栾 霞,李秀娟,郭咪咪
(国家粮食局科学研究院 油脂研究组,北京 100037)
湘西猕猴桃籽成分分析及猕猴桃籽油的特性研究
栾 霞,李秀娟,郭咪咪
(国家粮食局科学研究院 油脂研究组,北京 100037)
分析了湘西猕猴桃籽的主要成分,同时采用水酶法提取猕猴桃籽油,并对猕猴桃籽油的特性进行了研究。结果表明:湘西猕猴桃籽粗脂肪含量32.19%,粗蛋白质含量16.06%;猕猴桃籽中氨基酸种类不全,缺少2种氨基酸,属于不完全蛋白质;鲜味谷氨酸(Glu)和天门冬氨酸(Asp)含量很高,分别为6.1 mg/g和3.5 mg/g,占氨基酸总量的25.98%,为猕猴桃籽增添了良好的风味;水酶法提取猕猴桃籽油总出油率为25.89%,萃取率达80.45%;猕猴桃籽油中亚麻酸含量高达60.59%,不饱和脂肪酸含量达89.92%,生育酚含量为812.41 mg/kg。
湘西猕猴桃籽;猕猴桃籽油;氨基酸;生育酚;利用
猕猴桃(Actinidechinensis)是一种藤本植物,又名藤梨、杨桃、仙桃,新西兰称为基维果(Kiwifruit),是我国特产珍贵水果之一。猕猴桃主要分布在黄河流域、长江流域及江浙一带,其中以河南的伏牛山、陕西的秦岭、湖南的湘西山区最多,湘西也是我国及世界最大的富硒猕猴桃主产区。猕猴桃果实芳香多汁,营养丰富,含有多种维生素、氨基酸、蛋白质、糖、有机酸及钙、磷、钾、铁等矿物质,尤其富含维生素C,每百克鲜果中含维生素C 100~420 mg,故有“维生素C果”之称,被誉为水果之王[1]。据不完全统计,我国猕猴桃产量在20万t以上,加工量约有10%,产品已由单一的水果产品向饮料、酒品、果脯等产品拓展,加工量也逐年上升,猕猴桃籽的数量也越来越大,猕猴桃的综合利用已成为猕猴桃加工的重要环节之一。经测定,猕猴桃籽中的粗脂肪含量较高,最高可达35.62%,油中富含多种不饱和脂肪酸、维生素以及矿物质,其中α-亚麻酸含量高达63%以上,这是目前发现的除紫苏籽油外亚麻酸含量最高的天然植物油[2-3]。α-亚麻酸及其代谢物是人体大脑皮质、视网膜、睾丸和精子中乙醇胺磷脂和神经磷脂的重要组成部分,具有降血脂、抑制血小板凝聚、改变血液流变特性、抗炎、抗自身免疫反应、抗变态及抗肿瘤作用[4]。近年来,猕猴桃的人工培育和生产加工发展迅速,但是猕猴桃籽加工利用却并未引起重视,常随皮渣一起被丢弃。
本文通过分析湘西猕猴桃籽原料的主要成分,同时采用水酶法提取猕猴桃籽油,并对其特性进行分析研究,为湘西猕猴桃籽资源进一步多方位的开发利用提供参考。
1.1 实验材料
湘西猕猴桃籽:吉首市粮食局提供。
碱性蛋白酶,购自丹尼斯克公司。无水乙醚、乙醇、异辛烷、冰乙酸、碘化钾、可溶性淀粉、硫代硫酸钠、盐酸、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、氢氧化钠、硼酸等均为分析纯。
脂肪抽提仪、粗纤维测定仪:丹麦FOSS公司;杜马斯燃烧法快速定氮仪:德国Elementar公司;陶瓷纤维马弗炉;日立L-8900氨基酸分析仪:日本日立公司;中草药粉碎机;三轧碾磨机;双层玻璃反应釜;FE20型梅特勒电子天平;HH-2 数显恒温水浴锅;JB300-D型强力电动搅拌机;FE20 型实验室pH 计;低速大容量离心机;7890 型气相色谱仪:美国安捷伦有限公司;2695型液相色谱仪:美国沃特斯公司。
1.2 实验方法
1.2.1 猕猴桃籽的主要成分及氨基酸组成分析
粗脂肪的测定:按照GB/T 5512—2008;粗蛋白质的测定:GB/T 14489.2—2008全自动定氮仪测定法;粗纤维的测定:GB/T 5515—2008酸性洗涤法;灰分的测定:GB/T 5505—2008马弗炉灼烧灰化法;淀粉的测定:按照GB/T 5009.9—2003;水分的测定:GB/T 14489.1—2008 105℃恒重法;氨基酸组成及含量测定:按照GB/T 18246—2000。
蛋白质营养价值评价:以FAO/WHO于1973年提出的氨基酸评分标准模式[5-6]和中国预防医学科学营养与食品卫生研究所提出的全鸡蛋蛋白[7]为依据进行比较,氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)计算公式如下:
CS=试样氨基酸含量/鸡蛋中同种氨基酸含量×100%
AAS=试样氨基酸含量/FAO/WHO标准模式氨基酸含量×100%
1.2.2 水酶法提取猕猴桃籽油
猕猴桃籽水酶法制油工艺流程:
原料→粉碎→碾磨→调质→酶解→离心分离→静置分离→猕猴桃籽油。
工艺参数:蛋白酶添加量2%,反应温度60℃,反应时间4 h。
实验发现,采用水酶法猕猴桃籽总出油率为25.98%,萃取率为80.45%。王金秋等[8]以中华猕猴桃种子为原料提取油脂,粗油经精制,猕猴桃籽油的得率为28%左右。方芳等[9]采用水酶法提取猕猴桃籽油的最优工艺参数为液料比10∶1、酶解温度 50℃、酶添加量2.5%、酶解pH 9.0,在此条件下提取两次总出油率为27.17%,萃取率达86.75%。
1.2.3 猕猴桃籽油理化性质测定
折光指数的测定:按照GB/T 5527—2010;相对密度的测定:按照GB/T 5526—1985;色泽的测定:按照GB/T 22460—2008;酸值的测定:按照GB/T 5530—2005;皂化值的测定:按照GB/T 5534—2008;碘值的测定:按照GB/T 5532—2008;水分及挥发物的测定:按照GB/T 5528—2008;脂肪酸组成及含量的测定:按照GB/T 17376—2008、GB/T 17377—2008;生育酚含量的测定:按照GB/T 26635—2011。
2.1 湘西猕猴桃籽的主要成分及氨基酸组成、蛋白质营养价值分析
2.1.1 湘西猕猴桃籽的主要成分(见表1)
表1 湘西猕猴桃籽的主要成分 %
由表1可知,湘西猕猴桃籽粗脂肪含量高达32.19%,与其他品种猕猴桃籽比较属于高含油范围,与陈红惠[10]报道的陕西秦美1#、2#猕猴桃籽成分分析结果相近。姚茂君等[11]研究了取自湖南湘西产“米良一号”猕猴桃的种子,发现含油率仅为23.5%。湘西猕猴桃籽中的粗蛋白质含量为16.06%,与其他品种猕猴桃籽比较居于中间。因此,湘西猕猴桃籽是一种高脂肪、高蛋白质、富含碳水化合物营养的物质。
2.1.2 湘西猕猴桃籽中的氨基酸组成(见表2)
由表2可知,猕猴桃籽蛋白中含有15种氨基酸,包括人体所需的6种必需氨基酸和1种半必需氨基酸,氨基酸种类不全,属于不完全蛋白质。其中必需氨基酸含量为12.50 mg/g,占总氨基酸总量的33.83%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比例达到0.51,接近FAO/WHO提出的氨基酸模式,即必需氨基酸含量应达氨基酸总量的40%以上,必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量的比值应在0.6以上。从氨基酸含量来看,鲜味氨基酸谷氨酸(Glu)和天门冬氨酸(Asp)含量都很高,分别为6.10 mg/g和3.50 mg/g,占氨基酸总量的25.98%,为猕猴桃籽增添了良好的风味。除此以外,必需氨基酸中亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸的含量也很丰富。
表2 湘西猕猴桃籽中的氨基酸组成 mg/g
注:*为必需氨基酸;**为呈味氨基酸;-为未测定或无数据;湘西猕猴桃籽E1/T为33.83%,湘西猕猴桃籽E2/T为37.89%;大豆E1/T为36.08%,大豆E2/T为37.98%。
显然,猕猴桃籽蛋白中必需氨基酸组成不均衡,限制氨基酸较多,类似于花生蛋白、其他油料蛋白和谷物蛋白,存在营养缺陷。常见的谷类种子蛋白均不属完全蛋白质,其蛋白质的氨基酸组成都缺少1种或几种人体所必需的氨基酸,从而限制了谷类食物的营养价值。
2.1.3 湘西猕猴桃籽蛋白营养价值评价
湘西猕猴桃籽蛋白氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)结果见表3。
表3 湘西猕猴桃籽与大豆的氨基酸评分结果
由表3可知,根据AAS和CS评分制,猕猴桃籽的第一限制氨基酸为蛋氨酸,第二限制氨基酸为酪氨酸,色氨酸未测定。赖氨酸的评分最高,其AAS和CS的评分分别为5.20%和4.06%,约为大豆蛋白的1/10。除此以外,其他氨基酸的AAS和CS的评分与大豆蛋白比较也仅为1/10左右。由表3可以得出,猕猴桃籽中必需氨基酸组成相对比较不均衡。
2.2 湘西猕猴桃籽油的特性
2.2.1 猕猴桃籽油的理化特性 (见表4)
表4 猕猴桃籽油的理化特性
由表4可知,猕猴桃籽油与大豆油、菜籽油等特性相近,具有其特有的气味、滋味,色泽黄中带红色,碘值(I)173.6 g/100 g、皂化值(KOH)190.1 mg/g、酸值(KOH)2.9 mg/g、折光指数(20℃)1.482 7、相对密度0.926 7,与文献[3,11-12]报道基本一致。
2.2.2 猕猴桃籽油中的生育酚含量(见表5)
表5 猕猴桃籽油生育酚含量 mg/kg
由表5可知,猕猴桃籽油生育酚总量为812.41 mg/kg,与大豆油比较略低,且不含β-生育酚。这不利于猕猴桃籽油的储藏稳定性。天然维生素E是一种很强的抗氧化剂,可以中断自由基的连锁反应,保护细胞膜的稳定性,防止膜脂质过氧化作用[13-14]。
2.2.3 猕猴桃籽油的脂肪酸组成
湘西猕猴桃籽油脂肪酸组成分析结果见表6。
表6 湘西猕猴桃籽油的脂肪酸组成与含量 %
由表6可知,猕猴桃籽油中主要含有α-亚麻酸、亚油酸、油酸、硬脂酸及棕榈酸等,尤其α-亚麻酸含量高达60.59%,亚麻酸与亚油酸两种必需脂肪酸含量占总脂肪酸的74.53%,不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸的89.92%。姚茂君等[11]研究了湖南湘西产“米良一号”猕猴桃种子油的脂肪酸组成,α-亚麻酸含量高达63.99%,可与亚麻籽油、紫苏籽油媲美。因此,猕猴桃籽油可作为补充n-3脂肪酸的重要资源,解决我国作为内陆国家百姓鱼油食用不足的问题,是极具开发价值的功能性油脂[15]。因此,猕猴桃籽油可以作为保健食品和药品的原料,其经济效益与社会效益非常明显。
湘西猕猴桃籽油中含有大量的油酸、亚油酸、α-亚麻酸等不饱和脂肪酸,特别是α-亚麻酸含量高达60.59%。从猕猴桃籽中提取优质食用保健油,并进一步开发为各种功能性食品、药品和美容化妆品,不仅将众多猕猴桃加工企业下脚料变废为宝,解决垃圾物处理问题,又增加了猕猴桃籽油料资源,一定程度上解决我国食用油脂缺乏,并长期依赖进口的国家安全问题,对于带动猕猴桃产区农民的脱贫致富具有重要的意义。
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Xiangxikiwifruitseedcomponentandcharacteristicsofkiwifruitseedoil
LUAN Xia, LI Xiujuan, GUO Mimi
(Oil and Fat Chemistry Research Group, Academy of State Administration of Grain, Beijing 100037,China)
The main components of Xiangxi kiwifruit seed and the characteristics of kiwifruit seed oil extracted by aqueous enzymatic method were analyzed. The results showed that the crude fat content of Xiangxi kiwifruit seed was 32.19% and the crude protein content was 16.06%. The protein of kiwifruit seed belonged to incomplete protein because of losing two kinds of amino acids, but the contents of glutamate (Glu) and aspartate (Asp) were high, reaching 6.1 mg/g and 3.5 mg/g respectively, accounting for 25.98% of total amino acids, which contributed to a good flavor for kiwifruit seed. The yield and extraction rate of kiwifruit seed oil by aqueous enzymatic method were 25.89% and 80.45%, respectively. There were 60.59% of linolenic acid, 89.92% of unsaturated fatty acids and 812.41 mg/kg of tocopherol in kiwifruit seed oil.
Xiangxi kiwifruit seed; kiwifruit seed oil; amino acid; tocopherol; utilization
2016-11-15
国家863课题(2013AA102104);2015年粮食行业公益专项(201513003-7)
栾 霞(1963),女,副研究员,主要从事油脂化学与油脂加工技术研究工作(E-mail)lx@chinagrain.org。
TS222;TQ646
:A
1003-7969(2017)08-0136-04
检测分析