冷、熱榨對紫蘇油酸價及不飽和脂肪酸含量的影響

陳 琳，李 榮，劉 韜，姜子濤*

（天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津市食品生物技術(shù)重點實驗室，天津 300134）

紫蘇油主要是由甘油三酸酯構(gòu)成的（含量＞99%以上）。且紫蘇油甘油三酸酯中亞麻酸含量很高，因此紫蘇油具有重要的保健作用和巨大的開發(fā)價值，可作為功能性食品、化妝品和藥品的基料加以開發(fā)[1-4]。目前，市售的紫蘇油分為冷榨和熱榨兩種。冷榨紫蘇油避免了傳統(tǒng)高溫加工過程對紫蘇油所產(chǎn)生的不利影響，最大限度的保留了紫蘇油甘油三酸酯中的各種不飽和脂肪酸和其他油溶性營養(yǎng)物質(zhì)的生 物活性，大大提高了紫蘇油的 品質(zhì)[5]，備受廣大消費者的喜愛和推崇。另外，冷榨紫蘇油一般不需要加添加劑就可以長時間的保存，市場價值相對較高。而熱榨所獲得的紫蘇油在經(jīng)過多道精煉工序如水化脫膠、堿煉脫酸、吸附脫色和水蒸氣蒸餾脫臭提純處理后，盡管二者的質(zhì)量上有很大區(qū)別，但消費者從感官上很難將之與冷榨紫蘇油區(qū)別開來。

目前，國內(nèi)外分析脂肪酸常用的方法是將其衍生化生成較易揮發(fā)的甲酯類化合物，然后用氣相色譜（gas chromatography，GC）法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法[6]或高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）法測定[7]。但是衍生過程中易發(fā)生異構(gòu)化、氧化和分解等副反應(yīng)，而且很難保證脂肪酸衍生化完全。因此前兩種方法靈敏度偏低、穩(wěn)定性差、衍生重現(xiàn)性不夠理想[8]。另外，由于大多數(shù)脂肪酸在紫外區(qū)吸收非常弱，因此直接采用HPLC法測定脂肪酸時，靈敏度較低。近年來蒸發(fā)光檢測器（evaporative light-scattering detector，ELSD）技術(shù)已趨成熟，由于ELSD的響應(yīng)信號與樣品的光學(xué)特性無關(guān)，并適于梯度洗脫。因此，ELSD在糖類和脂類化合物的分析檢測中顯示出了紫外檢測器不可比擬的優(yōu)越性[9-11]。

本實驗利用直接滴定法測定了冷、熱兩種壓榨工藝所獲得的紫蘇油的酸價，并首次利用HPLC-ELSD法對冷、熱榨紫蘇油甘油三酸酯中的脂肪酸組成成分進行了定性和定量分析，為區(qū)別冷、熱榨紫蘇油以及對紫蘇油的質(zhì)量評價提供了一定的參考依據(jù)，同時也為紫蘇油的進一步開發(fā)利用奠定了理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

不同壓榨工藝紫蘇油樣品（冷榨油、熱榨油） 天津東方雷格工貿(mào)有限公司。

亞油酸、油酸（純度≥99%）標(biāo)準(zhǔn)品、亞麻酸（純度＞98%）標(biāo)準(zhǔn)品 美國Sigma公司；棕櫚酸和硬脂酸（純度＞99%）標(biāo)準(zhǔn)品 天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；氫氧化鈉、氫氧化鉀、硫酸和酚酞 天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司；無水乙醇和乙醚 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；甲醇（色譜純） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；冰乙酸 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司；所用試劑均為分析純。實驗用水均為娃哈哈純凈水，由杭州娃哈哈集團有限公司生產(chǎn)。

1.2 儀器與設(shè)備

SSI 1500高效液相色譜儀（配備四元梯度泵）、ELSD2000蒸發(fā)光散射檢測器 美國Alltech公司；FA1104N電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；HSS-1（B）型恒溫浴槽 成都儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 紫蘇油酸價的測定

參照GB/T 5530—2005《動植物油脂酸值和酸度測定》。

1.3.2 紫蘇油甘油三酸酯中脂肪酸組成的測定

1.3.2.1 脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)準(zhǔn)工作曲線測定

分別準(zhǔn)確稱取亞麻酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸0.158 5、0.102 0、0.171 0、0.161 5 g和0.112 5 g，均置于同一只250 mL容量瓶中，加入少許甲醇，在50 ℃水浴中溶解后取出，冷卻至室溫，用甲醇定容得到混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液。取0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0、20.0 mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液分別傾入50 mL容量瓶中，用甲醇定容，得到不同質(zhì)量濃度的高級脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。

依次吸取上述所配制的不同質(zhì)量濃度的脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)工作液各10 μL，在所提出的最佳色譜條件下進樣分析。以HPLC-ELSD色譜圖中脂肪酸的峰面積A的對數(shù)lgA為縱坐標(biāo)，以脂肪酸的進樣質(zhì)量濃度ρ的對數(shù)lgρ為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

1.3.2.2 紫蘇油的堿水解

取紫蘇油樣約0.1 g加入0.4 mL 40% NaOH水溶液及0.6 mL 95%乙醇，連接回流冷凝器，于60 ℃水浴中皂化30 min（至無油滴）。蒸去乙醇，加1 mL熱蒸餾水，混勻后用20%的硫酸調(diào)溶液pH值至3，此時溶液分為明顯的兩層：上層為透明的脂肪酸層，下層為酸性甘油液。用無水乙醚萃取3 次，每次用乙醚2 mL，合并醚層，并用氮氣吹干，然后用甲醇溶解并定容至100 mL，過0.45 μm微孔濾膜備用。

1.3.2.3 HPLC-ELSD分析條件

色譜柱：A l l t i m aTMC18柱（2 5 0 m m×4.6 mm，5 μm），柱溫：28 ℃，流動相：A液為甲醇，B液為水（含1%乙酸）；梯度洗脫程序：90%A（保持5 min）然后10 min內(nèi)上升到95%A，然后流動相保持該比例不變；流速：0.8 mL/min。ELSD參數(shù)：漂移管溫度70 ℃，載氣流速1.7 L/min。進樣量：10 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷、熱榨紫蘇油酸價

酸價是指中和1 g油脂中的游離脂肪酸所需要的氫氧化鉀的質(zhì)量（mg）。酸價越高，紫蘇油的品質(zhì)越差。經(jīng)檢測，冷、熱榨紫蘇油酸價分別為（0.54±0.013）、（1.53±0.032）mg/g。熱榨紫蘇油的酸價明顯高于冷榨紫蘇油的酸價。這說明在熱榨紫蘇油甘油三酸酯更容易發(fā)生水解生成游離的脂肪酸，因而導(dǎo)致熱榨紫蘇油中游離脂肪酸含量增高，酸價上升。而冷榨紫蘇油甘油三酸酯中的不飽和脂肪酸沒有受到高溫的不利影響，避免了由于高溫所造成的不飽和雙鍵的氧化聚合或分解，并且保留了紫蘇籽中的其他脂溶性生物活性成分，在一定程度上提高了紫蘇油的穩(wěn)定性[12]。由此可以推斷，熱榨對紫蘇油的酸價影響較大，降低了紫蘇油的品質(zhì)。

2.2 紫蘇油甘油三酸酯中脂肪酸組成及含量的測定

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線與檢測限

表1給出了紫蘇油甘油三酸酯分子中所含的亞麻酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸5 種脂肪酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線。將最小質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液逐級稀釋，依次進樣10 μL，以信噪比3 倍時對應(yīng)的每個標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸的質(zhì)量濃度為最低檢測限。從表1可以看出，所提出的方法線性范圍均較寬，在所擬定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，高級脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)性良好，且紫蘇油中所含全部5 種脂肪酸的最低檢 測限均在0.12 μg/mL以下。

注：Y為峰面積；X為標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度/（mg/L）。

2.2.2 方法回收率

取相同的樣品2 份，其中一份作為基準(zhǔn)，另1 份分別加入一定量的亞麻酸、亞油酸、棕櫚酸、油酸和硬脂酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用方法1.3.2.3節(jié)進樣分析，計算加標(biāo)回收率，結(jié)果見表2。由表2可見，紫蘇油中所含全部5 種高級脂肪酸的回收率為99.70%～101.11%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）介于0.44%～3.66%之間，說明該所提出的方法回收率較高，精密度好。

表 2 加標(biāo)回收率實驗結(jié)果Table 2 The recoveries of spiked standards

2.2.3 冷、熱榨紫蘇油甘油三酸酯中脂肪酸含 量

分別對冷、熱榨紫蘇油甘油三酸酯水解后進行了HPLC-ELSD分析，定性及定量地測定了紫蘇油樣品中的全部脂肪酸即亞麻酸、亞油酸、棕櫚酸、油酸和硬脂酸。冷、熱榨紫蘇油樣品及混合標(biāo)準(zhǔn)品的色譜分離結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，紫蘇油中存在的脂肪酸在30 min內(nèi)都得到了有效的分離，采用外標(biāo)法定量分析的結(jié)果見表3。測定結(jié)果表明， 冷、熱榨工藝所制得的紫蘇油中脂肪酸組成一致，但脂肪酸含量有一定的差異。冷、熱榨紫蘇油均以亞麻酸含量最高（冷榨58.96%，熱榨53.14%），其次為亞油酸和油酸。冷榨紫蘇油中亞麻酸和亞油酸含量顯著高于熱榨紫蘇油，棕櫚酸和油酸比熱榨紫蘇油略低，而硬脂酸含量二者幾乎相同。熱榨紫蘇油中5 種高級脂肪酸的含量為87.89%，而冷榨紫蘇油中其含量已達到95.09%。但冷、熱榨紫蘇油中不飽和脂肪酸含量有很大差異，熱榨油中不飽和脂肪酸含量81.83%，冷榨油高達89.21%。冷榨紫蘇油中不飽和脂肪酸的含量顯著高于熱榨紫蘇油，這是因為油脂在熱榨過程中經(jīng)過高溫等過程，使得甘油三酸酯的不飽和脂肪酸由于發(fā)生熱聚合和熱分解等反應(yīng)使其含量降低[13]。眾所周知，亞麻酸、亞油酸和油酸是人體所必需的不飽和脂肪酸[14-18]，具有降低膽固醇、調(diào)節(jié)血脂、預(yù)防心腦血管疾病等作用，亞麻酸對視網(wǎng)膜還具有較高營養(yǎng)生理作用[19]。因此，冷、熱榨紫蘇油均為優(yōu)良的保健食用油，尤其是冷榨的紫蘇油，具有重要的營養(yǎng)保健作用和巨大的開發(fā)價值。

圖 1 熱榨紫蘇油（A）、冷榨紫蘇油（B）和5種脂肪酸混合標(biāo)樣（C）的HPLC色譜圖。Fig.1 HPLC chromatograms of hot-pressed perilla oil (A),cold-pressed perilla oil (B), and mixed standards of five fatty acids(C)

n=5）=5 Table 3 Fatty acid composition and contents of triglycerides in表 3 紫蘇油中甘油三酸酯的脂肪酸組分及其含量（Table 3 Fatty acid composition and contents of triglycerides in perilla oils ( ls (n = 5) = 5)%樣品 亞麻酸 亞油酸 棕櫚酸 油酸 硬脂酸熱榨紫蘇油 53.14±0.37 12.06±0.34 4.11±0.23 16.63±0.22 1.95±0.23冷榨紫蘇油 58.96±0.49 14.71±0.33 3.96±0.21 15.54±0.28 1.92±0.25

3 結(jié) 論

冷榨紫蘇油的酸價顯著低于熱榨紫蘇油，即游離脂肪酸較少，最大限度地保留了紫蘇原有的成分，油的新鮮度較高，品質(zhì)較好。采用HPLC-ELSD和梯度洗脫的方式使紫蘇油甘油三酸酯水解得到的亞麻酸、亞油酸、棕櫚酸、油酸和硬脂酸得到了有效地分離，冷榨紫蘇油甘油三酸酯水解得到的脂肪酸總量達95.09%，而熱榨油為87.89%。亞麻酸是對紫蘇油功能特性貢獻最大的不飽和脂肪酸[20]，冷榨紫蘇油甘油三酸酯中亞麻酸含量高達58.96%，顯著高于熱榨油甘油三酸酯中亞麻酸的含量53.14%。冷熱榨紫蘇油甘油三酸酯中不飽和脂肪酸含量也有很大差異，冷榨油甘油三酸酯中不飽和脂肪酸含量高達89.21%，而熱榨油甘油三酸酯中不飽和脂肪酸含量為81.83%。冷榨紫蘇油的品質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱榨紫蘇油。隨著國內(nèi)消費市場對冷榨油脂產(chǎn)品的認(rèn)知和對冷榨油脂產(chǎn)品的及副產(chǎn)品的深度開發(fā)[2,21-25]，冷榨紫蘇油將比熱榨紫蘇油在紫蘇油深加工領(lǐng)域具有更廣泛的應(yīng)用前景。

[1]簡毓峰, 胡浩斌, 朱繼華. 兩種紫蘇籽油理化性質(zhì)及脂肪酸組成研究[J]. 中國食物與營養(yǎng), 2011, 17(1): 64-66.

[2]胡穎, 蔣緯, 許倩, 等. 紫蘇油微膠囊對夸克質(zhì)構(gòu)的影響[J]. 乳業(yè)科學(xué)與技術(shù), 2013, 36(5): 16-20.

[3]SARGI S C, SILVA B C, SANTOS H M C, et al. Antioxidant capacity and chemical composition in seeds rich in omega-3: chia, flax, and perilla[J]. Food Science and Technology, 2013, 33(3): 541-548.

[4]CHAUHAN N, HAIDER S Z, SINGH S, et al. Popularization of perilla seed oil as a functional food source[J]. Current Sciences, 2013,104(3): 284-285.

[5]李林開. 紫蘇油冷榨與充氮保護加工技術(shù)研究[J]. 農(nóng)業(yè)機械,2013(12): 32-34.

[6]劉百戰(zhàn), 徐亮, 詹建波, 等. 云南烤煙中非揮發(fā)性有機酸及某些高級脂肪酸的分析[J]. 中國煙草科學(xué), 1999(2): 28-31.

[7]余劍霞. 高效液相色譜法測定豉香型白酒中微量的高級脂肪酸[J].釀酒科技, 2006(6): 89-90.

[8]袁美娟, 薛文通. 高效液相色譜在分析油脂成分方面的應(yīng)用[J]. 食品科技, 2012, 37(1): 260-263.

[9]SALA VILA A, CASTELLOTE-BARGALL A I, RODR GUEZPALMERO-SEUMA M, et al. High-performance liquid chromatography with evaporative light-scattering detection for the determination of phospholipid classes in human milk, infant formulas and phospholipid sources of long-chain polyunsaturated fatty acids[J].Journal of Chromatography A, 2003, 1008(1): 73-80.

[10]MARCATO B, PAGANETTO G, FERRARA G, et al. Highperformance liquid chromatographic determination of some of the hydrolytic decomposition products of poly (α-hydroxyacid)s[J].Journal of Chromatography B, 1996, 682(1): 147-156.

[11]林慧, 顏春榮, 徐春祥, 等. HPLC-ELSD法同時測定食品中的10 種糖和糖醇[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(12): 286-291.

[12]KIM N, CHOE E. Contribution of minor compounds to the singlet oxygen-related photooxidation of olive and perillaoil blend[J]. Food Science and Biotechnology, 2013, 22(2): 315-321.

[13]周擁軍, 郜海燕, 陳杭君. 貯藏溫度對栝樓籽油酸敗的影響[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(2): 237-240.

[14]王計平, 史華平, 李潤植. 紫蘇種子脂肪酸組成及合成代謝研究進展[J]. 生物技術(shù)通報, 2011(4): 31-34.

[15]陳新新, 王昌祿, 李風(fēng)娟, 等. 紫蘇油中α-亞麻酸的分離純化[J]. 天津科技大學(xué)學(xué)報, 2012, 27(4): 17-20.

[16]于長青, 趙煜, 朱剛, 等. 紫蘇油的營養(yǎng)和藥用價值研究[J]. 中國食物與營養(yǎng), 2007, 13(8): 47-48.

[17]陳亮, 王麗梅, 郭艷芬, 等. 核桃油、紫蘇油、α-亞麻酸、亞油酸對大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響[J]. 中國油脂, 2011, 36(10): 33-37.

[18]王麗梅, 葉誠, 吳晨, 等. 紫蘇油對衰老模型大鼠的抗衰老作用研究[J].食品科技, 2013, 38(1): 280-284.

[19]徐章化, 邵玉芬. α-亞麻酸對大鼠行為、視網(wǎng)膜及肝腦脂肪酸構(gòu)成的影響[J]. 中國公共衛(wèi)生, 2002, 18(3): 301-304.

[20]徐春明, 劉金龍. β-環(huán)糊精包合法純化紫蘇籽油中的α-亞麻酸[J].食品科學(xué), 2012, 33(24): 132-136.

[21]田海娟, 張傳智, 姚招娣. 紫蘇油粕高水分組織化蛋白產(chǎn)品的工藝研究[J]. 食品研究與開發(fā), 2013, 34(13): 69-72.

[22]武振華, 王新宇, 薛林貴, 等. 碳離子束輻照對紫蘇油品質(zhì)和理化性質(zhì)的影響[J]. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報, 2013, 31(3): 1-6.

[23]陳琳, 李榮, 姜子濤. 微膠囊化方法對紫蘇油包埋性能的比較研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 34(20): 176-180.

[24]石瑋婷, 李榮, 姜子濤. 紫蘇籽蛋白的提取及純化研究[J]. 中國食品添加劑, 2013(4): 68-74.

[25]TIAN Xiangnan, JIANG Zitao, LI Rong. Inclusion interactions and molecular microcapsule of Salvia sclarea L. essential oil with β-cyclodextrin derivatives[J]. European Food Research and Technology, 2008, 227(4): 1001-1007.