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      黑青稞谷粒中脂肪酸組分分析

      2022-08-15 05:25:22雷冬冬丁麗娜
      現(xiàn)代食品 2022年13期
      關(guān)鍵詞:萃取液烯酸亞油酸

      ◎ 吳 淵,陳 棟,雷冬冬,丁麗娜,阮 暉

      (1.浙江方圓檢測集團股份有限公司,浙江 杭州 310018;2.浙江大學(xué) 生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州 310058)

      脂肪酸是谷物的重要組分,與谷物品質(zhì)緊密相關(guān)。畢雪等[1]研究發(fā)現(xiàn),脂肪酸對米飯食味有顯著影響,油酸、亞油酸與大米淀粉形成淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物,使米飯硬度升高、黏度降低。與亞油酸相比,油酸更易與大米淀粉形成復(fù)合物,對大米淀粉糊化特性和米飯揮發(fā)性風(fēng)味化合物的作用更顯著。楊偉軍等[2]研究發(fā)現(xiàn),脂肪酸使淀粉糊化溫度降低、彈性和咀嚼度值升高、硬度和黏附性值減小,大米淀粉熱性質(zhì)和質(zhì)構(gòu)得到改變。王啟陽等[3]采用多元線性回歸、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量回歸和最小二乘支持向量回歸等算法模型,實現(xiàn)了谷物儲藏過程中脂肪酸含量預(yù)測。邵小龍等[4]總結(jié)了近紅外、嗅覺可視化和電子鼻等新技術(shù)快速檢測谷物中游離脂肪酸的原理和步驟,用于評價谷物儲藏品質(zhì)。王希越等[5]通過基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(Gas Chromatograph-Mass Spectrometer, GC-MS)的靶向代謝組學(xué)技術(shù),分析脂肪酸組成差異,為提升大米品質(zhì)和改善營養(yǎng)價值研究提供參考。

      脂肪酸對于谷物食品的營養(yǎng)品質(zhì)和健康屬性起著重要作用,如亞油酸(Linoleic Acid,LA)、共軛亞油酸(Conjugated Linoleic Acid,CLA)、亞麻酸、花生四烯酸(Arachidonic Acid,AA)、二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic Acid,EPA)、二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,DHA)等,均是功能性食品開發(fā)中的重要原料。谷物及其加工品是功能性脂肪酸的重要來源。王超群等[6]通過氣相色譜結(jié)合主成分分析和聚類分析,建立了裸燕麥指紋圖譜,為充實谷物脂肪酸數(shù)據(jù)庫提供了基礎(chǔ)資料。劉存衛(wèi)等[7]發(fā)現(xiàn),小麥粉經(jīng)加工處理,脂肪酸含量顯著降低,影響了營養(yǎng)功效,故建議食用全麥粉。馮小磊等[8]發(fā)現(xiàn),小米中粗脂肪與亞油酸、油酸及α-亞麻酸呈顯著正相關(guān),營養(yǎng)構(gòu)成比例適宜,富含脂肪酸的小米對優(yōu)化膳食結(jié)構(gòu)具有重要作用。

      基于藥食同源理念的食療(Natural Diet Therapy,NDT)對提升健康水平的作用已成為中外共識。青稞(Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.)富含健康功效物質(zhì)如β-葡聚糖、γ-氨基丁酸(GABA)、黃酮和多酚等。γ-氨基丁酸具有安神助眠、防止動脈硬化、降血壓等功效。β-葡聚糖可調(diào)節(jié)免疫力、調(diào)理代謝綜合征等功效。黃酮、多酚等具有顯著抗氧化作用,可全面持久地調(diào)理健康狀態(tài),是開發(fā)功能性食品的重要源泉。某些青稞品種因富含花色苷而成為彩色青稞,黑青稞是其中的典型代表。目前,人們對青稞中β-葡聚糖、γ-氨基丁酸和多酚類的提取分離、定量測定及功效應(yīng)用方面已開展較多研究,而對青稞特別是黑青稞中脂肪酸的研究開展較少。本研究采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù),全面解析黑青稞超臨界CO2萃取物中脂肪酸組分和結(jié)構(gòu),為黑青稞的高值化開發(fā)提供基礎(chǔ)性資料。

      1 材料與方法

      1.1 材料與試劑

      黑青稞,產(chǎn)于青海省玉樹州;所用試劑均為分析純。

      1.2 儀器與設(shè)備

      SFE-2超臨界CO2萃取儀,美國Applied Separations公司;7890B/7000C GC-MS(配備MassHunter氣質(zhì)工作站),美國Agilent公司。

      1.3 實驗方法

      1.3.1 供試品制備

      將黑青稞全谷粒置55 ℃烘干,粉碎后過50目篩,取適量黑青稞全谷粒粉,裝入SFE-2超臨界CO2萃取儀所配置的提取釜中,提取條件為萃取壓力30 MPa,萃取溫度40 ℃,提取時間2 h,出口閥溫度105 ℃。用正己烷溶解所收集的萃取液,經(jīng)濃縮、冷凍離心后,進行水解-甲基化處理,具體操作為吸取萃取液500 μL,置于10 mL量瓶中,依次加入乙醚-正己烷(2∶1)2 mL,甲醇2 mL,1 mol·L-1KOH-甲醇溶液2 mL,搖勻后靜置5~10 min,加水定容后,浮在上層的即為脂肪酸甲酯,吸取并過0.22 μm濾膜后用于GC-MS分析。

      1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

      將脂肪酸甲酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品加正己烷溶解后,配制成160 μg·mL-1濃度,混勻成為混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,用0.22 μm濾膜過濾。

      1.3.3 儀器條件

      (1)GC條件。采用超高惰性氣相色譜柱,型號為Agilent HP-5 ms(30 m×250 μm,0.25 μm)。初始溫度設(shè)定為85 ℃,保持5 min后,以10 ℃·min-1的速率升至200 ℃,保持6 min后,再以10 ℃·min-1的速率升至260 ℃。進樣口溫度設(shè)定為240 ℃;氦氣分流流量速率保持在8 mL·min-1,進樣量1 μL;分流比12∶1。

      (2)MS條件。載氣氣體種類為氦氣;離子源為EI,其源溫為260 ℃;電子能量設(shè)定為80 eV,掃描范圍25~800 mAu;溶劑延遲時間設(shè)定為4.0 min;其他參數(shù)均為常規(guī)推薦設(shè)定。各脂肪酸成分的相對含量通過峰面積歸一化值進行確定。

      2 結(jié)果與分析

      黑青稞超臨界CO2萃取液經(jīng)過水解-甲基化后,其中的脂肪酸組分采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)進行解析。有關(guān)數(shù)據(jù)采用MassHunter軟件處理后,通過NIST 11.L譜庫進行檢索,并與圖1顯示的脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品的出峰時間進行比對,從而確定黑青稞超臨界CO2萃取液中所含脂肪酸組分的種類。

      通過GC-MS得到的黑青稞的GC-MS總離子流色譜圖如圖2所示,從中鑒定出8種脂肪酸甲酯,按照峰面積歸一化法進行定量,確定各脂肪酸成分相對含量,見表1。其中,棕櫚油酸占27.42%,亞油酸占60.73%,還有少量的肉豆蔻酸、二十碳三烯酸和芥酸等,不飽和脂肪酸占比超過90%。

      表1 黑青稞中脂肪酸鑒定結(jié)果表

      3 結(jié)論與討論

      高秀蓮等[9]采用GC-MS法分析不同粒色青稞,發(fā)現(xiàn)黑青稞總脂肪含量高于普通青稞,脂肪酸主要成分為亞油酸、油酸、棕櫚酸和亞麻酸,飽和脂肪酸含量低于不飽和脂肪酸??缀既绲萚10]分析不同生長期的青稞苗,發(fā)現(xiàn)ω-3多不飽和脂肪酸含量為238.00~1 910.00 mg/100 g,并綜合其他營養(yǎng)素測定結(jié)果,認(rèn)為青稞苗粉最佳生長周期為10日齡。

      超臨界CO2萃取法具有綠色安全從而充分保持生物活性等優(yōu)點,是獲取高品質(zhì)提取物并進行應(yīng)用的有效途徑。本研究中,黑青稞超臨界CO2萃取物經(jīng)GC-MS分析,鑒定出8種脂肪酸,其中棕櫚油酸占27.42%,亞油酸占60.73%,還有少量的肉豆蔻酸、二十碳三烯酸和芥酸等,不飽和脂肪酸占比超過90%。與之前的研究相比,脂肪酸具體組分比例上有所差異,但總體情況類似,均是不飽和脂肪酸占比顯著超過飽和脂肪酸,故黑青稞可以成為優(yōu)質(zhì)脂肪酸的食品來源,并具備開發(fā)成功能性脂肪酸產(chǎn)品的潛力。采用超臨界CO2萃取技術(shù)制備的黑青稞全谷粒油脂品質(zhì)優(yōu)良,可作為綠色高值化加工途徑將其開發(fā)成健康保健產(chǎn)品。

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