油菜作為我國第一大植物油來源,年均種植面 積和總產量均處世界前位。隨著植物油人均攝入量 的增加,油菜籽生產和加工的重要性亦隨之增 加。從生產角度,過早收獲會使青籽在機收時易被 軋碎或裹在角殼內; 過晚收獲則會造成角果干枯,落 籽嚴重。因此,一般要求在機械化收獲前,采用化學 催熟技術,以降低成熟前角果和秸稈的含水量,促進 角果和籽粒成熟一致,從而降低機械化收獲的損失, 提高油菜籽產量與品質。化學催熟是目前油菜 生產發展的重要手段,指向作物或果蔬噴施化學催 熟劑,從而影響植物內源激素的合成、運輸、代謝、與 受體的結合以及此后的信號轉導過程而加快植物生 長發育的過程。
油菜籽,陽光 2009; 正己烷、無水乙醇、甲醇、無 水乙醚、三氯甲烷為分析純,國藥集團化學試劑有限 公司; 異丙醇、乙酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉為分析純, 西隴科學股份有限公司; 異丙醇、正己烷為色譜純, 德國 Merck 公司; 1,1 - 二苯基 - 2 - 三硝基苯肼 ( DPPH) ,日本和光純藥工業株式會社; 福林酚、六水合三氯化鐵、TPTZ、Trolox、5α - 膽甾醇、生育酚標 品、植物甾醇標品,美國 Sigma - Aldrich 公司。
密閉式微波消解儀( 最大功率 4 800 W,頻率 2 450 MHz,美國 CEM 公司) ,CA59G 低溫壓榨機 ( 德國 Komet 公司) ,Avanti J - 26 XP 型落地式離心 機( 美國 Beckman 公司) ,電熱恒溫水浴鍋( 上海精宏有限公司) ,BS - 11 水浴搖床( 韓國 JeioTech 公 司) ,多管旋渦混合儀( 湖北詹氏科工貿有限公司) , 6890N 氣相色譜儀( 美國 Agilent 公司) ,7890A 氣相 色譜儀( 美國 Agilent 公司) ,LC - 6AD 高效液相色 譜儀( 日本 shimadzu 公司) ,DU800 紫外 - 可見分光 光度計( 德國 Beckman Coulter 公司) ,ACQUITY 超 高效液相色譜儀( 美國 Waters 公司) ,743 氧化穩定 性測定儀( 瑞士 Metrohm 公司) 。
分別稱取未催熟及適當催熟的油菜籽 50 g,平 鋪于直徑為 9 cm 的玻璃平皿中。設定微波爐頻率 2 450 MHz、微波功率 800 W,對油菜籽微波處理 7 min 后,取出樣品自然冷卻至室溫。隨后投入低 溫壓榨機內進行壓榨,收集菜籽油,于 8 000 r/min 下離心 15 min,清油封存于 4 ℃ 冰箱備用。同時將 未經微波預處理的油菜籽直接低溫壓榨制備菜 籽油。
酸價按 GB 5009. 229—2016 的指示劑滴定法執 行; 過氧化值按 GB 5009. 227—2016 的硫代硫酸鈉滴 定法執行; 維生素 E 含量測定參考 AOCS Official Method Ce 8 - 89; 脂肪酸組成的測定參考 GB 5009. 168—2016; 總酚和 canolol 含量測定參考文獻; DPPH 自由基清除能力、鐵離子還原能力( FRAP) 評 價參考文獻; 氧化誘導期( IP) 測定參考文獻 。 植物甾醇的測定: 在 50 mL 離心管中稱取 0. 2 g ( 保留小數點后 4 位) 菜籽油樣,加入 0. 5 mL 5α - 膽甾醇溶液( 0. 5 mg /mL) ,置于超聲水浴中處理 5 min。隨后加入 10 mL 2 mol /L KOH - 乙醇溶液, 密封后在 60 ℃水浴搖床中反應 60 min,轉速控制在 100 r/min。取出冷卻后,加入 4 mL 水和 10 mL 正己烷,在混合振蕩器上萃取 2 min,以 5 000 r/min 離 心 5 min,收集上層清液。繼續上述操作 2 次,合并 3 次提取液,加入 4. 5 g 無水硫酸鈉。吸取 15 mL 提 取液轉移到玻璃管中,氮吹以蒸發溶劑。加入 100 μL BSTFA + TMCS,在 105 ℃ 烘箱中加熱反應 15 min,取出冷卻至室溫后,加入 1 mL 正己烷進入氣相 色譜儀進行分析。GC 測試條件: DB - 5HT 色譜柱 ( 30 mm × 0. 22 mm,填料粒度 0. 1 μm) ; 檢測器溫度 為 320 ℃ ; 載氣為氮氣,流速 2 mL /min; 分流比為 25∶ 1; 程序升溫條件為 60 ℃ 保持 1 min,40 ℃ /min 升溫至 310 ℃,保持 10 min; 進樣量 1 μL。以 GC 條 件下分別獲得的單一甾醇組分的相對保留時間定 性,采用內標法計算各類植物甾醇含量。 1. 2. 3 統計分析 采用 SPSS18. 0 進行顯著性分析,有關數據重復 3 次; 所有顯著性分析均在 P = 0. 05 水平進行。
由表 1 可知,所有菜籽油樣品的酸價( KOH) 和 過氧化值分別在 0. 42 ~ 0. 99 mg /g 與 0. 84 ~ 1. 15 mmol /kg 之間,符合 GB /T 1536—2004 對三級菜籽 油酸價和過氧化值的標準要求。其中催熟油菜籽 低溫壓榨油的酸價和過氧化值均最低,這可能是 大多數游離脂肪酸與其他物質發生反應,使其含 量水平較低引起的。微波會產生高溫,加速油脂 中氧化基質的氧化,造成菜籽油酸價、過氧化值明 顯增加( P < 0. 05) 。
由表 2 可知,催熟雖然不會改變菜籽油的脂肪 酸組成,但在含量上存在較大差異( P < 0. 05) 。而 微波預處理則對脂肪酸組成及含量整體未產生顯著 影響( P > 0. 05) ,油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸也較 為穩定。Oomah 等對大麻籽進行不同程度的微波預處理,發現其脂肪酸組成無變化。吳雨等也 利用此手段加工米糠,結果表明米糠油脂肪酸組成 不受微波預處理的影響。
將化學催熟與微波預處理技術相結合,在低溫 環境下壓榨油菜籽,通過分析菜籽油酸價、過氧化 值、主要生物活性成分含量及抗氧化性等一系列相 關指標,在生產和加工兩個方面系統闡述催熟與微 波處理對油脂品質的影響。研究表明,噴灑催熟劑 對菜籽油的脂肪酸組成無影響,但會造成菜籽油中 VE及植物甾醇含量降低,同時使菜籽多酚含量增 加,抗氧化性更強。微波預處理能明顯改善催熟及 未催熟油菜籽的油脂品質,相比于原料,微波后菜籽 油的 VE和植物甾醇含量分別增加了 9. 34 ~ 20. 04 mg /kg 和 51. 26 ~ 350. 76 mg /kg,總酚含量提高了 7. 3 ~ 10. 1 倍,canolol 含量范圍在 269. 15 ~ 513. 19 μg /g 之間,而菜籽油的 DPPH 自由基清除率、FRAP 值、IP 分別為未微波的 14. 6 ~ 15. 2 倍、13. 0 ~ 16. 3 倍、1. 3 ~ 1. 8 倍。綜上所述,催熟處理能適當提高 菜籽油品質,而微波技術在改善油脂品質方面效果 更為突出。