不同質(zhì)量等級百農(nóng)4199小麥面粉中脂肪酸組分的GC-MS分析

張海惠 胡喜貴 趙軍梅 徐鵬

摘要：為了解不同質(zhì)量等級小麥面粉中脂肪酸組分及含量差異，探討小麥質(zhì)量等級與營養(yǎng)成分間的關(guān)系，研究采用GC-MS檢測方法，對3種不同質(zhì)量等級（一級、二級、三級）百農(nóng)4199小麥面粉中脂肪酸成分及含量進行分析。結(jié)果表明，3個質(zhì)量等級面粉中分離出了4種脂肪酸成分，棕櫚酸、亞油酸、油酸、硬脂酸的平均含量分別為0.554 9‰、0.474 8‰、0.175 2‰和0.041 9‰，總脂肪酸含量平均值為1.246 8‰;不飽和脂肪酸（UFA）稍高于飽和脂肪酸（SFA），比例約為1.1∶1.0，SFA∶MUFA∶PUFA比例約為1.0∶0.3∶0.8。不同質(zhì)量等級百農(nóng)4199小麥面粉中所含脂肪酸成分一致，其含量存在極顯著差異，4種脂肪酸成分含量及總脂肪酸含量均隨小麥質(zhì)量等級的升高而降低。

關(guān)鍵詞：小麥面粉;脂肪酸;含量;GC-MS;質(zhì)量等級

中圖分類號：S512.1;TS211.7? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）21-0159-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.21.034

Abstract： To understand the difference of fatty acid composition and content in different quality grades of wheat flour， and to explore the relationship between wheat quality grade and nutrient composition. GC-MS Method was used to analyze the composition and content of fatty acids in BaiNong 4199 wheat flour of three quality grades （first， two， three）. The results showed that four kinds of fatty acids were isolated from three grades of flour， among which the average content of palmitic acid， linoleic acid， oleic acid and stearic acid was 0.554 9‰， 0.474 8‰， 0.175 2‰ and 0.041 9‰ respectively， and the average content of total fatty acid was 1.246 8‰; Unsaturated fatty acid（UFA） slightly higher than saturated fatty acids （SFA）， the ratio of UFA∶SFA is about 1.1∶1.0， SFA∶MUFA∶PUFA consistent with about 1.0∶0.3∶0.8. The compositions of fatty acid in different grades of BaiNong 4199 wheat flour were consistent， its content were significantly different. The content of four kinds of fatty acid compositions is consistent with the total fatty acid content， which decreased with the increase of wheat quality grade.

Key words： wheat flour; fatty acid; content; GC-MS; quality grade

小麥（Triticum aestivum）是禾本科小麥屬一年生或兩年生草本，是中國乃至全世界的主要糧食作物。小麥種植面積、總產(chǎn)量和總貿(mào)易額均位于各類作物之首，且其生態(tài)適應性強，營養(yǎng)價值高，富含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)、鈣、鐵、硫胺素、核黃素、煙酸及維生素A等[1]。隨著人們的消費水平和消費觀念日益提高，人們不僅重視面食的口感，也更加注重攝入食品的品質(zhì)和營養(yǎng)成分。

小麥質(zhì)量等級標準是國家征購、銷售、儲存、加工和出口商品小麥重要的指標[2]，在小麥的質(zhì)量要求中，容重、不完善粒（指受到損傷但還有使用價值的小麥顆粒）、雜質(zhì)、水分、色澤、氣味等都是用來判定小麥等級的指標，其中容重（即小麥子粒在單位容積內(nèi)的質(zhì)量，g/L）在糧食流通過程中是劃定小麥質(zhì)量品質(zhì)的主要定級指標。容重的大小是子粒大小、質(zhì)量、形狀、整齊度、腹溝深淺、胚乳質(zhì)地、出粉率等性狀和特征的綜合反映[3]。糧食容重與糧食品質(zhì)密切相關(guān)，張麗等[4]指出，玉米子粒容重與蛋白質(zhì)含量和淀粉總含量呈顯著正相關(guān)，與粗脂肪含量呈負相關(guān)，李宗智等[5]和張曉芳等[6]在小麥上的研究也有類似的結(jié)論。

小麥脂類是決定小麥品質(zhì)優(yōu)劣的重要因素之一，與食品的加工品質(zhì)密切相關(guān)，此外對人體的生理功能也有重要作用[7]。必需脂肪酸與兒童生長發(fā)育和健康成長有關(guān)，更有降血脂、防治冠心病等治療作用，且與智力發(fā)育、記憶等生理功能有一定關(guān)系[8]。特別是膳食中的ω-3和ω-6多不飽和脂肪酸攝入可減少心腦血管病、糖尿病和其他慢性病的發(fā)病風險，此外它們還是神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)的遞質(zhì)[9-12]。

目前，對小麥品質(zhì)研究的深度和廣度均已比較成熟，但對小麥質(zhì)量分級標準與小麥品質(zhì)性狀的關(guān)系研究較少，而小麥質(zhì)量分級標準與脂肪酸關(guān)系的相關(guān)研究更為少見。本研究利用GC-MS對不同質(zhì)量等級小麥面粉脂肪酸成分及其含量進行了分析，旨在了解不同質(zhì)量等級小麥粉中脂肪酸組分及其含量差異，探討質(zhì)量等級與營養(yǎng)成分間的關(guān)系，為提高小麥粉營養(yǎng)品質(zhì)提供借鑒與參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

選取同一時間收獲的百農(nóng)4199小麥子粒，嚴格按照GB1351-2008小麥質(zhì)量要求對子粒進行分級，確定出了1～3個不同質(zhì)量等級的百農(nóng)4199小麥，將其磨粉。3個不同等級面粉分別為一級（容重 ≥790 g/L，不完善?！?.0%）、二級（容重≥770 g/L，不完善?！?.0%）、三級（容重≥750 g/L，不完善?！?.0%）。

1.2? 儀器與試劑

GC-MS氣相質(zhì)譜儀，美國Agilent 7890B-5977B;Talboys數(shù)顯磁力加熱攪拌器，美國TOLLBOY EPFO-984TA7;HC-2061高速離心機，安徽中科中佳科學儀器有限公司;渦旋振蕩器，德國IKA MS 3 basic;CP213電子天平，上海皖寧精密科學儀器有限公司;移液器，德國Eppendrof公司。

正己烷;甲醇;三甲基氫氧化硫（trimethlsulfoniumhydroxide，TMSH，購于Sigma-Aldrich公司）;十九烷酸甲酯（C20H40O2，購于美國NU-CHEK公司）。

1.3? 脂肪酸的提取

脂肪酸的提取方法采用Aanski等[13]的方法并稍作修改。稱?。?.500 0±0.000 1）g不同質(zhì)量等級小麥面粉，置于10 mL離心試管，加入5 mL正己烷，混勻，渦旋2 min;室溫2 000 r/min離心5 min，取3 mL上清液轉(zhuǎn)入5 mL小燒杯;50 ℃蒸干，加入50 μL正己烷溶解殘渣;將上述溶解液轉(zhuǎn)入1.5 mL進樣瓶中，加入400 μL甲醇、100 μL三甲基氫氧化硫（TMSH），內(nèi)標十九烷酸甲酯15 μL（0.01 mg/μL），室溫放置30 min，備用。

1.4? 氣相質(zhì)譜分析條件

氣相色譜條件：色譜柱為HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）;程序升溫為50～130 ℃，以30 ℃/min升溫，130～300 ℃，以10 ℃/min升溫;進樣量1 μL;進樣口溫度250 ℃;進樣分流比1∶50。

質(zhì)譜條件：EI電離源;電子能量70 eV;離子源溫度250 ℃;掃描方式為全掃。

1.5? 數(shù)據(jù)處理

質(zhì)譜結(jié)果經(jīng)計算機檢索（NIST 14）進行定性分析，脂肪酸經(jīng)氣相色譜測定后，經(jīng)自動積分后按以下公式計算脂肪酸各組分的含量[14]。

式中，PAX為脂肪酸單成分的峰面積;PASTD為內(nèi)標物的峰面積;CSTD為內(nèi)標物的濃度，mg/mL;VSTD為所加內(nèi)標物的體積;ms為樣品的質(zhì)量，mg。

試驗采用DPS軟件對3個質(zhì)量等級面粉中的脂肪酸含量進行多重比較。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 3個等級面粉脂肪酸成分總離子色譜

經(jīng)GC-MS分析，從百農(nóng)4199小麥面粉3個等級中分離出了4種主要脂肪酸成分（圖1），這些脂肪酸成分的保留時間集中在11.8～13.8 min。經(jīng)人工解析及普庫（NIST 14）檢索定性分析依次為棕櫚酸（分子式為 C16H32O2）、亞油酸（分子式為C18H32O2）、油酸（分子式為C18H34O2）和硬脂酸（分子式為C18H36O2），這4種組分的保留時間依次為11.868、13.503、13.549和13.757 min，而作為內(nèi)標物的十九烷酸甲酯（C19∶0）的保留時間為14.646 min，表明不同質(zhì)量等級小麥面粉具有相同的脂肪酸成分。

2.2? 3個等級面粉中的脂肪酸組分及含量分析

對3個等級面粉脂肪酸成分含量進行內(nèi)標法定量分析（表1），結(jié)果表明，總脂肪酸含量在3個等級面粉的平均值為1.246 8‰，其中，棕櫚酸、亞油酸、油酸、硬脂酸在不同等級間的平均含量依次為0.554 9‰、0.474 8‰、0.175 2‰和0.041 9‰，分別約占小麥面粉總脂肪酸組成的45%、38%、14%、3%。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，上述4種脂肪酸成分在3個等級面粉中的含量均為棕櫚酸>亞油酸>油酸>硬脂酸。因棕櫚酸、亞油酸、油酸這3種組分占總脂肪酸含量的97%左右，3個等級面粉中總脂肪酸含量差異主要取決于棕櫚酸、亞油酸、油酸這3種組分。

3個等級面粉中脂肪酸成分含量的方差分析結(jié)果表明，棕櫚酸含量（F=882.116，P<0.01）、亞油酸含量（F=740.129，P<0.01）、油酸含量（F=2 844.986，P<0.01）在3個等級面粉間均呈極顯著性差異，而硬脂酸含量（F=136.98，P<0.01）測定顯示，一級與二級、三級間均呈極顯著差異，而二級與三級在1%水平上無顯著差異，且含量較少。3個等級面粉中總脂肪酸含量為一級（1.816 9‰）>二級（1.064 1‰）>三級（0.859 3‰），隨著小麥質(zhì)量等級的升高，總脂肪酸含量逐步降低。4種脂肪酸成分在3個等級面粉中的含量變化趨勢也同總脂肪酸含量變化一致，均隨小麥質(zhì)量等級的升高而降低。

2.3? 3個等級面粉中飽和脂肪酸（SFA）與不飽和脂肪酸（UFA）比較分析

3個等級面粉脂肪酸組成中飽和脂肪酸（SFA）和不飽和脂肪酸（UFA）的含量分析結(jié)果（表2）表明，3個等級面粉間均是不飽和脂肪酸（UFA）占總脂肪酸比例稍高于飽和脂肪酸（SFA）占總脂肪酸的比例，UFA∶SFA比例約為1.1∶1。在不飽和脂肪酸中，多不飽和脂肪酸（PUFA，以亞油酸為主）明顯高于單不飽和脂肪酸（MUFA，以油酸為主）含量，PUFA∶MUFA比值為2.2～3.6。在不同等級面粉中，脂肪酸在成分組成上無明顯差異，脂肪酸比例（SFA∶MUFA∶PUFA）約為1.0∶0.3∶0.8。

3? 小結(jié)與討論

小麥粉中的脂肪酸大部分是由其所含的脂類水解而來。在國家標準中，衡量谷物脂肪酸值的大小，以消耗100 g試樣干物質(zhì)中游離脂肪酸的氫氧化鉀毫克數(shù)表示，限量值不得超過80 mg KOH/100 g[15]。適量的脂肪酸對人體有重要作用，但由于油脂內(nèi)的不飽和成分會發(fā)生自動氧化而導致酸敗，氧化產(chǎn)生的過氧化物會進一步被分解成醛、酮、酸的復雜混合物，而具有潛在的致癌作用，因此過多的脂肪酸反而會對人體產(chǎn)生不利影響。因此，脂肪酸的攝入量并不是越多越好，目前，營養(yǎng)學家認為的理想膳食標準為脂肪酸攝入量的比值為飽和脂肪酸∶單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸=1∶1∶1[16]。

試驗結(jié)果表明，從3個等級面粉中均鑒定出了4種主要的脂肪酸成分，分別是棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸。4種脂肪酸成分在3個等級面粉中的含量均為棕櫚酸>亞油酸>油酸>硬脂酸，總脂肪平均含量為1.246 8‰，UFA稍高于SFA，UFA∶SFA比例約為1.1∶1。劉小夢等[14]、遲曉元等[17]等先后利用氣相色譜儀對不同小麥品種（系）全麥粉的脂肪酸成分及含量進行研究，其結(jié)果一致表明全麥粉中存在5種主要脂肪酸，分別為棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸;其中不飽和脂肪酸含量（油酸、亞油酸和亞麻酸）占總脂肪酸比例達80%，本試驗結(jié)果與其相似，脂肪酸成分含量均為棕櫚酸>亞油酸>油酸>硬脂酸。但與全麥粉相比，未檢測出亞麻酸成分且不飽和脂肪酸含量較其他文獻相對偏低。亞麻酸是構(gòu)成人體腦細胞和組織細胞的重要成分，是人類必需的營養(yǎng)素，一旦攝入不足會引起機體脂質(zhì)代謝紊亂[18]。未檢測到亞麻酸推測有以下兩種原因引起：一是亞麻酸在小麥子粒中含量甚微，占面粉質(zhì)量的0.08%～1.00%[14，17]，由于檢測條件不一致導致未檢測到該物質(zhì);二是Chung[19]研究指出，小麥脂類主要分布于淀粉性胚乳（40%～50%）、胚（25%～30%）和糊粉層（22%～33%），外果皮中僅有4%，推測小麥子粒中亞麻酸分布于果皮或糊粉層中，具體原因有待進一步深入研究。

本研究得到，脂肪酸成分（棕櫚酸、亞油酸、油酸、硬脂酸）在3個等級面粉中的含量存在極顯著差異，均隨小麥質(zhì)量等級的升高而降低。在不同等級面粉中，脂肪酸在成分組成上無明顯差異，脂肪酸比例（SFA∶MUFA∶PUFA）約為1.0∶0.3∶0.8。3個等級小麥在劃定其質(zhì)量等級時，最主要的決定因素實則為容重，由此可以看出小麥的容重越大，所積累的各類脂肪酸成分含量越高，總脂肪酸含量就越大。因為容重大小可直接反映麥粒發(fā)育程度，麥粒發(fā)育程度越高，也就意味著含有較多的胚乳，而小麥脂肪酸主要集中于胚乳中。

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