榛子仁提取油脂的营养成分分析

白瑞亮1,刘欣雨2,路洪贵1,宋传伟3,赵之峰1*,孙锐2*

(1.山东省经济林管理站,山东 济南 250014;2.齐鲁工业大学(山东省科学院)食品科学与工程学院,山东 济南 250300;3.威海市海滨林场,山东 威海 264200)

摘 要:为分析榛子仁油的理化性质、脂溶性维生素E含量及脂肪酸的组成,以榛子仁油为材料,采用冷溶剂指示剂滴定法、自动滴定分析法、正相高效液相色谱法,测定酸价、过氧化值、脂溶性维生素含量等指标。结果表明,榛子仁油酸价1.2 mg/g,过氧化值0.04 g/100 g,碘值90.33 g/100 g,皂化值198.67 mg/g,色泽、透光性良好;α-生育酚含量32 420.16 μg/100 g,生物活性较强;维生素E含量39 392.88 μg/100 g,抗氧化能力较好;含有不饱和脂肪酸92.13%;分别在120、150、180、210℃煎炸10 min~20 min后,棕榈烯酸、棕榈酸等7类脂肪酸均未表现出明显差异,热稳定性良好。

关键词:榛子仁油;理化性质;维生素E;脂肪酸;热稳定性试验

榛子(Corylus heterophylla Fisch.exBes),又名“平榛子”,属桦木科属植物。榛子种植范围广,亚洲、欧洲及北美洲均有种植[1],在我国已有2 000多年的种植历史,辽宁、山西、内蒙古及山东、河南[2-3]等地为主要种植地。榛子的果实与核桃、扁桃、腰果并称为“世界四大干果”,榛子因含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和微量元素,被誉为“坚果之王”[4]

榛子仁含油率在60%左右,出油率高,且榛子油是以榛子仁为原料提取出来的,绿色无污染,营养丰富,被誉为“万油之王”[5]。PARCERISA等[6]研究了品种和来源对榛子脂肪含量的影响,近期MIRSHEKARI等[7]采用3种不同的表面活性剂对榛子仁油水乳液进行了稳定性的研究;国内最早在1994年,苗影志等[8]利用水化法制取榛子仁油,后有耿鹏飞等[9]采用冷榨法、有机溶剂浸出法和超临界CO2萃取法提取榛子仁油并对油品及提取率进行比较;胡滨等[10]则是利用微波辅助法提取榛子仁油,并对其脂肪酸组成进行分析。在国外,榛子仁油已成为餐厅里常用的食用油,而在国内食用较少,且对于热稳定性的研究较少,这也是食用性低的一个原因。

本研究在分析榛子仁油理化性质及脂肪酸组成含量的基础上,同时进行热稳定试验,从不同温度分别进行测试分析,为其在食用方面的应用提供有力的依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

榛子仁油样品:山东三羊榛缘生物科技有限公司;异丙醇、乙醚、甲基叔丁基醚、95%乙醇、无水硫酸钠、冰乙酸、异辛烷、无水乙醇、氢氧化钾、甲醇(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司;α-生育酚标准品、β-生育酚标准品、γ-生育酚标准品、δ-生育酚标准品(纯度≥95%)、焦性没食子酸标准品(纯度≥98%):上海吉至生化科技有限公司。

1.2 仪器与设备

旋转蒸发仪(RE-52C):上海增森仪器科技有限公司;索氏抽提(JOYN-SXT-6B):上海乔跃电子科技有限公司;自动电位滴定仪(UPT-DD200):北京优普斯科技中心;全自动折光仪(GR60):上海卓光仪器科技有限公司;紫外分光光度计(T2600):上海佑科仪器仪表有限公司;气相色谱仪(GC-450plus):上海辉世仪器设备有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 榛子仁油营养成分的测定

相对密度测定:参照GB/T 5518—2008《粮油检验粮食、油料相对密度的测定》;折光指数测定:参照GB/T 5527—2010《动植物油脂折光指数的测定》;酸价测定:采用冷溶剂指示剂滴定法;过氧化值测定:采用自动滴定分析仪法;碘值测定:参照GB/T5532—2008《动植物油脂碘值的测定》;皂化值测定:参照GB/T 5534—2008《动植物油脂皂化值的测定》;脂溶性维生素E测定:采用正相高效液相色谱法;脂肪酸测定:参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》。

1.3.2 榛子仁油热稳定测定

将提取的榛子仁油加入电油锅,采用电油锅控温,分别升温至 120、150、180、210 ℃,保持 10 min,按照1.3.1方法测试样品中脂肪酸含量。

1.3.3 色谱条件

检测条件:SP2560色谱柱(100m×0.25mm×0.2μm);进样器温度260℃;检测器温度270℃;以氮气为载气;分流比 9∶1;进样体积 1.0 μL;

升温程序:色谱柱初始温度140℃,持续5 min;以4℃/min上升至200℃,保持2 min;以2℃/min上升至210℃,保持10 min;以4℃/min上升至230℃,保持8 min;最后10℃/min上升至240℃,保持8 min。

1.4 数据处理

采用SPSS 25.0软件进行数据统计与分析、配对t检验及相关性分析,采用Turkey法(p<0.01,表示差异极显著)进行显著性分析,结果以(平均值±标准偏差)来表示。

2 结果与分析

2.1 榛子仁油理化性质及脂溶性维生素E的分析

榛子仁油的理化性质测定结果见表1。

表1 榛子仁油理化性质分析
Table 1 Analysis of physicochemical properties of hazelnut kernel oil

类别相对密度折光指数酸价/(mg/g)过氧化值/(g/100 g)碘值/(g/100 g)皂化值/(mg/g)榛子仁油 0.920±0.00 1.470±0.00 1.200±0.00 0.040±0.00 90.330±0.58 198.670±0.58

如表1所示,榛子仁油的相对密度为0.92,折光指数为1.47,具有良好的色泽和透光性。酸价1.2 mg/g,过氧化值0.04 g/100 g,碘值90.33 g/100 g,皂化值198.67 mg/g。碘值、过氧化值反映油脂的不饱和程度,榛子仁油的碘值和过氧化值均小于花生油(101.4、3.5 g/100 g)[11],说明不饱和程度比较低,不易被氧化;各理化性质的数值均在GB 2716—2018《食品安全国家标准植物油》的标准范围内。

榛子仁油脂溶性维生素E的种类及相对含量见图1。

图1 榛子仁油脂溶性维生素E的种类及相对含量
Fig.1 The types and relative contents of soluble vitamins in hazelnut kernel

如图1所示,榛子仁油中α-生育酚含量为32 420.16 μg/100 g,β-生育酚含量为 1 345.24 μg/100 g,γ-生育酚含量为 5 305.06 μg/100 g,δ-生育酚含量为322.43 μg/100 g。薛庆海等[12]研究表明,维生素 E中α-生物酚活性最强,其次为β-生育酚、γ-生育酚,δ-生育酚几乎无活性,而榛子仁油中α-生育酚含量最高,说明榛子仁油具有较强的生物活性。维生素E具有抗氧化活性,榛子仁油的维生素E含量(39 392.88 μg/100 g)高于芝麻油(32 000 μg/100 g)、山茶油(6 570 μg/100 g)[13],说明榛子仁油的抗氧化性较好。

2.2 榛子仁油中脂肪酸的组成

榛子仁油脂肪酸组成的气相色谱图如图2所示。榛子仁油脂肪酸组成及相对含量见表2。

图2 榛子仁油脂肪酸的气相色谱图
Fig.2 Gas chromatogram of fatty acids in hazelnut kernel oil

表2 榛子仁油中主要脂肪酸的种类及相对含量
Table 2 The types and relative contents of main fatty acids in hazelnut kernel oil

序号 脂肪酸名称 简式 相对分子质量 分子式 相对含量/%1棕榈酸(十六碳酸) C16:0 256 C16H32O2 5.20±0.00 2棕榈烯酸(十六碳烯酸) C16:1 254 C16H30O2 0.16±0.00 3硬脂酸(十八碳酸) C18:0 284 C18H36O2 2.36±0.01 4油酸(十八碳烯酸) C18:1n-9 282 C18H34O2 79.80±0.00 5亚油酸(十八碳二烯酸) C18:2n-6 280 C18H32O2 12.04±0.03 6亚麻酸(十八碳三烯酸) C18:3n-3 278 C18H30O2 0.13±0.01 7花生酸(二十烷酸) C20:0 312 C20H40O2 0.12±0.00

由表2可知,榛子仁油中主要含有7种脂肪酸,分别为棕榈酸、棕榈烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸,其中饱和脂肪酸有棕榈酸、硬脂酸、花生酸,占脂肪酸总量的7.68%;单不饱和脂肪酸有棕榈烯酸、油酸,占脂肪酸总量的79.96%,多不饱和脂肪酸有亚油酸、亚麻酸,占脂肪酸总量的12.17%,符合膳食营养素参考摄入量推荐值[14]

榛子仁油主要脂肪酸的种类见图3,榛子仁油中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的比例见图4。

图3 榛子仁油主要脂肪酸的种类及含量
Fig.3 Types and contents of main fatty acids in hazelnut oil

图4 榛子仁油中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的比例
Fig.4 The proportion of saturated,monounsaturated and polyunsaturated fatty acids in hazelnut kernel oil

单不饱和脂肪酸指含有一个双键的脂肪酸,可以降血糖、调节血脂、降胆固醇、防止记忆力下降[15]。由图3可知,榛子仁油中单不饱和脂肪酸中油酸含量最高,占脂肪酸总量的79.8%。经研究,油酸比亚油酸等多不饱和脂肪酸的稳定性高,还具有减少心血管疾病发生的作用,促进消化系统、骨骼和神经系统发育等保健功能[16]。因此榛子仁油的稳定性高,具有烹调价值。

多不饱和脂肪酸是指含有两个或两个以上双键且碳链长度为16个~22个碳原子的直链脂肪酸,可调节心脏功能,增强记忆力和思维能力,延缓衰老,降血压,延缓免疫功能的衰退[17]等。由图3可知,榛子仁油中多不饱和脂肪酸中亚油酸含量较高,占脂肪酸总量的12.04%。亚油酸为必需脂肪酸,即人体需要但不能自身合成,必须从食物中摄取,具有降胆固醇、预防高血压、提高人体免疫力等功能[18]。因此榛子仁油具有较好的保健作用和食用价值。

2.3 榛子仁油热稳定性

榛子仁油脂肪酸随温度变化曲线如图5所示。

图5 榛子仁油lg(脂肪酸含量)随温度变化曲线
Fig.5 Variation curve of lg(fatty acid content)of hazelnut kernel oil with temperature

将提取的榛子仁油从常温(25℃)分别升至120、150、180、210℃,经 10 min~20 min 煎炸后,通过检测其棕榈酸、棕榈烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸的含量,分析榛子仁油的热稳定性。结果经SPSS 25.0软件进行数据分析,如图5所示,各指标均未表现出明显差异,表明榛子仁油具有良好的热稳定性,这为今后的食用推广奠定了基础。

3 结论

榛子仁油相对密度为0.92,折光指数为1.47,具有较好的色泽和透光性;酸价1.2 mg/g,过氧化值0.04 g/100 g,碘值 90.33 g/100 g,皂化值 198.67 mg/g,各理化性质数值均在GB 2716—2018《食品安全国家标准植物油》的标准范围内。

榛子仁油脂溶性维生素E含量中α-生育酚含量为32 420.16 μg/100 g,β-生育酚含量为 1 345.24 μg/100 g,γ-生育酚含量为 5 305.06 μg/100 g,δ-生育酚含量为322.43 μg/100 g,生物活性强。维生素E含量为39 392.88 μg/100 g,抗氧化性良好。

榛子仁油中饱和脂肪酸占脂肪酸总量的7.68%,不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的92.13%,高于《中国居民膳食营养素参考摄入量》中的推荐值(90%),营养价值较高。

将榛子仁油从常温25℃分别升至120、150、180、210℃4个温度段并对脂肪酸含量进行了测试分析,结果表明,从常温升至高温后,10 min~20 min内,棕榈酸、棕榈烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等其中脂肪酸指标均未表现出明显差异,显示油脂产品具有良好的热稳定性。

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Analysis of Nutritional Composition of Oil Extracted from Hazelnut Kernels

BAI Rui-liang1,LIU Xin-yu2,LU Hong-gui1,SONG Chuan-wei3,ZHAO Zhi-feng1*,SUN Rui2*
(1.Shandong Economic Forest Station,Jinan 250014,Shandong,China;2.College of Food Science and Engineering,Qilu University of Technology(Shandong Academy of Science),Jinan 250300,Shandong,China;3.Weihai Haibin Forest Farm,Weihai 264200,Shandong,China)

Abstract:The physicochemical properties and fat-soluble vitamin E and fatty acid composition of hazelnutoil were analyzed.Using hazelnutoil as the material,cold solvent indicator titration,automatic titration analysis,and normal phase high performance liquid chromatography were used to determine the acid value,peroxide value,fat-soluble vitamin content and other indicators.The results revealed that the hazelnutoil had good color and light transmittance with an acid value of 1.2 mg/g,peroxide value of 0.04 g/100 g,iodine value of 90.33 g/100 g,and saponification value of 198.67 mg/g.Additionally,the hazelnutoil contained 32 420.16 μg/100 g of α -tocopherol,with strong biological activity.The vitamin E was 39 392.88 μg/100 g,with good antioxidant capacity.Furthermore,the hazelnutoil was found to contain 92.13% unsaturated fatty acids;at room temperature,respectively,it rose to 120,150,180,210 ℃ for 10 min-20 min,after 10 min-20 min of frying at 120,150,180 ℃ and 210 ℃,the seven types of fatty acids identified,including palmitoleic acid and palmitic acid,showed no significant difference,and the thermal stability was good.

Key words:hazelnutoil;physicochemical characterization;vitamin E;fatty acid;thermal stability test

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2021.16.025

基金项目:山东省林业科技创新项目(LYCX05-2018-27)

作者简介:白瑞亮(1979—),男(汉),高级工程师,硕士,研究方向:经济林资源开发。

*通信作者:赵之峰(1962—),男(汉),研究员,本科,研究方向:经济林资源开发;孙锐(1978—),男(汉),副教授,博士,研究方向:食品资源开发。

引文格式:

白瑞亮,刘欣雨,路洪贵,等.榛子仁提取油脂的营养成分分析[J].食品研究与开发,2021,42(16):170-174.

BAI Ruiliang,LIU Xinyu,LU Honggui,et al.Analysis of Nutritional Composition of Oil Extracted from Hazelnut Kernels[J].Food Research and Development,2021,42(16):170-174.

加工编辑:张璐

收稿日期:2020-09-05