山桐子果不同部位油脂營養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化能力的研究

田瀟瀟 方學(xué)智 杜孟浩

(中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，杭州 311400)

山桐子(IdesiapolycarpaMaxim.)是大風(fēng)子科的落葉喬木，也是山桐子屬的唯一樹種，屬于我國的本土物種，分布廣泛[1，2]。山桐子果實產(chǎn)量非常高，每畝產(chǎn)量可以達到1 000 kg以上，其果實含油率較高，被譽為“樹上油庫”，山桐子果肉和種子分別占果實質(zhì)量的62.30%和37.60%，含油率分別為37.22%和24.29%[3，4]。山桐子油富含亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸和維生素E、角鯊烯、多酚等營養(yǎng)物質(zhì)，食用價值較高。在川陜甘交界地區(qū)，人們食用山桐子油已有上百年歷史[6]。山桐子油具有潛在的藥用價值，如抗肥胖、預(yù)防和治療高血脂癥和動脈粥樣硬化等[5]。還可被工業(yè)用于制造潤滑油、乳化劑及生物柴油等[7，8]。因此，山桐子產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，近年來，山桐子產(chǎn)業(yè)越來越受到國家和相關(guān)省市的關(guān)注。

目前，國內(nèi)外對山桐子油的研究主要集中在形態(tài)特征(果實形態(tài)指數(shù)、干重等)[9]、理化指標(biāo)(酸值、碘值和皂化值等)[10]、含油率、脂肪酸組成[4]以及不同工藝對山桐子油營養(yǎng)品質(zhì)(生育酚、甾醇、總酚等)的影響[11]，對于采后處理山桐子果不同部位油脂的營養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化能力研究較少。本課題組在前期研究陰干、曬干和烘干等采后處理方式對山桐子油理化性質(zhì)及營養(yǎng)品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)曬干山桐子油品質(zhì)較優(yōu)[12]。在此基礎(chǔ)上，本實驗將進一步研究曬干處理后山桐子果不同部位(果肉和種子)油理化、營養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化能力差異，并采用主成分分析法對其進行綜合評價，為山桐子果的合理利用、定向育種和栽培推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

山桐子鮮果于2018年1月購自四川省青川縣，于陽光下晾曬至水分小于8.00%，分離果肉與種子，分別進行索氏提油，重復(fù)3次，提取山桐子油在4 ℃冷藏保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試劑及儀器設(shè)備

脂肪酸甲酯混合標(biāo)準品、α-生育酚標(biāo)準品、β-生育酚標(biāo)準品、γ-生育酚標(biāo)準品、角鯊烯標(biāo)準品、β-谷甾醇標(biāo)準品；沒食子酸標(biāo)準品；2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(≥98%)，6-羥基-2,5,7,8-四甲基苯并二氫吡喃-2-甲酸。正己烷、甲基叔丁基醚、四氫呋喃、甲醇均為色譜純；其他試劑均為分析純。

E-816 SOX索式提取儀；Q-101平行蒸發(fā)儀；Avanti J-E冷凍離心機；1260 Infinity Ⅱ 液相色譜儀；GC-2010 plus氣相色譜儀；UV-2550紫外可見分光光度計；743 Rancimat食用油氧化穩(wěn)定性測定儀。

1.3 方法

1.3.1 山桐子果理化指標(biāo)測定

含水率的測定參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準 食品中水分的測定》；含油率的測定參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準 食品中脂肪的測定》。

1.3.2 山桐子油理化及營養(yǎng)指標(biāo)測定

酸價的測定參考GB 5009.229—2016《食品安全國家標(biāo)準 食品中酸價的測定》；過氧化值的測定參考GB 5009.227—2016《食品安全國家標(biāo)準 食品中過氧化值的測定》；色值的測定參考Leiva等[13]；脂肪酸的測定參考GB 5009.168—2016《食品安全國家標(biāo)準 食品中脂肪的測定》；生育酚的測定參考GB 5009.82—2016《食品安全國家標(biāo)準 食品中維生素A、D、E的測定》；角鯊烯、甾醇和總酚的測定參考田瀟瀟等[14]；氧化穩(wěn)定性的測定(加速氧化測試)參考GB/T 21121—2007《動植物油脂 氧化穩(wěn)定性的測定(加速氧化測試)》；油樣極性伴隨物ABTS自由基清除能力的測定參考Shi等[15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 22.0進行單因素方差分析和主成分分析。理化指標(biāo)及營養(yǎng)指標(biāo)數(shù)據(jù)單因素方差分析采用Duncan進行多重比較；主成分分析是抽取特征值大于1的因子作為主成分。

2 結(jié)果與分析

2.1 山桐子果理化指標(biāo)的分析

含油率是衡量木本油料樹種經(jīng)濟價值的重要指標(biāo)。如表1所示，山桐子果不同部位的含水率分別是果肉為7.41%，種子為8.20%，種子的水分明顯高于果肉(P<0.05)，這可能是在晾曬過程中種子不能直接受到太陽光照射引起的；果肉和種子的含油率分別為37.01%和21.49%。其中，果肉含油率明顯 高于種子，是種子含油率的1.72倍，由此可見，山桐子的粗脂肪主要來源于果肉。

表1 山桐子果不同部位的理化指標(biāo)

2.2 山桐子油理化及營養(yǎng)指標(biāo)的分析

2.2.1 山桐子油的理化指標(biāo)

通過索氏抽提得到的山桐子油為粗脂肪，除油脂外，一些脂溶性的游離脂肪酸、固醇、磷脂、蠟及色素等類脂也一并被提取出來。因山桐子果中含有苦味素[16]，油有一定的苦澀味，且具有特殊的氣味。山桐子不同部位油的色澤差異較大，色值如表2所示，果肉油呈暗紅色，種子油呈橙紅色且較清亮。

如表2所示，山桐子果果肉和種子毛油的酸價均較高，具有顯著性差異(P<0.05)，分別為6.78 mg/g和4.18 mg/g，高于GB 2716—2018《食品安全國家標(biāo)準 植物油》中植物原油的要求，這可能是因為索氏抽提得到的油脂含有的雜質(zhì)較多，以致于更容易酸敗，因此，需經(jīng)過進一步精煉才能食用；過氧化值均為0.01 g/100 g左右，無顯著性差異(P>0.05)。馬素換等[11]采用冷榨得到的山桐子果油的酸值為7.26 mg/g。其酸價偏高，這與山桐子的干燥方式及成熟過程中生理生化變化有一定關(guān)系，曬干處理歷時較久，有些脂類可在酶的催化下分解產(chǎn)生游離脂肪酸，導(dǎo)致酸價升高[17]。田瀟瀟等[12]的研究表明，烘干山桐子油的酸價比曬干低。

表2 山桐子果不同部位油的理化指標(biāo)

2.2.2 山桐子油的營養(yǎng)指標(biāo)分析

如表3所示，山桐子果不同部位油的脂肪酸組成具有顯著性差異(P<0.05)，質(zhì)量分數(shù)最高的脂肪酸為亞油酸，果肉油和種子油質(zhì)量分數(shù)分別為71.66%、83.27%，種子油含量高于果肉油，研究表明，亞油酸可以降低冠心病、糖尿病等發(fā)病率，增強機體免疫能力，降低血壓，是對身體非常有益的一種必需脂肪酸[2]。其次為棕櫚酸、油酸、棕櫚烯酸，其他脂肪酸總質(zhì)量分數(shù)小于10%。油酸具有降低低密度脂蛋白膽固醇、調(diào)控癌細胞、清理血栓、預(yù)防動脈粥樣硬化等功能，被營養(yǎng)學(xué)界稱為“安全脂肪酸”[14]。棕櫚烯酸可以調(diào)節(jié)人體胰島素分泌，降低胰島素抵抗，調(diào)節(jié)糖脂代謝，能治療外傷炎癥等功能，對糖尿病、代謝綜合癥和炎癥等都有抑制功效[18]。在幾種主要的脂肪酸中，果肉油中的棕櫚酸、棕櫚烯酸、油酸含量均比種子油中高，分別為種子油的2.01倍、13.78倍、1.28倍。種子油中的亞油酸含量比果肉油低11.61%。

表3 山桐子果不同部位油的脂肪酸/%

生育酚具有延緩衰老等生理功能，甾醇能抑制人體對膽固醇的吸收，角鯊烯可增強機體免疫力，多酚對油脂的儲藏穩(wěn)定性起重要作用[14]。

山桐子果肉油含有豐富的生育酚，尤其是α-生育酚(P<0.05)。如表4所示，山桐子果果肉油和種子油的α-生育酚分別為148.41、14.35 mg/100 g；β-生育酚分別為18.19、5.29 mg/100 g；γ-生育酚分別為24.56、15.69 mg/100 g。其中，果肉油含量分別為種子油的10.34倍、3.44倍、1.57倍。β-谷甾醇分別為401.32 、373.15 mg/100 g(P<0.05)，果肉油含量為種子油的1.07倍。角鯊烯含量無顯著性差異(P>0.05)，分別為31.27、31.67 mg/100 g。

表4 山桐子果不同部位油的營養(yǎng)指標(biāo)

而總酚含量分別為73.78 μg/g、104.73 μg/g(P<0.05)，其含量高低排序與其他營養(yǎng)指標(biāo)均相反，種子油含量為果肉油的1.42倍。鄭滿榮[19]研究發(fā)現(xiàn)，沙棘籽油的總酚含量比沙棘果油高。

2.2.3 山桐子油的抗氧化能力分析

如表5所示，山桐子果肉油和種子油的氧化誘導(dǎo)時間為分別為10.75 h和14.89 h(P<0.05)，種子油氧化穩(wěn)定性較高，這與種子油中豐富的多酚類物質(zhì)有密不可分的關(guān)系[20]。

ABTS自由基清除能力分別為312.85、675.77 μmol TE/100 g(P<0.05)，種子油清除能力最強，為果肉油的2.16倍，油脂中的總酚與ABTS自由基清除能力極顯著正相關(guān)(P<0.01)[21]。

表5 山桐子果不同部位油的抗氧化能力

2.3 主成分分析

應(yīng)用主成分分析法對山桐子果不同部位油的含油率、理化性質(zhì)(酸值、過氧化值)、微量營養(yǎng)成分(α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、角鯊烯、β-谷甾醇、總酚)、脂肪酸組成(單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、總不飽和脂肪酸)、抗氧化能力(氧化穩(wěn)定性、ABTS自由基清除能力)進行綜合比較。

依據(jù)累計貢獻率大于75%的原則，山桐子果不同部位油樣品前2個主成分因子的累計貢獻率達92.91%，基本能夠反映山桐子不同部位油的主要信息。根據(jù)主成分Z1、Z2與相應(yīng)的貢獻率之積的和，計算不同山桐子油差異程度的綜合得分，如表6所示，得分越高，說明綜合表現(xiàn)越優(yōu)。由此可以看出，果肉油綜合評價較優(yōu)。

表6 山桐子果不同部位油主成分綜合評價及排名

3 結(jié)論

研究山桐子果不同部位油脂理化性質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化能力，結(jié)果表明山桐子果不同部位油脂的理化性質(zhì)及營養(yǎng)成分含量差異顯著。山桐子的粗脂肪主要來源于果肉，其含油率高達37.01%。不同部位山桐子油色澤具有明顯差別，果肉油呈暗紅色(a*為41.83)，種子油呈橙紅色且較清亮(L*為63.88，b*為106.31)。研究發(fā)現(xiàn)，干燥處理的山桐子果不同部位油的酸價均較高，果肉油和種子油分別為6.78、4.18 mg/g，需經(jīng)過進一步精煉才能食用。

山桐子果不同部位油中脂肪酸質(zhì)量分數(shù)最高的是亞油酸，分別為71.66%、83.27%，且種子油多不飽和脂肪酸和總不飽和脂肪酸含量遠遠高于果肉油，而果肉油中單不飽和脂肪酸和總飽和脂肪酸較高。果肉油中α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和β-谷甾醇含量比較高，角鯊烯含量無顯著性差異，但種子油中總酚比果肉油高。種子油氧化穩(wěn)定性較高，這與種子油中豐富的多酚類物質(zhì)有密不可分的關(guān)系。且種子油中ABTS自由基清除能力最高，且總酚含量和ABTS自由基清除能力成正比。經(jīng)過主成分分析綜合比較來看，果肉油的品質(zhì)較優(yōu)。