東北不同雜豆油脂含量及脂肪酸組成的分析

李良玉 李朝陽(yáng) 賈鵬禹 刁靜靜 曹榮安 張麗萍 曹龍奎

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，大慶 163319)

雜豆為豆科屬一年生的草本植物，在我國(guó)具有悠久的種植歷史及食用價(jià)值，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。隨著生活水平的提高，人們不再追求經(jīng)過(guò)精細(xì)加工的稻谷，而是不斷追求雜糧雜豆以保證膳食平衡。雜豆中富含多酚類、黃酮、花色苷等活性成分，具有重要的生理作用[1-3]。此外，雜豆中含有大量的蛋白質(zhì)、氨基酸、多肽等物質(zhì)，具有降血壓、降血脂、改善心腦血管等生理活性[4-5]，雜豆的功能性研究與應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代食品和醫(yī)藥領(lǐng)域熱門方向。目前，國(guó)內(nèi)外雜豆研究的主要方向?yàn)榈鞍纂念怺6-10]、黃酮多酚[11-13]等小分子活性物質(zhì)上，對(duì)雜豆脂肪的含量及脂肪酸組成比例方面的研究較少。在此背景下，本研究以東北特有雜豆品種為原料，主要包括蕓豆類、綠豆、紅豆等品種，除此還對(duì)與大豆同屬的青豆、綠大豆、黑豆品種進(jìn)行了脂肪酸的測(cè)定分析[14]，研究對(duì)東北不同雜豆的脂肪含量及脂肪酸組成進(jìn)行分析比較，為開(kāi)發(fā)與應(yīng)用東北特有雜豆奠定一定的基礎(chǔ)，并為東北特有雜豆的加工應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

紅蕓豆、紫花蕓豆、黑蕓豆、白花蕓豆、黑花蕓豆、紅花蕓豆、小白蕓豆、大白蕓豆、青豆、綠大豆、綠小豆、黑豆、紅小豆、梨小豆等雜豆為市購(gòu)；37種脂肪酸標(biāo)品 sigma；石油醚為分析純，甲醇、異辛烷、氫氧化鉀等均色譜純。

1.2 儀器與設(shè)備

ME104電子天平；GCMS-QP2010 Plus氣質(zhì)聯(lián)用儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 雜豆油脂的提取方法

分別選取不同品種的雜豆14種，采用索氏提取法提取各雜豆的油脂。

1.3.2 雜豆油脂的含量及組成分析

本研究采用索氏提取法測(cè)定各雜豆的油脂含量，采用氣質(zhì)連用的方法測(cè)定雜豆油脂的組成。

1.3.2.1 甲酯化方法

準(zhǔn)確稱取油脂樣品0.2 g，加入異辛烷4.0 mL充分溶解，超聲波處理10 min，加入0.8 mL氫氧化鉀甲醇溶液(11 g氫氧化鉀溶于100 mL甲醇中)，超聲波處理10 min，最后加入0.5 g的無(wú)水硫酸鈉，混勻，靜止分層取上層液。

1.3.2.2 氣質(zhì)測(cè)定方法

色譜條件：汽化室250 ℃；接口溫度250 ℃；載氣為高純氦氣；流速1.9 mL/min；色譜柱DB-23(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；柱溫為程序升溫50 ℃保持1 min，25 ℃/min升至180 ℃，2 ℃/min升至230 ℃，保持5 min；吹掃流量3 mL/min；進(jìn)樣體積1 μL；分流比1 ∶30；質(zhì)譜條件為離子源：220 ℃；EI為70eV；掃描范圍29～500m/z；容積延遲5 min；定性為NIST檢索 保留指數(shù)；定量為峰面積歸一化[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同雜豆油脂含量測(cè)定結(jié)果

不同雜豆油脂含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同雜豆的油脂含量測(cè)定結(jié)果

由表1可以看出，不同雜豆的油脂含量差異較大，大多數(shù)雜豆的油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～15%，紅蕓豆及綠小豆的油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小不超過(guò)7%，黑豆與青豆的油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)了20%，與大豆油脂含量相近這也與其屬于大豆系列的研究相符。

2.2 脂肪酸標(biāo)品的氣質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

37種脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品經(jīng)氣質(zhì)分析后結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 37種脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品的氣質(zhì)分析結(jié)果

續(xù)表2

注：成分分析基于GC-MS Wiely 7.1 庫(kù)。

由圖1和表2可以看出，本研究所采用的氣質(zhì)檢測(cè)條件及方法可以準(zhǔn)確的將37種脂肪酸完全分開(kāi)，分離度較高，可以用來(lái)判斷分析其他樣品的脂肪酸組成。

2.3 不同蕓豆品種間的脂肪酸氣質(zhì)檢測(cè)結(jié)果與分析

不同蕓豆品種油脂的脂肪酸組成氣質(zhì)分析圖如圖1所示，不同蕓豆品種的主要脂肪酸氣質(zhì)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

由圖1、表3可知，不同蕓豆的脂肪酸組成相似，有7～10種成分，各蕓豆脂肪酸中以不飽和脂肪酸為主且18n ∶1、18n ∶2、18n ∶3脂肪酸的組成比例相近。其中18n ∶3脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于18n ∶2脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，達(dá)到了36%以上，最高為48.99%；18n ∶1脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最少只有10%左右，通過(guò)氣質(zhì)分析結(jié)果可以看出各蕓豆雖然外觀特征差異顯著，但是其脂肪酸組成相近，且均具有較高的利用價(jià)值。

2.4 其他雜豆油脂的脂肪酸氣質(zhì)分析結(jié)果

其他蕓豆品種油脂的脂肪酸組成氣質(zhì)分析圖如圖2所示，其他雜豆品種的主要脂肪酸氣質(zhì)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖1 不同蕓豆品種油脂的脂肪酸組成氣質(zhì)分析圖

序號(hào)組成成分小白蕓豆紫花蕓豆大白蕓豆黑蕓豆黑花蕓豆紅蕓豆紅花蕓豆白花蕓豆1棕櫚酸甲酯(C16 ∶0)11.82C,c9.43C,f7.65C,h10.96D,d8.20C,g12.10C,b12.37C,a10.26C,e2硬脂酸甲酯(C18 ∶0)2.56E,a1.65F,g2.13E,c2.32E,b1.79E,e1.79F,ef1.89F,d1.60F,gh3油酸甲酯(C18 ∶1n9t)8.07D,d5.85D,h6.70D,f11.73C,a6.22D,g11.00D,b7.48D,e8.57D,c4反油酸甲酯(C18 ∶1n9t)1.97F,e2.41E,d1.61F,g1.82F,f1.46F,h3.08E,bc3.14E,a3.12E,ab5亞油酸甲酯(C18 ∶2n6t)26.92B,ef26.93B,e35.40B,b31.65B,c40.42A,a24.32B,g24.16B,gh28.91B,d6花生酸甲酯(C20 ∶0)0.65I,c—0.60G,de0.61J,d—0.71G,a0.68I,b0.59I,de7亞麻酸甲酯(C18 ∶3n3)45.02A,c48.99A,a42.90A,d36.51A,h37.98B,g42.69A,f45.34A,b42.80A,de8山崳酸甲酯(C22 ∶0)0.84GH,f0.98G,de—0.99G,d—1.37G,b1.44G,a1.22G,c9二十三碳酸甲酯(C23 ∶0)—0.52I,cd0.55H,c0.66I,b0.79G,a———10木蠟酸甲酯(C24 ∶0)0.85G,ef0.94GH,d0.50I,g0.87H,e0.99H,c1.22H,a1.03H,b

注：大寫字母表示組內(nèi)差異, 小寫字母表示組間差異,P<0.05。

圖2 其他雜豆品種油脂的脂肪酸組成氣質(zhì)分析圖

序號(hào)組成成分綠大豆黑豆青豆綠小豆紅小豆梨小豆1棕櫚酸甲酯(C16 ∶0)9.96D,f12.45C,e13.5C,d25.86B,a20.02B,b18.49B,c2硬脂酸甲酯(C18 ∶0)2.57E,f5.31E,d5.78E,b5.44D,c6.59D,a4.90E,e3油酸甲酯(C18 ∶1n9t)27.73B,a23.25B,b19.17B,c3.36E,f6.35E,e8.29D,d4反油酸甲酯(C18 ∶1n9t)0.47I,f1.79F,c1.58F,d0.58I,e3.88F,a2.73F,b5反亞油酸甲酯 (C18 ∶2n6t)—————0.57K,a6亞油酸甲酯(C18 ∶2n6t)42.55A,c44.68A,b45.84A,a40.22A,e33.75A,f41.3A,d7亞麻酸甲酯(C18 ∶3n6)—0.50H,c—1.58G,b2.07I,a—8花生酸甲酯(C20 ∶0)0.56G,bc—0.57H,b——1.03I,a9亞麻酸甲酯(C18 ∶3n3)10.58C,e10.3D,f12.02D,d16.99C,a15.77C,b14.60C,c10順-11-二十碳烯酸甲酯(C20 ∶1)0.53GH,a—————11山崳酸甲酯(C22 ∶0)—0.57G,e0.65G,d2.07F,b2.98G,a1.93G,c12二十三碳酸甲酯(C23 ∶0)————0.71K,a—13順-13,16-二十二碳二烯酸甲酯(C22 ∶2)————0.60L,a—14木蠟酸甲酯(C24 ∶0)———1.47H,b2.52H,a1.20H,c15順-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸甲酯(C22 ∶6ns)2.51EF,a———1.26J,b0.85J,c

注：大寫字母表示組內(nèi)差異, 小寫字母表示組間差異,P<0.05。

由圖2、表4可知，不同雜豆的脂肪酸組成差異較大，各雜豆脂肪酸中以不飽和脂肪酸為主，且18n ∶1、18n ∶2、18n ∶3脂肪酸的組成差異較大，特別是在18n ∶1脂肪酸含量方面，綠大豆的18n ∶1脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高達(dá)到了27.73%，而綠小豆18n ∶1脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低只有3.36%，可見(jiàn)，雖然兩者名稱外觀相近，但是兩者是完全不同的兩個(gè)品種；綠大豆、黑豆、青豆中不飽和脂肪酸組成及含量與大豆相似，而綠小豆、紅小豆、梨小豆中不飽和脂肪酸組成及含量相似。此外，雜豆中18n ∶2脂肪酸含量最高，而其余兩種不飽和脂肪酸含量相似且含量均小于18n ∶2脂肪酸含量，這與蕓豆類不盡相同。

3 討論與結(jié)論

不同雜豆油脂的脂肪酸組成對(duì)比表見(jiàn)表5。

由表5可以看出，在測(cè)定雜豆中所有蕓豆類雜豆的脂肪酸中不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于80%，綠大豆與黑豆的不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)也接近于80%；只有青豆、綠小豆、紅小豆、梨小豆的不飽和脂肪酸低于80%，但是質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的紅小豆不飽和脂肪酸也超過(guò)了62%；此外，通過(guò)對(duì)比可以看出蕓豆類雜豆脂肪酸中的不飽和脂肪酸以高活性的18n ∶3類不飽和脂肪酸為主，其他類雜豆以較高活性的18n ∶2類不飽和脂肪酸為主，且在測(cè)定所有雜豆中均是高活性的18n ∶3、18n ∶2類不飽和脂肪酸含量高，而活性較差的18n ∶1類不飽和脂肪酸含量低。通過(guò)分析可以看出不同雜豆中均含有較多的不飽和脂肪酸，相對(duì)于目前常用的大豆、玉米等食用油作物，含有更多的不飽和脂肪酸，均具有較好的應(yīng)用價(jià)值，特別是蕓豆類雜豆，其他蕓豆的18n ∶3類不飽和脂肪酸含量接近50%，具有極其重要的生理作用，具有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的價(jià)值。應(yīng)進(jìn)一步搜集雜豆品種，測(cè)定其脂肪酸組成并研究不同雜豆油脂的生理功能，篩選優(yōu)化優(yōu)質(zhì)雜豆品種，開(kāi)發(fā)雜豆快速、健康、方便的食品，為雜豆的產(chǎn)業(yè)化利用奠定基礎(chǔ)。

表5 不同雜豆油脂的脂肪酸組成對(duì)比表/%

注：大寫字母表示組內(nèi)差異，P<0.05。