雷 露,周景瑞,張 琴,馬 超
(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,a.畜牧獸醫(yī)研究所;b.園藝研究所,貴陽 550025;2.貴州宏陽黔坤科技有限公司,貴陽 550005)
牡丹(Paeonia suffruticosaAndr.)為芍藥科(PaeoniaceaeRaf.)芍藥屬(PaeoniaL.)多年生落葉灌木,是中國的十大名花之一,兼具觀賞價(jià)值和藥用價(jià)值[1]。根據(jù)用途的不同可分為觀賞牡丹和油用牡丹,牡丹籽油是從油用牡丹籽中提取的一種新式木本堅(jiān)果植物油,出油量達(dá)37.83%,含有豐富的不飽和脂肪酸、丹皮酚、微量元素、植物甾醇等多種活性物質(zhì)[2,3],其中,α-亞麻酸含量是橄欖油的140 倍[4],研究表明,長期食用牡丹子油能夠降血壓、降血脂、預(yù)防心腦血管疾病,還具備抗癌、抗腫瘤等功效,被譽(yù)為“液體黃金”[5,6]。因其具有安全性、不易氧化、保護(hù)肝的特點(diǎn),被稱為“世界上最好的油之一”,同時(shí)也是目前最理想的食用植物油,2011 年牡丹籽油被WHO 批準(zhǔn)為“新資源食品”[7]。
近年來,隨著油用牡丹的綜合利用價(jià)值逐步被發(fā)掘,牡丹子油在食品、日用化工、糧油、醫(yī)療保健等領(lǐng)域的研究和開發(fā)逐漸得到廣泛關(guān)注[8]。貴州省油用牡丹的研究還處于萌芽階段,因此,對貴州省不同地區(qū)牡丹籽油的營養(yǎng)成分進(jìn)行分析評價(jià),篩選出適合貴州省推廣的油用牡丹品種,助推油用牡丹產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)扶貧,探索出一條適合貴州省油用牡丹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展道路。
1.1.1 材料 牡丹子的樣品采自貴州省10 個(gè)油用牡丹產(chǎn)區(qū),樣品編號和產(chǎn)地分別為MDY1(銅仁市思南縣)、MDY2(畢節(jié)市大方縣)、MDY3(畢節(jié)市金沙縣)、MDY4(畢節(jié)市赫章縣)、MDY5(黔西南布依族苗族自治州普安縣)、MDY6(黔南布依族苗族自治州都勻市)、MDY7(遵義市湄潭縣)、MDY8(黔東南苗族侗族自治州凱里市)、MDY9(六盤水市盤州市)、MDY10(遵義市習(xí)水縣)。
1.1.2 試劑 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品,美國Sigma 公司;福林酚、正庚烷(色譜級)、異辛烷(色譜級),上海阿拉丁試劑有限公司;混合脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品,美國NU-CHEK 公司;甲醇(色譜級),德國Merck 公司;多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,國家有色金屬及電子材料分析測試中心;其他試劑均為市售國產(chǎn)分析純。
UV-2600 型紫外分光光度計(jì),日本島津公司;AR1140 型電子天平,美國奧豪斯儀器有限公司;SQ8T 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國PE 公司;RQ 電感耦合等離子質(zhì)譜,美國Thermo Fisher 科技有限公司;Advanced-IV-24 型純水儀,四川唐氏唐寧科技發(fā)展公司;ZY-22A01 型榨油機(jī),溫州宏闊科技有限公司;Multiwave PYD 安東帕微波消解儀,安東帕商貿(mào)有限公司;HH-s6 數(shù)顯恒溫水浴鍋,鎮(zhèn)江市科密儀器儀表有限公司。
1.3.1 牡丹籽油的提取 采用壓榨法,稱取一定質(zhì)量的牡丹籽放入烘箱中,烘干(60 ℃)至含水量小于6%,經(jīng)壓榨機(jī)壓榨后,4 ℃4 000 r/min 離心10 min,去渣后即得牡丹籽油。
1.3.2 牡丹籽含油率 參照《GB 5009.6—2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》[9]。
1.3.3 相對密度 20 ℃下牡丹籽油的質(zhì)量與同體積去離子水的質(zhì)量比。
1.3.4 基本理化指標(biāo) 過氧化值的測定參照《GB 5009.229—2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中過氧化值的測定》[10];酸價(jià)的測定參照《GB 5009.227—2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中酸價(jià)的測定》[11];皂化值的測定參照《GB/T 5534—2008 動(dòng)植物油脂皂化值的測定》[12];碘值的測定參照《GB/T 5532—2008 動(dòng)植物油脂碘值的測定》[13]。
1.3.5 多酚含量測定 參照《LS/T 6119—2017 糧油檢測植物油中多酚的測定》[14]。
1.3.6 微量元素的測定 參照《GB 5009.268—2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中多元素的測定》[15]第一法進(jìn)行測定。
1.3.7 脂肪酸的測定 參照《GB 5009.168—2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪酸的測定》[16],色譜柱為聚二氰丙基硅氧烷強(qiáng)極性固定相柱:SHR-2560(100 m×0.25 mm×0.20 μm),進(jìn)樣口溫度:270 ℃;檢測器溫度:280 ℃;升溫程序:100 ℃保持13 min,以10 ℃/min 升溫至180 ℃,保持6 min,再以1 ℃/min 升溫至230 ℃,保持20 min,最后4 ℃/min升溫至230 ℃,保持11 min;分流比100∶1;進(jìn)樣體積為1.0 μL。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用IBM SPSS Statistics 23 軟件分析顯著性,Origin 2017 軟件繪圖。
牡丹籽油脂含量豐富,從圖1 可知,牡丹籽的含油率在28.20%~33.75%,平均含油率為30.97%。MDY4 的含油率最高,為33.75%,MDY2 的含油率最低,為28.20%,各產(chǎn)地存在顯著差異(P<0.05)。牡丹籽適宜采收期為7—8 月,其喜光、喜溫且抗旱、抗寒。畢節(jié)市赫章縣屬暖溫帶溫涼春干夏濕氣候區(qū),光照條件好且太陽輻射量較高,對牡丹籽的生長發(fā)育有益,銅仁市思南縣和黔西南布依族苗族自治州普安縣氣候條件與畢節(jié)市赫章縣相近,因此,這3 個(gè)地區(qū)的牡丹籽含油率較高。畢節(jié)市大方縣的牡丹籽樣品含油率較低,可能是由于當(dāng)?shù)靥幱诘途暥群0蔚貐^(qū)、陰雨天氣較多、日照時(shí)間短所導(dǎo)致。石欣隆等[17]研究表明20 個(gè)牡丹品種的含油率平均值為30.17%,與本研究樣品含油率大致相同,因此,造成含油率不同的原因可能是品種和種植地域之間的差異所導(dǎo)致。
圖1 牡丹籽含油率
對不同產(chǎn)地牡丹籽油理化性質(zhì)分析(表1)可知,牡丹籽油的相對密度在0.914~0.929,各組樣品間無顯著差異(P>0.05),表明其相對密度穩(wěn)定。過氧化值為0.023~0.028 g/100 g,酸價(jià)為0.36~0.53 mg/g,均符合《GB 2716—2005 食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[18]中的規(guī)定。過氧化值能夠反映油脂酸敗氧化的程度,牡丹籽油的過氧化值均較低,表明10 個(gè)產(chǎn)地的牡丹籽油質(zhì)量均較好。酸價(jià)能夠反映油品質(zhì)好壞以及該油中游離脂肪酸的含量高低,其品質(zhì)與酸價(jià)呈負(fù)相關(guān),MDY6 的酸價(jià)最低(0.36 mg/g),MDY4 的酸價(jià)最高(0.53 mg/g),可能與牡丹籽原料的新鮮程度有關(guān)。皂化值的大小可以衡量油脂中所含脂肪酸的平均碳鏈長度,各組樣品間的皂化值相差不大,無顯著差異(P>0.05)。碘值通常用來反映油脂的不飽和程度,不飽和程度越大越有利于人體健康,各組樣品間的碘值均無顯著差異(P>0.05),但均為不飽和程度較高的干性油(碘值>130),因此,牡丹籽油具有較高開發(fā)利用價(jià)值和潛力。
表1 牡丹籽油理化性質(zhì)比較
牡丹籽油中的多酚具有抗氧化和抑菌作用,低劑量的多酚對表皮葡萄球菌具有良好的抑菌效果,此外,多酚還具有抗腫瘤、消炎鎮(zhèn)痛、退熱、治療心血管疾病、清除自由基等功能,可作為天然的抑菌劑和抗氧化劑[19]。由圖2 可知,不同產(chǎn)地的牡丹籽油多酚含量有明顯差異(P<0.05),多酚含量在17.76~21.45 mg/100 g,與李夢晨[20]測定結(jié)果一致,MDY4 的總酚含量最高,為21.45 mg/100 g,其次是MDY1,多酚含量為21.44 mg/100 g,MDY8 的多酚含量最低,為17.76 mg/100 g,WEI 等[21]研究發(fā)現(xiàn),多酚的積累會(huì)受溫度、濕度、晝夜溫差、緯度、海拔以及水分脅迫等因素影響,地理位置的不同導(dǎo)致牡丹生長環(huán)境不一致,因此本研究中各樣品間多酚含量差異明顯。
圖2 牡丹籽油多酚含量
檢測分析牡丹籽油元素含量,如表2 所示,不同產(chǎn)地的牡丹籽油元素含量差異較大,從整體上分析,牡丹籽油的元素含量依次為Ca>Zn>Fe>Cu>Mn。MDY4 中除Ca 以外各元素含量均高于其他組別(P<0.05),MDY10 中Fe、Cu、Zn、Ca 元素含量均最低,可能受不同產(chǎn)地地理環(huán)境因素的影響,如種植區(qū)域的土壤成分、氣候等。劉海等[22]研究表明黔油茶籽油中Fe、Cu、Zn 含量分別為3.096、0.079、1.299 mg/kg,本研究牡丹籽油中這3 種元素的含量均高于黔油茶籽油。
表2 牡丹籽油元素含量
利用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀對不同地區(qū)牡丹籽油進(jìn)行脂肪酸分析,檢測結(jié)果如表3 所示,牡丹籽油脂肪酸以棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、α-亞麻酸5 種脂肪酸為主,與崔永寧等[23]和李夢晨[20]研究結(jié)果一致。不同地區(qū)牡丹籽油中含有豐富的總不飽和脂肪酸(85.20%~92.28%),總不飽和脂肪酸含量最高的樣品為MDY4,其所含α-亞麻酸含量為150.39 mg/g,研究表明,高含量的α-亞麻酸是植物油營養(yǎng)和保健功能的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[24],具有抗動(dòng)脈粥樣硬化、降血脂、抗脂肪形成與積累、預(yù)防糖尿病等功效[25,26]。MDY4 中油酸含量最高,為116.25 mg/g,表明該油能夠在熱加工過程中具有良好的氧化穩(wěn)定性[27]。MDY1 中亞油酸含量最高,為210.44 mg/g,亞油酸具有降血壓、軟化血管等功效[28]。牡丹籽油中總不飽和脂肪酸含量較高,尤其是人體必需的α-亞麻酸和亞油酸含量較豐富,因此,牡丹籽油能夠作為功能性油脂進(jìn)一步研究開發(fā)。
表3 牡丹籽油脂肪酸組成及含量
牡丹籽油作為一種營養(yǎng)成分頗高的木本堅(jiān)果植物油,具有良好的市場價(jià)值。牡丹籽油中的營養(yǎng)成分含量不僅取決于油用牡丹的品種,產(chǎn)地對于牡丹籽油也有較大的影響。本研究測定了10 個(gè)地區(qū)牡丹籽的含油率、油脂中的相關(guān)理化指標(biāo)(相對密度、酸價(jià)、過氧化值、皂化值、碘值)、多酚含量以及脂肪酸的組成和含量。結(jié)果表明,產(chǎn)地對牡丹籽油的理化指標(biāo)(相對密度、酸價(jià)、皂化值等)影響較小,對含油率、Fe、Cu、Zn、Ca 元素及脂肪酸含量影響較大。本研究篩選出了畢節(jié)市赫章縣和銅仁市思南縣油用牡丹栽培產(chǎn)地,后續(xù)試驗(yàn)將從這2 個(gè)產(chǎn)區(qū)去選育不同品種的油用牡丹,以期為貴州省功能性牡丹籽油的開發(fā)提供更多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策支撐。