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1、3中石榴籽中脂肪酸、蛋白质及多酚含量比较,分析化学论文石榴(Punica granatum L.)为石榴科(Punicaceae)石榴属植物,原产于中亚,在我们国家已有近 2000 年的栽培历史,且品种繁多,主要分布在下面地区,即陕西临潼、山东枣庄、安徽怀远、四川、云南和新疆等地区.当前,石榴的加工产品形式主要为汁和酒,石榴籽大多以废料弃之.然而研究表示清楚,石榴籽油具有延缓衰老、预防动脉硬化和冠心病的成效,也具有抗癌和调节免疫等作用1-3;石榴籽蛋白质含量丰富,氨基酸组成较完全4;多酚是石榴中最普遍的一类化学成分,在石榴籽中含量虽小,但其提取物是一类强抗氧化剂5.据现有文献报道,对石榴籽的脂
2、肪酸、蛋白质和多酚类物质已有研究,但其品种间的差异性研究较少.为此,本文以陕西临潼产区的白色甜味、红色甜味和红色酸味3 种果实特点,选取 三白甜 、 净皮甜 和 酸石榴 3个栽培品种,研究其籽油的脂肪酸组成、石榴籽氨基酸组分及多酚组分,并比拟 3 个品种之间的差异性,为石榴籽的开发和认识提供理论基础. 1 材料与仪器 1.1 材料与试剂 三白甜 、 净皮甜 和 酸石榴 石榴成熟果实:购于陕西临潼.石油醚(60 90 )、氢氧化钾、甲醇、乙醇、没食子酸、福林酚、槲皮素、三氯化铝、香草醛、鞣酸、钨酸钠、磷钼酸、磷酸、碳酸钠、氢氧化钠、盐酸、硼酸、浓硫酸等试剂均为分析纯;多酚标准品和氨基酸标准品:均
3、为色谱纯. 1.2 仪器与设备 BL6-180A 型超声波清洗机:上海比郎仪器有限公司;QP2018 型气相色谱-质谱联用仪:日本岛津公司,色谱柱为 30 m 0.25 mm 0.25 m 的毛细管柱;7230G 可见分光光度计:上海精致细密科学有限公司;HH-S4 型电热恒温水浴锅:北京科伟永兴仪器有限公司;PHS-3C 型 pH 计:上海精致细密科学有限公司;K9840 自动凯氏定氮仪:济南海能仪器有限公司;SH220 石墨消解仪:济南海能仪器有限公司;LC-20A 高效液相色谱仪:日本岛津公司;L-8900 全自动氨基酸分析仪:日本日立公司. 1.3 方式方法 1.3.1 样品的前处理
4、每个栽培品种的鲜石榴手工剥皮、榨汁后得石榴籽,将石榴籽除杂、洗净,在 50 烘至恒重,得石榴籽,密闭储存于阴凉枯燥处待用.试验前将石榴籽粉碎,过 60 目筛,得石榴籽粉,用于测定蛋白质和多酚的石榴籽粉在使用前需脱脂. 1.3.2 3 种石榴籽的脂肪、蛋白质和多酚的含量测定粗脂肪含量的测定:GB/T 5009.6-2003(食品中脂肪的测定中索氏抽提法;蛋白质含量的测定:GB5009.5-2018 (食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定中凯氏定氮法;石榴籽多酚的提取6-7;总酚含量测定8;总黄酮含量测定9;总单宁含量测定10;原花色素含量的测定11. 1.3.3 3 种石榴籽的脂肪酸、氨基酸和多
5、酚组分分析1.3.3.1 脂肪酸组成成分分析采用日本岛津公司 QP2018 型气相色谱-质谱仪进行分析,色谱柱为 30 m 0.25 mm 0.25 m 的毛细管柱,内涂 SE-54. 1)甲酯化方式方法12-13称取 20mg 石榴籽油,置于具塞试管中,参加1.5mL石油醚(30 60 )与苯(11,体积比)的混合液,振摇使油脂溶解后,参加 2 mL 的 0.4 mol/L 的 KOH-甲醇溶液,混匀后在室温下静置 10 min,再参加 12 mL水,静置取上清液,进行色谱分析. 2)气相色谱-质谱分析条件12-15载气(He),流速 1.0 mL/min,压力 109.8 kPa,进样量
6、1 进样温度:250 ;接口温度:270 ;升温程序:从 150 开场,以 10 /min 升至 220 ,再从 220 以 8 /min 升至 300 ,300 保持 3 min;分流比60 1.质谱电离方式 EI;离子源温度 200 ;电子能量70 eV;加速电压 6 kV;分辨率 800;质量扫描范围40 m/z500 m/z;溶剂延时 3 min. 1.3.3.2 蛋白质中氨基酸组分分析蛋白质中氨基酸组分分析:GB/T 5009.124-2003(食品中氨基酸的测定. 1)水解称取 0.1 g 脱脂后的石榴籽粉于水解管内,加6 mol/L 的盐酸 10 mL,再参加新蒸馏的苯酚 3 滴
7、4滴,将水解管放入冷冻剂中,冷冻 3 min5 min,再接到真空泵的抽气管上,抽真空(接近 0 Pa),然后充入高纯氮气,再抽真空充氮气,重复 3 次,在充氮气状态下封口并将水解管放在(110 1)的恒温枯燥箱内,水解 22 h后,取出冷却.打开水解管,将水解液过滤后,用去离子水屡次冲洗水解管,将水解液全部转移到 50 mL 容量瓶内并用去离子水定容,汲取滤液 1 mL 于 5 mL 容量瓶中,用真空枯燥器在 40 50 枯燥,残留物用 1 mL2 mL水溶解,再枯燥,反复进行 2 次,最后蒸干,用 1 mL pH2.2 的缓冲液溶解,供仪器测定用. 2)测定使用浓度为 0.1 mol/mL
8、 的混合氨基酸标准溶液作为上机测定用的氨基酸标准液,用氨基酸自动分析仪以外标法测定试样的氨基酸含量.计算公式:被检出的某种氨基酸的含量/%=(A样 M c f)/A标 100式中:A样为样品中该氨基酸的峰面积;M 为该氨基酸分子量;c 为相应氨基酸标准液的浓度;f 为系数;A标为该氨基酸标准物的峰面积. 1.3.3.3 多酚组分分析 1)石榴籽样品的处理取 1 mL 石榴籽多酚提取液于离心管中,15 000 r/min 离心 15 min,过 0.22 m 的滤膜. 2)多酚标准溶液的配制用色谱纯的甲醇分别配制 1 mg/mL 的没食子酸、安石榴甙、绿原酸、咖啡酸、儿茶素、表儿茶素、阿魏酸、山
9、奈酚标准溶液,0.2 mg/mL 的原花色素标准溶液,0.5 mg/mL 的鞣酸标准溶液.并将上述单标溶液配制成3 个浓度梯度的混合标准溶液.标准品溶液不使用时放于 4 冰箱中保存. 3)多酚的测定方式方法16色谱柱为 C18反相色谱柱(250 mm 21.1 mm,5 m),柱温 30 ,检测器为 SPD-M20A 二极管阵列检测器,波长范围为 200 nm800 nm,流动相为 3 %的乙酸溶液(A 液)和甲醇溶液(B 液),线性梯度洗脱,流速为 1 mL/min.梯度洗脱程序:15 %25 % B 液(15 min),25%B 液(10min),25%75%B液(40min),75 %1
10、5 % B 液(5 min),15 %B 液(5 min),进样量20 L,检测波长:280 nm. 2 结果与分析 2.1 3 种石榴籽的脂肪、蛋白质和多酚的含量 3 种石榴籽中主要成分的含量见表 1.表 1 列出了 3 种石榴籽的脂肪、蛋白质和多酚的含量,能够看出脂肪和蛋白质在石榴籽中含量较丰富,总酚、总黄酮、总单宁和原花色素的含量较小,但是,随着品种的不同,这些物质的含量都具有极显著的差异性. 净皮甜 和 酸石榴 2 种红色石榴的脂肪和蛋白质含量均高于 三白甜 这一白石榴的,总酚含量是 酸石榴 的高于 三白甜 和 净皮甜 的. 2.2 3 种石榴籽的脂肪酸、氨基酸和多酚组分分析 2.2.
11、1 3 种石榴籽油的脂肪酸组成通过 GC-MS 分析,3 种石榴籽油均主要含有 10种脂肪酸成分,且石榴酸含量最高.苗利利15等以为提取方式方法对石榴籽油中石榴酸含量影响较大,超声波辅助提取和微波辅助提取比索氏抽提所得石榴籽油的石榴酸含量要高,赵淑娟13等以为甲酯化方式方法对石榴酸和其他脂肪酸含量也有较大影响,碱法甲酯化优于酸法甲酯化.本试验结果表示清楚,石榴品种也对石榴籽油中石榴酸及其他脂肪酸含量有影响,3 种石榴籽油的石榴酸相对含量的排序为: 三白甜 (77.51 %) 净皮甜 (74.58 %) 酸石榴 (68.98 %),但 3 个供试栽培品种籽油的不饱和脂肪酸含量均高达 90 %以上
12、. 2.2.2 3 种石榴籽蛋白质中氨基酸的组成分析3 个品种石榴籽蛋白质中氨基酸的组成见表 3.由表 3 可知,3 种石榴籽蛋白质中含有 16 种常见氨基酸,华而不实色氨酸可能是由于其易水解而没有检测到,除了蛋氨酸和色氨酸之外的其他 6 种必需氨基酸都能够检测到,这与 Walid Elfalleh17等的报道略有不同.3 种石榴籽蛋白质中氨基酸的种类都一样,且氨基酸组成较全面,但是 ,净皮甜 和 酸石榴 籽蛋白质中氨基酸的含量明显高于 三白甜 的,必需氨基酸的含量也高于 三白甜 的,而 酸石榴 中各氨基酸的含量又略高于 净皮甜 的. 2.2.3 3 种石榴籽中酚类物质组分与含量差异3 种石榴
13、籽中酚类物质含量比拟见表 4.由表 4 可知,各品种石榴籽中所含的酚类物质含量存在较大的差异,检出的酚类物质中,儿茶素、安石榴甙和咖啡酸的含量较高,在 三白甜 中合计占91.28 mg/100 g 籽,高于 净皮甜 (83.81 mg/100 g 籽)和 酸石榴 (90.04mg/100 g 籽).没食子酸、绿原酸、表儿茶素、花青素、阿魏酸、鞣花酸、山奈酚等物质在 3 种石榴籽中均被检出,但是,其含量都很少,酚类物质总量 酸石榴 最高. 3 结论 1)随着品种的不同,石榴籽中脂肪、蛋白质和多酚在组成含量上具有较大的差异性.华而不实,粗脂肪含量以 酸石榴 (26.410 0.100)g/100
14、g 籽为最高,蛋白质含量以 净皮甜 石榴(26.360 0.861)g/100 g 籽最高,总酚、总黄酮.总单宁、原花色素含量都很小,均以 酸石榴 的为最高. 2)3 个品种石榴籽油中不饱和脂肪酸含量都高达90 %以上,主要组分石榴酸的相对含量以 三白甜 石榴(77.51 %)为最高,依次大于 净皮甜 石榴(74.58 %)和 酸石榴 (68.98 %). 3)3 个栽培品种石榴籽蛋白质中氨基酸组成均较完全,有 6 种必需氨基酸(赖氨酸、苯基丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸)被检出,华而不实 酸石榴 中氨基酸总量(17.49 %)最多,必需氨基酸的相对含量(4.24 %)也比 净皮甜 (4.07%)和 三白甜 (3.26%)高. 4)各石榴籽中酚类物质含量都很小,但是在这些酚类物质中,安石榴甙、儿茶素和咖啡酸这 3 类物质的含量相对都很高. 综上所述,石榴籽中各物质的组分含量与品种有很大的关系, 净皮甜 石榴和 酸石榴 的各种成分均比 三白甜 石榴要高.本研究可为进一步认识和开发石榴籽以及石榴品种的选育提供理论支持.