本文以不同產(chǎn)地白芝麻壓榨油為原料,采用近代儀器和經(jīng)典分析方法,研究白芝麻油的主要理化指標(biāo)、理化常數(shù)、甘三酯組成及芝麻素等主要油溶性活性成分含量,以期為白芝麻的研究和深度開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。
1材料與方法
?。保痹蟻碓?br style="margin: 0px; padding: 0px;" />
白芝麻油1號(芝麻產(chǎn)地:河南省駐馬店市);白芝麻油2號(芝麻產(chǎn)地:湖北?。话字ヂ橛停程枺ㄖヂ楫a(chǎn)地:安徽?。话字ヂ橛停刺枺ㄖヂ楫a(chǎn)地:河北?。恢ヂ橛停簩?shí)驗(yàn)室通過冷榨法自制。
?。保苍噭┡c儀器
121主要試劑
無水乙醚、氫氧化鈉、鹽酸、氫氧化鉀、乙醚、石油醚、三氯甲烷、冰乙酸、可溶性淀粉、碘化鉀、硫代硫酸鈉、三氟化硼、氮?dú)狻⒄和?、膽酸鈉、無水硫酸鈉、氯化鈉、甲醇鈉、氧化鋁、乙醇(體積分?jǐn)?shù)95%)、正己烷(色譜純)、甲醇(色譜純)等。未標(biāo)明的均為分析純。
芝麻素標(biāo)準(zhǔn)品:芝麻素(Sigma公司);維生素E標(biāo)準(zhǔn)品:α?生育酚、β?生育酚、γ?生育酚、δ?生育酚,均為Sigma公司產(chǎn)品。
122主要儀器和裝置
?。罚玻玻有头止夤舛扔?jì),上海精密儀器有限公司;UV1901型可見紫外分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限公司;Waters2695型高效液相色譜儀,上海易測儀器設(shè)備有限公司;GC2010型氣相色譜儀,SHIMADZU公司;Rancimat743型氧化酸敗儀,瑞士萬通公司;WSL2型比較測色儀,上海易測儀器設(shè)備有限公司;阿貝折光儀,上海易測儀器設(shè)備有限公司。
?。保硨?shí)驗(yàn)方法
131白芝麻油理化指標(biāo)的測定
相對密度按照GB/T5518—2008測定;折射指數(shù)按照GB/T5527—2010測定;色澤按照GB/T22460—2008測定;黏度按照GB/T5516—2011測定;磷脂含量按照GB/T5537—2008測定;酸價(jià)按照ISO660—1996測定;皂化值按照ISO3657—1988測定;不皂化物按照ISO3596—2—1988測定。
?。保常舶字ヂ橛椭舅峤M成分析芝麻油甲酯化采用ISO5509—2000方法;脂肪酸甲酯的氣相色譜分析采用ISO5508—1990方法。分析測定條件:BPX70毛細(xì)管脂肪酸分析柱,30?0m×320μm×0?50μm,進(jìn)樣口溫度230℃,柱溫210℃,氫離子火焰檢測器FID,檢測器溫度300℃,氮?dú)饬魉伲?0mL/min,氫氣流速35mL/min,空氣流速400mL/min。
133白芝麻油的sn?2位脂肪酸分布取壓榨白芝麻油樣5g溶于25mL正己烷中,倒入聚氧化鋁色譜柱中洗脫分離,得到中性油。稱0?1g中性油于10mL離心管中,加入20mg胰脂酶、2mL緩沖溶液、5mL膽酸鈉溶液、0?2mL氯化鈣溶液搖勻后,再分別加入1mL乙醚及鹽酸溶液離心分離,取離心管的上清液,經(jīng)薄層層析后顯色確定甘一酯,甘一酯甲酯化后,經(jīng)氣相色譜分析sn?2位脂肪酸組成。
氣相色譜分析sn?2位脂肪酸組成方法參照132節(jié)。由sn?2位脂肪酸組成分析,根據(jù)1,3隨機(jī)2?隨機(jī)分布學(xué)說計(jì)算甘三酯的構(gòu)成及含量。
134芝麻油中維生素E含量的分析芝麻油中維生素E含量分析采用GB/T5009?82—2003方法。
色譜條件:固定相,NH2柱(250mm×4?6mm,5μm);流動(dòng)相,正己烷與異丙醇體積比為98∶2;柱溫40℃;柱壓20kPa;流速1?0mL/min;采用RF10AXL熒光檢測器;激發(fā)波長298nm;發(fā)射波長325nm;進(jìn)樣量5μL,外標(biāo)法計(jì)算。
?。保常抵ヂ橛椭兄ヂ樗睾康臏y定芝麻油中芝麻素含量的測定采用NY/T1595—2008方法。
色譜條件:固定相,C18色譜柱(250mm×4?6mm,5μm);流動(dòng)相,甲醇與水體積比為70∶30;流速1?0mL/min;檢測波長287nm;柱溫30℃。
136芝麻油氧化穩(wěn)定性測定
實(shí)驗(yàn)采用Rancimat743型油脂氧化穩(wěn)定測定儀測定樣品氧化穩(wěn)定性。其原理為油脂樣品在恒溫下,向油脂中恒定速率通干燥空氣,油脂中易氧化的物質(zhì)被氧化成小分子易揮發(fā)的酸,揮發(fā)的酸被空氣帶入盛水的電導(dǎo)率測量池中,在線測量池中的電導(dǎo)率,記錄電導(dǎo)率對反應(yīng)時(shí)間的氧化曲線,對曲線求二階導(dǎo)數(shù),從而測出樣品的誘導(dǎo)時(shí)間。在不同溫度下測定樣品的誘導(dǎo)時(shí)間,通過經(jīng)驗(yàn)公式,外推樣品在不同溫度下的誘導(dǎo)時(shí)間,即在此溫度下的使用或貯存時(shí)間。分析條件為:樣品用量50g,溫度130℃,通氣量20L/h。
?。步Y(jié)果與討論
?。玻卑字ヂ橛屠砘笜?biāo)分析
按照133節(jié)所述方法測定的4種壓榨白芝麻油的理化指標(biāo)結(jié)果見表1。
表1白芝麻油的理化指標(biāo)
結(jié)果表明,4個(gè)產(chǎn)地的壓榨白芝麻油的相對密度、折光指數(shù)及黏度差別不大;各個(gè)產(chǎn)地壓榨白芝麻油的色澤都相對較淺,這是由于壓榨溫度控制較低,還原糖類物質(zhì)分解產(chǎn)物與氨基酸及蛋白質(zhì)化合生成的黑色素較少;其酸值在0?88~2?29mg/g之間,符合一級芝麻油的標(biāo)準(zhǔn);磷脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0?11%~0?45%之間,而河北省產(chǎn)的白芝麻壓榨制取的白芝麻油磷脂含量最高,這可能與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件以及芝麻品種差異有關(guān);皂化值在187?10~189?01mg/g之間;不皂化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0?48%~0?79%之間,白芝麻油1號的不皂化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0?79%,這可能與芝麻油中的芝麻素、芝麻酚林含量較高有關(guān)。
?。玻舶字ヂ橛透嗜ソM成分析
按照132節(jié)所述方法測得4種白芝麻油的脂肪酸組成分析結(jié)果見表2,白芝麻油1號的氣相色譜圖見圖1。
表2白芝麻油立體專一分布相對含量
按照133節(jié)所述方法分析測定壓榨白芝麻油1號sn2位脂肪酸組成分析結(jié)果,如圖2所示;采用1,3?隨機(jī)?
?。?隨機(jī)分布學(xué)說計(jì)算出4種壓榨白芝麻油的甘三脂中sn1位、sn2位及sn3位脂肪酸組成分布結(jié)果,如表2所示。
從表2可看出白芝麻油的脂肪酸組成為亞油酸
?。ǎ茫保福海玻蹋┫鄬浚矗?05%~48?64%,油酸
(C18:1/O)相對含量36?64%~39?64%,棕櫚酸
?。ǎ茫保叮海埃校┫鄬浚?14%~8?97%,硬脂酸
?。ǎ茫保福海埃樱簦┫鄬浚?25%~5?07%,亞麻酸
(C18:3/Ln)相對含量0?30%~0?95%。有報(bào)道
稱[17]棕櫚酸和油酸與硬脂酸含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之相符。不飽和脂肪酸相對含量達(dá)84%以上,而飽和脂肪酸僅有13%左右。其中,亞麻酸和亞油酸是人體必需脂肪酸。
從4種白芝麻油立體專一分布可看出sn2位上棕櫚酸、硬脂酸的分布很少;而油酸、亞油酸在sn2位分布比sn1、sn3位要多,并且在sn1、sn2、sn3位的分布都在35%~60%之間。這符合植物油脂甘三酯立體專一分布的特點(diǎn):飽和脂肪酸一般相對集中在sn1和sn3位上,不飽和脂肪酸較多連接在sn2位上。
由sn2位脂肪酸組成分析數(shù)據(jù)可計(jì)算出不同壓榨白芝麻油中甘三酯的組成,主要甘三酯組成見表3。
從表3可看出白芝麻油中的甘三酯組成主要是以油酸、亞油酸為主的甘三酯。其中以LOL相對含量最高(2298%~2562%),其次是OOL相對含量19?72%~2186%,比較高的甘三酯還有PLO(957%~1013%)、LLL(893%~1134%),其余相對較少。結(jié)果表明白芝麻的甘三酯組成與李桂華等研究的黑芝麻甘三酯組成相比差別很大,除了基因控制這一主要因素之外,氣候條件(如降水量和日光照射時(shí)間)也會影響各種脂肪酸的含量,從而導(dǎo)致甘三酯組成發(fā)生變化。
?。?3維生素E含量分析
高效液相分析測定的維生素E色譜圖見圖3,4個(gè)產(chǎn)地白芝麻油維生素E含量見表4。由表4可以看出,白芝麻油中的維生素E主要是γ生育酚,其他生育酚含量較少,并且γ生育酚具有顯著的防癌治療效果。在通常條件下,α生育酚生理活性最強(qiáng),β生育酚及γ生育酚不及其一半效能,δ生育酚幾乎沒有效能。而抗氧化能力從小到大為α?生育酚、β?生育酚、γ生育酚、δ生育酚。
有研究報(bào)道黑芝麻油中的維生素E含量高于白芝麻油,其含量為(54±98)mg/(100g),白芝麻油中的維生素E含量為2487~7207mg/(100g),含量較低,但是白芝麻油中的芝麻素含量高于黑芝麻,與維生素E發(fā)生協(xié)同增效的作用,延長白芝麻油的保質(zhì)期。
?。?4芝麻素含量分析
高效液相分析測定1號、2號、3號和4號白芝麻油中的芝麻素含量分別為6097、6910、6014、6786mg/(100g)。
高效液相色譜分析測定的壓榨白芝麻油芝麻素
色譜圖見圖4,芝麻素保留時(shí)間14min左右。4個(gè)產(chǎn)地白芝麻油中芝麻素含量在6014~6910mg/(100g)之間,其中湖北省產(chǎn)的白芝麻油中的芝麻素含量較其他產(chǎn)地高,這可能與芝麻的品種、當(dāng)?shù)氐臍夂蚣巴寥婪N類差異有關(guān),但是總體變化范圍不大,這與劉玉蘭等研究的不同產(chǎn)地芝麻抗氧化成分及氧化穩(wěn)定性所得結(jié)論一致。芝麻素是油溶性的木脂素,由于芝麻素含量與芝麻的含油量呈現(xiàn)正相關(guān),黑芝麻和黃芝麻的含油量低于白芝麻,因此白芝麻油中的芝麻素高于黑芝麻油和黃芝麻。
?。?5氧化穩(wěn)定性分析
采用Rancimat743型氧化酸敗儀測定芝麻油氧化穩(wěn)定性
圖5顯示了電導(dǎo)率對反應(yīng)時(shí)間的氧化曲線,對曲線求二階導(dǎo)數(shù),從而測出樣品的誘導(dǎo)時(shí)間。在溫度130℃,通氣量20L/h條件下,白芝麻油1號155h,白芝麻油2號175h,白芝麻油3號150h,白芝麻油4號222h,河北省產(chǎn)的白芝麻氧化穩(wěn)定性相對較好。主要原因是白芝麻油4號中維生素E含量最高,并且芝麻油中含有的芝麻素和維生素E的協(xié)同作用使抗氧化活性增強(qiáng)。因此白芝麻油也被廣泛用于和氧化穩(wěn)定性差的油脂調(diào)合復(fù)配來提高其氧化穩(wěn)定性和貨架壽命。
?。辰Y(jié)論
(1)白芝麻油脂肪酸組成中亞油酸、油酸這兩種不飽和脂肪酸相對含量較高,占總脂肪酸相對含量的84%以上,白芝麻油sn2位主要是油酸、亞油酸,其相對含量分別在4103%~4500%之間和5330%~5748%之間。
(2)白芝麻油甘三酯分子結(jié)構(gòu)組成中LOL相對含量最高為2298%~2562%,其次是OOL相對含量1972%~2186%,比較高的甘三酯還有PLO(957%~1013%)、LLL(893%~1134%),其余相對較少。
?。ǎ常┎煌a(chǎn)地白芝麻壓榨制取的芝麻油中芝麻素、維生素E含量分別在6014~6910mg/(100g)之間和1373~5443mg/(100g)之間,維生素E組成主要是γ?生育酚。
?。ǎ矗┯茫遥幔睿悖椋恚幔舴y定不同產(chǎn)地白芝麻壓榨制取的白芝麻油氧化穩(wěn)定性,在130℃條件下,氧化誘導(dǎo)時(shí)間分別為:白芝麻油1號155h,白芝麻油2號175h,白芝麻油3號150h,白芝麻油4號222h。
白芝麻油脂 理化特性
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