郭咪咪 李秀娟 欒 霞

(國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院糧油加工研究所,北京 102209)

長(zhǎng)柄扁桃(AmygdalusPedunculataPall.)為薔薇科(Rosaceae)桃屬扁桃亞屬落葉喬木，又名“柄扁桃” “野櫻桃” “山櫻桃”等，廣泛分布于蒙古、俄羅斯。在我國(guó)主要分布于內(nèi)蒙古自治區(qū)和陜西等地，其中內(nèi)蒙古毛烏素沙漠分布較集中。長(zhǎng)柄扁桃具有極強(qiáng)的抗旱抗寒、耐貧瘠、抗風(fēng)沙和抗病蟲(chóng)害等能力，是防風(fēng)固沙、水土保持和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的優(yōu)勢(shì)樹(shù)種[1]。長(zhǎng)柄扁桃資源還具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，首先，它屬于高含油的木本油料作物。以毛烏素沙地長(zhǎng)柄扁桃為例，仁中粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)46.08%～61.61%，且以不飽和脂肪酸為主，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在96.44%～98.31%，不飽和脂肪酸中，油酸含量最高，其次為亞油酸，二者占不飽和脂肪酸的93.09%。飽和脂肪酸比例較低，在3.56%以下，主要以棕櫚酸[2]為主。其次，種仁中粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%～30%，包含了18種氨基酸，種類齊全。有文獻(xiàn)報(bào)道[3-5]，采用水溶酸沉法在最佳提取工藝條件下，蛋白提取率為50.7%，蛋白粉中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)94.8%；以壓榨餅粕為原料，采用堿溶酸沉法提取蛋白質(zhì)，最佳工藝條件下，分離蛋白最高提取率達(dá)70.21%，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)92.88%。此外，仁中還含有約3%的苦杏仁苷，高于苦杏仁等常見(jiàn)薔薇科的植物種仁中的?？嘈尤受湛捎米麽t(yī)藥中間體，具有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)咳、抗腫瘤、抗炎癥、調(diào)節(jié)免疫等功效[6,7]。而目前，關(guān)于長(zhǎng)柄扁桃仁研究[8-10]中，水酶法制油工藝及油脂品質(zhì)研究報(bào)道較少。本研究通過(guò)分析原料長(zhǎng)柄扁桃仁的主要成分，采用水酶法技術(shù)提取長(zhǎng)柄扁桃油，并對(duì)該油脂的特性進(jìn)行分析研究，為長(zhǎng)柄扁桃籽資源進(jìn)一步多方位的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

長(zhǎng)柄扁桃仁、蛋白酶；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

脂肪抽提儀，杜馬斯燃燒法快速定氮儀，粗纖維測(cè)定儀，日立L-8900氨基酸分析儀，三軋碾磨機(jī)、HH-2 數(shù)顯恒溫水浴鍋，F(xiàn)7890 型氣相色譜儀，2695液相色譜儀。

1.3 方法

1.3.1 長(zhǎng)柄扁桃仁的主要成分及氨基酸組成分析

粗脂肪的測(cè)定：按照GB/T 5512—2008；粗蛋白的測(cè)定：全自動(dòng)定氮儀測(cè)定法 GB/T 14489.2—2008；粗纖維的測(cè)定：酸性洗滌法GB/T 5515—2008；灰分的測(cè)定：馬弗爐灼燒灰化法GB/T 5505—2008；淀粉的測(cè)定：按照GB 5009.9—2003；水分的測(cè)定：105 ℃恒重法 GB/T 14489.1—2008；氨基酸組成及含量檢測(cè)：按照GB/T 18246—2000。

蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)：以世界衛(wèi)生組織(WHO)與聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)于1973年提出的氨基酸評(píng)分(AAS)標(biāo)準(zhǔn)模式[11]和中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出以全雞蛋蛋白[12]為依據(jù)進(jìn)行比較的化學(xué)評(píng)分(CS)，其計(jì)算公式見(jiàn)式(1)和式(2)。AAS和CS數(shù)值越接近1，表明氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高[13,14]。

(1)

式中：AAS為氨基酸評(píng)分值；P1為試樣氨基酸質(zhì)量含量/mg/g蛋白質(zhì)；P2為FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)模式氨基酸質(zhì)量含量/mg/g蛋白質(zhì)。

(2)

式中： CS為氨基酸化學(xué)評(píng)分值；C1為試樣中氨基酸質(zhì)量含量/mg/g蛋白質(zhì)；C2為標(biāo)準(zhǔn)雞蛋中同種氨基酸質(zhì)量含量/mg/g蛋白質(zhì)。

1.3.2 水酶法技術(shù)提取油脂

水酶法提取油脂技術(shù)采用總出油率和萃取率評(píng)價(jià)。

總出油率=提取油脂的質(zhì)量/原料質(zhì)量×100%

萃取率=提取油脂的質(zhì)量/原料中油脂的含量×100%

1.3.3 油脂理化性質(zhì)檢測(cè)

折光指數(shù)：參考GB/T 5527—2010；相對(duì)密度：參考GB5526/T—1985；酸值：參考GB/T 5530—2005；皂化值：參考GB/T 5534—2008；碘值：參考GB/T 5532—2008；生育酚：參考GB/T 26635—2011 高效液相色譜法；水分及揮發(fā)物：參考GB/T 5528—2008；脂肪酸組成：參考GB/T 17376—2008、GB/T 17377—2008。

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)柄扁桃仁中成分分析

2.1.1 長(zhǎng)柄扁桃仁的主要成分

對(duì)陜西榆林長(zhǎng)柄扁桃仁的主要成分進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表1所示，仁中富含粗脂肪和粗蛋白，其中粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)44%，低于毛烏素和阿拉善地區(qū)的，但高于河北承德和內(nèi)蒙古包頭地區(qū)的[3]。表明不同區(qū)域的長(zhǎng)柄扁桃仁中脂肪含量會(huì)存在差異。

表1 長(zhǎng)柄扁桃仁主要成分檢測(cè)結(jié)果/%

2.1.2 長(zhǎng)柄扁桃仁中的氨基酸組成分析

表2為長(zhǎng)柄扁桃仁中氨基酸組成測(cè)定值與大豆的對(duì)比結(jié)果。可以看出，長(zhǎng)柄扁桃仁蛋白質(zhì)中含有18種氨基酸，包括人體所需的8種必需氨基酸和2種半必需氨基酸[15]，氨基酸總量為193.34 mg/g，種類齊全，屬于完全蛋白質(zhì)。其中必需氨基酸含量57.90 mg/g，占總氨基酸的29.95%，必需氨基酸與非必需氨基酸比例為0.43，F(xiàn)AO/WHO提出的氨基酸模式要求必需氨基酸總量應(yīng)達(dá)氨基酸總量的40%以上，必需氨基酸總量與非必需氨基酸總量的比值應(yīng)在0.6以上，均明顯高于長(zhǎng)柄扁桃仁中的比例。多數(shù)研究顯示，目前還沒(méi)有一種植物蛋白完全符合FAO/WHO提出的標(biāo)準(zhǔn)要求。在長(zhǎng)柄扁桃仁的氨基酸味覺(jué)[16]組成中，含量由高到低分別為：鮮味氨基酸>苦味氨基酸>甜味氨基酸>芳香氨基酸。鮮味氨基酸含量最高，達(dá)72.50 mg/g，占味覺(jué)氨基酸含量的29.95%。鮮味氨基酸中谷氨酸(Glu)和門(mén)冬氨酸(Asp)含量很高，分別為44.51、21.24 mg/g；甜味氨基酸中甘氨酸(Gly)、脯氨酸(Pro)和丙氨酸(Ala)含量較高，分別為11.10、9.70、9.44 mg/g；芳香氨基酸中苯丙氨酸(Phe)含量較高，為11.32 mg/g，6種氨基酸占到總氨基酸含量的55.50%，為長(zhǎng)柄扁桃仁增添了良好風(fēng)味；含量最低的為苦味氨基酸中蛋氨酸(Met)，僅為1.19 mg/g，占總量的0.62%。

表2 長(zhǎng)柄扁桃仁中的氨基酸含量檢測(cè)結(jié)果/mg/g

2.1.3 長(zhǎng)柄扁桃仁蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

長(zhǎng)柄扁桃仁蛋白的有效開(kāi)發(fā)利用是擴(kuò)大蛋白資源的有效途徑，本研究選用非生物學(xué)評(píng)價(jià)方法中氨基酸評(píng)分(AAS)和化學(xué)評(píng)分(CS)法分別對(duì)長(zhǎng)柄扁桃仁中氨基酸進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示(表3)：賴氨酸(Lys)相比其它氨基酸，其CS和AAS評(píng)分更接近1，表明賴氨酸在長(zhǎng)柄扁桃仁蛋白中營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，同時(shí)根據(jù)AAS和CS評(píng)分制，長(zhǎng)柄扁桃仁的第一限制氨基酸為蛋氨酸和半胱氨酸之和(Met+Cys)，第二限制氨基酸為賴氨酸(Lys)，蘇氨酸(Thr)排第三。限制氨基酸會(huì)極大降低蛋白質(zhì)的整體利用率，導(dǎo)致其它氨基酸在體內(nèi)不能得到充分利用，因此在飲食中結(jié)合食用較少量富含該限制氨基酸的食物，有利于平衡每日的營(yíng)養(yǎng)攝入。在評(píng)分中，苯丙氨酸與酪氨酸之和(Phe+Tyr)評(píng)分最高，其AAS和CS的評(píng)分分別為2.94和1.90，但均低于大豆中的。除此以外，其它氨基酸的AAS和CS的評(píng)分也均低于大豆中的，其差值為長(zhǎng)柄扁桃仁中的1～2.8倍。可見(jiàn)長(zhǎng)柄扁桃仁中，必需氨基酸組成雖然齊全，但其含量差異，導(dǎo)致蛋白相對(duì)不均衡，所以在食用該類蛋白時(shí)，應(yīng)通過(guò)其他食物補(bǔ)充其限制氨基酸，以提高該類蛋白的整體利用率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表3 長(zhǎng)柄扁桃仁與大豆氨基酸評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2 長(zhǎng)柄扁桃仁水酶法制油工藝

水酶法提油技術(shù)是一種能充分發(fā)揮資源綜合利用效能的新技術(shù)，其研究始于20世紀(jì)70 年代，伴隨著酶制劑工業(yè)的發(fā)展，取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。水酶法提油工藝中不使用有機(jī)溶劑和高溫高壓，因此操作安全，還避免熱敏性成分的分解，同時(shí)在提高油料資源整體利用率和減少油脂精煉消耗方面，也顯示了其較大優(yōu)勢(shì)，因此，各國(guó)都將水酶法作為新提油技術(shù)領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。美國(guó)農(nóng)業(yè)部、歐盟、印度以及中國(guó)都立足各自油料資源優(yōu)勢(shì)，針對(duì)工藝可行性及參數(shù)優(yōu)化做了大量的研究[19-22]。國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院先后進(jìn)行了菜籽、油茶籽、紫蘇籽、亞麻籽、火麻籽和獼猴桃籽等資源的水酶法提油技術(shù)研究[23-25]，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在盡可能保留長(zhǎng)柄扁桃仁中活性成分不受破壞的目的上，本研究采用水酶法提油技術(shù)制備長(zhǎng)柄扁桃油(長(zhǎng)柄扁桃仁油)，其工藝參數(shù)及萃取率見(jiàn)表4。采用水酶法提取長(zhǎng)柄扁桃油脂，原料總出油率為39.51%，油脂萃取率達(dá)89.59%，表明該提油技術(shù)能夠較好的應(yīng)用于長(zhǎng)柄扁桃油的制取。

表4 長(zhǎng)柄扁桃仁水酶法制油工藝參數(shù)及得率

2.3 長(zhǎng)柄扁桃油特性

2.3.1 長(zhǎng)柄扁桃油理化特性分析

長(zhǎng)柄扁桃油理化成分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5，長(zhǎng)柄扁桃油與大豆油、菜籽油等油脂特性相近，具有其特有的氣味、滋味，色澤黃中帶紅色，與文獻(xiàn)[1-5]報(bào)道基本一致，也均在LS/T 3255—2017《長(zhǎng)柄扁桃油》標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

表5 長(zhǎng)柄扁桃油脂理化成分分析

2.3.2 長(zhǎng)柄扁桃油生育酚分析

長(zhǎng)柄扁桃油生育酚測(cè)定結(jié)果如表6，長(zhǎng)柄扁桃油中生育酚含量為989.3 mg/kg，比大豆油的略低，且不含β-生育酚，不利于長(zhǎng)柄扁桃油儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。天然VE是一種很強(qiáng)的抗氧化劑，可以阻斷自由基的連鎖反應(yīng)，保護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，防止膜脂質(zhì)過(guò)氧化作用[26]。

表6 長(zhǎng)柄扁桃油生育酚含量/mg/kg

2.3.3 長(zhǎng)柄扁桃油脂肪酸組成分析

長(zhǎng)柄扁桃油脂肪酸組成由氣相色譜儀-FID檢測(cè)器分析，氣相色譜條件：色譜柱為瓦里安毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.2 μm)，進(jìn)樣口溫度：260 ℃，檢測(cè)器溫度：250 ℃，柱溫程序：250 ℃恒溫 60 min，載氣：高純氮?dú)?，流?.6 mL/min，氫氣流速30 mL/min，空氣流速300 mL/min，進(jìn)樣量1 μL，分流進(jìn)樣，分流比100∶1。長(zhǎng)柄扁桃油脂肪酸組成氣相圖譜見(jiàn)圖1，分析結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 長(zhǎng)柄扁桃油脂肪酸組成結(jié)果/%

圖1和表7是神木地區(qū)長(zhǎng)柄扁桃油脂肪酸組成，其主要以油酸和亞油酸為主，二者之和占總脂肪酸含量的96%以上，其中油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)66.59%，與橄欖油相當(dāng)，僅低于茶籽油和扁桃油，明顯高于菜籽油、大豆油、葵花籽油、花生油等其他植物油[27]。功能性脂肪酸是特指那些來(lái)源于人類膳食油脂，為人體營(yíng)養(yǎng)、健康所必需，并對(duì)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的人體一些相應(yīng)缺乏癥和內(nèi)源性疾病，特別是現(xiàn)今社會(huì)的富貴病如高血壓、心臟病、癌癥、糖尿病等有積極防治作用的一組脂肪酸，例如α-亞麻酸、亞油酸等[28]。長(zhǎng)柄扁桃油中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)29.56%，可以作為保健食品和藥品的原料，其經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益非常明顯。

3 結(jié)論

分析長(zhǎng)柄扁桃仁營(yíng)養(yǎng)成分、水酶法制油，長(zhǎng)柄扁桃油中含有大量的油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸，特別是油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)66.56%以上，亞油酸29.56%以上。采用水酶法從長(zhǎng)柄扁桃仁中提取優(yōu)質(zhì)食用保健油，在一定程度上緩解我國(guó)油料資源、食用油脂缺乏，并長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的國(guó)家安全問(wèn)題，對(duì)于帶動(dòng)長(zhǎng)柄扁桃地區(qū)農(nóng)民的脫貧致富具有重要的意義。