陕西靖边油莎豆主要成分分析

陕西靖边油莎豆主要成分分析
闫军;杜静;李聪;陈邦;申烨华
【摘要】对陕西靖边引种油莎豆的一般成分(水分、灰分、淀粉、粗蛋白质、粗脂肪、还原糖、非还原糖和不溶性膳食纤维)、脂肪酸、氨基酸和矿质元素组成及含量进行分析,并对其营养价值进行评价.结果表明:陕西靖边油莎豆富含淀粉、非还原糖和粗脂肪,约占78％;油莎豆油含有12种脂肪酸,不饱和脂肪酸含量为84.16％,其中油酸含量高迭74.20％,可作为生产油酸的原料;油莎豆蛋白氨基酸种类齐全,含量丰富;其矿质元素含量大小依次为Na＞ Mg＞K＞Ca＞P＞Fe＞Zn＞Mn＞Cu.因此,陕西靖边油莎豆可以作为提取淀粉、糖和油脂的优良作物,具有广泛的发展前景和经济效益,适宜在陕北毛乌素沙漠地区推广种植.
【期刊名称】《中国油脂》
【年(卷),期】2016(041)003
【总页数】4页(P85-88)
【关键词】油莎豆;一般成分;脂肪酸;氨基酸;矿质元素
【作者】闫军;杜静;李聪;陈邦;申烨华
【作者单位】西北大学化学与材料科学学院,合成与天然功能分子化学教育部重点实验室,国家林业局长柄扁桃工程技术研究中心,榆林市沙漠植物资源重点实验室,陕西省醇醚及生物质能源工程研究中心,西安 710069;西北大学化学与材料科学学院,合成与天然功能分子化学教育部重点实验室,国家林业局长柄扁桃工程技术研究中心,榆林市沙漠植物资源重点实验室,陕西省醇醚及生物质能源工程研究中心,西安710069;西北大学化学与材料科学学院,合成与天然功能分子化学教育部重点实验
室,国家林业局长柄扁桃工程技术研究中心,榆林市沙漠植物资源重点实验室,陕西省醇醚及生物质能源工程研究中心,西安 710069;西北大学化学与材料科学学院,合成与天然功能分子化学教育部重点实验室,国家林业局长柄扁桃工程技术研究中心,榆林市沙漠植物资源重点实验室,陕西省醇醚及生物质能源工程研究中心,西安710069;西北大学化学与材料科学学院,合成与天然功能分子化学教育部重点实验室,国家林业局长柄扁桃工程技术研究中心,榆林市沙漠植物资源重点实验室,陕西省醇醚及生物质能源工程研究中心,西安 710069
【正文语种】中文
【中图分类】TS222;TQ646
检测分析
油莎豆又名油莎草(Cyperus esculentus)，原产于非洲地中海沿岸，是一种优质、高产且综合利用前景广阔的经济作物。

在西班牙、法国等国家，油莎豆已有多年的开发利用历史，不但被开发为植物油、饮料等，也被用作生物质能源生产生物柴油等燃料[1]。

近年来，油莎豆逐渐受到国内相关行业的重视，新疆、湖北等地都在发展油莎豆产业[2]。

油莎豆适宜在沙地种植，地上茎叶可作为优良牧草；种子产量高，最高可达14 925 kg/hm2，优于大豆等豆科植物[3]；出油率因品种不同，可达10%～36%[1]，高于大豆13%～15%[3]的出油率。

陕西靖边沙性土壤满足油莎豆的生长条件，试种已经获得成功，产量达到11 940 kg/hm2。

本文对陕西靖边产油莎豆的一般成分、脂肪酸、氨基酸和矿质元素组成及含量进行系统分析，评价陕西靖边引种油莎豆的营养成分，为其在毛乌素沙漠地区的推广种植和产品开发提供基础依据。

1.1 实验材料
1.1.1 原料与试剂
油莎豆，产于陕西省靖边县。

实验前，用自来水清洗除去油莎豆样品表面的泥沙等杂质，并用超纯水冲洗3次，常温下晾干，置于样品袋中备用。

氢氧化钠、异辛烷、浓硫酸、无水硫酸钠等均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备
S433D型全自动氨基酸分析仪，AFS9130原子荧光光度计，
HP6890N/HP5973GC-MS气质联用仪，JY-ULTIMA型电感耦合等离子体-原子发射光谱等。

1.2 实验方法
1.2.1 一般成分含量测定
水分、灰分、淀粉、粗蛋白质、粗脂肪、还原糖、非还原糖及不溶性膳食纤维的测定分别参照GB/T 5497—1985、GB/T 5505—2008、GB/T 5514—2008、GB/T 14489.2—2008、GB/T 5512—2008、 GB/T 5513—2008、 GB/T 9822—2008。

1.2.2 氨基酸组成及含量测定
参照GB/T 5009.124—2003，采用茚三酮比色法测定氨基酸组成及含量。

1.2.3 矿质元素含量测定
参照文献[4]，采用原子吸收法测定K、Mg、Ca、Fe、Na、Zn、Mn、Cu、Pb、Sn、Cd、Hg、As元素含量；参照GB/T 5009.87—2003，采用钒钼黄比色法测定P元素的含量。

1.2.4 油莎豆油制备
采用冷榨法，油莎豆在15℃、60 MPa下压榨出油，过滤后在4℃冰箱封口保存待用。

1.2.5 脂肪酸组成及含量测定
参照文献[5]，采用GC-MS测定油莎豆油的脂肪酸组成及含量。

2.1 一般成分含量分析
对陕西靖边油莎豆的一般成分含量进行分析，并与其他产地油莎豆的一般成分进行比较，结果见表1。

由表1可知，陕西靖边油莎豆富含淀粉、非还原糖以及粗脂肪，三者占油莎豆总质量的78.15%。

淀粉具有稳定性高、易糊化、黏度高等特点，在各种食品加工中都有广泛应用。

陕西靖边油莎豆淀粉含量高达 46.00%，高于其他产地油莎豆淀粉含量[2，6-7]，且远高于马铃薯的淀粉含量(17.31%～18.21%)[8]。

陕西靖边油莎豆的高淀粉含量可能与毛乌素沙漠地区的栽培环境、土壤特性、气候等因素有关，说明陕西靖边是适宜油莎豆种植的地区。

总糖是指还原糖与非还原糖的总量，是人体不可缺少的营养物质之一。

陕西靖边油莎豆中还原糖的含量小于0.01%，非还原糖含量为16.85%。

非还原糖中蔗糖可以作为食品中有营养的甜味剂，具有吸水性和保水性，利于延长食品的货架期。

陕西靖边油莎豆中粗脂肪含量为 15.30%，可加工为油莎豆食用油。

淀粉、总糖及总脂肪是植物产品开发中最容易获取，也是市场需求量最大的成分，利用其开发相应产品能产生明显的经济效益。

2.2 脂肪酸组成及含量分析
脂肪酸组成和含量是评价油料作物的重要指标，而不饱和脂肪酸含量决定了此油料作物能否适宜开发为食用油。

对陕西靖边油莎豆油中脂肪酸组成及含量进行分析，并与不同产地的油莎豆油脂肪酸进行比较，结果见表2。

由表2可知，陕西靖边油莎豆油检出12种脂肪酸，其中油酸含量74.20%，高于其他产地油莎豆油，属于高油酸含量植物，高油酸油具有更好的氧化稳定性和更高的营养价值。

油酸可以帮助降低低密度脂蛋白胆固醇，并且易于被人体吸收，不易氧化沉积在心血管壁上，因而可以有效地防止心血管疾病、癌症、糖尿病的发生；亚油酸含量9.27%，低于其他产地的油莎豆油。

亚油酸作为某些生理调整物质(如前列腺素)的前体物质，使胆固醇酯化，降低血清和肝脏中的胆固醇水平[9]。

表2 不同产地油莎豆油脂肪酸组成及含量
油莎豆食用油价格为30元/500 mL，比大豆油(5～8元/500 mL)高4～6倍。

油
莎豆油除了可以作为食用油原料外，也可以作为油酸原料。

药用级油酸价格为
168元/500 mL，纯度85%和99%油酸价格分别为128元/500 mL和3 480元
/500 mL。

考虑提取成本，将油莎豆油作为油酸原料，能带来更大的经济效益。

油酸行业市场需求情况良好，与油酸行业相关的橡胶、塑料、表面活性剂等行业均在加快产业结构调整和发展方式的转变，市场需求态势向好，油酸行业发展迅速。

陕西靖边油莎豆油中饱和脂肪酸占15.77%，与河北油莎豆油相近，但低于新疆油莎豆油和某产地的油莎豆油。

陕西靖边油莎豆油和河北油莎豆油不饱和脂肪酸含量与饱和脂肪酸的含量之比高于新疆油莎豆油和某产地油莎豆油的。

陕西靖边油莎豆油不同脂肪酸含量比例合理，营养价值高，可以开发为高品质食用油。

2.3 氨基酸组成及含量分析
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，油莎豆中氨基酸的组成和含量可以作为评价其营养价值的重要指标。

对陕西靖边油莎豆中氨基酸的组成及含量进行分析，并与新疆油莎豆氨基酸进行比较，结果见表3。

由表3可知，陕西靖边油莎豆富含18种氨基酸，总氨基酸含量29.13%，其中必
需氨基酸占总氨基酸的36.94%，非必需氨基酸占63.06%。

非必需氨基酸含量前
5位的分别为精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸，这5种鲜味氨基酸含量占氨基酸总量的51.84%，尤其是精氨酸和谷氨酸，含量分别占氨基酸总量的15.79%和14.42%，而新疆油莎豆5种鲜味氨基酸含量占氨基酸总量的42.87%，其中精氨酸和谷氨酸的含量分别占氨基酸总量的 7.40%和13.23%，均低于陕西靖边油莎豆。

精氨酸有促进胰岛素生成与分泌的作用，对伤口复原、提高免疫功能有重要疗效；谷氨酸具有较强的鲜味口感，被人体吸收后，易与血氨形成谷酰氨解除代谢过程中氨的毒害作用，预防和治疗肝昏迷。

因此，油莎豆可作为一种营养剂补
充人体所需蛋白质，也可用于开发风味食品或作为食品天然鲜味添加剂。

氨基酸评分与蛋白质的营养价值相关，氨基酸评分越高，蛋白质营养价值越大。

按照文献[10]计算陕西靖边油莎豆蛋白氨基酸评分，并与其他蛋白进行比较，结果见表4。

由表4可知，陕西靖边油莎豆蛋白的氨基酸评分为65.72，低于新疆油莎豆蛋白氨基酸评分，远高于大豆蛋白的氨基酸评分，故陕西靖边油莎豆蛋白的氨基酸组成及营养要优于大豆蛋白，但低于马铃薯蛋白和鸡蛋蛋白。

综合分析得出，陕西靖边油莎豆蛋白营养价值很高，可作为优良蛋白质的来源。

2.4 矿质元素含量分析
矿质元素是植物生长的必需元素，也是维持人体生理功能所必需的，对新陈代谢起着重要作用。

不同产地油莎豆中矿质元素含量见表5。

由表5可知，4个产地的油莎豆中都富含人体所必需的矿质元素，但各元素的含量不同。

陕西靖边油莎豆矿质元素含量大小依次为：
Na>Mg>K>Ca>P>Fe>Zn>Mn>Cu；河南油莎豆：
Mg>K>Na>Ca>Fe>Zn>Cu>Mn；内蒙古油莎豆：
K>Mg>Na>Ca>Fe>Zn>Cu>Mn；新疆油莎豆：
Na>K>Mg>Ca>Fe>Zn>Cu>Mn[11]。

不同产地同一元素Na：新疆>陕西靖边>河南>内蒙古；Mg：内蒙古>新疆>陕西靖边>河南；K：内蒙古>新疆>河南>陕西靖边；Ca：新疆>内蒙古>河南>陕西靖边；陕西靖边油莎豆Fe、Zn、Cu含量略低于其他3个产地，而Mn含量高于其他产地；其中，唯有陕西靖边油莎豆中
含有P元素，P是构成人体成分之一，且参与生命活动中非常重要的代谢过程，是机体中重要元素之一。

由表5还可以看出，陕西靖边油莎豆中有害元素Pb、Sn
的含量分别为0.14 mg/kg、小于0.01 mg/kg，符合NY 5230—2005中无公害的相关指标。

未检出对人体健康有害的元素Cd、Hg、As。

可见陕西靖边油莎豆
有益矿质元素含量高，且不含Cd、Hg、As有害元素，属于优良经济作物。

陕西靖边油莎豆富含淀粉，含量达46.00%，非还原糖和粗脂肪含量较丰富，分别为16.85%和 15.30%，淀粉和糖可以作为食品加工原料应用于各行业；陕西靖边油莎豆油不饱和脂肪酸含量为84.16%，不同脂肪酸含量比例合理，营养价值高，可以开发为高品质食用油，且油酸含量高达 74.20%，可作为生产油酸的原料，提高其经济利用价值；氨基酸种类齐全，含量丰富，氨基酸评分为65.72, 营养价值优于大豆蛋白，可以作为优良蛋白质的原料；油莎豆中含有对人体有益的9种矿质元素，含量大小依次为Na>Mg>K>Ca>P>Fe>Zn>Mn>Cu，Pb、Sn的含量符合NY 5230—2005中无公害的相关指标，且不含Cd、Hg、As有害元素。

因此，陕西靖边油莎豆可以作为提取淀粉、糖和油脂的油粮兼用型优良作物，在为当地民众带来经济效益的同时激发当地农民对毛乌素沙漠的养护积极性，改善沙漠生态环境。

但从环境污染角度来看，油莎豆属地下种子，收获与种植期易产生扬沙，因此必须采用适宜的生产工具，以减少其对环境的污染。

【相关文献】
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