大豆豆臍油脂品質特性的研究

郭咪咪 周文紅,2 李秀娟 楊 茜 段章群

(國家糧食和物資儲備局科學研究院糧油加工研究所1，北京 102209) (淮陰工學院生命科學與食品工程學院2，淮安 223003)

大豆豆臍是大豆的生殖器官，含量約占大豆總質量的2.5%[1]。在大豆低溫粕生產加工時，為提高低溫粕品質，通常在風選出已脫落的豆皮后，還要進一步分離出其中的豆臍[2]。本研究中實驗原料提供企業在非轉基因大豆制油和蛋白生產的原料預處理過程中，可分離得到豆臍產品，純度可高達95%。經測定分析，大豆豆臍中油脂、粗蛋白和大豆異黃酮質量分數分別可達8.3%、39.7%和1%～2%，且豆臍油脂中，多不飽和脂肪酸含量豐富，ω-3系列的亞麻酸含量較高，且在其脂肪酸組成中亞油酸(ω-6)和亞麻酸(ω-3)含量的比例適中，較適合人體健康需求。因此合理開發大豆加工副產物，不僅綠色環保，還是資源充分利用的有效舉措。

目前國內外對大豆豆臍的研究主要集中于大豆異黃酮、大豆皂甙等活性成分的提取方面，而對豆臍油脂的提取以及油脂中功能性成分分析與開發應用等研究較少，本研究以大豆豆臍為原料，經超聲輔助溶劑浸提法提取豆臍油脂，并對其油脂特性、營養品質進行分析，對大豆豆臍油脂開發提供基礎數據，對高效利用大豆豆臍資源、延長大豆加工產業鏈提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆豆臍；石油醚(30～60 ℃)為分析純；正庚烷、四氫呋喃、異丙醇、異辛烷、乙腈、丙酮等均為色譜純；角鯊烯標準品(純度≥98%)；生育酚標準品：α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚；植物甾醇標準品：樺木醇(純度≥97.5%，TLC)、膽甾醇(純度≥99%)、菜籽甾醇(純度≥98%，TLC)、豆甾醇(純度≥90%，GC)、谷甾醇(純度≥90%，GC)；沒食子酸標準品(純度≥98%，HPLC)；脂肪酸甲酯混合標準品。

1.2 主要儀器與設備

TU-1810紫外可見分光光度計，7890B氣相色譜儀配FID檢測器，e2695高效液相色譜儀，高效液相色譜(1200型)-飛行時間質譜聯用儀(6510型)。

1.3 實驗方法

1.3.1 豆臍油脂提取

將大豆豆臍置于粉碎機中粉碎，過直徑1.2 mm的谷物篩，得大豆豆臍粉。稱取10 g豆臍粉于500 mL錐形瓶中，然后加入100 mL石油醚，超聲20 min，4 000 r/min離心10 min，上清液轉入旋蒸瓶。重復上述操作2次，合并上清液，并于40 ℃真空旋蒸除去溶劑。提取的豆臍油脂，于4 ℃冰箱保存備用。

1.3.2 豆臍油脂甘油三酯組成及含量分析[3,4]1.3.2.1 高效液相色譜分析

稱取豆臍油脂0.5 g，用異丙醇溶解并定溶于10 mL容量瓶。0.2 μm有機過濾膜過濾后用高效液相色譜進行甘油三酯定量分析。

高效液相色譜條件：色譜柱Symmetry 300TMC18 (4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相∶丙酮/異丙醇(體積比1∶1)；流速1.5 mL/min；示差檢測器，溫度35 ℃；柱溫箱溫度35 ℃。

1.3.2.2 高效液相色譜-飛行時間質譜分析

稱取豆臍油脂25 mg，用異丙醇溶解并定溶于25 mL容量瓶。0.2 μm有機過濾膜過濾后用高效液相色譜-飛行時間質譜聯用儀(HPLC-Q/TOF)進行甘油三酯定性分析。

液相色譜條件：色譜柱Symmetry 300TMC18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相：A相異丙醇，B相乙腈，柱溫箱溫度45 ℃，流動相梯度洗脫程序如表1所示。

質譜條件：采集模式APCI+；采集范圍(m/z)500～1 200；干燥氣溫度300 ℃；干燥氣流速度4 L/min；汽化器溫度350 ℃；毛細管電壓3.5 kV。

表1 流動相梯度洗脫程序

1.3.3 豆臍油脂中總酚含量分析[5]

標準曲線制作：稱取沒食子酸標準品，水溶解，配制成濃度為100 μg/mL沒食子酸(GAE)水溶液，取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL沒食子酸溶液于10 mL容量瓶中，分別加入0.5 mL福林酚試劑、2 mL 7.5%的Na2CO3溶液，水定容，渦旋震蕩1 min，70 ℃水浴反應30 min，紫外可見分光光度計測定750 nm下吸光度值，以沒食子酸濃度為橫坐標、吸光度為縱坐標繪制標準曲線。

豆臍油脂樣品中總酚含量測定：稱取2.0 g油脂樣品，加6 mL正己烷溶解，轉移至二醇基固相萃取柱內凈化，再依次用10 mL正己烷、10 mL甲醇洗脫，收集甲醇洗脫液，于45 ℃水浴氮氣吹干，殘渣溶于2 mL 50%甲醇水溶液中，混勻，-18 ℃冷凍16 h，4 ℃下10 000 r/min離心5 min，取上清液1 mL，同上述制作標準曲線做顯色反應并測定750 nm下吸光度，同時水做空白，根據標準曲線計算油脂樣品中總酚含量。

1.3.4 其他品質特性測定方法

酸價測定采用GB 5009.229—2016，過氧化值測定采用GB 5009.227—2016，脂肪酸組成分析采用GB 5009.168—2016，生育酚含量測定采用GB/T 26635—2011，植物甾醇含量測定采用GB/T 25223—2010，角鯊烯含量測定采用LS/T 6120—2017。

1.3.5 油脂氧化穩定性計算值(Cox)[6]

Cox=[1×C18∶1的含量+10.3×C18∶2的含量+21.6×C18∶3的含量]/100

2 結果與討論

2.1 豆臍油脂的酸價、過氧化值

酸價是評價植物油脂中所含游離脂肪酸多少的量度，雖不能直接表示油脂中游離脂肪酸的百分含量(%)，但能間接表明油脂中游離脂肪酸含量的高低，所以酸價是評價油脂品質優劣的重要指標之一，同時也是后續油脂精煉脫酸中確定加堿量的主要理論依據。測定分析結果表明，豆臍油脂的酸價為2.10 mgKOH/g油，符合GB 2716—2018《食品安全國家標準 植物油》的質量要求。

過氧化值是評價植物油脂氧化酸敗的重要指標之一，是油脂氧化初期常采用的評價手段。通常過氧化值越高，油脂氧化酸敗越嚴重，油脂品質越差，長期食用該類植物油脂，不利于人體健康。測定分析結果表明，豆臍油脂的過氧化值為0.026 g/100 g，符合GB2716—2018《食品安全國家標準 植物油》的質量要求。

2.2 豆臍油脂的脂肪酸組成

脂肪酸是植物油脂的基本組成成分，大豆豆臍雖然來自于大豆，但在其油脂脂肪酸組成上卻與大豆(子葉)的存在較大差異，如表2所示，豆臍油脂中亞麻酸含量為22.2%，明顯高于大豆油的，約為大豆油的2～5倍。亞麻酸屬于ω-3脂肪酸，是人體自身不能合成的必需脂肪酸，對正常的代謝和營養起著必不可少的作用，在人體內可代謝為EPA和DHA，具有預防老年癡呆、降糖、降壓等功效[7]。因此豆臍油脂將是功效成分——亞麻酸的較好來源。豆臍油脂中，油酸含量明顯低于大豆油的，其含量為9.43%。亞油酸是植物油脂多不飽和脂肪酸中常見的一類脂肪酸，屬于ω-6脂肪酸，在豆臍油脂中，其含量約51%，與大豆油中的含量相當，與油酸相似，都可通過降低體內血脂，起到抑制低密度脂蛋白和血清膽固醇的升高等功效[8,9]。研究表明[10]：亞油酸和亞麻酸最佳比例為(1～4)∶1，而在豆臍油脂中，亞油酸和亞麻酸比例為2.3∶1，處于最佳比例范圍內。

豆臍油脂中，飽和脂肪酸質量分數較低(約17%)，多不飽和脂肪酸(亞油酸和亞麻酸)含量較高(約73%)，Cox值為10.1，表明其具有較強的氧化能力[11]，可能在后續儲藏過程中，豆臍油脂更易于氧化[12]，所以，在豆臍油脂的加工和儲藏過程中，必須對其采取有效的抗氧化措施。

表2 豆臍油脂與大豆油的脂肪酸組成及含量

2.3 豆臍油脂的甘油三酯組成

甘油三酯是油脂的主要成分，占油脂的95%以上。甘油三酯的組成決定了油脂的特性和營養價值。豆臍油脂的甘油三酯組成測定參考AOCS方法(AOCS official method Ce 5b—89)，以面積歸一化法確定甘油三酯組分的相對含量，并同時采用HPLC-Q/TOF對各組分的結構進行定性分析。表3顯示了豆臍油脂與大豆油中主要甘油三酯的組分與含量，豆臍油脂中主要甘油三酯及含量分別為LLLn(17.89%)、LLL(13.12%)、PLL(11.85%)、PLLn(11.36%)、LLnLn(9.66%)，從甘油三酯酰基可以看出，亞麻酸和亞油酸酰基在以上主要甘油三酯中占主要成分，再次表明豆臍油脂的主要脂肪酸為亞油酸和亞麻酸。與大豆油的甘油三酯相比，豆臍油脂中LLnLn、LLLn、PLLn的含量較高，其原因是這三種甘油三酯均含有亞麻酸，而豆臍油脂的亞麻酸含量高于大豆油的；同理，由于豆臍油脂的油酸含量低于大豆油，豆臍油脂中含有油酸的甘油三酯LLO、OOO、LOLn、LOO含量均低于大豆油的。

表3 豆臍油脂與大豆油的甘油三酯組成及含量

2.4 豆臍油脂的營養伴隨物

大豆豆臍中含有多種活性成分，如大豆異黃酮、植物甾醇、生育酚等。目前，大豆豆臍常作為大豆異黃酮和皂甙提取的原料，而對豆臍油脂中植物甾醇、生育酚等營養伴隨物的研究較少。生育酚、植物甾醇、角鯊烯、多酚等營養伴隨物具有抗氧化、清除自由基等多種生理功效，其含量高低可直接影響油脂的營養品質。

2017年，國家糧食局推出了“中國好糧油行動計劃”并頒布了行業標準《中國好糧油 食用植物油》，將微量營養成分作為植物油脂的聲稱指標，因此，研究分析豆臍油脂中的多酚、角鯊烯、生育酚、植物甾醇等營養成分，對評價豆臍油脂品質具有重要意義。表4為豆臍油脂與大豆油[14]中活性成分含量對比分析圖，除總酚含量外，豆臍油脂的營養伴隨物含量均明顯高于大豆油的。因此大豆豆臍油脂是一種極具開發意義的功能性油脂。

表4 豆臍油脂與大豆油活性成分含量

2.4.1 多酚

多酚因其獨特的多元酚結構，賦予了它獨特的活性，表現出抗炎、抗氧化、降血脂等多種生理功效[15]，被廣泛應用于醫學、食品等領域。多酚在植物油脂中同樣具有重要的抗氧化作用，研究證實[16]，植物油中的多酚是有效的自由基清除劑，所以分析油脂中多酚含量，不僅有助于了解該油脂營養品質，還有助于初步分析其油脂穩定特性。經750 nm下測定標準工作液吸光度，所得曲線方程：y=0.013 5x-0.012 8，R2=0.999 7(圖1)，可知沒食子酸濃度在10～50 μg/mL內線性關系良好。結果表明，豆臍油脂中總酚含量為7.72 mg GAE/kg，遠低于大豆油的，可能是由于植物多酚主要集中于種子子葉中，致使大豆油中總酚含量明顯高于大豆豆臍油脂中的。

圖1 沒食子酸標準曲線

2.4.2 角鯊烯

角鯊烯具有很強的攜氧能力，能向細胞供應大量氧氣，促進機體新陳代謝等，具有抗衰老、抗腫瘤和提高免疫調節等多種生理功能。角鯊烯是一種重要的油脂伴隨物，不同植物油脂中角鯊烯含量差異較大，其中橄欖油中含量最高，平均高達4 837.2mg/kg[17]，測定分析結果表明，豆臍油脂中角鯊烯含量為87.6 mg/kg，約為大豆油的3倍，屬植物油脂中角鯊烯含量較高的一類油脂。

2.4.3 生育酚

生育酚在油脂中是一類極有效的抗氧化劑，能抑制脂質過氧化、清除自由基等。在飽和脂肪酸含量高的油脂中，生育酚能快速降解；在多不飽和脂肪酸含量高的油脂中，生育酚與多不飽和脂肪酸共同作為氧化底物，延緩油脂氧化，表現出抗氧化功效[18]。而在豆臍油脂中，多不飽和脂肪酸含量高達73%，生育酚可能會與其共同作為氧化底物，延緩油脂氧化，從而起到抗氧化劑的作用。生育酚在油脂中的抗氧化功效還與其構型、含量等有關，通常被氧化的順序為γ-生育酚、δ-生育酚、α-生育酚[19]。由表5可知，豆臍油脂中生育酚總含量約4442.6 mg/kg，約為大豆油的4倍；在生育酚單體中，以γ-生育酚為主，約占77%，其次為δ-生育酚、α-生育酚，與大豆油中生育酚單體含量主次相同，表明豆臍油脂可能會表現出比大豆油更好的氧化穩定性。

表5 豆臍油脂與大豆油中生育酚含量

2.4.4 植物甾醇

植物甾醇是植物油脂不皂化物的組成成分，具有調節免疫、抑制膽固醇吸收、抗氧化等生理功效，同時又具有較高的生物安全性。每天至少攝入1.5～2.4 g植物甾醇，可使人體血液中膽固醇減少7%～10.5%[20]。經氣相色譜測定，樺木醇內標定量分析，豆臍油脂中植物甾醇含量為43 028 mg/kg(約4%)，約為大豆油的34倍(表6)，該含量在植物油脂中屬較高含量，可作為開發植物甾醇的豐富原料來源。植物甾醇對油脂具有抗氧化特性[21,22]，可作為植物油脂的抗氧化劑，因此，豆臍油脂中高含量的植物甾醇，可能會對豆臍油脂氧化穩定性具有一定貢獻。食用植物油中主要含有三種植物甾醇，如大豆油中植物甾醇(表6)主要為豆甾醇、β-谷甾醇和菜油甾醇，含量分別占總甾醇含量的19.74%、60.72%和19.55%。而在豆臍油脂中，除上述三種甾醇含量較豐富外，Δ5-燕麥甾醇、Δ7-豆甾烯醇、Δ7-燕麥甾醇占總甾醇含量也均超過3%，說明在豆臍油脂中甾醇單體種類更為豐富。近年來，有關植物甾醇對油脂的抗氧化性研究越來越多[23,24]，但在其對油脂的抗氧化機理以及單體間的抗氧化活性差異等方面還未得到明確結論，尚需進一步研究。

表6 豆臍油脂和大豆油中植物甾醇組成及含量

3 結論

經超聲輔助石油醚提取大豆豆臍油脂，其酸價(約2.10 mgKOH/g油)和過氧化值(約0.026 g/100 mg)均符合GB2716—2018《食品安全國家標準 植物油》的質量要求。油料的不同處理與加工工藝，對油脂品質均會有不同程度的改變，如何在綠色、安全、環保、高效的加工條件下，實現對豆臍或不同油料油脂的精準適度加工，將是油料精深加工發展的新方向。

豆臍油脂脂肪酸組成與大豆油的存在明顯差異，多不飽和脂肪酸(亞麻酸和亞油酸)含量達73.2%，其中亞麻酸含量高達22%，是大豆油的2～5倍，但單不飽和脂肪酸油酸9.43%，低于大豆油的；在甘油三酯組成上，體現出相似的特性，即大部分酰基為亞油酸和亞麻酸的甘油三酯(LLnLn、LLLn、PLLn)含量均高于大豆油的，而大部分酰基為油酸的甘油三酯(LLO、LOO、LOLn、OOO)含量均低于大豆油的；豆臍油脂中主要甘油三酯及含量分別為LLLn(17.89%)、LLL(13.12%)、PLL(11.85%)、PLLn(11.36%)、LLnLn(9.66%)，表明在油料種子結構部位上成分分布會存在明顯差異。

豆臍油脂中含有多種活性成分，與大豆油中相比，除總酚外，豆臍油脂的角鯊烯、生育酚和植物甾醇含量分別約為大豆油的3倍、4倍和34倍，是活性成分的較好來源，如何高效開發與應用豆臍油脂中高含量的活性成分，將是資源有效利用的有效措施之一。