冷、热榨对紫苏油酸价及不饱和脂肪酸含量的影响

陈 琳，李 荣，刘 韬，姜子涛*

（天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津市食品生物技术重点实验室，天津 300134）

紫苏油主要是由甘油三酸酯构成的（含量＞99%以上）。且紫苏油甘油三酸酯中亚麻酸含量很高，因此紫苏油具有重要的保健作用和巨大的开发价值，可作为功能性食品、化妆品和药品的基料加以开发[1-4]。目前，市售的紫苏油分为冷榨和热榨两种。冷榨紫苏油避免了传统高温加工过程对紫苏油所产生的不利影响，最大限度的保留了紫苏油甘油三酸酯中的各种不饱和脂肪酸和其他油溶性营养物质的生 物活性，大大提高了紫苏油的 品质[5]，备受广大消费者的喜爱和推崇。另外，冷榨紫苏油一般不需要加添加剂就可以长时间的保存，市场价值相对较高。而热榨所获得的紫苏油在经过多道精炼工序如水化脱胶、碱炼脱酸、吸附脱色和水蒸气蒸馏脱臭提纯处理后，尽管二者的质量上有很大区别，但消费者从感官上很难将之与冷榨紫苏油区别开来。

目前，国内外分析脂肪酸常用的方法是将其衍生化生成较易挥发的甲酯类化合物，然后用气相色谱（gas chromatography，GC）法、气相色谱-质谱联机（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法[6]或高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）法测定[7]。但是衍生过程中易发生异构化、氧化和分解等副反应，而且很难保证脂肪酸衍生化完全。因此前两种方法灵敏度偏低、稳定性差、衍生重现性不够理想[8]。另外，由于大多数脂肪酸在紫外区吸收非常弱，因此直接采用HPLC法测定脂肪酸时，灵敏度较低。近年来蒸发光检测器（evaporative light-scattering detector，ELSD）技术已趋成熟，由于ELSD的响应信号与样品的光学特性无关，并适于梯度洗脱。因此，ELSD在糖类和脂类化合物的分析检测中显示出了紫外检测器不可比拟的优越性[9-11]。

本实验利用直接滴定法测定了冷、热两种压榨工艺所获得的紫苏油的酸价，并首次利用HPLC-ELSD法对冷、热榨紫苏油甘油三酸酯中的脂肪酸组成成分进行了定性和定量分析，为区别冷、热榨紫苏油以及对紫苏油的质量评价提供了一定的参考依据，同时也为紫苏油的进一步开发利用奠定了理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

不同压榨工艺紫苏油样品（冷榨油、热榨油） 天津东方雷格工贸有限公司。

亚油酸、油酸（纯度≥99%）标准品、亚麻酸（纯度＞98%）标准品 美国Sigma公司；棕榈酸和硬脂酸（纯度＞99%）标准品 天津市光复精细化工研究所；氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸和酚酞 天津市化学试剂批发公司；无水乙醇和乙醚 天津市风船化学试剂科技有限公司；甲醇（色谱纯） 天津市科密欧化学试剂有限公司；冰乙酸 天津市凯通化学试剂有限公司；所用试剂均为分析纯。实验用水均为娃哈哈纯净水，由杭州娃哈哈集团有限公司生产。

1.2 仪器与设备

SSI 1500高效液相色谱仪（配备四元梯度泵）、ELSD2000蒸发光散射检测器 美国Alltech公司；FA1104N电子天平 上海精密科学仪器有限公司；HSS-1（B）型恒温浴槽 成都仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 紫苏油酸价的测定

参照GB/T 5530—2005《动植物油脂酸值和酸度测定》。

1.3.2 紫苏油甘油三酸酯中脂肪酸组成的测定

1.3.2.1 脂肪酸标准溶液的配制及标准工作曲线测定

分别准确称取亚麻酸、亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸0.158 5、0.102 0、0.171 0、0.161 5 g和0.112 5 g，均置于同一只250 mL容量瓶中，加入少许甲醇，在50 ℃水浴中溶解后取出，冷却至室温，用甲醇定容得到混合标准储备液。取0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0、20.0 mL标准储备液分别倾入50 mL容量瓶中，用甲醇定容，得到不同质量浓度的高级脂肪酸混合标准工作液。

依次吸取上述所配制的不同质量浓度的脂肪酸混合标准工作液各10 μL，在所提出的最佳色谱条件下进样分析。以HPLC-ELSD色谱图中脂肪酸的峰面积A的对数lgA为纵坐标，以脂肪酸的进样质量浓度ρ的对数lgρ为横坐标绘制标准工作曲线。

1.3.2.2 紫苏油的碱水解

取紫苏油样约0.1 g加入0.4 mL 40% NaOH水溶液及0.6 mL 95%乙醇，连接回流冷凝器，于60 ℃水浴中皂化30 min（至无油滴）。蒸去乙醇，加1 mL热蒸馏水，混匀后用20%的硫酸调溶液pH值至3，此时溶液分为明显的两层：上层为透明的脂肪酸层，下层为酸性甘油液。用无水乙醚萃取3 次，每次用乙醚2 mL，合并醚层，并用氮气吹干，然后用甲醇溶解并定容至100 mL，过0.45 μm微孔滤膜备用。

1.3.2.3 HPLC-ELSD分析条件

色谱柱：A l l t i m aTMC18柱（2 5 0 m m×4.6 mm，5 μm），柱温：28 ℃，流动相：A液为甲醇，B液为水（含1%乙酸）；梯度洗脱程序：90%A（保持5 min）然后10 min内上升到95%A，然后流动相保持该比例不变；流速：0.8 mL/min。ELSD参数：漂移管温度70 ℃，载气流速1.7 L/min。进样量：10 μL。

2 结果与分析

2.1 冷、热榨紫苏油酸价

酸价是指中和1 g油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的质量（mg）。酸价越高，紫苏油的品质越差。经检测，冷、热榨紫苏油酸价分别为（0.54±0.013）、（1.53±0.032）mg/g。热榨紫苏油的酸价明显高于冷榨紫苏油的酸价。这说明在热榨紫苏油甘油三酸酯更容易发生水解生成游离的脂肪酸，因而导致热榨紫苏油中游离脂肪酸含量增高，酸价上升。而冷榨紫苏油甘油三酸酯中的不饱和脂肪酸没有受到高温的不利影响，避免了由于高温所造成的不饱和双键的氧化聚合或分解，并且保留了紫苏籽中的其他脂溶性生物活性成分，在一定程度上提高了紫苏油的稳定性[12]。由此可以推断，热榨对紫苏油的酸价影响较大，降低了紫苏油的品质。

2.2 紫苏油甘油三酸酯中脂肪酸组成及含量的测定

2.2.1 标准工作曲线与检测限

表1给出了紫苏油甘油三酸酯分子中所含的亚麻酸、亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸5 种脂肪酸的标准曲线。将最小质量浓度的标准混合溶液逐级稀释，依次进样10 μL，以信噪比3 倍时对应的每个标准脂肪酸的质量浓度为最低检测限。从表1可以看出，所提出的方法线性范围均较宽，在所拟定的质量浓度范围内，高级脂肪酸标准曲线的相关性良好，且紫苏油中所含全部5 种脂肪酸的最低检 测限均在0.12 μg/mL以下。

注：Y为峰面积；X为标准溶液质量浓度/（mg/L）。

2.2.2 方法回收率

取相同的样品2 份，其中一份作为基准，另1 份分别加入一定量的亚麻酸、亚油酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸标准溶液，采用方法1.3.2.3节进样分析，计算加标回收率，结果见表2。由表2可见，紫苏油中所含全部5 种高级脂肪酸的回收率为99.70%～101.11%，相对标准偏差（RSD）介于0.44%～3.66%之间，说明该所提出的方法回收率较高，精密度好。

表 2 加标回收率实验结果Table 2 The recoveries of spiked standards

2.2.3 冷、热榨紫苏油甘油三酸酯中脂肪酸含 量

分别对冷、热榨紫苏油甘油三酸酯水解后进行了HPLC-ELSD分析，定性及定量地测定了紫苏油样品中的全部脂肪酸即亚麻酸、亚油酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸。冷、热榨紫苏油样品及混合标准品的色谱分离结果如图1所示。从图1可以看出，紫苏油中存在的脂肪酸在30 min内都得到了有效的分离，采用外标法定量分析的结果见表3。测定结果表明， 冷、热榨工艺所制得的紫苏油中脂肪酸组成一致，但脂肪酸含量有一定的差异。冷、热榨紫苏油均以亚麻酸含量最高（冷榨58.96%，热榨53.14%），其次为亚油酸和油酸。冷榨紫苏油中亚麻酸和亚油酸含量显著高于热榨紫苏油，棕榈酸和油酸比热榨紫苏油略低，而硬脂酸含量二者几乎相同。热榨紫苏油中5 种高级脂肪酸的含量为87.89%，而冷榨紫苏油中其含量已达到95.09%。但冷、热榨紫苏油中不饱和脂肪酸含量有很大差异，热榨油中不饱和脂肪酸含量81.83%，冷榨油高达89.21%。冷榨紫苏油中不饱和脂肪酸的含量显著高于热榨紫苏油，这是因为油脂在热榨过程中经过高温等过程，使得甘油三酸酯的不饱和脂肪酸由于发生热聚合和热分解等反应使其含量降低[13]。众所周知，亚麻酸、亚油酸和油酸是人体所必需的不饱和脂肪酸[14-18]，具有降低胆固醇、调节血脂、预防心脑血管疾病等作用，亚麻酸对视网膜还具有较高营养生理作用[19]。因此，冷、热榨紫苏油均为优良的保健食用油，尤其是冷榨的紫苏油，具有重要的营养保健作用和巨大的开发价值。

图 1 热榨紫苏油（A）、冷榨紫苏油（B）和5种脂肪酸混合标样（C）的HPLC色谱图。Fig.1 HPLC chromatograms of hot-pressed perilla oil (A),cold-pressed perilla oil (B), and mixed standards of five fatty acids(C)

n=5）=5 Table 3 Fatty acid composition and contents of triglycerides in表 3 紫苏油中甘油三酸酯的脂肪酸组分及其含量（Table 3 Fatty acid composition and contents of triglycerides in perilla oils ( ls (n = 5) = 5)%样品 亚麻酸 亚油酸 棕榈酸 油酸 硬脂酸热榨紫苏油 53.14±0.37 12.06±0.34 4.11±0.23 16.63±0.22 1.95±0.23冷榨紫苏油 58.96±0.49 14.71±0.33 3.96±0.21 15.54±0.28 1.92±0.25

3 结 论

冷榨紫苏油的酸价显著低于热榨紫苏油，即游离脂肪酸较少，最大限度地保留了紫苏原有的成分，油的新鲜度较高，品质较好。采用HPLC-ELSD和梯度洗脱的方式使紫苏油甘油三酸酯水解得到的亚麻酸、亚油酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸得到了有效地分离，冷榨紫苏油甘油三酸酯水解得到的脂肪酸总量达95.09%，而热榨油为87.89%。亚麻酸是对紫苏油功能特性贡献最大的不饱和脂肪酸[20]，冷榨紫苏油甘油三酸酯中亚麻酸含量高达58.96%，显著高于热榨油甘油三酸酯中亚麻酸的含量53.14%。冷热榨紫苏油甘油三酸酯中不饱和脂肪酸含量也有很大差异，冷榨油甘油三酸酯中不饱和脂肪酸含量高达89.21%，而热榨油甘油三酸酯中不饱和脂肪酸含量为81.83%。冷榨紫苏油的品质远远高于热榨紫苏油。随着国内消费市场对冷榨油脂产品的认知和对冷榨油脂产品的及副产品的深度开发[2,21-25]，冷榨紫苏油将比热榨紫苏油在紫苏油深加工领域具有更广泛的应用前景。

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