李 徐 徐小光 刘睿杰 金青哲 王兴国

(食品科学与技术国家重点实验室；江南大学食品学院，无锡 214122)

9种市售稻米油极性物质含量的测定及组成分析

李 徐 徐小光 刘睿杰 金青哲 王兴国

(食品科学与技术国家重点实验室；江南大学食品学院，无锡 214122)

基于快速柱层析-高效体积排阻色谱方法，分析市售9种稻米油中极性物主要组分构成比例，与5种植物油极性物构成进行对比，并深入探讨谷维素和植物甾醇在分析条件下的分布。结果表明：稻米油相比常见植物油初始极性组分含量偏高，与棕榈油接近，达6.3%～16.4%，极多的甘油二酯类(DG)水解产物，是造成稻米油极性组分含量偏高的主要原因。在分析条件下，谷维素归于极性组分中的DG类，植物甾醇在极性和非极性组分中皆有，甾醇存在形式的不同造成分布差异，游离甾醇归于极性组分中的游离脂肪酸类(FFA)。

稻米油 极性组分 谷维素 植物甾醇

稻米油被誉为“营养保健油”，其脂肪酸组成符合国际卫生组织认定的黄金比例(油酸∶亚油酸=1∶1)[1]，其脂肪伴随物含量丰富，包括谷维素、植物甾醇、生育酚和角鲨烯等，具有良好的生理功能和较高的生物安全性[2]。合理的脂肪酸组成和丰富的脂肪伴随物是稻米油良好稳定性能的重要保证。近年来，稻米油在煎炸领域的应用逐渐广泛。

极性物质(PolarCompounds，PCs)，ISO定义为特定柱层析条件下的分离成分，包括未使用的油脂中存有的游离脂肪酸等极性物质，以及煎炸过程中的食用油发生氧化、水解、热质变等劣变而产生的极性大于正常甘油三酯的物质总称[3]。GB7120—2009规定，煎炸油中极性组分含量不得高于27%[4]。如表1所示，对已报道的未煎炸稻米油极性组分含量进行统计，相比于大豆油、棉籽油、菜籽油和花生油，稻米油的初始极性组分含量偏高，与棕榈油相接近，含量高是否意味着品质不佳，鲜有相关文献对此进行阐释。

表1 7种植物油初始极性组分含量调查(m/m, %)

注：基于GB/T 5009.202—2003或AOCS Cd20-91柱层析方法。

本研究基于快速柱层析-体积排阻色谱，对市售9种稻米油中极性物主要组分构成比例进行研究，以探究其初始含量偏高的原因。进一步，稻米油中定量添加谷维素和植物甾醇，分析2种主要营养元素在分析条件下的分布，以探究其对稻米油极性物构成比例的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

四氢呋喃(色谱纯)，乙醚、丙酮、石油醚(30～60 ℃沸程)、无水乙醇和三氯甲烷均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；(3β)-胆甾-5-烯-3-醇，BSTFA∶TMCS(99∶1)硅烷化试剂：Sigma公司。

9种稻米油：市售；谷维素(纯度99.9%)：浙江银河药业有限公司；植物甾醇(植物甾醇总含量95.09%，主要为游离甾醇形式)：西安蓝天生物工程有限公司。

1.2 仪器与设备

食用油极性组分快速制备型层析系统(EOPC SYSTEM)：天津博纳艾杰尔科技有限公司；R204B旋转蒸发仪：上海沪粤明仪器有限公司；Waters 2695型高效液相色谱仪(2414型示差折光检测器，Styragel HR体积排阻凝胶色谱柱)：Waters公司；UV2100分光光度计：尤尼柯上海仪器有限公司；Trace GC Ultra气相色谱仪联用ISQ质谱检测仪：美国Thermo公司。

1.3 试验方法

1.3.1 油脂极性组分的分离制备

[11]对稻米油样品进行极性组分的分离制备。

1.3.2 油脂极性组分的高效体积排阻色谱分析

参考文献[11]对稻米油极性组分进行分析，具体分为5类：氧化甘油三酯寡聚体类(TGO)，氧化甘油三酯二聚体类(TGD)，氧化甘油三酯单体类(ox-TG)，甘油二酯类(DG)和游离脂肪酸类(FFA)，其中TGO和TGD合称氧化甘油三酯聚合物(TGP)。

1.3.3 谷维素含量检测

参考文献[12]紫外分光光度法测量谷维素含量，标准曲线y=0.041 5x-0.028(R2=0.999 0)。

1.3.4 植物甾醇含量检测

植物甾醇含量测定采用气质联用法。

样品制备：称取油样250 mg，加入(3β)-胆甾-5-烯-3-醇2 mg，超声溶解；加入 2 mol/L氢氧化钾乙醇溶液1 mL，沸水浴皂化0.5 h；再加入2 mol/L氢氧化钾乙醇溶液4 mL，于60 ℃下振荡水浴1 h；于皂化液中分别加入蒸馏水4 mL和正己烷6 mL，振荡、静置，提取上清液，氮气吹干；加入硅烷化试剂600 μL，70 ℃衍生化0.5 h，取样分析。

气质分析条件：配备 TG-SQC色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；电离方式EI；电子能量70 eV；离子源温度200 ℃；接口温度250 ℃；柱温280 ℃；载气为氦气；进样量0.8 μL。

2 结果与讨论

2.1 市售9种稻米油中极性组分构成分析

如表2所示，极性组分由TGO、TGD、ox-TG、DG和FFA共5大类构成，其中TGP(包括TGO和TGD)、ox-TG和DG分别代表了油脂的聚合、氧化和水解程度[13]。市售9种稻米油中初始极性组分含量最高为16.4%，最低为6.3%，相比其他植物油确实普遍较高，与表1结果一致。对稻米油极性组分进一步分析，除5号稻米油(下文另作讨论)外，其构成比例排序基本相同：DG>>ox-TG≈TGD≈FFA>TGO，即水解>氧化>聚合。以TGO、TGD和ox-TG进行分析，油脂中极性TGO和TGD是由ox-TG单体通过C-C、C-O和O-O等共价键相互聚合而成[14]，三者含量大多低于1%，其聚合和氧化程度处于正常水平，与表3结果相近；以DG进行分析，稻米油中DG占总极性物质的65.7%～82.3%，极多的水解产物是造成稻米油极性组分含量偏高的主要原因，与棕榈油相似(如表3)，然而，甘二酯作为人体内油脂代谢的中间产物，具有独特的安全和功能特性，可对改善血清脂质和内脏脂肪/总脂肪比具有较好作用[15]，因此，极性组分作为一类物质的总称，其含量高并非一定有害，不能一概而论。

如表3所示，对已报道的5种植物油极性物主要组分构成比例进行统计。将其与表2对比，发现稻米油中FFA类含量大多高于其他植物油(稻米油平均0.73%，5种植物油平均0.37%)，尤其5号稻米油FFA类含量高达2.47%。对于5号稻米油，其构成比例排序显著不同：FFA> ox-TG>DG> TGD> TGO，因其区别于传统的制油工艺，精炼阶段大量DG被除去，长时高温导致ox-TG相对较高，那么FFA含量为何相对较高，其高谷维素和高植物甾醇含量对稻米油极性物构成比例的影响如何。

表3 5种植物油中极性物主要组分构成比例(m/m, %)

2.2 谷维素柱层析-体积排阻色谱条件下的分布

定量添加谷维素至稻米油中，制备10 000、28 000、41 000和44 000 mg/kg 4个质量浓度的样品，分离其极性和非极性组分，以紫外分光光度法分别检测谷维素含量。如表4所示，极性组分中谷维素浓度远高于非极性组分，分别为38、42、64和98倍。可见，此柱层析条件下，谷维素被归为极性组分的一部分。

表4 稻米油中谷维素对极性组分影响(25 ℃)/mg/kg

稻米油中谷维素含量是常见植物油中最高的，主要以环木菠萝醇类阿魏酸酯的形式存在(75%～80%)。如图1所示，谷维素空间结构中阿魏酸苯环上具有1个羟基，极性较高，与硅胶吸附力较大，随极性组分共同洗脱。在此体积排阻色谱条件下，依据谷维素600左右的相对分子质量，归于极性组分中DG类别。

图1 谷维素结构式(以环木菠萝醇阿魏酸酯为例)

2.3 植物甾醇柱层析-体积排阻色谱条件下的分布

定量添加植物甾醇至稻米油中，制备7 700、8 300、18 000和21 000 mg/kg 4个质量浓度的样品，分离其极性和非极性组分，以气质联用法分别检测植物甾醇含量。如表5所示，极性组分中植物甾醇浓度略高于非极性组分，分别为4、3、3和5倍。可见，此柱层析条件下，植物甾醇在极性和非极性组分中皆有。

表5 稻米油中植物甾醇对极性组分影响/mg/kg

植物甾醇是稻米油不皂化物的主要成分，主要以游离甾醇、甾醇酯(脂肪酸酯和酚酸酯)、甾醇糖苷和酰基甾醇糖苷等形式存在。基于植物甾醇结构式，推断游离甾醇极性较高而甾醇酯(结合的酸不同会有差异)极性相对较低，造成了极性组分中植物甾醇含量比非极性组分高3倍，其与稻米油中甾醇酯和游离甾醇的占比非常接近[24]。而本研究气质联用方法检测的是植物甾醇总量而未作游离甾醇和甾醇酯的区分，以上推断未能证实，有待深入研究。在此体积排阻色谱条件下，依据游离甾醇380左右的相对分子质量，归于极性组分中FFA类别。

图2 植物甾醇及其酯结构式(以油酸为例)

2.4 稻米油在深度煎炸中的应用分析

稻米油天然抗氧化物含量高且具有优越的脂肪酸组成，其饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸比例约为1∶2.2∶1.5，因此国外已有相关专利描述向大豆油中添加稻米油，以提高煎炸稳定性[25]。然而，基于市售9种稻米油分析结果，当前国内稻米油DG含量显著偏高，极性物质初始含量因而偏高。对于添加DG的稻米油保健产品而言，其煎炸寿命较短，易起泡，不推荐作为深度煎炸油使用。对于添加谷维素和植物甾醇的稻米油而言，其极性物质含量的升高来源于氧化产物和营养物质的增多2个方面，应客观分析，区别对待。

3 结论

通过快速柱层析-高效体积排阻色谱方法，分析市售9种稻米油中极性物主要组分构成比例，并与5种植物油极性物构成进行对比，结果表明：稻米油相比常见植物油初始极性组分含量偏高，与棕榈油接近，达6.3%～16.4%；极多的DG类水解产物，是造成稻米油极性组分含量偏高的主要原因，然而DG类物质却具有独特的安全和功能特性，并非一定有害。进一步分析谷维素和植物甾醇的分布，表明谷维素被归于极性组分中的DG类，植物甾醇在极性和非极性组分中皆有，甾醇存在形式的不同造成此差异，游离甾醇被归于极性组分中的FFA类。因此，以高效体积排阻方法依据分子量划分的5类物质并非纯物质，而是一类分子量接近物质的总称，如DG类包含谷维素，FFA类包含游离甾醇，切忌混淆。深入研究植物油中极性物主要组分的构成比例，合理科学地评价其营养安全价值，是发展的必然趋势。

勘探布置1孔，孔深15m。闸基高程5.7～7.9m主要为第②层壤土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，弱透水性，渗透稳定性较好。高程3.7～5.7m为③2层砂壤土，稍密，具中等压缩性，中等透水性，渗透稳定性较差，具液化潜势。高程3.7m以下主要为第③1黏土层、第③层壤土层，具中高压缩性，微弱透水性，工程地质性质相对较差。

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Analysis on Polar Material Content and Composition in 9 Rice Bran Oils

Li Xu Xu Xiaoguang Liu Ruijie Jin Qingzhe Wang Xingguo

(State Key Laboratory of Food Science and Technology; School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122)

Based on preparative flash chromatography and high-performance size-exclusion chromatography, polar fraction components of 9 rice bran oils sold in the market was analyzed, and then it was compared with that of five edible oils. The result showed that polar compound content in rice bran oil was higher than common vegetable oils, which was similar to palm oil and up to 6.3%～16.4%. Abundant Diglycerides (DG), as hydrolysis products, was responsible for the high percentage of polar compounds in rice bran oil. Under this analysis condition, oryzanol was considered as DG in polar fraction and phytosterol was distributed in both polar and nonpolar parts, which depends on its existing type. The free phytosterol was considered as “free fatty acid (FFA)”.

rice bran oil, polar fraction, oryzanol, phytosterol

国家科技支撑计划(2012BAK08B03)

2015-06-18

李徐，男，1992年出生，硕士，脂质化学

刘睿杰，女，1981年出生，副教授，脂质科学与技术

TQ

A

1003-0174(2017)02-0120-05