棕榈油与常见食用油脂肪酸组分的比较分析
作者:李静 王永 杨耀东 雷新涛 肖勇 来源:《南方农业学报》2016年第12期
摘要:【目的】比較棕榈油与常见食用油脂肪酸组分的差异,为其作为优质食用油的品质改良提供参考依据。【方法】利用气相色谱检测6种市售食用油及20份新鲜油棕果提取的棕榈油,比较各油脂的脂肪酸组分差异,并分析新鲜油棕果提取的棕榈油脂肪酸组分间的相关性。【结果】6种食用油的油酸含量均较高,最高的是油茶油,油酸含量高达74.34%,最低的是葵花籽油,为15.25%;亚油酸含量则以葵花籽油最高(60.92%),油茶油最低(7.08%);棕榈油中棕榈酸占脂肪酸总量的40.96%,其次为油酸,所占比例为35.31%;各食用油中的月桂酸、肉豆蔻酸和硬脂酸含量均较低。芝麻油、油茶油、菜籽油、花生油和葵花籽油中的不饱和脂肪酸含量均较高,在76.00%以上。对20份新鲜的油棕果进行脂肪酸组分分析,发现部分油榈种质油酸含量较高,可达53.48%,亚油酸含量最高为16.64%;棕榈酸与油酸呈较强的负相关,相关系数为-0.58。【结论】棕榈油中脂肪酸组分与其他常见食用油的脂肪酸组分含量差异明显,其棕榈酸含量较高,油脂饱和度也较高,但棕榈酸与油酸呈负相关,可在育种工作中培育高油酸、低棕榈酸的油榈品种,使其成为优质的食用油源。 关键词: 棕榈油;食用油;脂肪酸;气相色谱
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中图分类号: TS225.19 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2016)12-2124-05 Abstract:【Objective】The present study compared fatty acid component of palm oil and common edible oils, in order to provide reference basis for developing palm oil into high-quality edible oil. 【Method】Gas chromatography was applied to detect six kinds of edible oils on market and twenty units of palm oil extracted from fresh oil palm fruit pericarp. The fatty acid components in each oil was compared and correlation among different fatty acid components in extracted palm oil was analyzed. 【Result】Oleic acid content in the six kinds of edible oils were high. Oleic acid content in oleum camelliae was the highest, reaching 74.34%; sunflower oil had the lowest content, accounting for 15.25%. Iinoleic acid content was the highest in sunflower oil(60.92%) and the lowest in oleum camelliae(7.08%). In palm oil, palmitic acid made up 40.96% of fatty acid; oleic acid accounted for 35.31% of fatty acid. Lurel acid, myristic acid and stearic acid contents were low in edible oils. All unsaturated fatty acids in sesame oil,oleum camelliae, rapeseed oil,peanut oil,sunflower oil were high,reaching over 76.00%. In the analysis on fatty acid in 20 pieces of fresh oil palm fruit pericarp, some kinds of oil palm fruit pericarp obtained high content of oleic acid, reaching 53.48%. The highest linoleic acid propotion in one piece of fresh oil palm fruit pericarp was 16.64%. There was high negative correlation between palmitic acid and oleic acid, with correlation coefficient being -0.58. 【Conclusion】There are obvious difference in fatty acids between palm oil and other edible oils. In palm oil, the contents of palmitic acid and oleic acid are high. There is negative correlation between palmitic acid and oleic acid. Therefore, the researchers can breed palm oil variety with high oleic acid content and low palmitic acid content, making it a resource of edible oil.
Key words: palm oil; edible oil; fatty acid; gas chromatography 0 引言
【研究意义】随着全球食品和化工行业对油脂需求的增多,植物油备受关注(Chapman and Ohlrogge,2012)。棕榈油是从热带木本油料植物油棕果中提取获得,为全球提供了33%的植物油和45%的食用油(Singh et al.,2013),棕榈油以其高产的优势成为缓解食用油压力的首选植物油,且消费者希望能食用油酸和亚油酸含量更高的棕榈油。因此,对比棕榈油与其他常见植物油的脂肪酸组分,分析其作为食用油的优势和不足,对棕榈油的品质改良及油棕品种选育均具有重要意义。【前人研究进展】随着食用油安全问题的突出,不饱和脂肪酸受到人们的关注。油酸和亚油酸在食用油中所占比例决定食用油健康与否。油酸是单不饱和脂肪酸,Gillingham等(2011)研究发现油酸的抗氧化性较强,利于人体消化吸收,在防止心血管疾病方面具有积极作用;Wilkin等(2014)发现油酸在高温加热时不易产生油烟。亚油酸为多不饱和脂肪酸,是人体不能合成的一种必需脂肪酸,可通过二十碳五烯酸(EPA)途径生成γ-亚麻酸,最终生成前列腺素,参与调节人体的各种基本生理过程(王瑞等,2010;刘念等,2014);君睿红等(2012)研究发现亚油酸具有降低人体血清胆固醇含量及血压作用。对于饱
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和脂肪酸的研究主要集中在两个方面:一方面认为饱和脂肪酸能提高血清中低密度脂蛋白水平,从而导致人体罹患各种心血管疾病;另一方面认为饱和脂肪酸有一定的生理功能,缺少会导致人体某些生理功能无法完成(陈银基等,2008)。Kris-Etherton和Yu(1997)的研究结果表明,肉豆蔻酸可引起人体胆固醇升高;Temme等(1997)研究表明月桂酸也可增加人体胆固醇含量;但彭恭等(2012)研究发现大鼠血液中棕榈酸含量升高可能通过骨骼肌胰岛素抵抗机制而影响Ⅱ型糖尿病的发生与发展,梁准成等(2015)研究发现月桂酸衍生物对人类皮肤有抗病毒和抗菌作用。此外,还有一些研究者针对不同油脂进行了脂肪酸组分分析,如王瑞等(2011)对牛油、大豆油、葵花籽油、橄榄油、核桃油、杏仁油等6种油的脂肪酸组成及含量进行分析,结果发现6种食用油的主要脂肪酸均为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸。【本研究切入点】虽然已有研究者对常见的食用油进行了组分分析,也分析了各脂肪酸的生物功能,但很少将棕榈油纳入其中,而将棕榈油与其他食用油的脂肪酸组分进行对比分析的研究更少。【拟解决的关键问题】采用气相色谱检测棕榈油和其他常见食用油的脂肪酸组分,对比其脂肪酸差异,并对中国热带农业科学院椰子研究所种质资源圃中的20份油棕果的脂肪酸组分进行测定,以及分析各组分间的相关性,为棕榈油作为食用油的品质改良提供参考,同时也为油棕种质资源的开发利用提供理论依据。 1 材料与方法 1. 1 试验材料
供试食用油均为市售,分别是花生油(鲁花,生产工艺为5 S纯物理压榨,2015年10月生产)、油茶油(又名山柚油,产自鲜之源,生产工艺为冷榨,2015年5月生产)、芝麻油(小磨香油,生产工艺为石磨磨制,2015年9月生产)、菜籽油(金龙鱼,生产工艺为物理压榨,2015年10月生产)、葵花籽油(多力,生产工艺为物理压榨,2015年8月生产)、棕榈油(聚龙集团生产,生产工艺为物理压榨、物理精炼和3次分提工艺处理,2015年7月生产),以上食用油的脂肪酸组分检测时间均为2016年1月。
另取采自中国热带农业科学院椰子研究所油棕基地6年龄结果树的20份新鲜油棕果(薄壳种Tenera),用于提取棕榈油,以了解油棕果生产的棕榈油的脂肪酸组分变化差异。 油酸甲酯(>99.0%)、异辛烷中硬脂酸甲酯(10.0 ng/μL)、月桂酸甲酯(MW=214.35)、棕榈酸甲酯(>
99.0%,MW=270.45)、肉豆蔻酸甲酯(MW=242.40)、亚油酸甲酯(>99.0%,MW=294.47)和辛酸甲酯(>99%)等标准品均购自上海晶纯生化科技股份有限公司;正己烷、丙酮、无水乙醇、二氯甲烷、甲醇、无水硫酸钠购自广州化学试剂厂;三氟化硼甲醇购自美国Sigma公司。主要仪器设备:KQ-500DE数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)、离心机(eppendorf 5801R型,德国艾本德公司)、旋转蒸发仪(上海亚荣仪器厂)、GC- 2014气相色谱仪(日本岛津公司)。
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1. 2 油棕果油脂提取
准确称取2 g新鲜油棕果,用研钵研磨至细糊状,加入5 mL提取液[正己烷∶丙酮∶无水乙醇=50∶25∶25(v/v/v),含0.1% 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)]充分匀浆后移至50 mL离心管中,残渣用10 mL提取液继续研磨,充分洗涤后合并至离心管中,重复用5 mL提取液充分洗涤后合并至离心管中;密封后在40 ℃水浴条件下超声波提取30 min(期间可振荡混匀2~3次),然后室温下5000 r/min离心10 min;将上层有机相转移至50 mL离心管中,原管加入5 mL正己烷重复提取10 min,加入5 mL蒸馏水充分振荡混匀,于室温下4000 r/min離心10 min;吸取上层有机相与第1次转移的有机相合并至50 mL离心管中,加入适量无水硫酸钠充分振荡混匀,然后室温下4000 r/min离心10 min;将有机相转移至50 mL蒸发瓶中蒸干,加入500 μL二氯甲烷(含0.1% BHT),用枪头轻轻吸打至完全溶解后转移至2 mL离心管中,蒸发瓶用500 μL二氯甲烷再洗涤1次,合并有机相并混匀,然后室温下6600 r/min离心5 min备用。 1. 3 油脂甲酯化
取2 mL甲酯化试剂[14%三氟化硼甲醇∶二氯甲烷∶甲醇=25∶20∶55(v/v/v),含0.1% BHT]置于带密封内衬垫的10 mL螺帽离心管中(防止有机溶剂蒸发),准确加入200 μL油脂轻轻吸打混匀,密封后100 ℃水浴甲酯化30 min;将离心管转移至4 ℃冰箱中冷却5 min,依次加入2 mL正己烷和2 mL蒸馏水充分振荡混匀,在4 ℃下3300 r/min离心5 min;将上层有机相转移至2 mL离心管中,加入适量无水硫酸钠充分振荡混匀,然后4 ℃下4000 r/min离心5 min,将上层有机相转移至1.5 mL气相色谱上样瓶中备用。 1. 4 标准曲线制备
取适量的各脂肪酸标准品按量稀释10~100倍上样,观察其出峰时间,确定保留时间;分别取每种标准品5、10、20、40、80和100 μL混合后,用正己烷补足至1 mL,分别吸取不同浓度梯度的标准品置于进样瓶,上样检测。 1. 5 气相色谱检测条件
岛津GC-2014气相色谱仪,Gcsolution工作站;色谱柱Rtx-wax(30 m×0.25 mm×0.25 μm);程序升温:150 ℃保持5 min,5 ℃/min升至240 ℃,保持2 min后以4 ℃/min的速率升至260 ℃,保持5 min;载气为氮气,压力100 kPa;检测器FID,260 ℃;进样量1 μL,40 cm/s,1.53 mL/min,150.5 kPa,260 ℃,分流比20∶1。 2 结果与分析
2. 1 各食用油的脂肪酸组分
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由表1可知,各食用油的脂肪酸组分差异明显。油茶油中油酸所占比例高达74.34%;芝麻油中油酸和亚油酸的比例较高,两者占脂肪酸的83.15%;菜籽油中的油酸占54.14%,亚油酸占23.57%,棕榈酸第三,占10.75%;花生油也以油酸占脂肪酸的比例最高,为45.27%,亚油酸其次,为31.36%,第三是棕榈酸,占11.23%;葵花籽油中亚油酸含量最高,占脂肪酸的60.92%,其次为油酸(15.25%),棕榈酸第三(7.53%);棕榈油比较特殊,其棕榈酸占的比例较高,为40.96%,其次是油酸,占脂肪酸的35.31%,亚油酸含量比例排第三,为14.22%。在各食用油中,除了月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸等组分外,还存在一些其他脂肪酸组分,如亚麻酸、芥酸等,所占比例各不相同,在油茶油中所占比例为10.50%,在葵花籽油中为9.62%,在菜籽油中为7.88%。 2. 2 油脂饱和度
从表2可看出,各食用油饱和程度存在一定的差异。其中,芝麻油的不饱和脂肪酸最多,达83.14%;其次为油茶油(81.43%);菜籽油、花生油和葵花籽油中所含的不饱和脂肪酸介于76.00%~78.00%;而棕榈油的不饱和脂肪酸为49.53%,饱和脂肪酸为48.77%,基本为1∶1。
2. 3 20份油棕果脂肪酸组分分析结果
对20份油棕果的脂肪酸组分含量分别进行测定,在这些油棕果个体的脂肪酸组分中,油酸含量平均值最高,为45.10%,其中最大值为53.48%,最小值为22.77%,标准偏差为0.0571,在已测个体间的变异系数为0.13;棕榈酸含量平均值为39.75%,最大值为51.87%,最小值为34.06%;亚油酸含量平均值为10.51%,最大值为16.64%,最小值为5.18%(表3)。
2. 4 棕榈油不同脂肪酸组分间的相关性
对20份油棕果提取棕榈油脂肪酸组分间的相关性进行分析,结果(表4)表明,月桂酸与肉豆蔻酸呈极高的正相关,其相关系数为0.95,而月桂酸与其他脂肪酸均呈负相关;油酸与棕榈酸呈较高的负相关,其相关系数为-0.58;油酸与其他脂肪酸也均呈负相关;棕榈酸与月桂酸、肉豆蔻酸、油酸呈负相关,与亚油酸和硬脂酸呈正相关。 3 讨论
在我国食用油供应压力日益增大的背景下,寻找新油源、提高食用油自给率显得尤为重要。本研究中,油茶油和芝麻油的不饱和脂肪酸含量较高,在81.00%以上,是较好的食用油;我国主要的食用油有菜籽油、葵花籽油和花生油等,三者的不饱和脂肪酸含量均在76.00%以上,也是较优质的食用油。王瑞等(2010)研究发现葵花籽、芝麻、黄豆、花生、棉籽、核桃仁、松籽和亚麻籽中粗脂肪含量分别为53.16%、56.10%、23.77%、49.81%、
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30.06%、72.88%、60.37%和42.15%,不饱和脂肪酸含量分别占其脂肪酸总量的87.29%、83.25%、84.35%、83.90%、72.7l%、92.04%、71.17%和89.03%;葵花油和花生油中的不饱和脂肪酸比例(分别为87.29%和83.90%)高于本研究结果中的葵花油和花生油的不饱和脂肪酸比例(76.17%和76.63%),可能是王瑞等(2010)采用鲜果提取新鲜的油脂测定,而本研究中所用的食用油均为工厂化生产,测定时已出厂4~6个月,且海南气温较高,会导致食用油品质有所下降;因此建议食用新鲜日期的食用油。
油棕作为产油最高的木本油料作物,有着“世界油王”之称。棕榈油是天然的1∶1调和油,研究表明其富含生物活性物质,其中类胡萝卜素含量为500~700 mg/kg,维生素E含量为500~800 mg/kg(Sundram et al.,2003;Voon et al.,2012)。正是由于这两种天然抗氧化剂的存在,使得食用棕櫚油不仅可以降低血清中的胆固醇,甚至还可预防不同年龄因自由基引起的相关疾病(Yun et al.,2008;Lopez-Huertas,2010)。夏秋瑜等(2011)的研究结果也表明,棕榈油具有一定的抗氧化活性,且油脂氧化稳定性好。但目前棕榈油还不属于优质食用油,其饱和脂肪酸比例相对较高(本研究结果为48.77%),尚需进一步改良。棕榈油的提取工艺也会影响其不饱和脂肪酸含量。公谱等(2011)采用螺旋压榨提取棕榈油,检测发现提取的棕榈油不饱和脂肪酸含量较高,其不饱和脂肪酸约占53.3%。对油棕资源圃的20份油棕果材料的脂肪酸组分进行测定分析,结果表明一些油棕果的油酸高达53.48%,而亚油酸最高可达16.64%,即不饱和脂肪酸比例较高,可将这类含高不饱和脂肪酸的种质资源用于杂交育种,培育高不饱和脂肪酸品种。此外,本研究发现在20份油棕果提取的棕榈油中棕榈酸与油酸呈较高的负相关,其相关系数为-0.58,与Montoya等(2013)的研究结果(相关系数为-0.79)基本一致。表明油酸含量的提高可能会促使棕榈酸含量下降,棕榈油成为优质食用油切实可行。 4 结论
棕榈油中脂肪酸组分与其他常见食用油的脂肪酸组分含量差异明显,其棕榈酸含量较高,油脂饱和度也较高,但其棕榈酸与油酸呈负相关,可在育种工作中培育高油酸、低棕榈酸的油棕品种,使其成为优质的食用油源。 参考文献:
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