油菜是干法我國重要的油料作物之一,油菜籽富含多酚,炒籽菜籽是对油多酚的影其他油料種子的10~30倍。菜籽多酚有抗氧化、和菜抗腫瘤和降血糖等多種功能活性。籽油芥子酸和芥子堿是品质油菜籽中最重要的內源性多酚,其中芥子酸的干法含量占遊離酚酸的70%以上,芥子堿是炒籽菜籽油菜籽中主要的酯化酚酸,含量約占總酚的对油多酚的影80%。Koski等首次報道了2,和菜6-二甲氧基-4-乙烯基苯酚,籽油認為其是品质由芥子酸在高溫高壓下脫羧產生,後來Wakamatsu等。干法將這一物質命名為Canolol。炒籽菜籽Canolol的对油多酚的影抗氧化活性更高,且具有抗誘變等生理活性,具有非常重要的應用價值。
研究發現對菜籽進行熱處理能鈍化種子中酶的活性,使蛋白質變性,加速細胞壁的滲透性,在壓榨時能促進菜籽中微量成分的釋放,增加油中的多酚含量,從而顯著改善菜籽油的氧化穩定性。在工業生產中,為了提高壓榨油的得率和油脂的營養品質,會在壓榨前對菜籽進行一定的熱處理,主要包括幹法炒籽、高溫蒸炒和微波調質等。研發適宜的加工技術生成更多Canolol,對於改善菜籽油的營養品質和提高氧化穩定性具有重要意義。
目前,炒籽一壓榨工藝仍然是我國主要的傳統的菜籽製油工藝。因此,本研究對油菜籽進行了不同溫度(110~160℃)的幹法炒籽預處理(炒籽時間20min)後壓榨製油,研究了幹法炒籽對菜籽中多酚的變化及對菜籽油品質的影響,並對炒籽和製油過程中Canolol含量與芥子酸、芥子堿含量以及芥子酸、芥子堿的減少量進行了相關性分析,旨在為油菜籽高值化加工技術的發展和高品質、高附加值菜籽油產品開發和應用提供參考。
甘藍型油菜籽,正己烷、冰乙酸、無水碳酸鈉、福林酚試劑,均為分析純;甲醇為色譜純;芥子酸、芥子堿、Canolol、生育酚、植物甾醇,均為標準品。
MS一5型炒貨機,LTP205靚太榨油機,XS205萬分之-電子天平,AvantiJ-26XP型高速離心機,TDA-8002型水浴鍋,純水製備機,KQ一500DB型數控超聲波清洗器,台式恒溫振蕩器,BGF-100萬能粉碎機,超高效液相色譜儀,Agilent7890氣相色譜儀,DU800型紫外分光光度計。
參照王振等的方法並稍作修改。將原料菜籽清理除雜後,分別在110、120、130、140、150、160℃的炒籽溫度下炒籽20min。菜籽經室溫壓榨獲得壓榨油和壓榨餅,壓榨油在10000r/min條件下離心15min,分離後置於4℃冰箱待用。取部分壓榨餅用索氏抽提法除去殘留的菜籽油,獲得脫脂粕,置於4℃冰箱待用。
參照Khattab等的方法,稍作修改。
油菜籽、壓榨餅和脫脂粕中的多酚提取:準確稱取0.5g粉碎後的樣品於塑料離心管中,加入5mL70%甲醇溶液,在漩渦混合儀中混合20min,再在5000r/min條件下離心10min,將上清液轉移至另一個塑料離心管,在相同的條件下重複提取3次,將3次提取液合並在一起混勻。
菜籽油中的多酚提取:準確稱取1.25g油樣於塑料離心管中,加入1.5mL正己烷和1.5mL80%甲醇溶液,在漩渦混合儀中混合5min,再在5000r/min條件下離心10min,將上層油樣轉移至另一個塑料離心管,在相同的條件下重複提取3次,將3次的提取液合並在一起混勻。
液相色譜分析條件:色譜柱為WatersAcquityBEHShieldRPl8柱(100mm×2.1mm×1.7μm);以2%乙酸溶液為流動相A,純甲醇為流動相B,控製流速為0.21mL/min,柱溫30℃,進樣量3μL,進行梯度洗脫。檢測波長為Canolol280nm、芥子酸330nm、芥子堿330nm。
采用Folin—Ciocaheau法。取0.5mL菜籽多酚提取液加入到10mL比色管中,然後加入5mL蒸餾水、0.5mL福林酚試劑,混合均勻,放置3min,再加入1mL澄清的飽和碳酸鈉溶液並用蒸餾水定容至10mL,混勻後於室溫下靜置60min,在765nm處測定樣品的吸光度,結果用芥子酸當量表示為mg(芥子酸當量)/kg(樣品)(mgSA/kg)。
采用ENl4103的方法。塑料滴管取3滴待測油樣於10mL離心管中,加入4mL正己烷和800μL0.5moL/L甲醇鈉溶液,旋渦混合5min,在5000r/min條件下離心10min,取上清液待測。氣相色譜分析條件:色譜柱為HP-INNOWAX毛細管柱(30.0mx0.32mm×0.25μm),進樣器溫度250℃,柱溫210℃,保持9min,然後以20℃/min升溫到250℃,保留10min,載氣為氮氣,流速為1.5mL/min,分流比為80:1,分流流量為120mL/min。
采用AOCSOfficialMethodCe8-89的方法。稱取約2g待測油樣於25mL的棕色容量瓶中,用正己烷定容至刻度,充分搖勻,過0.22μm濾膜,濾液用於高效液相色譜分析。液相色譜分析條件:流動相為正己烷:異丙醇=99.5:0.5,進樣量20μL,流速為1.0mk/min。
甾醇提取方法參考Azadmard-Damirchi等的方法。稱取0.03g油樣(精確到0.0001g)於玻璃管中,加入3mL2mol/LKOH-95%乙醇溶液、150μL5α-膽甾醇內標溶液,旋渦混合30s,然後在90℃水浴搖床(160r/min)中皂化20min,冷卻,加蒸餾水2mL、正己烷1.5mL,旋渦5min後在5000r/min條件下離心10min,取上層清液。重複提取3次,合並3次上清液進行氣相色譜分析。氣相色譜分析條件參考楊春英等的方法並稍作修改。色譜柱為AgilentDB-5HT毛細管柱(30.0mx320mm×0.10μm),進樣器溫度為260℃,柱溫為60℃,保持1min,然後以40℃/min升溫到310℃,保留6min,載氣為氦氣,流速為2mL/min,分流比為25:1,分流流量為37.5mL/min。
采用Excel2010統計數據,實驗重複3次,取其平均值。采用Origin8.5作圖,SPSS19.0進行顯著性分析,顯著性水平為0.05。
油菜籽中總酚的變化見表1。隨著炒籽溫度的升高,菜籽油中的總酚含量逐漸增加,在160℃時增加了27.4倍。油中總酚含量增加可能是由於菜籽細胞結構被破壞,壓榨出油率增加,多酚隨油脂溶出更多,或者因為一些結合酚的交聯結構遭到破壞,結合酚變成遊離酚而更容易隨油脂的壓榨過程釋放到油中。油菜籽中的總酚含量逐漸增加,在160℃時增加了23.7%。油菜籽中總酚增加也可能是因為炒籽預處理破壞了油菜籽的細胞壁和細胞膜結構,使得結合酚的交聯結構遭到破壞,結合酚變成遊離酚。
油菜籽中芥子酸的變化見表2。隨著炒籽溫度的升高,菜籽油中的芥子酸含量先增加後減少,在120℃時達到最大值,比對照增加80.4%。而油菜籽、菜籽粕和脫脂粕中的芥子酸含量均逐漸下降,在160℃時,分別下降了90.5%、94.4%、95.4%。這可能是因為物料溫度升高,芥子酸發生熱脫羧反應生成Canolol,因此芥子酸含量隨炒籽溫度的升高而降低。
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