亞臨界萃取藜麥油組分及抗氧化性分析

黃睿涵，管 驍，黃 凱，李 森

（上海理工大學 醫療器械與食品學院，上海 200093）

0 引言

藜麥（Chenopodium Quinoa）是雙子葉假谷物，屬藜科植物，原產于南美洲安第斯山脈［1］。藜麥品種豐富，全世界約250種藜屬物種。藜麥的主要生產國是秘魯和玻利維亞，同時在中國、歐洲國家和加拿大等地也有種植［2］。我國于20世紀90年代在西藏地區進行試種藜麥，目前在山西、河北、甘肅和吉林等地均有種植［3-4］。

藜麥不含谷蛋白，且富含礦物質、維生素、蛋白等營養成分，其蛋白質含量高達16%～22%，是聯合國糧農組織（FAO）推薦的唯一單體植物即可滿足人體基本營養需求的完美全營養食品。藜麥含有豐富的 VB1，VB2，VC，VE 和葉酸，其含量遠高于其他谷物［5］，由于藜麥出色的營養價值，常將藜麥用作谷物的替代品加入食品中［6］。在傳統藜麥使用中，藜麥常作為沙拉生食，或作為輔料加入湯料中。在目前食品工業中，藜麥籽粒經磨粉后加入面粉中，已有藜麥粉為原料制作的面包、餅干等烘焙產品。相較于黑麥、大麥、蕎麥等谷物，藜麥油脂含量豐富［7］，含有豐富的不飽和脂肪酸，是一種潛在的油料作物。目前針對于我國藜麥油脂成分鮮有報道，因此，本研究以國產藜麥為原料，通過亞臨界提取技術提取藜麥中油脂，分析油脂脂肪酸組成，為藜麥的開發利用及進一步提升藜麥的資源利用率提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要材料和儀器

材料：白藜、紅藜、黑藜于本地市場市購，原產地山西；氫氧化鉀、乙醇、DPPH·，ABTS+·，過硫酸鉀均為分析純，購買自國藥集團化學試劑有限公司；丁烷購買自濮陽龍宇化學有限公司。

儀器：亞臨界生物萃取設備（成套，河南亞臨界生物技術有限公司）；7890A氣相色譜儀（安捷倫科技有限公司）；OSB-2100旋轉蒸發儀（動靜理化器械株式會社EYELA）；UV-2800可見分光光度計（尤尼柯（上海）儀器有限公司）；HK-820雜糧磨粉機（廣州旭朗機械設備有限公司）；ME分析天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）。

1.2 試驗條件

1.2.1 亞臨界丁烷油脂提取

稱取300 g藜麥原料裝入試驗特制尼龍濾袋（300目），置于萃取罐中并密封，使用真空泵將萃取罐和分離罐中空氣排出，設置萃取溫度40 ℃，料液比1：3（w/v）加入亞臨界丁烷溶劑，脫脂時間20 min，溶劑循環3次，最后一次萃取周期完成后，將丁烷溶劑徹底回收至溶劑罐，打開分離罐下閥門，將萃取得到的藜麥油收集，4 ℃保存備用。

1.2.2 脂肪酸組成分析

準確稱取0.3 g油樣溶于正己烷中，使用氫氧化鉀乙醇溶液酯化并震蕩，置于60 ℃下保持30 min。使用氣相色譜儀進行檢測，色譜條件：色譜柱（HP-88，100 m×0.25 mm×0.2 μm），FID 檢測器，進樣口和檢測器溫度250 ℃；升溫程序：200 ℃保持2 min，然后以3 ℃/min的升溫速度升溫至230 ℃，保持15 min；氮氣載氣，流速1 mL/min。根據脂肪酸曲線的出峰時間與標準的脂肪酸甲酯標品進行定性分析，通過測定峰面積來定量分析各組分的相對含量。

1.2.3 不同濃度藜麥油的配置

準確稱取2.5 g藜麥油，用無水乙醇定容至250 mL容量瓶中，得到100 mg/mL藜麥油乙醇溶液，并以此為基準，用無水乙醇稀釋得到20、40、60、80、100 mg/mL濃度系列藜麥油乙醇溶液，保存備用。

1.2.4 對DPPH·自由基的清除作用

精確稱取0.007 8 g DPPH，用無水乙醇定容至100 mL，超聲處理5 min，得到0.2 mmol/L DPPH溶液，避光儲存。取1 mL不同濃度的藜麥油樣品溶液與2 mL DPPH溶液放入試管中，充分混勻后在陰涼避光處放置30 min，在517 nm波長處測定吸光度得A1。同樣方法測定1 mL樣品液與2 mL無水乙醇，1 mL無水乙醇與2 mL DPPH溶液的吸光度，記為A2，A0。重復測定3次，結果取平均值，按以下公式計算自由基清除率。

清除率 =［1-（A1-A2）/A0］×l00%

1.2.5 對ABTS+·自由基的清除作用

配制7 mmol/L的ABTS+水溶液和2.45 mmol/L的K2S2O8溶液，二者等體積混合后在室溫下避光放置12～16 h，生成ABTS+儲備液。將該儲備液用乙醇稀釋，直至溶液在734 nm波長下的吸光度為0.70±0.02，得到工作液。取0.2 mL不同濃度的藜麥油溶液與3.8 mL ABTS+工作液，混合均勻后室溫下避光反應6 min，于734 nm波長下測定吸光度Ai，同樣方法測定3.8 mL無水乙醇與0.2 mL不同濃度藜麥油記為Aj，測定0.2 mL乙醇與3.8 mL ABTS+記為A0。重復測定3次，結果取平均值，按以下公式計算自由基清除率。

清除率 =［1-（Ai-Aj）/A0］×l00%

1.3 數據分析

采用SPSS 20.0軟件對數據進行分析，采用單因子方差分析法（ANOVA，Tukey檢驗）進行顯著性檢驗，P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 氣相色譜特征及組分

如圖1所示，采用氣相色譜法對不同品種藜麥油脂進行分析可知，3種藜麥主要脂肪酸種類一致，保留時間基本一致，根據出峰時間與標準品的脂肪酸甲酯標品進行對比，共檢測出8種脂肪酸，其主要脂肪酸組成為亞油酸、油酸、α-亞麻酸及棕櫚酸。

圖1 不同品種藜麥籽油氣相色譜圖Fig.1 GC spectra of quinoa oil from different varieties

2.2 不同品種藜麥油脂的脂肪酸組成

藜麥油脂的脂肪酸組成通過數據庫檢索進行定性分析，并按照峰面積歸一法進行定量，其分析鑒定結果見表1。由表1可知，從藜麥油脂中共檢測到8種脂肪酸，3個品種藜麥油脂肪酸種類相同，且均以亞油酸（47.37%～50.50%）為主，其次為油酸（26.88%～30.84%）；不同品種中，黑藜亞油酸含量最高，為50.5%；紅藜油酸含量最高，為30.84%，但其α-亞麻酸在所有品種中含量占比最低，為9.16%。其中藜麥油中亞麻酸、亞油酸為人體必須脂肪酸，同時也是花生四烯酸，EPA，DHA等重要脂肪酸合成的前提，對人體具有重要的生理功能［8-9］。已有研究表明，亞油酸有助于人體骨骼的生長，有利于腦細胞代謝，促進嬰幼兒智力發育［10］。油酸為單不飽和脂肪酸，氧化穩定性較多不飽和脂肪酸強，它能降低低密度脂蛋白膽固醇而不降低對人體有益的高密度脂蛋白膽固醇，可以降低動脈硬化，降低冠心病（CHD）的死亡率［11］。與花生油［12］、大豆油［13］、菜籽油相比［14］，藜麥油亞麻酸含量更豐富，藜麥油脂中還含有豐富的α-亞麻酸（9.16%～10.70%），α-亞麻酸是n-3系多不飽和脂肪酸母體，具有降壓、抗癌、延緩衰老、改善心腦血管疾病以及提高腦神經等功效［15］。

表1 不同品種藜麥油脂肪酸組成及含量Tab.1 Fatty acid composition and content of quinoa oil from different varieties 單位：（%）

2.3 不同藜麥品種脂肪酸飽和度分析

由表2可知，不同品種藜麥脂肪酸的飽和度相似。黑藜不飽和度較高，為90.23%；紅藜不飽和度最小，為89.78%。其中黑藜含有的多不飽和脂肪酸最多，為63.34%；紅藜中單不飽和脂肪酸最多，為30.84%。藜麥油中飽和脂肪酸：單不飽和脂肪酸：多不飽和脂肪酸約為1：2.5：6.3，藜麥油脂中多不飽和脂肪酸含量高。中國營養學會提出人體脂肪酸攝入的推薦比例：飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸的質量比是1：1：1，多不飽和脂肪酸中n-6與n-3的比是4：6，因此建議藜麥油與富含飽和脂肪酸的橄欖油等調和使用，彌補脂肪酸組成上的不足。

表2 不同品種藜麥籽脂肪酸飽和度所占比例Tab.2 Proportion of fatty acid saturation of quinoa oil from different varieties 單位：（%）

2.4 藜麥油脂肪酸組分含量比例差異性比較

由表3可知，3種藜麥的亞油酸含量占比最高，為50.50%，平均值達48.74%，變異系數為0.03；其次為油酸，含量占比30.84%，平均值為28.71%，變異系數為0.07；二十四酸占比最低，平均值為0.25%，變異系數0.09。對于不同藜麥品種，脂肪酸組成含量變異系數小，相對穩定，表明藜麥油脂脂肪酸組成不會因品種不同而產生顯著性差異。

表3 不同品種藜麥油脂肪酸組分含量比例差異比較Tab.3 Comparison of the content ratio of fatty acid components in different varieties of quinoa oil

2.5 不同脂肪酸相關性分析

分析三個品種藜麥脂肪酸的平均含量相關性，結果（見表4）表明，三個品種中，硬脂酸與棕櫚酸呈顯著正相關關系，相關系數為0.99；棕櫚酸與α-亞麻酸呈顯著負相關關系，相關系數為0.99。亞油酸與二十四酸、山崳酸呈顯著負相關關系，相關系數分別為0.95、0.96；二十四酸與山崳酸呈顯著正相關關系，相關系數為0.99。

表4 不同脂肪酸組分間相關系數Tab.4 Correlation coefficient between different fatty acid components

2.6 DPPH·清除率的測定

由于DPPH·自由基結構簡單，反應容易控制，已廣泛應用于動植物提取物或單一化合物的抗氧化特性評價，藜麥油對DPPH·自由基清除能力的大小可以反映藜麥油脂的抗氧化能力。從圖2可見，濃度在20～60 mg/mL范圍內，藜麥油隨質量濃度的升高，對DPPH·清除率也升高，所有藜麥油均當濃度達到80 mg/mL時達到最高清除率。

圖2 藜麥油對DPPH·的清除作用Fig.2 DPPH radical scavenging ability of quinoa oil

黑藜油在低濃度時的DPPH·清除率高于紅藜油與白藜油。三種藜麥油最終清除率無顯著性差異，白藜油、紅藜油、黑藜油的最終DPPH·清除率分別為96.42%、97.55%、97.26%。

2.7 ABTS+·清除率的測定

大部分自由基性質活潑，但ABTS+·是穩定的自由基，ABTS+·能和各種氧化劑生成藍綠色自由基陽離子，而抗氧化劑的存在又可以使ABTS+·還原，從而使顏色褪去，可以根據其吸收峰下的吸光值對其進行定量分析［16］。由圖3可知，在20～60 mg/mL時，三種藜麥油隨著質量濃度的升高，藜麥油的ABTS+·清除能力升高。在低濃度時，三種藜麥油的ABTS+·清除率，黑藜>紅藜>白藜，表明黑藜具有更高的抗氧化能力。當藜麥油質量濃度達到100 mg/mL時，三種藜麥油的最終ABTS+·清除能力沒有顯著性差異，黑藜油、紅藜油、白藜油ABTS+·清除率分別為97.46%、95.28%、97.10%。

圖3 藜麥油對ABTS+·的清除作用Fig.3 ABTS+ radical scavenging ability of quinoa oil

3 結論

（1）藜麥油共檢出8種脂肪酸，不飽和脂肪酸含量高，亞油酸、油酸與α-亞麻酸為藜麥油的主要脂肪酸組成成分。飽和脂肪酸：單不飽和脂肪酸：多不飽和脂肪酸約為1：2.5：6.3。

（2）不同品種藜麥之間脂肪酸變異系數小。脂肪酸相關性分析可知，硬脂酸與棕櫚酸、二十四酸與山崳酸呈顯著正相關關系，亞油酸與二十四酸、山崳酸，α-亞麻酸與棕櫚酸呈顯著負相關關系。

（3）藜麥油具有良好的抗氧化能力，在低濃度下黑藜麥油的抗氧化能力高于紅藜麥油與白藜麥油。