俞 健,李赤翎
(長沙理工大學(xué)生物與食品科學(xué)學(xué)院,湖南長沙410007)
瓜蔞子油中天然抗氧化劑成分分析
俞 健,李赤翎
(長沙理工大學(xué)生物與食品科學(xué)學(xué)院,湖南長沙410007)
研究了瓜蔞子油中的天然抗氧化劑生育酚與β-胡蘿卜素的含量,以及其對瓜蔞子油抗氧化性的影響;瓜蔞子油本身的抗氧化性能一部分依賴于它本身含有的α-生育酚與δ-生育酚,但非完全依賴,所以添加β-胡蘿卜素可明顯提高其抗氧化性能,從而為開發(fā)瓜蔞子油提供理論依據(jù)。
瓜蔞子油,生育酚,β-胡蘿卜素,抗氧化性
瓜蔞子油中含有大量的不飽和脂肪酸,特別是亞油酸的含量較高。但瓜蔞子油中不飽和脂肪酸容易氧化,造成營養(yǎng)的損失和品質(zhì)下降,同時(shí)會產(chǎn)生一些對人體有害的物質(zhì)。雖然油脂的不飽和度直接影響著油脂的氧化穩(wěn)定性,但油脂本身是否含抗氧物質(zhì),也是決定其氧化穩(wěn)定性的重要因素[1-2]。生育酚是大多數(shù)植物油脂中普遍含有的一種抗氧化劑,它是6-羥基苯并二氫吡喃的衍生物。自然界存在四種生育酚的取代結(jié)構(gòu)[3-4]。植物油脂所含生育酚主要為α-生育酚、γ-生育酚及δ-生育酚。除小麥胚芽油外,一般不含β-生育酚。生育三烯酚是生育酚的同系物,但種籽油中不含生育三烯酚[1]。各種生育酚生理功能活性依次為α>β>γ>δ,而抗氧化效能的順序?yàn)棣模睛茫睛拢睛粒?]。生育酚以及其它許多酚類抗氧化劑可以迅速將一個(gè)氫原子提供給脂類化合物游離基。到目前為止,關(guān)于瓜蔞子油穩(wěn)定性能及其與抗氧化因素生育酚及β-胡蘿卜素的關(guān)系尚未見報(bào)道。為了研究該特有資源氧化穩(wěn)定性的影響因素,本研究借助HPLC法及紙色譜法對瓜蔞子油中生育酚和β-胡蘿卜素進(jìn)行了分析測定,并比較它們對提高瓜蔞子油氧化穩(wěn)定性的作用效果,這對研究我國特有資源——瓜蔞子油的氧化穩(wěn)定性機(jī)理研究具有重要的意義。
1.1 材料與設(shè)備
瓜蔞子油 本室自制;β-胡蘿卜素標(biāo)樣、δ-生育酚標(biāo)樣、苯并[e]芘內(nèi)標(biāo) Sigma公司;脫醛乙醇、無水乙醚、無水硫醇鈉、抗壞血酸、氫氧化鉀、硝酸銀、氨水、石油醚、氫氧化鈉、正已烷、三氯甲烷、冰乙酸、淀粉、碘化鉀、硫代硫酸鈉等 均為分析純,長沙華陽化工有限責(zé)任公司。
HPLC儀 包括2臺515泵、2487紫外檢測器、PCM泵控板、Millennium32色譜工作站、Novapak C18(150×3.9mmID、5μL)分析柱、7725i進(jìn)樣器,Waters公司;679型Rancimat儀 瑞士Metrohm公司;DSY-1型電熱恒溫水浴鍋 北京愛琦商貿(mào)中心;78HW-1型磁力攪拌器 杭州儀表電機(jī)廠;紫外可見UV-120-02分光光度計(jì) 日本島津;R-201型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海申生科技有限公司;FA1104型上皿電子天平 上海精天電子儀器廠。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 β-胡蘿卜素的測定
1.2.1.1 預(yù)備試液 精確稱取5g油樣放入蒸餾瓶中,加30mL脫醛乙醇,10mL 50%KOH溶液,在90℃下回流皂化30min后,用冰水速冷。用石油醚提取皂化液,將提取液倒入250mL分液漏斗中,然后將皂化殘?jiān)B續(xù)提洗三次,每次約10mL石油醚,提取液并入分液漏斗中。用蒸餾水洗滌提取液至中性,用約5mg無水硫酸鈉脫水,過濾。將分液漏斗及無水硫酸鈉中的色素用少許石油醚洗凈,洗滌液并入球形瓶中。
1.2.1.2 紙色譜 將球形瓶中的提取液置于60℃水浴溫度的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中減壓濃縮至約2mL,再吹干,立即加入2mL石油醚定容,用微量注射器吸取200μL濃縮定容液,在層析紙的基線上迅速點(diǎn)樣,揮干后,將點(diǎn)樣紙置于用石油醚作展開液的層析缸中,進(jìn)行層析。約2h后,取出濾紙,揮干。將位于展開劑前沿,與其它色素完全分開的胡蘿卜層析帶剪下,立即放入盛有5mL石油醚的具塞試管中,劇烈振搖。
1.2.1.3 比色 用分光光度計(jì)在波長為450nm處測定溶液顏色的強(qiáng)度,以石油醚作參比。β-胡蘿卜素的含量按下式計(jì)算:
式中:x為樣品中胡蘿卜素的含量,以β-胡蘿卜素計(jì),mg/100g;m1為在標(biāo)準(zhǔn)曲線上所查得的β-胡蘿卜素的含量,μg;V1為點(diǎn)樣體積,mL;V2為樣品石油醚提取液濃縮后的定容體積,mL;m為樣品質(zhì)量,g。1.2.2 生育酚測定 樣品中的生育酚經(jīng)皂化及提取處理,從不可皂化部分中提取分離出來,用HPLC法測定其含量。
精確稱取樣品5g置于干燥接收瓶中,加入0.5g抗壞血酸,30mL脫醛乙醇,2mL 10μg/mL苯并[e]芘標(biāo)準(zhǔn)液,10mL 50%KOH溶液,于95℃回流皂化30min,冷卻后,將皂化液過濾至250mL分液漏斗中,用100mL乙醚(除過氧化物)分二次沖洗皂化瓶,并入分液漏斗中。經(jīng)二次萃取后,合并乙醚層。用約5g無水硫酸鈉脫水,過濾后,置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中濃縮至2mL,再用N2氣吹干,移入2mL脫醛乙醇溶解,待上HPLC儀。測定前,用0.5μm濾膜過濾。色譜條件如下:分析柱:Novapak C183.9mm×15cm;流動(dòng)相:甲醇-水,97∶3(v/v),混勻,于臨用前超聲波脫氣;紫外檢測器波長:300nm,量程 0.02AUFS;進(jìn)樣量:20μL;流速:1.0mL/min。
樣品中生育酚的含量按下式計(jì)算:
式中:C標(biāo)為標(biāo)樣中生育酚的濃度;A樣為樣品中生育酚的峰面積;A內(nèi)標(biāo)1為樣品中內(nèi)標(biāo)物的峰面積;fis為相對校正因子;V為樣液的體積,mL;W為樣品的質(zhì)量,g;A標(biāo)為標(biāo)樣中生育酚的峰面積;A內(nèi)標(biāo)2為標(biāo)樣中內(nèi)標(biāo)物的峰面積;C內(nèi)標(biāo)為標(biāo)樣中內(nèi)標(biāo)物的濃度。
1.2.3 β-胡蘿卜素添加量對瓜蔞子油抗氧化性的影響 根據(jù)要求將分別添加0、0.02%、0.05%、0.08% β-胡蘿卜素的油脂50g于100mL燒懷中,用磁力攪拌器充分混合30min后,各稱取3.0g樣品置于預(yù)先加熱到110℃的Rancimat儀反應(yīng)池中,接好測量瓶,插上雙極鉑電極,調(diào)節(jié)空氣流量為20L/h,同時(shí)打開記錄儀進(jìn)行記錄。以茶油為對照。
2.1 β-胡蘿卜素的測定結(jié)果
4.構(gòu)建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,共同提升發(fā)展。西部各省(區(qū))應(yīng)抓住國家“一帶一路”倡議,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,盡快搭建組成西部中藥產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,并以此為平臺,優(yōu)化內(nèi)外部環(huán)境,優(yōu)勢互補(bǔ),抱團(tuán)發(fā)展,做大做強(qiáng)。不定期舉辦各種交流會、學(xué)術(shù)會、貿(mào)易會,也可東西聯(lián)動(dòng),不斷改善軟環(huán)境條件,吸收東部經(jīng)驗(yàn)和資金聯(lián)合發(fā)展。使西部中藥產(chǎn)業(yè),由資源大省逐步成為產(chǎn)業(yè)大省,成為中國真正的植物藥王國和中藥藥都。
由各β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)液測定值確定回歸方程為:Y=-0.0029+0.0466X,r=0.9999
式中:Y為吸光度;X為β-胡蘿卜含量,μg。
用回歸方程計(jì)算β-胡蘿卜素含量,測定結(jié)果見表1。
圖1 β-胡蘿卜素的標(biāo)準(zhǔn)曲線
表1 β-胡蘿卜素測定結(jié)果
由表1可見,瓜蔞子油中不含β-胡蘿卜素。
2.2 生育酚的測定結(jié)果
2.2.1 定性 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物色譜圖對照法,以標(biāo)準(zhǔn)溶液中δ-生育酚及內(nèi)標(biāo)苯并[e]芘的保留值分別確定樣品色譜圖中生育酚和內(nèi)標(biāo)組分的色譜峰,進(jìn)一步確證樣品中的總生育酚。瓜蔞子油中各生育酚含量很高。
圖2 三種生育酚的光譜圖
2.2.2 定量 生育酚為色滿酚(二氫苯并吡喃-6-醇)的衍生物,在298nm附近有紫外吸收。由生育酚(δ-生育酚)系列標(biāo)準(zhǔn)液測定值確定回歸方程為:A=99.3006C+0.02807
其中:A為生育酚峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積之比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 生育酚的測定結(jié)果
由表2可見,瓜蔞子油中總生育酚含量較高,其中γ-生育酚含量最高,δ-生育酚次之。δ-生育酚及α-生育酚均能顯著增強(qiáng)瓜蔞油的氧化穩(wěn)定性效能。在這兩種生育酚中,δ-生育酚對瓜蔞油的抗氧化能力大大超過α-生育酚。目前,我國已批準(zhǔn)生育酚用作食品抗氧化劑。在國外,生育酚廣泛應(yīng)用為食品抗氧化劑,很多國家對其使用劑量無限制。我國一般在植物油、煎炸油等食用油中的生育酚允許添加量為0.02%~0.10%。
2.3 添加β-胡蘿卜素對瓜蔞子油氧化穩(wěn)定性的影響
表3可以看出,β-胡蘿卜素添加到瓜蔞子油中,0.08%β-胡蘿卜素的效果最好。本實(shí)驗(yàn)研究表明,瓜蔞子油在存在生育酚這種天然抗氧化劑的同時(shí),再加入少量的β-胡蘿卜素,則既可以抑制自動(dòng)氧化又可防止光敏氧化。
表3 β-胡蘿卜素對瓜蔞子油氧化誘導(dǎo)時(shí)間的影響
β-胡蘿卜素對植物油均有抑制氧化作用,但β-胡蘿卜素若含量較高,反而呈現(xiàn)出促氧化作用。生育酚是一種有效的抗脂質(zhì)氧化劑,在人體內(nèi)能預(yù)防血栓產(chǎn)生,改善動(dòng)脈硬化,顯著降低患冠心病的幾率。生育酚是大多數(shù)植物油中天然存在的抗氧化劑。抗氧化成分的抗氧化效果,不但與抗氧化劑的結(jié)構(gòu)、被清除的自由基、油脂的結(jié)構(gòu)、作用的環(huán)境有關(guān),還與抗氧化劑的劑量有關(guān)。
α-生育酚及δ-生育酚對瓜蔞子油均有較好的提高氧化穩(wěn)定性效果,但β-胡蘿卜素添加到瓜蔞油中,抗氧化效果更好,瓜蔞子油中含有豐富的生育酚,但不含β-胡蘿卜素,瓜蔞子油本身的抗氧化性能一部分依賴于它本身含有的α-生育酚與δ-生育酚,但并非完全依賴,所以添加β-胡蘿卜素后抗氧化性能提高十分明顯。
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Analysis on the natrure oxidant in Semen Trichosanthis oil
YU Jian,LI Chi-ling
(Nature Product Institute,Hunan Agriculture University,Changsha 410007,China)
The major nature oxidants in Semen Trichosanthis oil were studied,including the content and influences to antiocidation of Semen Trichosanthis oil of β-carotene and VE.The antioxidant properties of Semen Trichosanthis oil partly depend on its own α-tocopherol and δ-tocopherol,but not entirely dependent,so adding β-carotene can significantly improve its antioxidant properties.So the experiment provided a theoretical basis the development of Semen Trichosanthis oil.
Semen Trichosanthis oil;VE;β-carotene;anoxidation
TS225.1+9
A
1002-0306(2010)11-0153-03
2009-10-30
俞健(1965-),男,本科,研究方向:食品化學(xué)。
湖南省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目(2008NK2011)。