范志軍,朱慶昂,李 佩,王冬梅,吳隆坤,*
1.黑龍江北大荒綠色健康食品有限責(zé)任公司 (佳木斯 154007)2.沈陽師范大學(xué) 糧食學(xué)院 (沈陽 110034)
油粕是提取油脂后的副產(chǎn)物,不同植物原料提油后油粕化學(xué)成分和含量有所差異,油粕在食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景。豆粕是豆油生產(chǎn)的副產(chǎn)品,由于含有豐富的必需氨基酸,長期以來一直被認(rèn)為是食品和動物飼料中廉價(jià)的植物蛋白來源。豆粕存在蛋白質(zhì)溶解性差、適口性差、色澤暗、消化率低、抗?fàn)I養(yǎng)因子不良等缺點(diǎn),限制了其生物利用度[1]。月見草是一種油性藥用植物,原產(chǎn)北美洲,現(xiàn)已在歐洲廣泛種植。學(xué)者發(fā)現(xiàn)月見草籽粕提取物含有較強(qiáng)的抗氧化活性,在抗氧化活性方面與油菜籽和葵花籽相似,對月見草籽粕中活性成分研究發(fā)現(xiàn),其提取物在抗衰老、防曬和美白方面的功效[2-4]。
油莎豆屬于莎草科,是一種單子葉禾本科植物,根莖末端產(chǎn)生塊莖,自20世紀(jì)50年代引入我國以來,現(xiàn)主要在北部和中部地區(qū)栽培[5]。目前,采油后的副產(chǎn)物膳食被大量用作飼料,油莎豆塊莖中淀粉的含量幾乎是馬鈴薯的兩倍,淀粉的性質(zhì)可與玉米或馬鈴薯淀粉的性質(zhì)相媲美,因此被廣泛應(yīng)用于糖果、冷飲和果凍中[6]。
元寶楓是我國特有的樹種,其種子含有豐富的營養(yǎng),含油量較高,油中不飽和神經(jīng)酸含量高,富含神經(jīng)酸,元寶楓油粕作為其榨油的副產(chǎn)物也具有很高的研究價(jià)值[7]。元寶楓粕甲醇提取物中鑒定出15種化合物,油粕提取物對四種人類腫瘤細(xì)胞系(A-549,SMMC-7721,MCF-7和SW-480)均有細(xì)胞毒性,而且比元寶楓籽油表現(xiàn)出更高的乙酰膽堿酯酶抑制活性[8]。元寶楓籽中蛋白質(zhì)富含18 種氨基酸,含有人體所需的 8 種氨必需基酸[9]。
本研究選取了大豆、月見草籽、油莎豆和元寶楓籽,對這4種作物籽粒使用小型全自動螺旋榨油機(jī)提油后的餅粕進(jìn)行成分分析,并對其提取物進(jìn)行抗氧化活性能力測定試驗(yàn)。
1.1.1實(shí)驗(yàn)儀器
FW100型高速萬能粉碎機(jī);ZYJ型小型螺旋榨油機(jī);DHG-9146A型電熱鼓風(fēng)干燥箱;ZDDN-II-A型凱氏定氮儀;CNMR-1000型脂肪測定儀;721型紫外可見-分光光度計(jì);SB-25-12DT型超聲波清洗機(jī);RE-52AA型型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。
1.1.2材料試劑
元寶楓籽,采自遼寧彰武;油莎豆,購于西安;月見草籽,沈陽佳實(shí)植物油開發(fā)有限公司提供;大豆,市售;1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS),均為分析純,Sigma試劑公司;石油醚(60 ℃~90 ℃)、無水乙醇、過硫酸鉀溶液、鹽酸(AR),均為分析純,購于天津大茂公司。
1.2.1油粕的預(yù)制備
四種原料經(jīng)150 ℃炒制預(yù)處理20 min后破碎,用小型全自動螺旋榨油機(jī)進(jìn)行冷榨,榨油機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為33,自動冷榨3遍,獲得相應(yīng)油粕,對油粕用萬能粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,過60 目篩。
1.2.2油粕中抗氧化成分的提取
取粉碎后油粕5 g,加入 50%乙醇水溶液100 mL,在 40 ℃下微波輻射30 min,過濾,濾液以旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)儀減壓濃縮至膏狀,真空干燥,得到粉末狀物[5]。用甲醇溶解上述得到的乙醇提取干燥物,配制成梯度濃度的提取物溶液作為樣品溶液。
1.2.3測定方法
1.2.3.1 基本成分的測定
水分含量的測定,參照GB/T 5009.3—2010;灰分含量的測定:參照GB/T 6438—2007;粗脂肪含量的測定,參照GB/T 5009.6—2016;總糖含量的測定,參照SN/T 4206—2015;蛋白質(zhì)含量的測定,采用凱氏定氮法。
1.2.3.2 DPPH·自由基清除能力的測定
以無水乙醇為溶劑,精密稱取DPPH配制成濃度為0.125 mmol/L 的溶液,避光備用。取稀釋不同梯度濃度的樣品溶液 100 μL分別和100 μL DPPH工作溶液混合于孔酶標(biāo)板中,用無水乙醇做空白對照,避光孵育 35 min 反應(yīng)穩(wěn)定后在 517 nm 測定其吸光值,用 DPPH·自由基清除率表示抗氧化能力。用IC50值表示樣品清除 50%的DPPH自由基所需要的樣品濃度,每個(gè)質(zhì)量濃度測定3次,取平均值[6]。
1.2.3.3 ABTS+·清除能力的測定[7]
用ABTS(7 mmol/L)水溶液和過硫酸鉀(2.45 mmol/L)溶液以1∶1(v/v)混合,避光條件下室溫放置15 h,使用時(shí)用無水乙醇稀釋,在734 nm處的吸光值為 0.70±0.02,即配置形成為ABTS工作液。分別吸取不同濃度的樣品溶液20 μL和 180 μL ABTS工作液于 96 孔酶標(biāo)板中進(jìn)行混合,并置于黑暗處反應(yīng)6 min ,于 734 nm 測定其吸光值,用20 μL 70%乙醇替換樣品做空白對照,用 ABTS+·清除率表示結(jié)果,樣品清除50%的 ABTS+·所需要的樣品濃度為IC50值。
由表1可見,豆粕中灰分、總糖、蛋白質(zhì)、粗脂肪含量高于其他三種油粕,但是其水分含量低。油莎豆粕水分、灰分、蛋白質(zhì)含量較少,粗脂肪含量較多。月見草粕水分、蛋白質(zhì)、灰分含量較多,粗脂肪、總糖等含量較少。元寶楓粕蛋白質(zhì)、總糖、灰分含量多,水分、粗脂肪含量少。豆粕總糖含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他三種油粕,而月見草粕和油莎豆粕總糖含量較低。四種油粕中豆粕脂肪含量最高,月見草粕含量最低。小型螺旋榨油機(jī)壓榨法制取油脂后,這四種油脂副產(chǎn)物中雖然都?xì)埓嬉欢ǖ挠椭?,但是油脂含量普遍不高?/p>
表 1 四種原料油粕中成分 %
由圖1可知,當(dāng)油粕的醇提取液質(zhì)量濃度發(fā)生改變后,其抗氧化活性能力也隨之發(fā)生改變,DPPH·清除率隨著油粕醇提取液濃度增加而增加。研究表明:4種油粕醇提取物抗氧化活性能力都較為顯著。經(jīng)計(jì)算得出,豆粕醇提取液IC50值為1.260 mg/mL,月見草粕醇提取液IC50值為0.570 mg/mL,油莎豆粕醇的提取液IC50值為0.970 mg/mL,元寶楓粕醇的提取液IC50值為0.710 mg/mL。
圖1 4種油粕乙醇提取物對DPPH·清除率
IC50高表示抗氧化劑的清除自由基的能力弱,反之,IC50低清除自由基能力強(qiáng)。因此,對DPPH·自由基清除能力月見草粕>元寶楓粕>油莎豆粕>豆粕。
由圖2可知,4種油粕的提取物對ATBS+·都有著良好的清除作用,但4種油粕提取物對ATBS+·的清除率存在顯著的差異。在一定的濃度內(nèi),隨著試樣濃度的增加,其對ATBS+·的清除率隨之上升,但到達(dá)一定質(zhì)量濃度后,清除率上升緩慢。4種油粕提取物IC50值從小到大依次是月見草粕(0.500 mg/mL)<元寶楓粕(0.610 mg/mL)<油莎豆粕(1.230 mg/mL)<豆粕(1.850 mg/mL)。不同油粕清除能力存在顯著性差異,月見草的清除能力顯著高于油莎豆粕和豆粕,這與不同油粕樣品提取物對DPPH·自由基清除作用結(jié)果一致。
圖2 4種油粕提取物ABTS+·自由基清除率
采用小型螺旋榨油機(jī)榨油后的元寶楓粕、月見草粕、油莎豆粕與大豆粕進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)豆粕中蛋白質(zhì)、總糖、粗脂肪含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他3種油粕,且油粕水分含量均高于豆粕。油粕可在飼料、寵物食品、水產(chǎn)養(yǎng)殖、造紙、食品工業(yè)等方面進(jìn)行應(yīng)用,今后對其油粕中活性物質(zhì)的功能特性進(jìn)行深入研究。本試驗(yàn)僅采用兩種抗氧化活性測定方法,為對于抗氧化活性相對高的油粕的抗氧化成分分析、純化及進(jìn)一步利用以及抗氧化活性的分子機(jī)制都是今后研究的方向。