冬瓜籽油的理化指标及营养成分的分析Word文档格式.docx

1、姚云平，女，1985年出生，讲师，粮食、油脂与植物蛋白工程通信作者：李昌模，男，1971年出生，教授，粮食、油脂与植物蛋白工程 冬瓜（Benincasa hispida Cogn）属葫芦科一年生草本植物，原产于我国南方和印度，别名白瓜、枕瓜、广瓜 1。冬瓜是居民餐桌上常见的蔬菜之一，其营养成分丰富，含有多种维生素、蛋白质、矿物质和膳食纤维2，在全国各地均有栽培。冬瓜由果肉，瓤和籽三部分组成，果肉和瓤几乎不含油脂，绝大多数油脂都存在于冬瓜籽中。根据周俊梅等3的研究，冬瓜籽中含20%28%的油脂，与棉籽的含油量18%22%和大豆的含油量18%25%基本持平。现代营养研究发现，冬瓜籽中含有皂甙、瓜氨

2、酸、组氨酸、蛇麻脂醇、甘露醇等4物质，并且维生素B1的含量十分丰富。冬瓜籽油成分以不饱和脂肪酸为主，不饱和脂肪酸中必需脂肪酸亚油酸含量达到40%以上5。因此，开发像冬瓜籽这样不占用粮食作物耕地的兼用型油料资源不仅可以缓解油料需求的压力，也可提高冬瓜加工的经济效益。目前，对冬瓜籽的研究主要集中于生药及药理方面6,7，对其油脂的研究大多集中在油脂提取工艺方面8,9，而对于冬瓜籽油中营养成分的研究很少。本课题以冬瓜籽为原料，提取冬瓜籽油并对其理化指标和营养成分进行分析，与常见植物油的营养成分进行对比，为冬瓜籽油的开发提供参考。1材料与方法1.1 试验材料冬瓜籽（产于安徽亳州）；浓硫酸、甲醇、石油醚（

3、3060沸程）、无水硫酸钠、胆酸钠、（猪）胰脂酶、乙醚、乙酸、异丙醇、氢氧化钾、乙醇、Tris-缓冲液（pH=8）、碘化钾均为分析纯，正己烷为色谱纯。1.2 实验仪器岛津LC-20A液相色谱仪； Evolution300紫外分光光度计； DMA4500m密度计；WYA-2S数字阿贝折光仪；岛津GC-2010气相色谱；安捷伦7890B气相色谱仪；RE-3000旋转蒸发仪。1.3 实验方法1.3.1 冬瓜籽油的提取冬瓜籽经干燥后研磨得粉，按照GB 5009.62016方法采用索氏抽提法进行提取，然后45旋蒸得到冬瓜籽油，计算冬瓜籽的脂肪含量。所得油脂在-20下保存以备分析使用。1.3.2 冬瓜籽理

4、化指标的测定相对密度使用DMA4500m密度计进行测定；折光率使用WYA-2S数字阿贝折光仪进行测定；酸价参考GB 5009.2292016方法进行测定；过氧化值参考GB 5009.2272016方法进行测定；皂化值参考GB 55342008方法进行测定；碘值参照GB 55322008方法进行测定。1.3.3 冬瓜籽油脂肪酸组成的测定对冬瓜籽油进行前处理：称取20 mg油于10 mL具塞螺旋管，加入2 ml正己烷，之后采用碱性甲酯化法，加入2 mL的2 mol/L氢氧化钾甲醇溶液，氮封后盖塞，用漩涡仪混合1 min，放置10 min，之后加2 ml水，放置20 min使之分层，收集上层清液，取

5、1 L萃取液进行气相色谱分析。仪器条件：岛津GC-2010气相色谱，检测器：FID氢离子火焰检测器，色谱柱：HP-88石英毛细管柱（0.2 m，100 m0.25 mm，Agilent，USA），载气：99.999%的氮气，进样口温度：230，检测器温度：250，氢气流量：27.57 mL/min，空气流量：400 mL/min，柱流量：1.04 mL/min吹扫流量：3.87 mL/min，分流比：1:23。升温程序：先升温到130保持4 min，然后以6.5/min的速度升到170然后保持6 min，再以2.75/min的速度升到215保持15 min，然后再以4的速度升到230，最后在这

6、个温度下保持30 min。1.3.4 冬瓜籽油Sn-2位脂肪酸分布的测定 参照Luddy等10的方法测定食用植物油中sn-2位脂肪酸的含量。首先，将10 mg冬瓜籽油与1 mL 1 mol/L Tris-Hcl缓冲液（pH=8.0），0.25 mL 0.05%胆酸钠溶液，0.1 mL 2.2%氯化钙溶液和10 mg胰脂酶混合。混合物在40下震荡反应3 min，然后加入1 mL 6 mol/L HCl溶液终止反应，用正己烷提取产物。之后采用薄层色谱法分离Sn-2位脂肪酸，展开剂为正己烷:乙醚:乙酸（50:50:1）。刮下Sn-2位单酰基甘油带，用正己烷萃取三次，然后用氮气吹干，之后用1 mL正己

7、烷复溶。最后对复溶的产品进行甲酯化并取1 L进气相色谱检测，甲酯化的方法和气相检测条件与1.3.3相同。1.3.5 冬瓜籽油中甾醇及角鲨烯的测定参照Li等11的方法，准确称取100 mg油样于具塞螺旋管中，加入2 mL的2M氢氧化钾甲醇溶液，氮吹后用封口膜密封，85下水浴加热1 h，皂化完全后，冷却至室温，依次加入2 mL蒸馏水和5 mL正己院。漩涡振荡1 min，待静置分层后，将正己烷层移至鸡心瓶。再加入5 mL正己烷萃取，共萃取三次。最后将三次的正己烷层合并，45下旋蒸，最后用5 mL正己烷复溶，取1 L进气相色谱-质谱联用仪检测。安捷伦7890B气相色谱-质谱联用仪，色谱柱：DB-5MS

8、石英毛细管柱（0.25m，30 m0.25 mm，Agilent，USA），进样口温度：290，载气：氦气（纯度99.999%），初始压力：20.0 Pa，载气总流速：1 mL/min，柱流速：1.85 mL/min，线速度：51.0 cm/s，分流比：20。先升温到200保持1 min，然后以10/min的速度升到300然后保持18 min。另外，离子源和传输线温度分别为280和250，EI电离源，电子能量70 eV，质量范围（m/z）为50-500。1.3.6 冬瓜籽油中生育酚的检测生育酚的提取：准确称取500 mg样品于5 mL的棕色容量瓶中，用正己烷定容到5 mL，放入超声仪中超声7

9、min后，用0.45 m的微孔有机滤膜过滤，之后取20 L注入液相色谱仪进行分析。岛津LC-20A液相色谱仪，色谱柱： Prep Silica硅胶柱（5m，4.6 mm250 mm，Waters，英国），检测器：荧光检测器，流动相:正己烷：异丙醇（99:1），柱温：40，柱流速：1 mL/min，激发波长：290 nm，发射波长：330 nm1.3.7 冬瓜籽油中多酚类物质的检测多酚类物质的提取：采用固相萃取法分离冬瓜籽油中的多酚类物质。先用6 mL甲醇和6 mL正己烷活化Diol-SPE二乙醇基柱，称取1.5 g冬瓜籽油溶于6 mL正己烷中过柱，再用正己烷清洗柱子两次，每次3 mL；之后加入

10、4 mL正己烷-乙酸乙酯（9:1）过柱；最后加入甲醇溶液洗脱并收集于10 mL容量瓶中定容。多酚含量的检测：取5 mL甲醇收集液置于10 mL容量瓶中，加入2 mL 25%的福林酚，反应3 min，之后加入10%的Na2CO3溶液1 mL定容后避光放置2 h，用分光光度计在765 nm波长下测定吸光度。参照GB/T 83132008。用没食子酸作标准品，配制1 mg/mL的标准储备液，将其按一定比例稀释，配置成浓度为0.001、0.002、0.003、0.004和0.005 mg/mL的溶液，测定对应的吸光度，绘制标准曲线，得到线性回归方程y=0.0111x+0.0251，线性拟合良好（R=0

11、.9993）。根据标准曲线，计算冬瓜籽油中多酚类物质的含量，以每千克冬瓜籽油中没食子酸当量（mg GAE/kg油）为单位。2 结果与讨论2.1 冬瓜籽油的主要理化指标表1 冬瓜籽油理化指标理化指标结果相对密度/（d）0.947 6折光指数/（n20）1.622 9酸值/（mg/g）4.96过氧化值/（g/100g）0.02皂化值/（mg/g）碘值/（g/100g）195.97111.22实验中所用冬瓜籽提取的种子油为没有经过进一步精炼的毛油，颜色为浅黄色，澄清透明，含油量为30.5%。根据表1可知，冬瓜籽油的酸价较高（4.96 mg/g），不符合食用植物油国家标准中酸价4 mg/g的要求。这可

12、能是由于实验中的冬瓜籽油没经过精炼过程，含有较多的游离脂肪酸，因此冬瓜籽毛油需要经过脱酸等精炼过程才能满足食用要求。除此之外，冬瓜籽油的过氧化值较低，仅为0.02 g/100g，这可能是由于实验所用的是新提取的冬瓜籽油，并且在低温下密封保存，所以油脂氧化程度不高；冬瓜籽油的碘值为111.22 g/100g，属于半干性油脂。2.2冬瓜籽油的脂肪酸组成表2 冬瓜籽油的脂肪酸组成及含量序号名称化学式相对含量（%）1已酸C6:0.132肉豆蔻酸C14:0.043棕榈酸C16:11.424棕榈油酸0.065十七烷酸C17:0.076十七烷一烯酸0.127硬脂酸C18:6.408油酸1 n-9c8.649

13、亚油酸2 n-6c72.4610亚麻酸0.4711花生酸C20:0.1112二十二碳二烯酸C22:0.09饱和脂肪酸SFA18.17不饱和脂肪酸UFA81.83单不饱和脂肪酸MUFA8.82多不饱和脂肪酸PUFA73.01如表2所示，冬瓜籽油含有12种脂肪酸。亚油酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸这四种脂肪酸为主要脂肪酸。其中亚油酸的含量最高，达到72.46%，远大于葵花籽油（54.81%）、大豆油（47. 15%）和花生油（32.88%）的亚油酸含量12，更接近红花籽油、葡萄籽油等已知的亚油酸含量较高的油脂13,14。亚油酸作为一种人体的必需脂肪酸，对人体脂质代谢有着十分重要的作用。根据Truitt等

14、15的研究，亚油酸可以有效降低血液中胆固醇含量，并具有抗血栓的功能。此外，冬瓜籽油中还含有普通植物油中不常见的二十二碳二烯酸（C22：2）（0.09%），研究表明16研究发现，C22：2对DNA聚合酶和拓扑异构酶有较强的抑制作用。从表2中可以看出，冬瓜籽油以不饱和脂肪酸为主，其中尤以多不饱和脂肪酸的含量较高，达到73.01%，而饱和脂肪酸含量仅为18.17%。在不饱和脂肪酸中，亚油酸和油酸是含量较高的两种脂肪酸，它们均具有降低血液中LDL胆固醇的作用，亚油酸在体内作为前列腺素的前提物被利用，并且对心血管疾病（动脉硬化等）、高血压等具有预防作用17。因此，富含不饱和脂肪酸的冬瓜籽油具有很高的营养

15、价值。2.3冬瓜籽油中Sn-2位脂肪酸组成表3 冬瓜籽油中的Sn-2位脂肪酸组成及含量（%）2.301.314.3491.520.5392.0596.39表4 冬瓜籽油Sn-2脂肪酸在总脂肪中的相对含量 （%）6.716.8216.7442.1037.59从表3中可知，冬瓜籽油Sn-2位上的脂肪酸含量由低到高依次为：亚麻酸、硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸。其中不饱和脂肪酸占绝大多数（96.39%），单不饱和脂肪酸含量仅为3.61%。在不饱和脂肪酸中，以亚油酸为主的多不饱和脂肪酸含量高达91.52%。表4反映了冬瓜籽油Sn-2位脂肪酸在其总脂肪中的相对含量，从中可知Sn-2位不饱和脂肪酸在总不饱和

16、脂肪酸中的相对含量为96.43%，其中亚油酸含量占总脂肪的比例最高，为42.10%，且油酸和亚麻酸占相应总脂肪酸的比例分别为16.74%和37.59%。由此可以得出，冬瓜籽油Sn-2位上的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸，其中多不饱和脂肪酸亚油酸和亚麻酸占主导地位。有研究表明18,19，Sn-2位上的脂肪酸由于空间位阻等原因不易被氧化且更易被人体代谢吸收，决定了油脂的实际应用价值。2.4冬瓜籽油中营养成分组成表5 冬瓜籽油中的营养成分含量（mg/kg）菜油甾醇2255.5豆甾醇980.76角鲨烯-生育三烯酚90.6-生育酚612.9-生育酚13.9多酚类物质 56.4 mg GAE/kg油注：“-”表

17、示微量如表5所示，冬瓜籽油含有菜油甾醇和豆甾醇两种甾醇，其中尤以菜油甾醇的含量最高（2255.5 mg/kg），这一结果与杨春英等20的研究相吻合。Ling等21研究发现，-谷甾醇的位双键打开后形成的谷甾烷醇几乎不能被人体吸收，但是菜油甾醇的双键打开后吸收率提高，所以菜油甾醇比-谷甾醇更容易被人体吸收。除了菜油甾醇，冬瓜籽油中豆甾醇（980.76 mg/kg）的含量也很高，高于花生油（503.0 mg/kg）、芝麻油（328.43 mg/kg）等常用油脂的豆甾醇含量，接近大豆油等豆甾醇含量较高的油脂22。根据周志远等23的报道，豆甾醇具有抗肿瘤、降低血液胆固醇、抗骨关节炎等多种药理作用。综上所

18、述，可以考虑以冬瓜籽为原料制备菜油甾醇和豆甾醇。HPLC检测结果表明，冬瓜籽油含有-生育三烯酚、-生育酚和-生育酚，其中尤以-生育酚含量较高。除此之外，其他人的研究结果24表明，大豆油、花生油等常见植物油中基本不含-生育三烯酚，相比之下，冬瓜籽油的-生育三烯酚含量与米糠油、葡萄籽油相当。有研究表明25,26，生育三烯酚在保护神经元、胆固醇代谢等方面起着特殊作用。多酚是分子中具有多个羟基酚类成分的总称，根据Visioli F，Lger C L 等27的研究证实植物油中的多酚类物质是强劲的自由基清除剂。经检测，冬瓜籽油的多酚类物质含量为56.4 mg GAE/kg油，与大豆油、米糠油等油脂中的多酚

19、含量相当28。对冬瓜籽油中多酚类物质的定性定量研究以及其含量与清除自由基能力的关系还有待进一步研究。3 结论冬瓜籽油共含有12种脂肪酸，其中，亚油酸含量高达72.46%，与目前已知亚油酸含量最高的红花籽油接近，具有作为提取亚油酸的原料的潜力。冬瓜籽中拥有丰富的不饱和脂肪酸，其含量高达81.83%。冬瓜籽油有较高含量的植物甾醇，其中以菜油甾醇和豆甾醇为主，菜油甾醇的含量远高于大多数常见植物油，可以考虑将冬瓜籽作为提取菜油甾醇和豆甾醇的原料。冬瓜作为一种常见的蔬菜，在我国大部分省份均有种植。因此，冬瓜籽作为油脂提取的原料，具有来源广泛、价格低廉、不占用额外耕地等优势。综上所述，开发冬瓜籽油不仅可以

20、减少冬瓜籽资源的浪费、提高冬瓜籽这一初级产品的加工深度，而且可以缓解油料压力，增加其经济效益。参考文献1邹宇晓，玉娟，廖森泰，等. 冬瓜的营养价值及其综合利用研究进展J. 中国蔬菜，2006，5:46-47ZOU YX, YU J, LIAO S, et al. Research progress on the nutritional value and comprehensive utilization of winter melon J. Chinese Vegetables, 2006, 5: 46-472张雁，王志坚，张名位. 冬瓜深加工产品的工艺研究J. 食品研究与开发，2004，2

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