亚麻籽和亚麻籽油理化特性及组成分析

梁少华 王金亚 董彩文 杨瑞楠 杨青坪

(河南工业大学粮油食品学院1，郑州 450052)(郑州轻工业学院食品与生物工程学院2，郑州 450002)

亚麻籽和亚麻籽油理化特性及组成分析

梁少华1王金亚1董彩文2杨瑞楠1杨青坪1

(河南工业大学粮油食品学院1，郑州 450052)(郑州轻工业学院食品与生物工程学院2，郑州 450002)

以5个品种亚麻籽为原料，分析和研究不同品种亚麻籽油的基本理化指标、脂肪酸分布、甘三酯组成，测定了亚麻籽及油中木脂素含量以及亚麻籽油中维生素E含量。结果表明：亚麻籽中粗脂肪质量分数为45%左右，油中不饱和脂肪酸含量较高，主要为亚麻酸(C18∶3/Ln)，相对质量分数为49.20%～55.43%，其次是油酸(C18∶1/O)，相对质量分数18.69%～28.21%，亚油酸(C18∶2/L)相对质量分数为10.85%～16.73%，总不饱和脂肪酸质量分数达到88%以上；亚麻籽油中主要的甘三酯为OLnLn(17.27%～20.50%)和LnLnLn(11.91%～17.02%)；高效液相色谱法测定亚麻籽油中维生素E含量均达到6.59 mg/100 g以上；采用紫外可见分光光度计法分析测定亚麻籽和亚麻籽油中木脂素(SDG)的质量分数，分别为1.53%～3.69%和0.03%～0.22%。

亚麻籽油 理化性质 脂肪酸组成 木脂素

亚麻籽是亚麻科、亚麻属一年生或多年生草本植物亚麻的种子[1]。亚麻是最古老的农作物之一。在我国，亚麻主要种植在内蒙古、西北、东北、陕西和云南等地，亚麻籽年产量居世界第2位[2]。亚麻籽油富含多不饱和脂肪酸，尤其是α-亚麻酸。α-亚麻酸是人体的必需脂肪酸，在体内可代谢生成二十二碳六烯酸和二十碳五烯酸[3]，还具有降血压、血糖，预防心脑血管等疾病的重要生理功能[4]。与大宗油料相比，亚麻籽除含有维生素E外，还含有一种重要的活性物质—木脂素。亚麻籽中木脂素含量最为丰富，是其他食用植物的几百倍甚至上千倍[5-6]。亚麻木脂素主要分布在亚麻籽皮上，它占亚麻籽皮总质量的2%以上[5]。亚麻籽中木脂素主要为开环异落叶松脂酚二葡萄糖苷(SDG)和鸟台树脂酚(MAT)。亚麻木脂素作为植物雌激素类物质，具有抗氧化、抗癌、抗菌、抗真菌、抗病毒等生理功能[7-12]。亚麻籽中脂肪酸组成分析方法有气相色谱法(gas chromatography，GC)[13]、气质联用 (gas chromatography-mass spectrometry ，GC/MS)[14]等，木脂素含量的分析方法有高效液相色谱法(high performance liquid chromatography ，HPLC)[15]等，随着分析仪器的进一步发展和完善，检测方法也越来越高效灵敏。

随着基因技术的发展、环境因素的影响以及人们需求的多样性，亚麻籽品种越来越多。面对众多的亚麻品种，了解各品种的差异性成为我们选择的关键。本研究以5个品种亚麻籽为原料，采用近现代仪器和经典的分析方法，研究不同品种亚麻籽油的基本理化指标、脂肪酸分布、甘三酯组成，测定了亚麻籽及油中木脂素含量，可以为亚麻籽育种以及亚麻籽的深度研究和综合开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 原料来源

宁亚2#亚麻籽(1号)，白胡麻(2号)：河北省；场导1#亚麻籽(3号)，轮选1#亚麻籽(4号)，内亚1#亚麻籽(5号)：内蒙古。亚麻籽油通过正己烷浸出自制。

1.2 试剂与仪器

1.2.1 主要试剂

硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸标准品、猪胰脂酶、维生素E标准品(α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚)：Sigma公司；SDG标准品：Chromadex公司。

1.2.2 主要仪器和装置

Kjeltec 2300自动凯氏定氮仪：丹麦Foss分析仪器公司；T6新世纪紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；Waters 2695高效液相色谱仪：上海易测仪器设备有限公司；Agilent 7890A型气相色谱仪：美国Agilent Technologies。

1.3 试验方法

1.3.1 亚麻籽基本组成成分分析方法

粗纤维按照GB/T 5515—2008方法测定；粗脂肪按照GB/T 5512—2008方法测定；粗蛋白按照GB/T 5511—2008方法测定；灰分按照GB/T 5505—2008方法测定；水分按照GB/T 5497—1985方法测定。

1.3.2 亚麻籽油理化指标的测定

相对密度按照GB/T 5518—2008测定；折射指数按照GB/T 5527—2010测定；色泽按照GB/T 22460—2008测定；黏度按照GB/T 5516—2011测定；皂化值按照GB/T 5534—2008测定；不皂化物按照GB/T 5535.2—2008测定；酸价按照GB/T 5530—2005测定；过氧化值按照GB/T 5538—2005测定；磷脂含量按照GB/T 5537—2008测定。

1.3.3 亚麻籽油脂肪酸组成分析

亚麻籽油脂肪酸甲酯化采用GB/T 17376—2008方法；脂肪酸甲酯气相色谱分析采用GB/T 17377—2008方法，分析测定条件按照参考文献[16]。

1.3.4 亚麻籽油的sn-2位脂肪酸分布

亚麻籽油的sn-2位脂肪酸的测定方法参照文献[16]。

1.3.5 亚麻籽油的甘三酯组成及含量的计算方法

由气相色谱可得亚麻籽油全样脂肪酸及sn-2位脂肪酸含量，通过1,3-随机-2-随机学说计算亚麻籽油的甘三酯组成及含量[17]。

1.3.6 亚麻籽油中维生素E含量的分析

按照GB/T 5009.82—2003方法测定亚麻籽油中维生素E含量。色谱条件按照参考文献[16]。

1.3.7 亚麻籽及油中木脂素(SDG)含量的分析

称取一定量的亚麻籽样品于试管中，加入3 mL甲醇(用H2SO4调节pH=4)，快速振荡1 min，离心(3 000 r/min，2 min)，将得到的上清液转移到10 mL的容量瓶中。重复上述的操作3次，定容至刻度，摇匀，备用。采用紫外可见分光光度法测定木脂素(SDG)含量[18-19]。亚麻籽油中木脂素(SDG)含量测定方法按照紫外可见分光光度及方法[20]。

2 结果与讨论

2.1 亚麻籽组成成分分析

按照1.3.1所述方法测定不同品种亚麻籽的组成成分，结果见表1。

表1 不同品种亚麻籽组成成分(m/m，%)

注：a是由3次测定的平均值±标准偏差，b是干基含量。

由表1可知，不同品种亚麻籽的粗纤维和灰分含量相差不大，粗脂肪质量分数在45%左右，内蒙古5号原料的粗脂肪最低，仅为40%，但是其粗蛋白质量分数最高，为23%。有研究表明，亚麻籽中蛋白质质量分数与粗脂肪质量分数呈负相关[21]，本研究结果基本相符和。5号亚麻籽呈乳黄色，这可能是和种植气候和土壤条件有关。不同产地亚麻籽的水分含量有差异性，同一地区亚麻籽水分含量相近，可能和亚麻籽干燥方式和储藏条件有关。

2.2 亚麻籽油理化指标分析

按照1.3.2所述方法测定5种不同品种亚麻籽油的理化指标，结果见表2。

表2 不同品种亚麻籽油的理化指标

注：a是由3次测定的平均值±标准偏差。

表3 不同品种亚麻籽油的脂肪酸分布/%

注：a表中只列出了主要脂肪酸；b 3组平行试验的结果；c根据1,3-随机-2随机原则，dU和S分别代表不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸。

由表2可知，5个品种亚麻籽油的折光指数、相对密度及皂化值差别不大，均符合GB/T 8235—2008所给出的特征指标；其酸值在0.94～2.22 mg/g之间，符合四级亚麻籽油的标准，过氧化值在0.9～2.5 mmol/kg之间，符合一级亚麻籽油的标准；磷脂含量在2.52～7.13 mg/g之间，河北省产的1号亚麻籽油磷脂含量最高，可能与当地种植条件有关，同一产地不同品种的亚麻籽油磷脂含量有一定的差异性；不皂化物质量分数在1.16%～1.50%之间，这可能与亚麻籽油中的木脂素类物质有关。

2.3 不同品种亚麻籽油甘三酯组成分析

采用面积归一化法对各种脂肪酸进行定量分析。由亚麻籽油全样及sn-2位脂肪酸分析结果，根据1,3-随机-2-随机分布学说可计算出sn-1,3位脂肪酸含量。全样、sn-2位及sn-1,3位脂肪酸组成分布结果见表3。

从表3可以看出，亚麻籽油主要脂肪酸组成中，亚麻酸含量较高，油酸和亚油酸含量次之；亚麻籽油的脂肪酸组成为亚麻酸(C18∶3/Ln)相对质量分数49.20%～55.43%，油酸(C18∶1/O)相对质量分数18.69%～28.21%，亚油酸(C18∶2/L)相对质量分数10.85%～16.73%，棕榈酸(C16∶0/P)相对质量分数5.53%～6.91%，硬脂酸(C18∶0/St)相对质量分数3.61%～5.00%，均符合GB/T 8235—2008所给出的特征指标；结果与王映强等[22]测定的结果不相同，其亚麻酸相对质量分数为83.84%，可能与原料产地及品种有关；5个品种亚麻籽的粗脂肪含量与其油中油酸含量呈现负相关，并且亚麻籽油中油酸的含量与亚油酸和亚麻酸的含量呈现负相关，与报道相符[15]；不同产地亚麻籽油脂中脂肪酸含量类似，同一产地不同品种亚麻籽油脂中脂肪酸含量相差不大；不饱和脂肪酸相对含量达到90%以上，亚麻酸和亚油酸是人体必需脂肪酸。由表3中还可以看出，五种亚麻籽油中饱和脂肪酸棕榈酸和硬脂酸主要分布在sn-1和sn-3位上，而不饱和脂肪酸油酸、亚油酸和亚麻酸在sn-2位上分布的比sn-1、sn-3的多，符合植物油脂甘三酯立体专一分布的特点：所有植物油脂，饱和脂肪酸集中在sn-1和sn-3位上，不饱和脂肪酸集中在sn-2位上[17]。

根据sn-2位和sn-1,3位脂肪酸组成(表4)，通过1,3-随机-2-随机学说计算亚麻籽油的甘三酯组成及含量[17]，见表4。

表4 不同品种亚麻籽油的主要甘三酯组成

表4(续)

由表4可知，5种亚麻籽油中的甘三酯主要是以亚麻酸、油酸为主。LnOLn相对质量分数最高(17.27%～20.50%)，LnLnLn相对质量分数次之(11.91%～17.02%)，比较高的甘三酯还有LnLLn(7.89%～15.50%)、LOLn(8.86%～10.43%)、OLnO(5.77%～11.55%)。5种亚麻籽油中三饱和甘三酯含量均较低，来自相同地区的亚麻籽油的甘三酯组成及含量更为相似。

2.4 维生素E含量分析

高效液相分析测定5种亚麻籽油中维生素E含量，分析结果见表5。

表5 不同亚麻籽油维生素E含量/mg/100 g

注：a是由3次测定的平均值±标准偏差，NDb代表未检测。

由表5可知，亚麻籽油中的生育酚主要是γ-生育酚和α-生育酚，其他生育酚含量较少，河北张家口地区的亚麻籽油中维生素E含量略低于内蒙古地区。亚麻籽油含有较多不饱和脂肪酸，而维生素含量相对不高。

2.5 木脂素(SDG)含量分析

按照1.3.7的方法对亚麻籽及亚麻籽油中木脂素(SDG)分析测定结果如表6。

由表6可知，5个品种的亚麻籽及油中木脂素质量分数在1.53%～3.69%和0.03%～0.22%之间。不同品种亚麻籽中木脂素含量差异较大，河北产地的亚麻籽中木脂素含量要高于内蒙古产地的，相同产地不同品种的亚麻籽中木脂素含量也有一定差异；亚麻籽中木脂素含量较高，而油中木脂素含量相对较低，主要是由于本试验是正己烷浸出制油，木脂素有一定的极性，所以正己烷提取的亚麻籽油中木脂素含量会比较低。5个品种的亚麻籽中木脂素的含量与其油中木脂素的含量没有太多相关性，可能和亚麻籽中木脂素的种类以及存在形式有关。此外，多种亚麻木脂素含有相同的官能团，紫外测定的方法可能会使测定值高于实际值。

表6 亚麻籽及油中木脂素(SDG)质量分数/%

注：a是由3次测定的平均值±标准偏差。

3 结论

3.1 5种亚麻籽油中粗脂肪质量分数40.29%～46.84%，不同品种亚麻籽的灰分和水分有一定的差异性，与种植气候和土壤条件有关系。

3.2 亚麻籽油脂肪酸组成中亚麻酸含量较高，油酸和亚油酸质量分数次之，不饱和脂肪酸质量分数均达到88%以上，sn-2位主要是亚麻酸和油酸，其相对质量分数分别在47.81%～53.86%和22.22%～35.73%之间。

3.3 亚麻籽油甘三酯分子结构组成中LnOLn相对质量分数最高(17.27%～20.50%)，LnLnLn相对质量分数次之(11.91%～17.02%)，比较高的甘三酯还有LnLLn(7.89%～15.50%)、LOLn(8.86% ～10.43%)、OLnO(5.77%～11.55%)，其余相对较少。

3.4 亚麻籽油中维生素E含量在6.59～8.20mg/100 g之间，主要成分是γ-生育酚；亚麻籽及亚麻籽油中木脂素质量分数分别在1.53%～3.69%之间和0.03%～0.22%之间。

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Physical and Chemical Characteristics and Composition Analysis of the Flaxseed and Flaxseed Oil

Liang Shaohua1Wang Jinya1Dong Caiwen2Yang Ruinan1Yang Qingping1

(Department of Agriculture and Food, Henan University of Technology, Zhengzhou 450052)(School of Food and Bioengineering, Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002)

This paper used five kinds of flaxseeds as material, and studied the physicochemical properties, fatty acid profiles, content of lignans of both flaxseeds and flaxseed oils, and the content of tocopherol of the flaxseed oils. The results showed that the flaxseeds contained about 45% crude oil. The flaxseed oils were all rich in unsaturated fatty acids. The content of linolenic acid (C18∶3/Ln) was highest with the relative content of 49.20%～55.43%, followed by oleic acid(C18∶1/O)with the relative content of 18.69%～28.21%, and the linoleic acid(C18∶2/L) with the relative content of 0.85%～16.73%. The total content of unsaturated fatty acids was more than 88%. The main tricylglycerols were OLnLn(17.27%～20.50%) and LnLnLn(11.91%～17.02%); the γ-tocopherol of five varieties flaxseed oils were analyzed with HPLC and the content was more than 6.59 mg/100 g; The lignan contents of five varieties flaxseed and its oils were determined by UV-Vis spectrophotometer method, and the contents were in the range of 1.53%～3.69% and 0.03%～0.22%, respectively.

flaxseed oil, physical and chemical characteristics, fatty acid composition, lignan

TS225.1; TS201.2

A

1003-0174(2016)12-0061-06

河南省超级产粮大省农业科研资助项目(ZX2011-2)

2015-05-19

梁少华，男，1964年出生，教授，油料加工及其资源综合利用