辣椒籽中脂肪酸和微量元素的测定*

张朝阳 丁保平 王铖博 王珊珊 姚 健 张 继**

（1 西北师范大学生命科学学院 甘肃兰州 730070 2 甘肃特色植物有效成分制品工程技术研究中心 甘肃兰州 730070）

辣椒（Capsicum annuumL.），茄科，属一年生或多年生草本植物。其可食部位为果实，由果肉和辣椒籽组成。因其味辛香，性温热，有刺激性，可作为蔬菜或加工调味品［1-2］。辣椒中富含蛋白质、维生素、矿物质、辣椒碱、脂肪酸、辣椒红素等有益于人体健康的化合物，具有很高的营养价值和保健功能，是一种药食同源的蔬菜。辣椒的深加工主要集中在辣椒果肉，例如辣椒碱、辣椒红色素和辣椒精等的研究，辣椒籽是辣椒加工过程中的主要副产物，占辣椒果实干重的30%~60%［3-4］，在加工过程中其价值没有很好地开发和利用，造成资源浪费和环境污染。所以，对辣椒中脂肪酸及其微量元素的测定和分析具有很大意义，本文着重关注辣椒籽部分，实验通过对辣椒籽的脂肪酸成分及微量元素测定分析，初步研究其营养价值，为辣椒籽高值化的综合利用提供基础数据。

1 实验部分

1.1 材料与仪器 供试材料为新疆和硕所产的甜椒。

试剂与仪器：高氯酸、硝酸（优级纯）；Fe、Mn、Ca、Cu、Zn、Mg 标准储备液（1 000 mg/L，国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院）；测定与分析用水均为超纯水；石油醚、氢氧化钾、甲醇、无水硫酸钠（均为分析纯）、正己烷（色谱纯）。

电子分析天平（北京赛多利斯天平有限公司）、Fe、Mn、Ca、Cu、Zn、Mg 空心阴极灯（北京曙光明电子光源仪器有限公司）、AANALYST 700 型原子吸收分光光度计（美国PE 公司）；气相色谱质谱联用仪（美国Thermo 公司）、RE-52A 型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）、SHB-B95 型循环水式真空泵（郑州长城科工贸易有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 脂肪酸的测定

1）脂肪酸的提取。称取适量过60 目筛辣椒籽粉，分别放入滤纸筒中，再装入索氏提取器中，各加入适量的石油醚（30～60℃）于圆底烧瓶，用索氏提取器回流萃取直至提取器中的溶剂无油渍，提取液减压旋蒸后即得辣椒籽油。

2）脂肪酸的甲脂化。根据国标GB/T 17376-2008中的酯交换法。

3）脂肪酸的GC-MS 分析。GC 条件：RTX-5石英毛细管柱（30 mm×0.25 mm×0.25 μm）；载气为He，流速1 mL/min；升温程序：初始温度50℃，以10℃/min 升至100 ℃，保持1 min，再以4℃/min升至250℃，保持1 min；进样量1 μL；进样模式：分流进样；分流比：50∶1。MS 条件：离子源温度250℃，接口温度250℃；质量扫描范围（m/z）：50～650 amu。

1.2.2 微量元素的测定 辣椒中各微量元素含量的测定参照Mohan 等［5］的方法，略有改动。干辣椒皮与辣椒籽粉成粉末状，用于分析。分别称取各样品约0.50 g 置于微波消解罐（装有8 mL 浓硝酸和2 mL 的H2O2）中消解2.5 h，冷却后取出消解罐，并将的样品转移至坩埚中，继续高温加热达到挥酸效果，直至残余液为1 mL 左右，残余部分用0.50 mol/L HNO3溶解并定容至50 mL，摇匀待测。用原子吸收分光光度计（AANALYST 700）按表1的仪器工作条件测定各元素的标准溶液跟样品溶液。若测得样品溶液的值超过标准曲线，则需将样品溶液稀释后测定。每一样品设3 个平行，同时做空白对照。

表1 火焰原子吸收光谱的测定条件

2 结果与分析

2.1 辣椒籽脂肪酸GC-MS 分析 按上述脂肪酸的测定方法进行实验，由化学站给出的辣椒籽脂肪酸气相色谱图如图1所示，并按峰面积归一化法并通过数据库处理，求出脂肪酸成分的百分含量列于表2。

表2 辣椒籽脂肪酸的组成及其相对含量

从表2可以看出辣椒籽脂肪酸提取物中检测出6 种脂肪酸，分别为12-甲基-十三烷酸（0.93%）、软脂酸（13.01%）、硬脂酸（2.71%）、油酸（18.66%）、亚油酸（43.80%）、亚麻酸（10.42%）。不饱和脂肪酸主要为亚油酸、油酸、亚麻酸，不饱和脂肪酸的比例高于80%，亚油酸作为人体的必需脂肪酸，占辣椒籽总脂肪酸比例最高。

2.2 辣椒籽中微量元素的分析

2.2.1 标准工作曲线的绘制 配制一系列不同浓度的Zn、Cu、Fe、Ca、Fe、Mn 标准溶液，按表1工作最佳条件进行测定并绘制标准工作曲线，结果见表3。

表3 标准工作曲线线性范围及相关系数

2.2.2 样品测定的结果 按上述微量元素的测定方法，测得辣椒皮及辣椒籽中各元素含量测定结果见表4。

表4 辣椒皮及辣椒籽中各元素含量测定结果（mg/kg）

由表4可知，甜椒籽中含有丰富的人体所必需的Mg、Ca、Fe、Zn、Mn 这5 种微量元素。其中Ca 含量最高，为266.57 mg/kg；其余依次为，Fe 含量元素为80.85 mg/kg；Zn 含量为32.42 mg/kg；Cu 含量为16.97 mg/kg；Mn 含量为17.45 mg/kg。其中Mg、Ca、Fe 的含量较高，Zn、Mn 的含量偏低。而辣椒皮Ca含量为234.47 mg/kg；Fe 含量元素为60.28 mg/kg；Zn 含量为27.33 mg/kg；Cu 含量为10.52 mg/kg；Mn含量为9.77 mg/kg。同一种元素在辣椒籽跟辣椒皮中的含量各不相同，且辣椒籽中各微量元素的含量均高于辣椒皮中各微量元素的含量。

3 讨论

本研究对甜椒籽脂肪酸测定后发现，不饱和脂肪酸中主要为亚油酸（C18∶1）、油酸（C18∶1）和亚麻酸（C18∶2），其中亚油酸平均含量最高（43.80%）、油酸（18.66%）次之、亚麻酸（10.42%）最低，其中不饱和脂肪酸含量可达80%以上。研究表明［6－7］，辣椒籽中主要的脂肪酸组分为亚油酸、 亚麻酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸，其中亚油酸的含量最高，不饱和脂肪酸占整个辣椒籽脂肪酸含量的比例高达80%以上。于彩云［8］对19 个辣椒品种辣椒籽脂肪酸测定后发现，不饱和脂肪酸中主要为亚油酸（C18∶2）、油酸（C18∶1）和亚麻酸（C18∶3），其中亚油酸平均含量最高（74.09%）。这些都与本研究所得结果一致，由此可看出，辣椒籽中的脂肪酸主要组成成分为亚油酸。亚油酸、亚麻酸、油酸等均是人体不能直接合成，必需由食物中获取，但这些必需脂肪酸对于维持身体健康具有重要作用。辣椒籽中油酸和亚油酸在人体代谢调控方面起着十分重要的作用，对调节血液中的类脂物质、抗血栓、减少胆固醇等有显著效果，还可预防和治疗高血压、糖尿病等疾病［9］。

由实验可知，甜椒中辣椒籽各微量中的含量均 高 于 辣 椒 皮。辣 椒 籽 中Zn、Cu、Ca、Fe、Mn 元素含量为32.42 mg/kg，16.97 mg/kg，266.57 mg/kg，80.85 mg/kg，17.45 mg/kg。席改卿等［10］对市售红尖椒中的微量元素进行测定分析，得出7 种微量元素的含量依次为Mg、Na、Fe、Ca、Cu、Mn、Zn，且辣椒籽与辣椒皮中的含量也不尽相同。王香爱等［11］对重庆辣椒中的微量元素进行测定分析，得出重庆辣椒中含有丰富的人体所必需的微量元素。其中Mg、Ca、Fe 的含量较高。Zn、Mn 的含量偏低。王宝森等［12］对云南石屏那刀辣与小米辣矿质元素含量进行分析，得出2 种都辣椒中含有丰富的矿质元素，所测7 种元素含量由高到低为：Mg＞Ca＞Fe＞Zn＞Cu＞Ni＞Co，同一地域辣椒的矿质元素含量往往相近，辣椒品质存在明显的地域分布特征。李慕春等［13］对新疆6 种辣椒籽的矿质元素进行研究，得出辣椒籽中富含多种矿质元素，其中Ca、Fe、Mn 丰富，Zn、Cu 含量相对较少。由此可以看出，辣椒中富含Mg、Ca、Fe 等元素。以往对辣椒中微量元素的文献资料很少关注辣椒籽部分，重点多集中在辣椒皮的研究。本文对甜椒皮及甜椒籽中的Zn、Cu、Ca、Fe、Mn 5 种微量元素含量进行测定与比较分析，虽然微量元素在人体内的含量微乎其微，但是它们参与人体正常的新陈代谢、健康与发育，对人体的正常生命活动起着不可忽视的作用，是保持人体的健康所必不可少的。人体内微量元素缺乏或过多时，都将导致人体生理机能的失调，甚至引起疾病［14］。与本文研究相关的Zn、Cu、Ca、Fe、Mn 等元素在人体内起着非常重 要的生理功能。Zn 缺乏，对生长发育的儿童影响最为突出，Cu 缺乏可导致不同程度的贫血、 血管张力减退、精神性运动障碍、骨质疏松等［15］。Ca 是构成人体骨骼和牙齿的必要结构物质，在肌肉收缩和激素释放中起着重要的作用。缺Fe 主要会引起缺Fe 性贫血相关症状［16］。Mn 缺 乏将导致 胰岛 素合成和分泌的降低，影响糖代谢等［17］。

通过以上实验对辣椒籽微量元素的测定，可以看出辣椒籽中含有丰富的人体所必需的微量元素Cu、Ca、Fe、Zn、Mn，辣椒籽具有很高的药用价值以及营养价值，可深加工做成保健品；通过对辣椒籽中的脂肪酸的种类和相对含量进行分析，表明辣椒籽中含有多种人体必需的脂肪酸，这可为辣椒籽的进一步开发利用提供依据。