濃香型菜籽油中極性多酚的提取及分析

符潤灝，賈朋朋，2，吳立樟，羅 清，張 睿，段寶偉，操麗麗，2

（1.合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，安徽合肥 230601；2.安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥 230601）

菜籽油在我國擁有非常廣闊的市場，同時我國是全球最大的菜籽油消費(fèi)國[1]。菜籽油含有大量的不飽和脂肪酸，這些脂肪酸有益健康，可以預(yù)防心腦血管疾病；菜籽油中還富含生育酚、甾醇和多酚等活性物質(zhì)，有助于提高其營養(yǎng)價(jià)值和氧化穩(wěn)定性[2]。研究表明，油菜籽中含有豐富的多酚，含量是其他油料作物種子的10～30 倍[3]，但油菜籽經(jīng)過壓榨之后，大部分多酚仍殘留在菜籽粕中[4]，并且菜籽油經(jīng)過脫酸、脫色和脫臭等精煉工序，其中的多酚損失嚴(yán)重[5]。

菜籽油中多酚物質(zhì)主要為Canolol、芥子酸、芥子堿、阿魏酸、丁香酸、白藜蘆醇等，不同類型、不同等級的菜籽油中多酚的種類和含量存在一定的差異[6-7]。濃香型菜籽油符合中國人傳統(tǒng)飲食習(xí)慣，在市場上深受廣大消費(fèi)者的喜愛。同時，濃香型菜籽油中富含多酚物質(zhì)，具有良好的氧化穩(wěn)定性。根據(jù)“極性悖論”及“膠體締合”假說認(rèn)為油脂體系中，極性強(qiáng)的抗氧化劑往往表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗氧化活性[8]，因此試驗(yàn)對濃香型菜籽油中極性多酚物質(zhì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，并利用HPLC 分析其中酚類物質(zhì)分布情況。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

四級壓榨濃香菜籽油，市售；沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、多酚標(biāo)準(zhǔn)品（Canolol、芥子酸、芥子堿、咖啡酸、白藜蘆醇），阿拉丁試劑公司提供；福林酚、甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、碳酸鈉等，均為國產(chǎn)分析純；乙酸、甲醇，色譜純。

1.2 儀器與設(shè)備

T6 型新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；MTN-2800D 型氮吹儀，天津奧特塞恩斯公司產(chǎn)品；萬分之一電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；5430R 型冷凍離心機(jī)，德國Eppendorf 公司產(chǎn)品；Waters 高效液相色譜儀，美國Waters 公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 菜籽油極性多酚的提取

稱取1.50 g 菜籽油樣品，分別加入不同體積、不同比例的甲醇、乙醇、丙酮、乙腈水溶液，混合均勻，渦旋振蕩提取一定時間，以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心10 min，取下層清液即得菜籽油極性多酚提取液。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

分別考查溶劑種類（甲醇、乙醇、丙酮、乙腈）、提取時間（2，4，6，8，10 min）、溶劑體積分?jǐn)?shù)（30%，50%，60%、70%，80%，90%，100%）、提取次數(shù)（1，2，3，4，5 次）、料液比（1∶1.0，1∶1.5，1∶2.0，1∶2.5，1∶3.0 g/mL）5 個單因素對菜籽油極性多酚提取量的影響。

1.3.3 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，不將溶劑種類考慮進(jìn)正交試驗(yàn)，為選取出各單因素的最佳組合，分別以溶劑比（A）、提取次數(shù)（B）、提取時間（C）、料液比（D）4 個因素為基礎(chǔ)，進(jìn)行正交試驗(yàn)。每個因素，3 個水平，以極性多酚提取量作為衡量指標(biāo)。選用L9（34）正交試驗(yàn)表來進(jìn)行試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.3.4 菜籽油極性多酚提取率的測定

參照Folin-Ciocalteu 法[9]測定菜籽油中極性多酚含量。取1.0 mL 提取液于比色管中，加入0.5 mL 福林酚試劑、6.0 mL 蒸餾水，靜置3 min 后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%的碳酸鈉溶液2.5 mL，避光靜置反應(yīng)60 min后，于波長765 nm 處測其吸光度。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，以溶液質(zhì)量濃度（Y）為橫坐標(biāo)、吸光度（X）為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程為Y=0.020 5X-0.011 6（R2=0.999 2），據(jù)此方程求得提取液中極性多酚含量，并按下式計(jì)算極性多酚提取量[10]。

1.3.5 HPLC 法分析菜籽油中極性多酚化合物

將3 次提取的菜籽油甲醇提取液合并，用氮?dú)獯蹈珊螅?.0 mL 甲醇復(fù)溶，過0.22 μm 微孔濾膜后進(jìn)行HPLC 分析。色譜分析條件如下：

色譜柱：Venusil MP C18（2）型（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相A：甲醇；流動相B：乙酸溶液（pH 值2.8），梯度洗脫（0～5 min，20%～30% A；5～30 min，30%～50% A；30～35 min，50%～20% A；35～40 min，20% A，流速1.0 mL/min，柱溫25 ℃，檢測波長為320 nm 和280 nm，進(jìn)樣量15 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取溶劑對極性多酚提取量的影響

在溶劑∶水=7∶3，料液比1∶1（g∶mL），提取時間6 min，重復(fù)提取3 次的條件下分別考查不同提取溶劑（甲醇、乙醇、丙酮、乙腈）對菜籽油極性多酚提取量的影響。

提取溶劑種類對極性多酚提取率的影響見圖1。

圖1 提取溶劑種類對極性多酚提取量的影響

由圖1 可看出，以甲醇作為提取溶劑時，極性多酚提取量顯著得高于其他3 種溶劑，提取效果最好，極性多酚提取量達(dá)到67.20 μg/g，根據(jù)極性相似相溶的原理，這可能是由于甲醇極性較高的原因，因此選擇甲醇/水作為提取溶劑。

2.2 提取時間對極性多酚提取量的影響

以70%甲醇作為提取溶劑，料液比1∶1（g∶mL），重復(fù)提取3 次的條件下分別考查不同提取時間（2，4，6，8，10 min）對菜籽油極性多酚提取率的影響。

提取時間對極性多酚提取量的影響見圖2。

圖2 提取時間對極性多酚提取量的影響

由圖2 可看出，提取時間從2 min 升高到6 min的過程中，極性多酚提取量逐漸升高，提取6 min極性多酚提取量達(dá)到66.14 μg/g；6 min 之后，隨著提取時間的增加，極性多酚提取量無顯著性提高，可能是由于隨著振蕩時間的延長，菜籽油中的極性多酚已經(jīng)基本被完全提取，因此選擇6 min 作為最佳提取時間。

2.3 甲醇體積分?jǐn)?shù)對極性多酚提取量的影響

以甲醇/ 水作為提取溶劑，料液比1∶1（g∶mL），提取時間6 min，重復(fù)提取3 次的條件下分別考查不同甲醇體積分?jǐn)?shù)（30%，50%，60%，70%，80%，90%，100%）對菜籽油極性多酚提取量的影響。

甲醇體積分?jǐn)?shù)對極性多酚提取量的影響見圖3。

圖3 甲醇體積分?jǐn)?shù)對極性多酚提取量的影響

由圖3 可看出，以純甲醇作為提取溶劑時，極性多酚提取量僅為24.89 μg/g，隨著甲醇體積分?jǐn)?shù)的增加，極性多酚提取量呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢；當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為70%時提取效果最好，極性多酚提取量達(dá)到66.43 μg/g，因此選擇將70%體積分?jǐn)?shù)的甲醇作為提取溶劑。

2.4 提取次數(shù)對極性多酚提取量的影響

以70%甲醇作為提取溶劑，料液比1∶1（g∶mL)，提取時間6 min 的條件下分別考查不同提取次數(shù)（1，2，3，4，5 次）對菜籽油極性多酚提取量的影響。

提取次數(shù)對極性多酚提取量的影響見圖4。

圖4 提取次數(shù)對極性多酚提取量的影響

由圖4 可看出，隨著提取次數(shù)的增多，菜籽油極性多酚提取量逐漸增高，提取3 次后極性多酚提取率達(dá)到66.14 μg/g，但3 次提取后，極性多酚提取量沒有顯著的提高，考慮到溶劑消耗等實(shí)際因素，因此選擇3 次作為最佳提取次數(shù)。

2.5 料液比對極性多酚提取量的影響

以70%甲醇作為提取溶劑，提取時間6 min，重復(fù)提取3 次的條件下分別考查不同料液比（1∶1.0，1∶1.5，1∶2.0，1∶2.5，1∶3.0）對菜籽油極性多酚提取量的影響。

料液比對極性多酚提取量的影響見圖5。

圖5 料液比對極性多酚提取量的影響

由圖5 可看出，隨著溶劑比例的增加，極性多酚提取率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，可能是由于溶劑的增加會菜籽油和溶劑之間多酚濃度差，有利于多酚的轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。當(dāng)料液比為1∶2（g∶mL）時，極性多酚提取量最高，最高提取量達(dá)到64.84 μg/g，因此選擇1∶2（g∶mL）作為最佳料液比。

2.6 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2 可看出，最佳工藝條件為A3B3C3D2，即體積分?jǐn)?shù)為80%的甲醇溶液為提取溶劑，提取次數(shù)3 次，提取時間8 min，料液比1∶2（g∶mL）。在最佳條件提取條件下，菜籽油極性多酚提取量達(dá)到68.72 μg/g。溶劑比、提取次數(shù)、提取時間、料液比均對菜籽油極性多酚提取量有不同程度的影響，影響最大的是溶劑比，其余依次是提取次數(shù)、料液比、提取時間。

正交試驗(yàn)方差分析見表3。

表3 正交試驗(yàn)方差分析

2.7 HPLC 法分析菜籽油極性多酚組分

多酚混合標(biāo)準(zhǔn)品（A）和菜籽多酚提取液（B）HPLC 圖譜見圖6。

圖6 多酚混合標(biāo)準(zhǔn)品（A）和菜籽多酚提取液（B）HPLC 圖譜

由圖6 可看出，濃香型菜籽油中多酚主要由Canolol、芥子堿、白藜蘆醇等酚類物質(zhì)構(gòu)成，其中Canolol 的含量最高，達(dá)到68.72 μg/g，其占總酚含量的91.36%。

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了濃香型菜籽油中極性多酚的提取工藝，結(jié)果表明，菜籽油中極性多酚最佳提取工藝條件為以體積分?jǐn)?shù)80%的甲醇溶劑作為提取溶劑，料液比1∶2（g∶mL），渦旋振蕩8 min 后，以轉(zhuǎn)速5 000 r/min 離心10 min，收集下清液，重復(fù)3 次上述操作。在最佳工藝條件下，濃香型菜籽油極性多酚提取量可達(dá)到68.72 μg/g，HPLC法分析其中多酚組分，Canolol 是濃香型菜籽油中含量最高的酚類物質(zhì)，達(dá)到91.36%。