作为全球四大油料作物之一的向日葵[1]，葵籽含油量丰富，且富含大量人体必需的如亚油酸等不饱和脂肪酸组，由于葵籽油对人体十分有益，因此其成为我国重要的油料作物。向日葵大致分为食用型、油用型及兼用型[2]，其中食用型向日葵在全部向日葵生产中占据较大比例，其用途主要包括日常生活中人们食用的干果食品、榨取食用油和以脱脂后的饼粕作为动物食料提供丰富蛋白质[3]。研究油料作物育种过程中，提升油料作物含油量的同时选育脂肪酸含量高的品种成为油料作物培育重要研究方向[4]，因此研究食用向日葵含油量及脂肪酸组成对向日葵高油高品质育种具有重要意义[5]。
气相色谱法作为色谱分析方法中一种主要方法[6]，以气体作为流动相，利用气相色谱仪分离分析样品，其具有分离速度快、分析效率高、灵敏性强等优势，广泛应用于易挥发有机化合物的定性定量分析[7]。基于气相色谱法的食用向日葵葵籽含油量及脂肪酸组成分析方法，为食用型向日葵高油高品质育种提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
食用向日葵测试材料分别来自于不同经纬度、海拔特征地区培育的样品。食用向日葵葵籽自然风干后排除杂质与秕粒，12份食用向日葵葵籽材料及其来源如表1所示。
表1 食用向日葵葵籽来源
Table 1 Sources of edible sunflower seeds
编号 样品名称 来源 海拔/m 1 巴葵118 黑龙江省哈尔滨市宾县2 科阳5号 黑龙江省哈尔滨市宾县3 青花王 黑龙江省哈尔滨市宾县4 甘葵2号 山西省忻州市5 星火 山西省忻州市6 硕葵2号 山西省忻州市7 大通农葵1号 宁夏回族自治区永宁县8 赤葵杂3号 宁夏回族自治区永宁县9 龙食杂1号 宁夏回族自治区永宁县10 美石103 内蒙古自治区武川县11 皇家H59 内蒙古自治区武川县12 美国食葵3670 内蒙古自治区武川县132～200 132～200 132～200 900～1 600 900～1 600 900～1 600 1 433～2 516.6 1 433～2 516.6 1 433～2 516.6 1 500～2 000 1 500～2 000 1 500～2 000
亚油酸标准品（＞99.9%）、乙腈（色谱纯）：美国默克公司；甲醇（色谱纯）、氢氧化四甲铵20%水溶液（分析纯）、氢氧化钾（分析纯）、石油醚（30℃～60℃、分析纯）：上海亿旭工贸有限公司；乙醚（分析纯）：寰宇科技（北京）有限公司；正己烷（分析纯）：北京迈瑞达科技有限公司；盐酸（分析纯）、磷酸（分析纯）：天津市风船化学试剂科技有限公司；蒸馏水：中北大学化学工程与技术学院实验室自制。
甲酯化剂：蒸干氢氧化四甲铵20%水溶液得到的物质与乙醚、甲醇、石油醚混合剂混合，即得。
1.2 试验设备
气相色谱仪（GC2100）：日本岛津公司；色谱柱DB-WAX（25 m×0.257 mm×0.26 μm）：北京汇海科仪科技有限公司；电子天平（JA2003）：冠森生物科技（上海）有限公司；电热鼓风干燥箱（GZX-9140MBE）：上海坤权生物科技有限公司；数控超声清洗器（KQ5200DB）：昆山舒美超声仪器有限公司；粉碎机（WF-40B）：江阴市普友粉体设备有限公司；恒温水浴锅（HH-8）：常州金坛宏华仪器厂；旋转蒸发仪（Heidolph Hei-VAP）：德祥科技有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 食用向日葵葵籽千粒量与出仁率检测
取食用向日葵葵籽样品1 000粒，利用电子天平测量葵籽千粒重，不同品种食用向日葵均重复测重5次。
根据国家标准SN/T 0803.10—1999《进出口油料出仁率检测方法》检测不同品种食用向日葵葵籽样品出仁率[8]。
1.3.2 食用向日葵葵籽含油量检测
利用粉碎机分别粉碎不同品种的食用向日葵葵籽，利用电子天平称取3 g样品，滤纸经烘干处理后裹严葵籽粉末置于干燥箱内，干燥箱温度设置为（100±5）℃，持续烘干24 h，确保葵籽粉末水分消失。
烘干后的葵籽粉末样品置于80 mL具塞比色管内，向管内滴加75 mL石油醚，将具塞比色管置于超声波清洗器内振荡至溶液均匀[9]。在具塞比色管内重复提取两次溶液，提取液均置入同一恒重的具塞三角烧瓶内。连接具塞三角烧瓶与回收装置，回收石油醚[10]。在石油醚仅存（1.5±0.5）mL条件下，取消连接，利用水浴锅蒸干具塞三角烧瓶后，将烧瓶置于恒温箱内，恒温箱温度设置为（100±5）℃，24 h后取出置于干燥箱内冷却0.5 h后称重，循环上述过程至恒重，试验进行3次。
葵籽含油量H（%）计算公式如下。
式中：Z1为葵籽油脂与具塞三角烧瓶的质量，mg；Z2为具塞三角烧瓶的质量，mg；Y为葵籽质量，mg。
确定食用向日葵葵籽含油量后，利用电子天平称取75 mg粉碎后的食用向日葵葵籽放入试管内，在试管中滴加甲酯化剂2 mL，确保甲酯化剂全部覆盖食用向日葵葵籽。将试管置于超声波清洗器内振荡至溶液均匀，每10 min采集1 μL样品进行气相色谱检测，分析脂肪酸组分与峰面积变化程度。同时依据标准品总峰面积确定食用向日葵葵籽的出油率[11]，将浸泡温度与浸泡时间分别设置为17℃～19℃和8h。出油率C（%）计算公式如下。
式中：ΔA为每微克食用向日葵葵籽的相对峰面积；ΔA标准品为标准品的相对峰面积。
1.3.3 食用向日葵葵籽脂肪酸组成检测
利用电子天平称取0.3 g粉碎后的食用向日葵葵籽，置于3 mL离心管内。向离心管内滴加体积比为1∶1的600 μL石油醚-乙醚溶液，置于超声波清洗器内振荡至溶液均匀。室温26℃放置0.5h～1h后，将1200μL、0.4 mol/L氢氧化钾-甲醇溶液添加进离心管内，再将离心管置于超声波清洗器内振荡至溶液均匀。取出离心管沿管壁添加900 μL超纯水[15]，确保离心管内溶液混匀。静置至管内溶液分层，利用样本瓶采集1 mL上清液。
气相色谱条件：柱温、汽化室温度以及检测室温度分别为185、250℃和250℃，载气、氢气以及空气流速分别为 60、40、400 mL/min，出峰保留时间[12]、进样量以及分流比分别为16 min、2 μL 和 30∶1（体积比）。通过比较峰保留时间与标准品确定脂肪酸组成[13]，以峰面积百分比描述脂肪酸组成和含量[14]，确定不同脂肪酸种类占脂肪酸总量的百分比。
1.4 数据分析
通过SAS9.0数据分析软件分析检测得到的数据指标。
2 结果与分析
2.1 食用向日葵葵籽千粒重与出仁率
表2为12份食用向日葵葵籽样品千粒重及出仁率结果。
表2 食用向日葵葵籽样品千粒重及出仁率
Table 2 1 000 grain weight and kernel yield of edible sunflower seeds
注：字母不同代表在P＜0.01水平存在极显著差异；字母相同代表差异不显著。
编号 样品名称 千粒重/g 出仁率/%1 巴葵 118 189.24±0.76b 48.62±0.73fg 2 科阳5号 205.87±4.50a 48.53±2.28fg 3青花王 159.89±1.44c 51.34±2.17ef 4 甘葵2号 117.02±0.93g 54.30±2.65def 5星火 130.08±1.20e 50.43±2.07def 6 硕葵2号 132.12±0.37e 60.43±2.07c 7 大通农葵1号 122.78±0.10e 43.84±1.66def 8 赤葵杂3号 145.83±0.58d 54.39±1.31g 9 龙食杂1号 126.45±0.44ef 51.49±0.32ef 10 美石 103 65.92±0.29j 75.59±1.14b 11 皇家 H59 43.37±0.84l 72.05±4.25b 12 美国食葵 3670 62.48±0.91j 73.62±1.18b
分析表2得到，12份食用向日葵葵籽样品千粒重范围为（43.37±0.84）g～（205.87±4.50）g，不同品种食用向日葵葵籽样品质量差异显著，其中巴葵118样品、科阳5号样品与青花王样品千粒重值显著高于其它样品，达到150 g以上。12份食用向日葵葵籽样品出仁率在（43.84±1.66）%～（75.59±1.14）%之间，其中以美石103样品、皇家H59样品和美国食葵3670样品出仁率最高，平均出仁率达到73%以上，其它样品间不存在显著差异。
2.2 食用向日葵葵籽含油量
表3为12份食用向日葵葵籽样品含油量检测结果。
表3 食用向日葵葵籽样品含油量检测结果（干基）
Table 3 Oil content test results of edible sunflower seed samples（dry basis）
注：字母不同代表在P＜0.01水平存在极显著差异。
编号 样品名称 含油量/%1巴葵 118 36.04±0.89bc 2科阳 5号 33.08±1.39f 3青花王 34.35±1.69cdef 4甘葵 2号 33.80±0.58def 5星火 34.00±0.33cdef 6硕葵 2号 33.66±1.77def 7大通农葵1号 35.15±0.48bcde 8赤葵杂3号 35.52±0.25bcd 9龙食杂1号 41.26±0.10a 10 美石 103 36.75±1.49b 11 皇家H59 33.19±1.29ef 12 美国食葵3670 34.40±0.49cdef
分析表3得到，12份食用向日葵葵籽样品含油量范围在（33.08±1.39）%～（41.26±0.10）%之间。其中巴葵118样品、大通农葵1号样品、赤葵杂3号样品、龙食杂1号样品和美石103样品含油量均在35%以上。
2.3 食用向日葵葵籽出油率
表4为12份食用向日葵葵籽样品出油率检测结果。
表4 食用向日葵葵籽样品出油率检测结果
Table 4 Test results of oil yield of edible sunflower seed samples
注：字母不同代表在P＜0.01水平存在极显著差异。
编号 样品名称 ΔA 出油率/%1 巴葵 118 149.5 34.92±0.67bc 2 科阳5号 147.1 32.06±1.17f 3青花王 143.3 33.13±1.47cdef 4 甘葵2号 146.2 32.78±0.36def 5星火 147.7 32.78±0.11cdef 6 硕葵2号 151.3 32.44±1.55def 7 大通农葵1号 150.6 33.93±0.26bcde 8 赤葵杂3号 148.5 34.30±0.03bcd 9 龙食杂1号 152.0 40.34±0.11a 10 美石 103 149.4 35.53±1.27b 11 皇家 H59 147.8 32.07±1.07ef 12 美国食葵3670 150.3 33.18±0.27cdef
分析表4得到，12份食用向日葵葵籽样品出油率范围在（32.06±1.17）%～（40.34±0.11）%之间，与含油量相比差距较小，在1%左右。
2.4 食用向日葵葵籽样品脂肪酸组分析结果
图1为采用气相色谱法分析食用向日葵葵籽样品中脂肪酸组成的结果。
分析图1得到，12份食用向日葵葵籽脂肪酸组成成分主要包括饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）：棕榈酸、硬脂酸，与不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）：油酸以及亚油酸。其中棕榈酸及硬脂酸的出峰时间分别为10.94 min和12.26 min，油酸与亚油酸的出峰时间分别为12.73 min和13.13 min。
2.5 食用向日葵葵籽脂肪酸组含量
表5为12份食用向日葵葵籽样品脂肪酸组成的 相对含量。
图1 食用向日葵葵籽样品脂肪酸甲酯总离子图
Fig.1 General diagram of fatty acid methyl ester ion in edible sunflower seeds
表5 食用向日葵葵籽样品脂肪酸组成的相对含量
Table 5 Relative contents of fatty acid composition in edible sunflower seeds
注：字母不同代表在P＜0.01水平存在极显著差异。
编号69.85±0.67a 18.13±0.08l 2 37.50±0.41b 50.93±0.09k 3 25.69±0.13e 59.53±0.37h 4 23.26±0.27g 63.30±0.42f 5 16.22±0.17k 70.34±0.58a 6 22.99±0.24h 63.63±0.37d 7 22.02±0.35i 65.10±0.36e 8 28.91±0.24d 56.91±0.11i 9 24.85±0.34f 63.29±0.40g 10 14.96±0.09l 70.25±0.53b 11 21.19±0.25j 65.17±0.48c 12 32.36±0.36c 54.29±0.24j油酸/% 亚油酸/%1样品名称巴葵118科阳5号青花王甘葵2号星火硕葵2号大通农葵1号赤葵杂3号龙食杂1号美石103皇家H59美国食葵3670棕榈酸/% 硬脂酸/%4.27±0.02l 4.12±0.02f 5.65±0.08j 4.47±0.02d 6.79±0.59d 4.56±0.01c 5.69±0.15i 3.85±0.02i 7.92±0.63b 3.10±0.01k 6.06±0.08f 4.88±0.01b 5.98±0.04g 4.47±0.01d 6.49±0.13e 4.43±0.01c 5.84±0.10h 3.59±0.01i 8.45±0.21a 4.02±0.03g 7.29±0.15c 3.93±0.02h 5.31±0.13k 5.60±0.03a
分析表5得到，12份食用向日葵葵籽脂肪酸中以不饱和脂肪酸含量为主，这一结果与柳延涛等[10]的研究结果相同。食用向日葵葵籽中SFA含量在（3.10±0.01）%～（8.45±0.21）%之间，UFA 含量在（14.96±0.09）%～（70.34±0.58）%之间，其中亚油酸含量相对较丰富，除巴葵118样品外，其余样品亚油酸含量均在50%以上。
3 结论
本文检测了12份食用向日葵葵籽样品的千粒重、出仁率、含油量，同时采用气相色谱法检测出油率以及脂肪酸组成与相对含量。食用向日葵葵籽样品质量差异显著，12份食用向日葵葵籽样品千粒重与出仁率分别为（43.37±0.84）g～（205.87±4.50）g 和（43.84±1.66）%～（75.59±1.14）%之间、含油量范围在（33.08±1.39）%～（41.26±0.10）%之间，出油率范围在（32.06±1.17）%～（40.34±0.11）%之间，同含油量差距较小。利用气相色谱法得到的食用向日葵葵籽样品脂肪酸甲酯总离子图显示：食用向日葵葵籽样品中脂肪酸组成成分主要包括棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸4种，棕榈酸、硬脂酸含量在（3.10±0.01）%～（8.45±0.21）%之间，油酸、亚油酸含量在（14.96±0.09）%～（70.34±0.58）%之间，其中以亚油酸为主。
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