高忠梅，劉鄰渭，李旋，原田，趙貝塔（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西咸陽(yáng)712100）

3種石榴籽的主要成分分析

高忠梅，劉鄰渭*，李旋，原田，趙貝塔
（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西咸陽(yáng)712100）

摘要：對(duì)3種石榴籽的脂肪、蛋白質(zhì)和多酚進(jìn)行提取，并采用氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）、鹽酸水解-氨基酸自動(dòng)分析儀法及高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定各石榴籽油脂肪酸組成成分、蛋白質(zhì)氨基酸成分和多酚組分。結(jié)果表明：隨著石榴品種的不同，3種石榴籽脂肪含量差異極顯著，且其不飽和脂肪酸含量均高達(dá)90%以上；各石榴籽蛋白質(zhì)含量差異極顯著，氨基酸組成較完全；3種石榴籽的總酚含量相對(duì)較小。其中脂肪含量是“酸石榴”最高（26.410±0.100）g/100g籽，蛋白質(zhì)含量是“凈皮甜”石榴最高（26.360±0.861）g/100 g籽，總酚含量卻以“酸石榴”為最高（0.382±0.018）g/100 g籽。該研究可為石榴籽的進(jìn)一步研究及品種的選育提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：石榴籽；脂肪酸；蛋白質(zhì)；氨基酸；多酚；分析

石榴（Punica granatum L.）為石榴科（Punicaceae）石榴屬植物，原產(chǎn)于中亞，在我國(guó)已有近2000年的栽培歷史，且品種繁多，主要分布在以下地區(qū)，即陜西臨潼、山東棗莊、安徽懷遠(yuǎn)、四川、云南和新疆等地區(qū)。目前，石榴的加工產(chǎn)品形式主要為汁和酒，石榴籽大多以廢料棄之。然而研究表明，石榴籽油具有延緩衰老、預(yù)防動(dòng)脈硬化和冠心病的功效，也具有抗癌和調(diào)節(jié)免疫等作用[1-3]；石榴籽蛋白質(zhì)含量豐富，氨基酸組成較完全[4]；多酚是石榴中最普遍的一類化學(xué)成分，在石榴籽中含量雖小，但其提取物是一類強(qiáng)抗氧化劑[5]。據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道，對(duì)石榴籽的脂肪酸、蛋白質(zhì)和多酚類物質(zhì)已有研究，但其品種間的差異性研究較少。為此，本文以陜西臨潼產(chǎn)區(qū)的白色甜味、紅色甜味和紅色酸味3種果實(shí)特點(diǎn)，選取“三白甜”、“凈皮甜”和“酸石榴”3個(gè)栽培品種，研究其籽油的脂肪酸組成、石榴籽氨基酸組分及多酚組分，并比較3個(gè)品種之間的差異性，為石榴籽的開發(fā)和認(rèn)識(shí)提供理論基礎(chǔ)。

1　材料與儀器

1.1材料與試劑

“三白甜”、“凈皮甜”和“酸石榴”石榴成熟果實(shí)：購(gòu)于陜西臨潼。

石油醚（60℃～90℃）、氫氧化鉀、甲醇、乙醇、沒食子酸、福林酚、槲皮素、三氯化鋁、香草醛、鞣酸、鎢酸鈉、磷鉬酸、磷酸、碳酸鈉、氫氧化鈉、鹽酸、硼酸、濃硫酸等試劑均為分析純；多酚標(biāo)準(zhǔn)品和氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品：均為色譜純。

1.2儀器與設(shè)備

BL6-180A型超聲波清洗機(jī)：上海比郎儀器有限公司；QP2010型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：日本島津公司，色譜柱為30m×0.25mm×0.25μm的毛細(xì)管柱；7230G可見分光光度計(jì)：上海精密科學(xué)有限公司；HHS4型電熱恒溫水浴鍋：北京科偉永興儀器有限公司；PHS-3C型pH計(jì)：上海精密科學(xué)有限公司；K9840自動(dòng)凱氏定氮儀：濟(jì)南海能儀器有限公司；SH220石墨消解儀：濟(jì)南海能儀器有限公司；LC-20A高效液相色譜儀：日本島津公司；L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀：日本日立公司。

1.3方法

1.3.1樣品的前處理

每個(gè)栽培品種的鮮石榴手工剝皮、榨汁后得石榴籽，將石榴籽除雜、洗凈，在50℃烘至恒重，得石榴籽，密閉儲(chǔ)存于陰涼干燥處待用。試驗(yàn)前將石榴籽粉碎，過(guò)60目篩，得石榴籽粉，用于測(cè)定蛋白質(zhì)和多酚的石榴籽粉在使用前需脫脂。

1.3.23種石榴籽的脂肪、蛋白質(zhì)和多酚的含量測(cè)定

粗脂肪含量的測(cè)定：GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測(cè)定》中索氏抽提法；蛋白質(zhì)含量的測(cè)定：GB 5009.5-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中凱氏定氮法；石榴籽多酚的提取[6-7]；總酚含量測(cè)定[8]；總黃酮含量測(cè)定[9]；總單寧含量測(cè)定[10]；原花色素含量的測(cè)定[11]。

1.3.33種石榴籽的脂肪酸、氨基酸和多酚組分分析

1.3.3.1脂肪酸組成成分分析

采用日本島津公司QP2010型氣相色譜-質(zhì)譜儀進(jìn)行分析，色譜柱為30m×0.25mm×0.25μm的毛細(xì)管柱，內(nèi)涂SE-54。

1）甲酯化方法[12-13]

稱取20mg石榴籽油，置于具塞試管中，加入1.5mL石油醚（30℃～60℃）與苯（1︰1，體積比）的混合液，振搖使油脂溶解后，加入2mL的0.4mol/L的KOH-甲醇溶液，混勻后在室溫下靜置10min，再加入12mL水，靜置取上清液，進(jìn)行色譜分析。

2）氣相色譜-質(zhì)譜分析條件[12-15]

載氣（He），流速1.0mL/min，壓力109.8 kPa，進(jìn)樣量1μL；進(jìn)樣溫度：250℃；接口溫度：270℃；升溫程序：從150℃開始，以10℃/min升至220℃，再?gòu)?20℃以8℃/min升至300℃，300℃保持3 min；分流比60∶1。質(zhì)譜電離方式EI；離子源溫度200℃；電子能量70 eV；加速電壓6 kV；分辨率800；質(zhì)量掃描范圍40 m/z～500m/z；溶劑延時(shí)3min。

1.3.3.2蛋白質(zhì)中氨基酸組分分析

蛋白質(zhì)中氨基酸組分分析：GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的測(cè)定》。

1）水解

稱取0.1 g脫脂后的石榴籽粉于水解管內(nèi)，加6 mol/L的鹽酸10m L，再加入新蒸餾的苯酚3滴～4滴，將水解管放入冷凍劑中，冷凍3min～5min，再接到真空泵的抽氣管上，抽真空（接近0Pa），然后充入高純氮?dú)?，再抽真空充氮?dú)猓貜?fù)3次，在充氮?dú)鉅顟B(tài)下封口并將水解管放在（110±1）℃的恒溫干燥箱內(nèi)，水解22 h后，取出冷卻。

打開水解管，將水解液過(guò)濾后，用去離子水多次沖洗水解管，將水解液全部轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶?jī)?nèi)并用去離子水定容，吸取濾液1mL于5mL容量瓶中，用真空干燥器在40℃～50℃干燥，殘留物用1mL～2mL水溶解，再干燥，反復(fù)進(jìn)行2次，最后蒸干，用1mL pH 2.2的緩沖液溶解，供儀器測(cè)定用。

2）測(cè)定

使用濃度為0.1μmol/mL的混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)溶液作為上機(jī)測(cè)定用的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)液，用氨基酸自動(dòng)分析儀以外標(biāo)法測(cè)定試樣的氨基酸含量。

計(jì)算公式：被檢出的某種氨基酸的含量/%=（A樣× M×c×f）/A標(biāo)×100

式中：A樣為樣品中該氨基酸的峰面積；M為該氨基酸分子量；c為相應(yīng)氨基酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度；f為系數(shù)；A標(biāo)為該氨基酸標(biāo)準(zhǔn)物的峰面積。

1.3.3.3多酚組分分析

1）石榴籽樣品的處理

取1mL石榴籽多酚提取液于離心管中，15 000 r/ min離心15min，過(guò)0.22μm的濾膜。

2）多酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用色譜純的甲醇分別配制1mg/mL的沒食子酸、安石榴甙、綠原酸、咖啡酸、兒茶素、表兒茶素、阿魏酸、山奈酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.2mg/mL的原花色素標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.5mg/mL的鞣酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。并將上述單標(biāo)溶液配制成3個(gè)濃度梯度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)準(zhǔn)品溶液不使用時(shí)放于4℃冰箱中保存。

3）多酚的測(cè)定方法[16]

色譜柱為C18反相色譜柱（250mm×21.1 mm，5μm），柱溫30℃，檢測(cè)器為SPD-M20A二極管陣列檢測(cè)器，波長(zhǎng)范圍為200 nm～800 nm，流動(dòng)相為3%的乙酸溶液（A液）和甲醇溶液（B液），線性梯度洗脫，流速為1 mL/min。梯度洗脫程序：15%～25%B液（15min），25%B液（10min），25%～75%B液（40min），75%～15%B液（5 min），15%B液（5min），進(jìn)樣量20μL，檢測(cè)波長(zhǎng)：280 nm。

2　結(jié)果與分析

2.13種石榴籽的脂肪、蛋白質(zhì)和多酚的含量

3種石榴籽中主要成分的含量見表1。

表1　3種石榴籽中主要成分的含量Table1　The contentsofmain composition in threekindsofpom egranate seeds

表1列出了3種石榴籽的脂肪、蛋白質(zhì)和多酚的含量，可以看出脂肪和蛋白質(zhì)在石榴籽中含量較豐富，總酚、總黃酮、總單寧和原花色素的含量較小，但是，隨著品種的不同，這些物質(zhì)的含量都具有極顯著的差異性?！皟羝ぬ稹焙汀八崾瘛?種紅色石榴的脂肪和蛋白質(zhì)含量均高于“三白甜”這一白石榴的，總酚含量是“酸石榴”的高于“三白甜”和“凈皮甜”的。

2.23種石榴籽的脂肪酸、氨基酸和多酚組分分析2.2.13種石榴籽油的脂肪酸組成

不同品種石榴籽油脂肪酸組成見表2。

表2　3個(gè)品種石榴籽油脂肪酸的組成Table2　Fatty acid com position of three cultivarspomegranate seed oils

通過(guò)GC-MS分析，3種石榴籽油均主要含有10種脂肪酸成分，且石榴酸含量最高。苗利利[15]等認(rèn)為提取方法對(duì)石榴籽油中石榴酸含量影響較大，超聲波輔助提取和微波輔助提取比索氏抽提所得石榴籽油的石榴酸含量要高，趙淑娟[13]等認(rèn)為甲酯化方法對(duì)石榴酸和其他脂肪酸含量也有較大影響，堿法甲酯化優(yōu)于酸法甲酯化。本試驗(yàn)結(jié)果表明，石榴品種也對(duì)石榴籽油中石榴酸及其他脂肪酸含量有影響，3種石榴籽油的石榴酸相對(duì)含量的排序?yàn)椋骸叭滋稹保?7.51%）＞“凈皮甜”（74.58%）＞“酸石榴”（68.98%），但3個(gè)供試栽培品種籽油的不飽和脂肪酸含量均高達(dá)90%以上。

2.2.23種石榴籽蛋白質(zhì)中氨基酸的組成分析

3個(gè)品種石榴籽蛋白質(zhì)中氨基酸的組成見表3。

表3　3個(gè)品種石榴籽蛋白質(zhì)中氨基酸的組成Table3　Am ino acid composition of three cu ltivarspomegranate seed protein

由表3可知，3種石榴籽蛋白質(zhì)中含有16種常見氨基酸，其中色氨酸可能是由于其易水解而沒有檢測(cè)到，除了蛋氨酸和色氨酸之外的其他6種必需氨基酸都可以檢測(cè)到，這與Walid Elfalleh[17]等的報(bào)道略有不同。3種石榴籽蛋白質(zhì)中氨基酸的種類都相同，且氨基酸組成較全面，但是，“凈皮甜”和“酸石榴”籽蛋白質(zhì)中氨基酸的含量明顯高于“三白甜”的，必需氨基酸的含量也高于“三白甜”的，而“酸石榴”中各氨基酸的含量又略高于“凈皮甜”的。

2.2.33種石榴籽中酚類物質(zhì)組分與含量差異

3種石榴籽中酚類物質(zhì)含量比較見表4。

表4　3種石榴籽中酚類物質(zhì)含量比較Table 4　Com parison ofpolyphenol content in theseed among 3 cultivarsof pom egranate

由表4可知，各品種石榴籽中所含的酚類物質(zhì)含量存在較大的差異，檢出的酚類物質(zhì)中，兒茶素、安石榴甙和咖啡酸的含量較高，在“三白甜”中合計(jì)占91.28mg/100 g籽，高于“凈皮甜”（83.81mg/100 g籽）和“酸石榴”（90.04mg/100 g籽）。沒食子酸、綠原酸、表兒茶素、花青素、阿魏酸、鞣花酸、山奈酚等物質(zhì)在3種石榴籽中均被檢出，但是，其含量都很少，酚類物質(zhì)總量“酸石榴”最高。

3　結(jié)論

1）隨著品種的不同，石榴籽中脂肪、蛋白質(zhì)和多酚在組成含量上具有較大的差異性。其中，粗脂肪含量以“酸石榴”（26.410±0.100）g/100 g籽為最高，蛋白質(zhì)含量以“凈皮甜”石榴（26.360±0.861）g/100 g籽最高，總酚、總黃酮?？倖螌?、原花色素含量都很小，均以“酸石榴”的為最高。

2）3個(gè)品種石榴籽油中不飽和脂肪酸含量都高達(dá)90%以上，主要組分石榴酸的相對(duì)含量以“三白甜”石榴（77.51%）為最高，依次大于“凈皮甜”石榴（74.58%）和“酸石榴”（68.98%）。

3）3個(gè)栽培品種石榴籽蛋白質(zhì)中氨基酸組成均較完全，有6種必需氨基酸（賴氨酸、苯基丙氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸）被檢出，其中“酸石榴”中氨基酸總量（17.49%）最多，必需氨基酸的相對(duì)含量（4.24%）也比“凈皮甜”（4.07%）和“三白甜”（3.26%）高。

4）各石榴籽中酚類物質(zhì)含量都很小，但是在這些酚類物質(zhì)中，安石榴甙、兒茶素和咖啡酸這3類物質(zhì)的含量相對(duì)都很高。

綜上所述，石榴籽中各物質(zhì)的組分含量與品種有很大的關(guān)系，“凈皮甜”石榴和“酸石榴”的各種成分均比“三白甜”石榴要高。本研究可為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和開發(fā)石榴籽以及石榴品種的選育提供理論支持。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.035

收稿日期：2014-03-06

作者簡(jiǎn)介：高忠梅（1988—），女（漢），碩士研究生，研究方向：食品營(yíng)養(yǎng)化學(xué)。

*通信作者：劉鄰渭（1953—），男（漢），教授，研究方向：食品營(yíng)養(yǎng)化學(xué)

Dom inating Com ponents Analysis of Three K inds of Pomegranate Seeds

GAO Zhong-mei，LIU Lin-wei*，LIXuan，YUAN Tian，ZHAOBei-ta
（College of Food Science and Engineering，NorthwestA&FUniversity，Xianyang 712100，Shaanxi，China）

Abstract：Fat，protein and polyphenols were extracted from three kinds of pomegranate seed，which were determined their fatty acid components of pomegranate seed oil，amino acid compositions of protein and polyphenolelements through gaschromatography-massspectrometry（GC-MS），hydrochloric acid hydrolyzedaminoacid analyzerand high performance liquid chromatography（HPLC）.The resultsshowed that the contents of the pomegranate seed oils（PSOs）were significantly differentand their unsaturated fatty acid contentwere more than 90%；protein contentswere also differentamong three kindsofpomegranate seed，and their amino acid components were relatively complete；and the total polyphenols contents were less.The fat contents of 'Suanshiliu'pomegranate seed and protein contents of'Jingpitian'pomegranate seed were the largest[（26.410± 0.100）g/100 g seeds and（26.360±0.861）g/100 g seeds respectively]，while total polyphenol content of 'Suanshiliu'pomegranate seed was the highest（0.382±0.018）g/100 g seeds.This research can provide theoreticalbasis to further studyofpomegranateseed and breed cultivarsofpunica.

Keywords：pomegranate seed；fattyacid；protein；amino acid；polyphenol；analysis