柚皮膳食纖維脫除豬油中膽固醇的研究

屈景年，聶 雪，李俊華，曾榮英

（衡陽師范學(xué)院 化學(xué)與材料科學(xué)系，湖南 衡陽 421008）

豬油是我國傳統(tǒng)食用油料之一，除用于菜肴烹飪外，在一些食品加工過程中豬油也被廣泛使用，如油炸方便面、快餐調(diào)料、糕點(diǎn)起酥和速凍食品等。豬油除含棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸等主要成份外，近年文獻(xiàn)還報(bào)道豬油中含有能產(chǎn)生多種生理功能的特殊物質(zhì)四烯酸和α－脂蛋白。四烯酸能降低血脂水平，并與亞油酸、亞麻酸合成具有重要生理功能的前列腺素；α脂蛋白可預(yù)防冠心病和其它心血管疾病。而且這二種物質(zhì)在植物油中不存在，所以食用豬油有益于身體健康［1］。但是豬油中含有較高的膽固醇，如果長期食用高膽固醇的豬油會造成高血脂，從而引發(fā)心腦血管疾病的發(fā)生。為了提高人們食用豬油的安全性，多年來國內(nèi)外科研工作者一直致力于脫除豬油中膽固醇的研究，收到了很好的成效［2－3］。但使用柚皮膳食纖維脫除豬油中膽固醇的研究目前未見文獻(xiàn)報(bào)道。本文以鮮閩柚皮為原料，按文獻(xiàn)方法提取膳食纖維，研究柚皮膳食纖維在不同的條件下脫除豬油中的膽固醇，得出最佳實(shí)驗(yàn)方案，為制備低膽固醇保健豬油提供參考，是一項(xiàng)有利于國計(jì)民生的基礎(chǔ)研究工作。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

752型紫外可見分光光度計(jì)（北京光學(xué)儀器廠）；80－1離心機(jī)（江蘇金華儀器廠）；DF－101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鄭州長城科工貿(mào)有限公司）。膽固醇（中國惠興生化試劑有限公司）、冰乙酸、無水乙醇、石油醚、磷酸、氯化鈉、氫氧化鉀、硫酸鐵銨（上?；瘜W(xué)試劑有限公司），以上試劑均為分析純，使用前未作其它處理。豬油購于衡陽市農(nóng)貿(mào)市場的豬板油用文火煉制備用。

1.2 柚皮膳食纖維的提取

按文獻(xiàn)方法以鮮閩柚皮為原料削去外表油皮，切成細(xì)條在378K溫度下烘干粉碎，得到柚皮粉存于硅膠干燥器中。柚皮粉經(jīng)過去除果膠、半纖維素、木質(zhì)素、脫酯等實(shí)驗(yàn)過程，最后在333K溫度下干燥得到柚皮纖維素［4］。

1.3 膽固醇標(biāo)準(zhǔn)曲線測繪

膽固醇在Fe3＋催化下與酸作用時，可脫水并發(fā)生聚合反應(yīng)產(chǎn)生紫紅色化合物，溶液顏色深淺與膽固醇的含量成正比，可用分光光度計(jì)測定溶液的吸光度求得其濃度。硫酸鐵銨顯色液的制備，準(zhǔn)確稱取4.463g十二水硫酸鐵銨溶于85%磷酸中并定容至100mL作儲備液。準(zhǔn)確量取10.0mL硫酸鐵銨儲備液用濃硫酸稀釋至100mL得到硫酸鐵銨顯色液，將此液密封存放于硅膠干燥器中備用。膽固醇標(biāo)準(zhǔn)曲線測定，準(zhǔn)確稱取100mg膽固醇溶于冰乙酸中定容到100mL作儲備液。取儲備液用冰醋酸稀釋成0.1mg／mL作為使用標(biāo)準(zhǔn)液。用移液管分別吸取0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL膽固醇使用標(biāo)準(zhǔn)液放入具塞比色管中，每一管均用冰乙酸定容到總體積為4.0mL，然后小心加入2.0 mL硫酸鐵銨顯色液，立即搖勻在30～40min之內(nèi)，用分光光度計(jì)于560nm下以空白管調(diào)零測定溶液的吸光度［5］。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 膽固醇標(biāo)準(zhǔn)液濃度與吸光度的測定結(jié)果

1.4 煉制豬油中膽固醇含量測定

豬板油購于衡陽市農(nóng)貿(mào)市場，用文火煉制備用。豬油中膽固醇的分離按文獻(xiàn)方法進(jìn)行處理［6］。用電子天平準(zhǔn)確稱取煉制豬油1.00g置于50mL具塞比色管中，加入2mol／L的KOH－乙醇溶液10 mL振蕩混勻蓋好具塞，在353K水浴上皂化80 min并間歇式搖動直至完全皂化。然后加入蒸餾水10mL搖勻，冷卻后加入25mL石油醚和3mL飽和NaCl溶液進(jìn)行萃取，萃取液離心分離后用50%乙醇水溶液洗滌至中性。吸取石油醚層上清液2.0 mL放入10mL具塞比色管中，在338K水浴上用N2將石油醚吹干得到膽固醇。以4.0mL冰乙酸溶解固體樣品，小心加入硫酸鐵銨顯色劑2.0mL混合均勻，在30～40min內(nèi)于560nm波長下測定溶液的吸光度［5］。由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出吸光度對應(yīng)膽固醇的濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：100g煉制豬油中含膽固醇136.5mg。測試樣品中膽固醇含量的計(jì)算公式為：

式中c標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得對應(yīng)膽固醇的濃度μg／mL；V1靜置分層后石油醚層的總體積mL；V2取石油醚層的體積mL；V3為冰醋和顯色劑的體積之和mL；m待測物的質(zhì)量g。

1.5 柚皮纖維素脫除豬油中膽固醇的測定

1.5.1 柚皮纖維素添加量對膽固醇脫除率的測定

分別準(zhǔn)確稱取5.00g煉制豬油加到50mL燒瓶中，按表2設(shè)定的柚皮纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分別加入纖維素?cái)嚢杈鶆?，混合物置?23K的恒溫水浴中攪拌50min后，經(jīng)4 000r／min離心10min進(jìn)行固液分離。準(zhǔn)確稱取1.00g處理后的豬油，加2mol／L的KOH－乙醇溶液10mL在353K水浴中皂化80min并間歇式搖動直至完全皂化。按1.4實(shí)驗(yàn)步驟和方法測定試樣中膽固醇的吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出膽固醇的濃度代入方程式（1），求出經(jīng)柚皮纖維處理后豬油中膽固醇的含量，進(jìn)而求出膽固醇的脫除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 柚皮纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)對膽固醇脫除率的測定結(jié)果

1.5.2 柚皮纖維素與豬油反應(yīng)不同時間對膽固醇脫除率的測定

分別準(zhǔn)確稱取5.00g煉制豬油放入50mL燒瓶中，添加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的柚皮纖維，在323K的水浴中反應(yīng)不同時間，測定柚皮纖維對豬油中膽固醇的脫除率。試樣中膽固醇含量測定的實(shí)驗(yàn)步聚和方法同1.5.1，實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果見表3。

表3 反應(yīng)時間對豬油中膽固醇脫除率的測定結(jié)果

1.5.3 反應(yīng)溫度對豬油中膽固醇脫除率的測定

準(zhǔn)確稱取一定量的煉制豬油，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的柚皮纖維，在不同的溫度下反應(yīng)60min，測定反應(yīng)溫度與膽固醇脫除率的關(guān)系，試樣中膽固醇的含量測定實(shí)驗(yàn)步聚和方法同1.5.1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 反應(yīng)溫度對豬油中膽固醇脫除率的測定果

2 結(jié)果與討論

（1）柚皮纖維素對豬油中膽固醇脫除率的實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果：添加柚皮纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，反應(yīng)最佳溫度為333K，柚皮纖維素與煉制豬油反應(yīng)時間為60min，煉制豬油中膽固醇的脫除率為83.3%。

（2）柚皮纖維脫除豬油中膽固醇的機(jī)理：根據(jù)纖維素的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以推斷膳食纖維素能脫除膽固醇的可能原因有兩個。第一，纖維分子是螺旋環(huán)狀結(jié)構(gòu)［7］。這種結(jié)構(gòu)與環(huán)糊精相似具有疏水空腔，膽固醇分子可能進(jìn)入螺旋環(huán)內(nèi)形成包合物而被脫除。第二，根據(jù)相似相親的原理，當(dāng)膽固醇與纖維素分子接近時，膽固醇分子的極性基團(tuán)與纖維分子的極性基團(tuán)容易結(jié)合在一起，從而使膽固醇被吸附在柚皮纖維素上被脫除。

柚皮膳食纖維素是生產(chǎn)低膽固醇豬油的最好材料之一，因?yàn)樯攀忱w維被列為繼糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水、礦物質(zhì)和維生素傳統(tǒng)的六大營養(yǎng)素之后的“第七大營養(yǎng)素”，用柚皮膳食纖維脫除豬油中的膽固醇既可以得到食用安全的油料又不會對油料產(chǎn)生二次污染。而且用柚皮膳食纖來生產(chǎn)低膽固醇的豬油，成本低、操作簡單、對儀器設(shè)備的要求不高，具有較好的應(yīng)用前景。

［1］王嘉璋.豬脂脫除膽固醇及粉末化技術(shù)［J］.食品科學(xué)，1999，20（10）：51－53.

［2］劉曄.環(huán)糊精包合法制備低膽固醇豬油的工藝研究［J］.中國油脂，2005，30（12）：10－12.

［3］陳少東，鄧小蓮，謝光盛，等.低膽固醇保健豬油的研究［J］.中國油脂，1999，24（11）：7－8.

［4］羅均，李小定，何旭，等.柚皮纖維素的提取工藝研究［J］.食品工業(yè)科技，2010，31（4）：273－276.

［5］彭科懷，廖應(yīng)萍，趙年華.直接皂化測定豬肝中膽固醇含量［J］.預(yù)防醫(yī)學(xué)情報(bào)雜志，2008（8）：663－664.

［6］朱慶英，裘愛泳，湯克勇，等.豬油中膽固醇含量的測定［J］.中國油脂，2002，27（4）：72－74.

［7］曹勁松，彭志英.β－環(huán)狀糊精與膽固醇的包合物結(jié)構(gòu)研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，1996（3）：8－12.