于 新，嚴卓勤，李小華，黃雪蓮，朱曉燕

(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東 廣州 510225；2．甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

非洲山毛豆TephrosiavogeliiHook f.為豆科，蝶形花亞科，灰葉屬多年生灌木，又稱福氏灰毛豆、窩氏灰葉，原產(chǎn)非洲，主要分布于北緯15°至南緯20°的廣大地區(qū)[1]。亞洲和美洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)也有自然分布和人工栽培。國內(nèi)外關(guān)于非洲山毛豆葉、莖中魚藤酮類物質(zhì)的殺蟲作用已有研究與應(yīng)用[2-4]。上世紀80年代以來，作為水土保持、護坡綠化和綠肥植物，我國廣東、廣西、海南、云南、福建等省區(qū)在裸露山坡、高速公路邊坡、果園周邊大量種植非洲山毛豆。它可在貧瘠或裸露的山坡正常生長，并提高土壤肥力[2]。

我國人口眾多，人均耕地資源少，糧油供給日趨緊張，價格持續(xù)上漲，并將長期保持上漲態(tài)勢。豐富的不可耕山地資源為開發(fā)木本糧油產(chǎn)品提供了廣闊的發(fā)展前景[5]，國內(nèi)外學(xué)者也對木本油料進行了大量的研究[6-7]，但非洲山毛豆作為新的野生木本糧油資源尚未研究與開發(fā)利用。本試驗測定了山毛豆種子的特征物理常數(shù)、常量化學(xué)成分、油脂指標和脂肪酸組成，并對其油脂進行營養(yǎng)評價，以期為非洲山毛豆作為新的木本糧油資源開發(fā)利用提供依據(jù)。查閱國內(nèi)外文獻，未見相關(guān)研究報道。

1 材料與方法

1.1 材料

成熟非洲山毛豆種子，2008年1月20日采自廣州市花都區(qū)北興鎮(zhèn)山坡(北緯23°27＇，東經(jīng)113°26＇)。儀器為MJ-176NR型多功能粉碎機(日本松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社)、DZF-1型真空干燥箱(上海醫(yī)用恒溫設(shè)備廠)、電子天平(德國Sartorial公司)、2WAJ阿貝折光儀(上海光學(xué)儀器廠)、SLQ-6型粗纖維測定儀(上海纖維檢測儀器有限公司)、LWY84B型控溫式遠紅外消煮爐(四平電子技術(shù)研究所)、旋光儀(WXG-4，上海歐億檢測儀器有限公司)、索氏提取器(北京玻璃儀器廠)、HP5988A GC/MS 聯(lián)用儀(美國HP公司)、HP 1100 LC/MSD聯(lián)用儀(美國HP公司)。試驗所用藥品均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 樣品的制備

非洲山毛豆種子除去豆子中的雜質(zhì)，如石子、沙子、雜草、磁性物質(zhì)及不合格的種子后，干燥，粉碎過40目篩，其粉末一部分用于種子化學(xué)成分的測定，另一部分以無水乙醚溶劑，在50 ℃索氏抽提8～10 h，虹吸回流7～8次/h，至提取器內(nèi)溶液為無色，回收并蒸干溶劑，即得山毛豆粗油樣品。

1.2.2 特征物理常數(shù)測定

三維尺寸測定：隨機取山毛豆種子100粒，用游標卡尺測定其長、寬、厚，并作統(tǒng)計學(xué)分析。千粒質(zhì)量測定：參照GB 5519-88 糧食和油料千粒質(zhì)量的測定法。種子的密度測定：參照GB/T 5498-85 糧食、油料檢驗、容重測定法。

種子自流角測定：取100粒山毛豆種子，放在玻璃板上，將玻璃一端慢慢抬起，使之與水平面之間的夾角逐漸增大，直到山毛豆種子開始沿玻璃下滑，測定玻璃與底平面所形成的夾角。

種子靜止角測定：稱取100 g山毛豆種子，讓其在50 mm處緩緩倒下落至實驗臺面形成一圓錐體，測定圓錐斜面與底面形成的夾角。

1.2.3 常量化學(xué)成分測定

水分及揮發(fā)物含量測定：參照文獻[8]； 粗脂肪含量測定：參照GB 2906-82 谷類、油料作物種子粗脂肪測定方法； 粗蛋白含量測定：參照文獻[9]；可溶性糖含量測定：參照文獻[10]。

淀粉含量測定：準確稱取100目山毛豆粉5份，每份3 g，置于250 mL燒杯中，參照GB/T 20194-2006飼料中淀粉含量的測定。計算公式:

粗纖維含量測定： 在已經(jīng)干燥、編號的坩堝內(nèi)準確地稱取烘干的脫脂樣品5份，每份2 g，準確至0.000 1 g。操作過程按文獻[11]。計算公式:

式中，m1為坩堝質(zhì)量+粗纖維質(zhì)量+殘渣及灰分質(zhì)量，m2為坩堝質(zhì)量+殘渣及灰分質(zhì)量。

灰分含量測定： 參照文獻[12]。

1.2.4 油脂指標測定

酸價參照文獻[13]測定；過氧化值參照文獻[14]測定；皂化價參照GB/T 5534-1995 動植物油脂皂化值的測定；碘價參照文獻[15]測定；油脂折光系數(shù)參照文獻[16] 測定。

油脂密度測定：取一定體積油脂，測定其質(zhì)量。計算公式:

1.2.5 脂肪酸組成分析

參照GB/T 17376-1998對山毛豆油進行甲酯化。稱取0.1 g油脂，置于10 mL錐形瓶中，加入1 mL正己烷，再加入2 mol/L的KOH-甲醇溶液0.05 mL，搖勻至溶液變澄清。從上層反應(yīng)液中取樣100 μL，10 000 r/min高速離心10 min，取上清液，進行氣相色譜分析。

氣相色譜條件：

色譜柱：HP-88(100 m×0.25 m m×0.25 μm)；FID檢測器，程序升溫，初始柱溫為170 ℃，保持1 min，然后以3 ℃/min的升溫速率升至220 ℃，恒溫5 min；柱前壓為266 kPa；進樣口溫度為250 ℃；載氣為He，流速為3.0mL/min；進樣量為1.0 μL。

質(zhì)譜條件：離子源溫度230 ℃；轟擊電壓為70 eV；掃描方式檢測為29～550 amu。

1.2.6 甘油酯組成分析

取油脂樣品1.000 g，用乙醇-正己烷定容至10 mL，搖勻后經(jīng)0.45 μm濾膜過濾，作為待測樣品。HP 1100液相色譜-電噴霧離子源-離子阱質(zhì)譜系統(tǒng)(LC-MSD-Trap-XCT)測定。

色譜條件：色譜柱：ZORBAX SB-C18柱(2.1 mm×150 mm×3.5 μm)；流動相為Me-OH；流速為0.5 mL/min；進樣量為5 μL。

質(zhì)譜條件：電噴霧電離離子源(ESI)；正離子質(zhì)量范圍模式為紫外掃描；干燥溫度為350 ℃；噴霧器為35.00 psi；離子阱驅(qū)動為62.1；八極射頻振幅為200.0 vpp；毛細管出口為140.5 volt；錐孔分離器為40.0 volt；掃描開始m/z為300；掃描結(jié)束m/z為900；最大累積時間200 000 μs。

2 結(jié)果與分析

2.1 特征物理常數(shù)

100粒山毛豆種子的物理特征常數(shù)測定結(jié)果見表1。自然生長的山毛豆種子寬度和厚度的變異幅度大。

2.2 常量化學(xué)成分的測定

2.2.1 粗脂肪含量測定 山毛豆種子樣品分3組，每組3個重復(fù)，測定結(jié)果分別為(13.70±0.04)%, (13.04±0.30)%, (13.25±0.45)%,及其在顯著水平(α=0.05)下的差異檢驗得，P=0.34>0.05，F(xiàn)=1.30

2.2.2 粗蛋白含量測定 山毛豆種子樣品分5組，每組3個重復(fù)，測定結(jié)果分別為(38.53±0.20)%，(39.72±2.84)%，(38.81±0.02)%，(38.47±0.08)%，(38.14±0.02)%，及其在顯著水平(α=0.05)下的差異檢驗得，P=0.23>0.05，F(xiàn)=1.70

表1 山毛豆種子物理特征常數(shù)

2.2.3 其它成分測定 常量化學(xué)成分測定結(jié)果表明，山毛豆種子的粗脂肪、粗蛋白、碳水化合物與重要油料作物大豆最相近(表2)[17]。

表2 山毛豆種子與幾種常見豆類種子的常量成分的質(zhì)量分數(shù)比較

2.3 油脂指標分析

山毛豆油脂指標測定結(jié)果與幾種常見植物油脂原油的比較(表3)。山毛豆種子油脂的已測理化指標均符合中國和其它國家植物油質(zhì)量標準(GB 1535-2003，GB 19111-2003，GB 1534-2003，GB 1537-2003，Codex-Stan 210)。

表3 山毛豆油脂與幾種常見植物油脂原油的特征指標比較

2.4 脂肪酸組成分析

山毛豆油脂的脂肪酸甲酯氣相色譜分析如圖1。采用峰面積歸一法計算脂肪酸的質(zhì)量分數(shù)：十四酸0.15%，十五酸0.031%，十六酸(棕櫚酸)18.68%，十六碳一烯酸0.023%，十七酸0.12%，十八酸(硬脂酸)6.46%，油酸19.26%，亞油酸38.76%，亞麻酸8.38%，二十酸1.90%，二十碳一烯酸0.52%，二十一酸0.12%，二十二酸4.09%，二十三酸0.16%，二十四酸1.35%，其中不飽和脂肪酸的質(zhì)量分數(shù)高達66.94%。

圖1 山毛豆油脂脂肪酸甲酯的氣相色譜分析

2.5 甘油酯組成分析

分析結(jié)果顯示，干燥并精制的非洲山毛豆油脂含有脂肪酸單甘油酯0.132%，脂肪酸雙甘油酯0.180%，脂肪酸三甘油酯99.687%。

3 討 論

非洲山毛豆粗脂肪的質(zhì)量分數(shù)為13.47%，粗蛋白的質(zhì)量分數(shù)為38.73%，較重要油料作物大豆的脂肪含量稍低，但高于其蛋白質(zhì)含量，屬于脂肪和蛋白質(zhì)含量雙高的豆類種子。山毛豆油脂各項指標均符合GB 1535-2003，Codex-Stan 210大豆油標準[18]，其酸價和過氧化值較低，分別為2.7 mg/g，1.17 mmol/kg，表明油脂氧化酸敗程度低，營養(yǎng)價值較高。碘價每100g油脂吸收I2的質(zhì)量為118 g，稍低于大豆油脂，但遠高于花生油脂，說明山毛豆油脂是一種半干性油脂，不飽和脂肪酸的質(zhì)量分數(shù)達到66.94%，不易在血管內(nèi)積累造成血液脂肪過高。皂化值與大豆油脂、花生油脂相當，說明這三種油脂的甘油酯含量基本一致。

目前，對于大眾消費的油脂很多國家和組織根據(jù)本國或本地區(qū)的膳食攝取情況提出了對不同脂肪酸攝取比例的推薦值。聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸的質(zhì)量之比為1∶1∶1，日本2000年推薦食用油中ω- 6和ω- 3質(zhì)量比例以4∶1為佳。中國營養(yǎng)學(xué)會在《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量》中推薦：中國居民成人膳食脂肪攝入量應(yīng)占總能量的20%～30%，其中飽和脂肪酸小于10%，單不飽和脂肪酸為10%，多不飽和脂肪酸為10%，ω- 6和ω- 3的質(zhì)量比為4～6∶1[19]。由圖1可知，非洲山毛豆油脂中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸的質(zhì)量比為1.0∶0.9∶2.0，ω- 6和ω- 3 的質(zhì)量比為4.6∶1，而且人體必需脂肪酸亞油酸的質(zhì)量分數(shù)為38.76%、亞麻酸的質(zhì)量分數(shù)為8.38%，與大豆油脂相當，說明非洲山毛豆種子油脂是脂肪酸配比較理想的植物油源。

與人工栽培管理的一年生草本豆科植物大豆、綠豆、黑豆等比較，山毛豆為自然生長的多年生灌木豆科植物，無需投入人工管理，可以多年收獲種子。隨著相關(guān)研究的不斷深入，山毛豆有可能作為大量廉價的食用或飼用油脂、蛋白質(zhì)的新資源，滿足生活、生產(chǎn)的需要，緩解糧油供應(yīng)緊張的局面。山毛豆具有食用及飼用的潛質(zhì)，是一個極具開發(fā)利用價值的資源，關(guān)于其油脂的抗氧化性、蛋白質(zhì)組成與性質(zhì)，以及食用與飼用安全性研究尚在進行之中，將另行報道。

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