮固体杂质等物质,所以燕麦油的精制有助于燕麦油品质的提高。由表2可以看出,燕麦油具有燕麦香味,折射率约为1.47,比重约为0.92,碘值约为100g I2/100g,皂化值接近190mg KOH/g,不皂化物含量约为1%。精制后,燕麦油的色泽、透明度和气味都有所改善;折射率和比重略有提高。其中,折射率升高了0.088%,比重和密度均提高了0.152%,说明精制后燕麦油杂质含量降低,纯度提高。燕麦油的皂化值从185.42mg KOH/g上升到188.38mg KOH/g,升高了1.6%,反映了精制后燕麦油脂肪酸的平均分子质量有所降低。燕麦粗油的不皂化物含量为1.1%,经过精制后,不皂化物含量为0.9%,下降了18.18%,这主要是由于精制过程中损失了一定量的维生素、色素等不皂化物。燕麦油精制后,碘值升高了2.41%,表明燕麦精制油的不饱和脂肪酸含量要略高于燕麦粗油。精制后的燕麦油,酸值降低了95.1%,是因为在精制脱酸的过程中加入一定量的碱液而中和了绝大部分游离脂肪酸的结果。由于精制过程中加热等因素的影响,过氧化物含量增加,燕麦油的过氧化值升高了近1倍,精制过程中应尽量控制过氧化值的升高。精制后,燕麦油的各项理化指标均符合食用植物油[18]的质量要求。
2.4 燕麦油脂肪酸组成
表3 燕麦油脂肪酸组成Table 3 Fatty acid composition of oat oil %
将燕麦粗油和燕麦精制油甲酯化后,经气相色谱分析,共检测出9种主要脂肪酸。由表3可以看出,燕麦油中不饱和脂肪酸含量在80%以上,说明燕麦油是一种富含多不饱和脂肪酸的植物油,具有较高的营养价值。
表4 燕麦油与食用油脂不饱和脂肪酸含量Table 4 Unsaturated fatty acid composition oat oil and edible oils%
燕麦油中的不饱和脂肪酸含量最高的是油酸,接近50%。油酸是单不饱和脂肪酸,氧化稳定性较多不饱和脂肪酸强,它能降低低密度脂蛋白胆固醇而不降低对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇,可以预防动脉硬化,降低冠心病(CHD)的死亡率[19]。由表4 可以看出燕麦油的油酸含量明显高于表中其他植物油脂,可见燕麦油是一种高油酸含量的植物油新资源。除油酸外,燕麦油中还含有30%以上的亚油酸和0.7%的亚麻酸。亚油酸和亚麻酸属多不饱和脂肪酸,是人体的必需脂肪酸,具有降低血液中胆固醇和甘油三酯的含量,改善血液微循环,增强记忆力和思维能力等功能。
燕麦油中饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸含量的比值约为1:3:2,与魏决等[21]测定结果有所差异,分析这与燕麦的品种和生长环境有关。
从表3可以看,出精制对燕麦油脂肪酸组成的影响并不大,燕麦粗油的不饱和脂肪酸含量为81.6%,燕麦精制油不饱和脂肪酸含量为83.2%,增加了1.96%。
3.1 燕麦粗油中含有VE为142.8mg/kg,可以提高燕麦油脂的氧化稳定性,磷脂含量为14.159mg/g,较其他植物油脂高。
3.2 燕麦油具有独特的燕麦香味,折射率n20约为1.47,比重约为0.92,碘值约为100g I2/100g,皂化值接近190mg KOH/g,不皂化物含量约为1%。精制后,燕麦油的色泽、透明度和气味都有所改善;折射率和比重略有提高,皂化值升高了1.6%,不皂化物含量下降了18.18%,碘值升高了2.41%,酸值降低了95.1%,过氧化值升高了近1倍。精制后的燕麦油品质得到改善,各项理化指标均达到了食用植物油的质量要求。
3.3 燕麦油中不饱和脂肪酸含量在80%以上,其中油酸含量接近50%,亚油酸含量超过了30%,亚麻酸含量为0.7%,是一种高油酸含量的植物油。燕麦油中饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸含量的比值约为1:3:2,燕麦油富含多不饱和脂肪酸,具有较高的营养价值,可与其他油脂进行调配,提高油脂的质量。精制对燕麦油脂肪酸组成影响不大,精制后不饱和脂肪酸的含量仅增加了1.96%。
[1]PETERSON D M, WOOD D F. Composition and structure of high-oil oat[J]. Journal of Cereal Science, 1997, 26(1): 121-128.
[2]BANAS A, DEBSKI H, BANAS W, et al. Lipids in grain tissues of oat(Avena sativa): differences in content, time of deposition, and fatty acid composition[J]. Journal of Experimental Botany, 2007, 58(10): 2463-2470.
[3]ZHOU M X, HOLMESL M G, ROBARDS K, et al. Fatty Acid Composition of lipids of australian oats[J]. Journal of Cereal Science,1998,28(3): 311-319.
[4]刘影, 董利. 燕麦的营养成分与保健作用[J]. 中国食物与营养, 2009(3): 55-57.
[5]PETERSON D M. Oat antioxidants[J]. Journal of Cereal Science, 2001,33(2): 115-129.
[6]刘军海, 裘爱泳, 朱向菊. 燕麦脂质及其应用[J].粮食与油脂, 2003(5): 19-20.
[7]何文兵, 韩舜愈, 宋雪梅, 等. 超临界CO2萃取燕麦麸油的工艺研究[J]. 甘肃农业大学学报, 2007, 42(3): 102-105.
[8]屠兰英, 黄梓平, 赵启文, 等. 超临界CO2萃取高原加拿大燕麦麸油技术研究[J]. 现代农业科技, 2009(22): 328-329.
[10]任清, 游思远, 魏征, 等. 燕麦油的提取及精炼技术研究[J]. 安徽农业科学, 2008, 36(23): 10188-10190.
[11]ERAZO-CASTREJON S V, DOEHLERT D C, D, APPOLONIA B L.Application of oat oil in breadbaking[J]. Cereal Chem, 2001, 78(3): 243-248.
[12]中华人民共和国农业部. NY/T 1598—2008 食用植物油中维生素E组成和含量的测定 高效液相色谱法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[13]中国国家标准化管理委员会. GB/T 5537—2008 粮油检验 磷脂含量的测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[14]中国国家标准化管理委员会. GB/T 17377—2008 动植物油脂 脂肪酸甲酯的气相色谱分析[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[15]TANGOLAR S G,ZOGUL F, TANGOLAR S, et al. Tocopherol content in fifteen grape varieties obtained using a rapid HPLC method[J].Journal of Food Composition and Analysis, 2011, 24(4/5): 481-486.
[16]TORKHOVSKAYA T I, IPATOVA O M, MEDVEDEVA N V, et al.Membrane proteins and phospholipids as effectors of reverse cholesterol transport[J]. Biochemistry (Moscow) Supplemental Series B: Biomedical Chemistry, 2007, 1(1): 1-8.
[17]蔡秋声. 小麦胚芽油(一)[J]. 粮食与油脂, 1993(1): 78-82.
[18]NY/T 751—2003. 绿色食品 食用植物油[S]. 北京: 中国标准出版社,2008.
[19]张伟敏, 钟耕, 王炜. 单不饱和脂肪酸营养及其生理功能研究概况[J]. 粮食与油脂, 2005(3):13-16.
[20]闫永婷, 何家庆, 黄训端, 等. 栝楼籽油的理化性质及其脂肪酸组成分析[J]. 中国林副特产, 2008(5): 29-31.
[21]魏决, 郭玉蓉, 金小培, 等. 燕麦油脂的理化性质研究及脂肪酸组成分析[J]. 食品科技, 2006, 31(7): 204-206.
Physio-chemical Properties and Component Analysis of Oat Oil
CAI Hong-yan,QI Yu-tang,LIU Ying*
(College of Food Science and Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China)
In this study, oat oil was extracted inton-hexane and then refined. The contents of tocopherol and phospholipid in crude oat oil were determined. Meanwhile, the physicochemical properties and fatty acid composition of crude oat oil and refined oat oil were analyzed. The results showed that the contents of tocopherol and phospholipid in crude oat oil were 142.8 mg/kg and 14.159 mg/g, respectively. The refractive indexn20, specific gravity, iodine value, saponification value, unsaponifiable component content of crude and refined oat oils were approximately 1.47, 0.92, 100 g I2/100 g, 190 mg KOH/g, and 1%, respectively.The quality of crude oat oil was remarkably improved by refining and all tested quality indices of refined oat oil could meet the requirements of edible vegetable oil. Moreover, refined oat oil revealed an increase in unsaturated fatty acid content of 1.96%.Therefore, oat oil can be seen as a functional vegetable oil rich in unsaturated fatty acids.
oat oil;physico-chemical properties;fatty acid composition;phospholipid
TS225.1
A
1002-6630(2012)18-0202-04
2011-08-14
蔡红燕(1986—),女,硕士研究生,研究方向为粮食、油脂及植物蛋白工程。E-mail:caihongyan1300@163.com
*通信作者:刘英(1956—),女,教授,硕士,研究方向为谷物加工及谷物资源。E-mail:liuying@whpu.edu.cn