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4种主要麻类植物种子含油量及油中脂肪酸组成分析

发布日期:2018-01-12 中国油脂网

 孟桂元1,孙 方2,周 静1,2,孙焕良2

(1.湖南人文科技学院 农业与生物技术学院,湖南 娄底 417000; 2.湖南农业大学 农学院,长沙 410128)


摘要:为探明苎麻、红麻、大麻和亚麻4种主要麻类植物种子油开发利用价值,采用索氏提取法和气相色谱法对其种子含油量和种子油脂肪酸组成及含量进行了比较研究。结果表明:4种麻类植物种子含油量差异较大,其含油量大小顺序为亚麻>大麻>红麻>苎麻,均值分别为36.54%、33.43%、23.44%和18.77%;4种麻类植物种子油主要由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸5种脂肪酸组成,其含量占总脂肪酸的97.40%以上,其中不饱和脂肪酸含量均值变幅为74.87%~92.43%,以苎麻籽油最高,亚麻籽油和大麻籽油稍次,红麻籽油最低。4种麻类植物种子油与其他植物油脂肪酸组成相比,具有各自优势特征,红麻籽油油酸含量最高(30.09%),明显优于其他3种麻类植物种子油及葵花籽油和大豆油;苎麻籽油含有丰富亚油酸(81.38%),远超过葵花籽油、大豆油、菜籽油、橄榄油和其他3种麻类植物种子油;亚麻籽油和大麻籽油亚麻酸含量具有明显优势,分别为51.27%和18.47%,远高于红麻籽油、苎麻籽油和其他4种植物油。综合分析可见,4种主要麻类植物种子对于特种保健食用油的开发利用具有重要价值和极具发展潜力。
关键词:麻类植物;种子;含油量;种子油;脂肪酸组成
中图分类号:TS222;TS225.1    文献标识码:A

文章编号:1003-7969(2016)12-0105-04
 

Seed oil content and fatty acid composition analysis of four main hemp plant
MENG Guiyuan1,SUN Fang2,ZHOU Jing1,2,SUN Huanliang2 
(1.College of Agriculture and Biotechnology,Hunan University of Humanities Science and Technology,
Loudi 417000,Hunan,China;2.College of Agriculture,Hunan Agriculture University,
Changsha 410128,China)


Abstract:In order to investigate the development and utilization value of seed oils of four main hemp plants ramie,kenaf,hemp and flax,the oil contents of seeds and fatty acid compositions and contents of seed oils were comparatively studied by Soxhlet extraction and GC. The results showed that the difference in seeds oil contents of the four hemp plants were greater,and the oil content of flax seed was the highest,followed by hemp seed,kenaf seed and ramie seed,and their mean values were 36.54%,33.43%,23.44% and 18.77%,respectively. Palmitic acid,stearic acid,oleic acid,linoleic acid and linolenic acid were the main fatty acids in the four hemp plant seed oils,accounting for over 97.40% of the total fatty acids content,and the change range of mean value of unsaturated fatty acids in the oils was 74.87%-92.43%,in which ramie seed oil was the highest,followed by flax seed oil and hemp seed oil,kenaf seed oil was the lowest. Compared with fatty acid compositions of other vegetable oil,the four hemp plant seed oils had their own characteristic advantages. Kenaf seed oil contained the highest oleic acid (30.09%),significantly higher than the other three hemp plant seed oils,sunflower seed oil and soybean oil;ramie seed oil contained abundant of linoleic acid (81.38%),much higher than sunflower seed oil,soybean oil,rapeseed oil,olive oil and the other three hemp seed oils;flax seed oil and hemp seed oil had obvious advantages of linolenic acid content,which were 51.27% and 18.47% respectively,much higher than kenaf seed oil,hemp seed oil and other four vegetable oils. Comprehensive analysis showed that there was important value and great application potential of four main hemp plant seeds for the development and utilization of special health edible oil.
Key words:hemp plant; seed; oil content; seed oil;fatty acid composition

  随着人们生活水平的不断提高,近年来国内食用植物油消费量不断增加。据统计,2014年国内食用植物油消费量达3 130万t,较2007年增幅44.24%,而国内自给率仅为30.3%,因而需进口大量油料才能满足国内市场需求[1-2]。由此可见,油料新资源开发利用已成为亟待研究解决的重要课题。麻类作物是传统纤维作物,也是四大天然纤维作物之一,国内大面积栽培的麻类作物主要有苎麻、亚麻、红麻、大麻等。目前,有关麻类作物育种、高产栽培和多用途综合利用(造纸、板材、酒精)方面的研究较多[3-6],而麻类植物种子作为潜在食用油油料的开发利用一直未受到重视,有关其油料开发利用方面的研究较少[7-9],主要麻类作物种子油功能特性比较分析也尚未见报道。为此,本文以苎麻、亚麻、红麻和大麻4种麻类植物种子为研究对象,分析其种子含油量、种子油脂肪酸组成及含量,并就麻类植物种子油与其他食用植物油脂肪酸组成进行比较分析,旨在通过研究探明麻类作物种子油的利用价值,为特种食用植物油开发利用和品质育种提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
     供试苎麻种子湘苎3号、多倍体2号、多倍体1号、新品系R057由湖南农业大学苎麻所提供,苎麻中苎1号、大麻、红麻和亚麻种子由中国农业科学院麻类研究所提供。苎麻品种中湘苎3号、多倍体2号、多倍体1号、新品系R057、中苎1号,分别用代号Z1、Z2、Z3、Z4、Z5表示,大麻品种中汾麻1号、皖大麻1号、云麻5号、K463和龙大麻1号分别用D1、D2、D3、D4和D5表示;红麻品种中玫瑰茄4611、粤红一号、浙137-20、T17-1 2011、215LC0301分别用H1、H2、H3、H4、H5表示;亚麻品种中Russian intro、波兰1号、日本3号、F2011104、中亚2号分别用Y1、Y2、Y3、Y4、Y5表示。
     石油醚(30~60 ℃),分析纯(上海国药);正己烷,色谱纯(Sigma);无水硫酸钠,分析纯(上海国药);去离子水(自制);质量分数14%的BF3甲醇溶液,分析纯(上海国药);氯化钠,分析纯(上海国药)。索氏提取装置、脂肪测定仪(SZC-D)(上海楚柏);单四级杆气质联用仪(Scion SQ)(Bruker)。
1.2 试验方法
1.2.1 种子含油量测定
     种子含油量按照GB/T 14488.1—2008中 8.3.6 进行处理后,依照步骤9进行测定。
1.2.2 种子油脂肪酸组成分析
     种子油甲酯化按照GB/T 17376—2008/ISO 5509:2000中步骤3进行。采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析种子油的脂肪酸组成,并通过NIST标准谱库对各种脂肪酸进行检索,结合人工检索对种子油的脂肪酸组成进行归属。
     色谱条件:HP-88毛细管柱(100 m×0.25 mm×0.25 μm),进样量1 μL,分流比1∶ 20,进样器温度250 ℃,氦气流速1 mL/min;升温程序为50 ℃保持1 min,10 ℃/min升到230 ℃,保持10 min。质谱条件:EI离子源,扫描范围45~200,电离电压70 eV,传输线温度250 ℃,离子源温度230 ℃。
1.2.3 数据处理
     以Microsoft Excel处理数据,采用DPS 3.01软件包对数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同麻类植物种子含油量变化
     种子含油量高低是植物油开发的重要指标。表1 给出了不同麻类植物种子含油量变化情况。

表1 4种麻类植物种子含油量

%

苎麻 含油量 大麻 含油量 红麻 含油量 亚麻 含油量
Z1 14.27±1.03 D1 34.20±2.19 H1 21.45±1.46 Y1 33.18±2.11
Z2 21.35±2.15 D2 34.57±2.37 H2 22.89±2.09 Y2 37.22±2.52
Z3 22.79±1.57 D3 33.50±2.52 H3 23.61±1.38 Y3 36.69±2.03
Z4 18.63±1.33 D4 30.46±2.15 H4 24.08±2.05 Y4 35.94±1.96
Z5 16.81±1.18 D5 34.42±1.79 H5 25.17±1.84 Y5 39.68±2.41
均值 18.77 均值 33.43 均值 23.44 均值 36.54
 
  由表1可知,4种麻类植物种子含油量存在一定差异,总体上含油量大小顺序为亚麻>大麻>红麻>苎麻,其含油量均值分别为36.54%、33.43%、23.44%和18.77%。4种麻类植物种子含油量变幅范围不一,亚麻为33.18%~39.68%,大麻为30.46%~34.57%,红麻为21.45%~25.17%,苎麻为14.27%~22.79%。这一变化结果表明,4种主要麻类植物种子含油量存在较大差异,单从含油量考虑,以亚麻最具食用植物油开发价值,其次为大麻和红麻,苎麻表现最差。
2.2 不同麻类植物种子油脂肪酸组成及含量
     表2给出了不同麻类植物种子油主要脂肪酸组成变化情况。

表2 4种麻类植物种子油主要脂肪酸组成及含量

 

QQ截图20180112104223
  由表2可知,4种麻类植物种子油主要脂肪酸组成相同,都由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸组成,这5种脂肪酸含量占总脂肪酸的97.40%以上,此外,还含有少量豆蔻酸、棕榈一烯酸、花生酸、山嵛酸和木蜡酸等。4种麻类植物种子油都以不饱和脂肪酸——油酸、亚油酸及亚麻酸为主,具体为苎麻>亚麻>大麻>红麻,其均值分别为92.43%、89.07%、88.90%和74.87%,其中油酸含量为红麻>亚麻>大麻>苎麻,其均值分别为30.09%、23.85%、13.55%和10.73%;亚油酸含量为苎麻>大麻>红麻>亚麻,其均值分别为81.38%、56.88%、42.98%和13.95%;亚麻酸含量则以亚麻最高,达51.27%,大麻居次(18.47%),红麻和苎麻较少,分别为1.80%和0.32%。由此可见,4种麻类植物种子对于特种植物油及保健食品开发等方面极具利用潜力。

2.3 4种麻类植物种子油与其他植物油脂肪酸组成比较
     不饱和脂肪酸包括单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸,它们是功能性脂肪酸研究和开发的主体与核心。表3给出了4种麻类植物种子油与其他植物油脂肪酸组成比较情况。由表3可知,与其他植物油相比,4种麻类植物种子油脂肪酸具有各自不同特征,红麻籽油单不饱和脂肪酸含量较高,除少于橄榄油和菜籽油外,表现优于大豆油和葵花籽油,其多不饱和脂肪酸也高于菜籽油和橄榄油;苎麻籽油和大麻籽油单不饱和脂肪酸含量较低,但多不饱和脂肪酸含量却极为丰富,表现明显优于参比4种植物油;亚麻籽油单不饱和脂肪酸含量与大豆油和葵花籽油相当,其多不饱和脂肪酸含量除与葵花籽油相当外,表现优于大豆油、菜籽油和橄榄油。由此表明,4种麻类植物种子油含有丰富的多不饱和脂肪酸,符合人们对健康的需求,可作为特种保健多用途资源加以开发利用。
     有研究表明,单不饱和脂肪酸(油酸)在降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇及抑制Her-2/neu 基因活跃程度,改善治疗乳腺癌等方面具有较好功效[10-11]。红麻籽油油酸含量达30.09%,超过了葵花籽油(24.00%)和大豆油(23.00%),说明红麻籽对于高含量油酸保健油开发具有一定利用价值。多不饱和脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)是人体不能自行合成的必需脂肪酸,其中亚油酸在预防和治疗高血压、动脉粥样硬化及冠心病方面具有重要作用[12]。苎麻籽油亚油酸含量丰富(81.38%),明显高于其他植物油;大麻籽油亚油酸含量(56.88%)除低于葵花籽油外,也表现较其他植物油有明显优势;红麻籽油亚油酸含量(42.98%)也远超过菜籽油和橄榄油,说明苎麻、大麻和红麻种子在开发高亚油酸保健油方面具有重要利用价值。亚麻酸具有降血脂、延缓衰老、抑制过敏反应、抗炎及增强智力的作用,此外对防治心血管疾病,抑制癌症发生与转移也有一定作用[13-14]。亚麻籽油和大麻籽油亚麻酸含量分别达51.27%和18.47%,表现明显优于菜籽油(10.00%)和大豆油(8.00%),说明亚麻和大麻种子在高亚麻酸特种保健食用油的开发利用方面具有重要价值。

表3 4种麻类植物种子油与其他植物油脂肪酸组成及含量比较[15]

%

植物油 棕榈酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸 饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸
苎麻籽油 5.45 1.95 10.73 81.38 0.32 7.40 10.73 81.70
大麻籽油 7.15 2.32 13.55 56.88 18.47 9.47 13.60 75.35
红麻籽油 20.05 2.81 30.09 42.98 1.80 22.86 30.47 44.78
亚麻籽油 4.92 5.20 23.85 13.95 51.27 10.12 23.88 65.22
菜籽油 5.00 2.00 53.00 22.00 10.00 7.00 53.00 32.00
大豆油 11.00 4.00 23.00 51.00 8.00 15.00 23.00 59.00
橄榄油 14.00 3.00 71.00 10.00 0.00 17.00 71.00 10.00
葵花籽油 6.00 4.00 24.00 65.00 0.00 10.00 24.00 65.00
 
3 结 论
     4种主要麻类植物种子含油量存在一定差异,其含油量均值大小顺序为亚麻(36.54%)>大麻(33.43%)>红麻(23.44%)>苎麻(18.77%)。4种麻类植物种子油主要脂肪酸都由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸组成,其含量占总脂肪酸的97.40%以上,其中以不饱和脂肪酸——油酸、亚油酸及亚麻酸为主,其含量均值以苎麻(92.43%)>亚麻(89.07%)>大麻(88.90%)>红麻(74.87%)。红麻籽油油酸含量最高,苎麻籽油亚油酸含量最丰富,亚麻籽油亚麻酸含量最理想,大麻籽油亚麻酸含量较高,除次于亚麻籽油外,明显优于参比植物油及其他两种麻类植物种子油,表明4种麻类植物种子在开发相应高脂肪酸特种食用油及保健食品方面具有重要价值。
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