黑青稞谷粒中脂肪酸組分分析

◎ 吳 淵，陳 棟，雷冬冬，丁麗娜，阮 暉

（1.浙江方圓檢測集團股份有限公司，浙江 杭州 310018；2.浙江大學 生物系統工程與食品科學學院，浙江 杭州 310058）

脂肪酸是谷物的重要組分，與谷物品質緊密相關。畢雪等[1]研究發現，脂肪酸對米飯食味有顯著影響，油酸、亞油酸與大米淀粉形成淀粉-脂質復合物，使米飯硬度升高、黏度降低。與亞油酸相比，油酸更易與大米淀粉形成復合物，對大米淀粉糊化特性和米飯揮發性風味化合物的作用更顯著。楊偉軍等[2]研究發現，脂肪酸使淀粉糊化溫度降低、彈性和咀嚼度值升高、硬度和黏附性值減小，大米淀粉熱性質和質構得到改變。王啟陽等[3]采用多元線性回歸、人工神經網絡、支持向量回歸和最小二乘支持向量回歸等算法模型，實現了谷物儲藏過程中脂肪酸含量預測。邵小龍等[4]總結了近紅外、嗅覺可視化和電子鼻等新技術快速檢測谷物中游離脂肪酸的原理和步驟，用于評價谷物儲藏品質。王希越等[5]通過基于氣相色譜-質譜聯用（Gas Chromatograph-Mass Spectrometer， GC-MS）的靶向代謝組學技術，分析脂肪酸組成差異，為提升大米品質和改善營養價值研究提供參考。

脂肪酸對于谷物食品的營養品質和健康屬性起著重要作用，如亞油酸（Linoleic Acid，LA）、共軛亞油酸（Conjugated Linoleic Acid，CLA）、亞麻酸、花生四烯酸（Arachidonic Acid，AA）、二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid，EPA）、二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic Acid，DHA）等，均是功能性食品開發中的重要原料。谷物及其加工品是功能性脂肪酸的重要來源。王超群等[6]通過氣相色譜結合主成分分析和聚類分析，建立了裸燕麥指紋圖譜，為充實谷物脂肪酸數據庫提供了基礎資料。劉存衛等[7]發現，小麥粉經加工處理，脂肪酸含量顯著降低，影響了營養功效，故建議食用全麥粉。馮小磊等[8]發現，小米中粗脂肪與亞油酸、油酸及α-亞麻酸呈顯著正相關，營養構成比例適宜，富含脂肪酸的小米對優化膳食結構具有重要作用。

基于藥食同源理念的食療（Natural Diet Therapy，NDT）對提升健康水平的作用已成為中外共識。青稞（Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.）富含健康功效物質如β-葡聚糖、γ-氨基丁酸（GABA）、黃酮和多酚等。γ-氨基丁酸具有安神助眠、防止動脈硬化、降血壓等功效。β-葡聚糖可調節免疫力、調理代謝綜合征等功效。黃酮、多酚等具有顯著抗氧化作用，可全面持久地調理健康狀態，是開發功能性食品的重要源泉。某些青稞品種因富含花色苷而成為彩色青稞，黑青稞是其中的典型代表。目前，人們對青稞中β-葡聚糖、γ-氨基丁酸和多酚類的提取分離、定量測定及功效應用方面已開展較多研究，而對青稞特別是黑青稞中脂肪酸的研究開展較少。本研究采用氣質聯用技術，全面解析黑青稞超臨界CO2萃取物中脂肪酸組分和結構，為黑青稞的高值化開發提供基礎性資料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑青稞，產于青海省玉樹州；所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

SFE-2超臨界CO2萃取儀，美國Applied Separations公司；7890B/7000C GC-MS（配備MassHunter氣質工作站），美國Agilent公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 供試品制備

將黑青稞全谷粒置55 ℃烘干，粉碎后過50目篩，取適量黑青稞全谷粒粉，裝入SFE-2超臨界CO2萃取儀所配置的提取釜中，提取條件為萃取壓力30 MPa，萃取溫度40 ℃，提取時間2 h，出口閥溫度105 ℃。用正己烷溶解所收集的萃取液，經濃縮、冷凍離心后，進行水解-甲基化處理，具體操作為吸取萃取液500 μL，置于10 mL量瓶中，依次加入乙醚-正己烷（2∶1）2 mL，甲醇2 mL，1 mol·L-1KOH-甲醇溶液2 mL，搖勻后靜置5～10 min，加水定容后，浮在上層的即為脂肪酸甲酯，吸取并過0.22 μm濾膜后用于GC-MS分析。

1.3.2 標準溶液制備

將脂肪酸甲酯混標標準品加正己烷溶解后，配制成160 μg·mL-1濃度，混勻成為混合標準品溶液，用0.22 μm濾膜過濾。

1.3.3 儀器條件

（1）GC條件。采用超高惰性氣相色譜柱，型號為Agilent HP-5 ms（30 m×250 μm，0.25 μm）。初始溫度設定為85 ℃，保持5 min后，以10 ℃·min-1的速率升至200 ℃，保持6 min后，再以10 ℃·min-1的速率升至260 ℃。進樣口溫度設定為240 ℃；氦氣分流流量速率保持在8 mL·min-1，進樣量1 μL；分流比12∶1。

（2）MS條件。載氣氣體種類為氦氣；離子源為EI，其源溫為260 ℃；電子能量設定為80 eV，掃描范圍25～800 mAu；溶劑延遲時間設定為4.0 min；其他參數均為常規推薦設定。各脂肪酸成分的相對含量通過峰面積歸一化值進行確定。

2 結果與分析

黑青稞超臨界CO2萃取液經過水解-甲基化后，其中的脂肪酸組分采用氣質聯用技術進行解析。有關數據采用MassHunter軟件處理后，通過NIST 11.L譜庫進行檢索，并與圖1顯示的脂肪酸甲酯標準品的出峰時間進行比對，從而確定黑青稞超臨界CO2萃取液中所含脂肪酸組分的種類。

通過GC-MS得到的黑青稞的GC-MS總離子流色譜圖如圖2所示，從中鑒定出8種脂肪酸甲酯，按照峰面積歸一化法進行定量，確定各脂肪酸成分相對含量，見表1。其中，棕櫚油酸占27.42%，亞油酸占60.73%，還有少量的肉豆蔻酸、二十碳三烯酸和芥酸等，不飽和脂肪酸占比超過90%。

表1 黑青稞中脂肪酸鑒定結果表

3 結論與討論

高秀蓮等[9]采用GC-MS法分析不同粒色青稞，發現黑青稞總脂肪含量高于普通青稞，脂肪酸主要成分為亞油酸、油酸、棕櫚酸和亞麻酸，飽和脂肪酸含量低于不飽和脂肪酸。孔杭如等[10]分析不同生長期的青稞苗，發現ω-3多不飽和脂肪酸含量為238.00～1 910.00 mg/100 g，并綜合其他營養素測定結果，認為青稞苗粉最佳生長周期為10日齡。

超臨界CO2萃取法具有綠色安全從而充分保持生物活性等優點，是獲取高品質提取物并進行應用的有效途徑。本研究中，黑青稞超臨界CO2萃取物經GC-MS分析，鑒定出8種脂肪酸，其中棕櫚油酸占27.42%，亞油酸占60.73%，還有少量的肉豆蔻酸、二十碳三烯酸和芥酸等，不飽和脂肪酸占比超過90%。與之前的研究相比，脂肪酸具體組分比例上有所差異，但總體情況類似，均是不飽和脂肪酸占比顯著超過飽和脂肪酸，故黑青稞可以成為優質脂肪酸的食品來源，并具備開發成功能性脂肪酸產品的潛力。采用超臨界CO2萃取技術制備的黑青稞全谷粒油脂品質優良，可作為綠色高值化加工途徑將其開發成健康保健產品。