鷹嘴豆 ( cicer arietinum) 是一種豆科屬的草本類植 物,廣泛分布在亞洲南部和西部、非洲的東部和北部、 歐洲南部和北美洲等地,其中印度和巴基斯坦的種植面 積占世界種植面積的 80% 。在我國(guó),鷹嘴豆主要分布在 新疆、甘肅、內(nèi)蒙等地,特別是在新疆的木壘縣,是鷹 嘴豆的主要產(chǎn)區(qū),已有 2 500 年的種植歷史 。鷹嘴豆 中富含多種對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)成分,如蛋白質(zhì)、氨基 酸、礦物質(zhì)、維生素、不飽和脂肪酸、不溶性膳食纖 維、異黃酮、植物甾醇等,這些營(yíng)養(yǎng)成分賦予鷹嘴 豆具有降血糖、降血脂和降低*等多種保健功效, 在食品、藥品領(lǐng)域具有*的應(yīng)用價(jià)值。
1 材料與方法
1. 1 材料與試劑
鷹嘴豆,大漠盛宴旗艦店; 甾醇標(biāo)準(zhǔn)品 ( *、 膽甾烷醇、菜籽甾醇、麥角甾醇、菜油甾醇、菜油甾烷 醇、豆甾醇、β-谷甾醇、δ7-燕麥甾烯醇、豆甾烷醇、δ5- 燕麥甾烯醇) ,美國(guó) sigma 公司; 衍生劑 n-甲基-n-基 硅烷基七氟丁酰胺∶1-甲基咪唑 ( 95∶5,v / v) ,美國(guó) sigma 公司; *、*、脂肪酶、豬膽鹽,美國(guó) sigma 公司; 正己烷、二氯甲烷、丙酮為色譜純; 鹽酸、、石油醚、乙醇均為分析純,北京藍(lán)弋公司。
1. 2 儀器與設(shè)備
freezone 冷 凍 干 燥 機(jī),美 國(guó) labconco 公 司; jyl-b063 九陽料理機(jī),山東九陽股份有限公司; ser148 全自動(dòng)脂肪測(cè)定儀,北京盈盛恒泰科技有限公司; mdf382e ( n) 超低溫冰箱,日本 sanyo 公司; fw100 高速 粉碎機(jī),天津市泰斯特儀器有限公司; fa1004 電子 天平,上海越平科學(xué)儀器有限公司; 全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀,美國(guó) thermo 公司; 其林貝爾ql-901 渦旋振蕩器,江蘇其林貝爾 儀器制造有限公司; nk200-18 可視孔氮吹儀,杭州米歐 儀器有限公司; tgl-16 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī),湖南湘儀 離心機(jī)儀器有限公司; hh-8 電熱恒溫水浴鍋,上海棱光 技術(shù)有限公司; 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 ( gcms-tq8040) , 日本 島 津 公 司; 硅 膠 固 相 萃 取 小 柱 silica 0. 5 g /6ml ( spe) ,北京迪馬公司; hh-8 電熱恒溫水浴鍋,上海棱 光技術(shù)有限公司; p70d20tl-d4 微波爐,廣東格蘭仕微波 生活電器制造有限公司; hiperbaric-135 超高壓非熱殺菌 設(shè)備,東莞市萊曼五金機(jī)械有限公司。
1. 3 試驗(yàn)方法
1. 3. 1 鷹嘴豆預(yù)處理
將鷹嘴豆粉碎,置于 - 80℃ 超 低溫冰箱中進(jìn)行預(yù)凍處理,之后冷凍干燥48 h 以除去粉 末中剩余水分,于 - 20℃低溫凍藏備用。
1. 3. 2 鷹嘴豆中油脂的提取
取 1 ~ 3 g 經(jīng) 1. 3. 1 預(yù)處 理并凍存的鷹嘴豆粉末放于濾紙筒,濾紙筒放入提取筒 中,加入 30ml 石油醚。將提取筒放入自動(dòng)脂肪提取儀, 65℃加熱 1 h,提起提取筒,65℃繼續(xù)抽提 1. 5 h,差量 法獲得油脂數(shù)據(jù)。將油脂于 - 20℃保存?zhèn)溆谩?br>1. 3. 3 鷹嘴豆中游離甾醇的提取
取 50 mg1. 3. 2 所制 備的油脂樣品,加入 20 μg 膽甾烷醇內(nèi)標(biāo),用 5ml 正己 烷溶液溶解,渦旋振蕩均勻,備用。稱取 1. 0 g 無水硫 酸鈉加到固相萃取小柱的上方,然后用 10ml 正己烷溶 液活化,流速 1. 5ml/min,棄去流出液。將 5ml 樣品液 注入到固相萃取小柱中,控制流速 1. 2ml/min,棄去流出液。用 10ml 體積分?jǐn)?shù) 5% -正己烷溶液進(jìn)行淋洗, 除去甘油三酯和甾醇酯類化合物,流速控制在 1. 2ml/ min,棄去流出液。用 10ml 體積分?jǐn)?shù)為 20% -正己 烷溶液洗脫游離甾醇并收集于潔凈干燥的試管中,流速 控制在 1. 5ml/min。氮吹吹干有機(jī)相,4℃貯藏備用。
1. 3. 4 鷹嘴豆中總甾醇的皂化和提取
取 50 mg1. 3. 2 所制備的油脂樣品,加入 20 μg 膽甾烷醇作為內(nèi)標(biāo),加 入 2mol /l 氫氧化鉀-乙醇溶液 4ml,二氯甲烷 0. 5ml, 渦旋振蕩 1min 混勻。25℃ 水浴振搖 18 h。加入二氯甲 烷 5ml,超純水 3ml,輕輕混合均勻以免產(chǎn)生泡沫,去 除上清后,再用 5ml 超純水清洗 3 次,棄上清,氮吹吹 干有機(jī)相,4℃貯存?zhèn)溆?。由總甾醇和游離甾醇相減得 到結(jié)合甾醇含量。
1. 3. 5 鷹嘴豆中結(jié)合態(tài)甾醇含量的測(cè)定
由總甾醇含 量減去游離甾醇含量得到每種結(jié)合態(tài)甾醇的含量。
1. 3. 6 鷹嘴豆中植物甾醇的分析鑒定
( 1) 色譜條 件: 載氣: 氦 氣 ( 純 度 99. 999% ) ; 色 譜 柱: db-5ms 色譜 柱 ( 30m × 0. 25mm × 0. 25μm) ; 進(jìn) 樣 口 溫 度: 290℃; 分流進(jìn)樣: 20∶1; 進(jìn)樣量: 1μl; 流速: 1. 2ml/ min; 程 序 升 溫: 初 始 溫 度 100℃ ( 保 持 1min) ,以 40℃ /min 升至290℃ ( 保持15min) 。
( 2) 質(zhì)譜條件: 電 離方式: ei; 電離能量: 70 ev; 離子源溫度: 250℃; 傳輸線溫度: 290℃; 監(jiān)測(cè)方式: sim 模式。
( 3) gcms 檢測(cè): 稱取各甾醇標(biāo)準(zhǔn)品 5mg ( β-谷甾醇 10mg) , 分別 用 丙 酮 配 置 濃 度 梯 度 為 0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、 0. 5mg /ml 的甾醇混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,氮吹吹干。將上述制備 的甾醇混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、1. 3. 3 和 1. 3. 4 提取的甾醇樣品中 均加入 100 μl 衍生劑于 75℃衍生 20min,正己烷定容到 1ml,進(jìn)樣 1 μl 用 gc-ms 檢測(cè)。樣品中所含有的植物甾 醇定性鑒定采用與甾醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保留時(shí)間的比對(duì)及質(zhì)譜 庫檢索的方法進(jìn)行。樣品中植物甾醇定量分析采用內(nèi)標(biāo) 法,依據(jù)總離子流色譜圖峰面積計(jì)算每種甾醇的含量。
1. 3. 7 鷹嘴豆熱處理
按 1∶1 ( m/ v,g /ml) 比例加入 鷹嘴豆和超純水,于 4℃下泡豆 6 h。取適量浸泡好的鷹 嘴豆倒入燒杯中,按上述比例加入超純水。80℃水浴加 熱,期間不斷攪動(dòng),使鷹嘴豆受熱均勻,分別在 2、6、 10、30、50min 等 5 個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)鷹嘴豆取樣。勻漿后, 4℃貯藏備用。
1. 3. 8 鷹嘴豆微波處理
取適量按 1. 3. 7 方法所浸泡 好的鷹嘴豆倒入燒杯中,按 1∶1 ( m/ v,g /ml) 比例加 入超純水。微波加熱處理,額定功率 350 w,分別在 1、 2、6、10、15min 等 5 個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)鷹嘴豆取樣。勻漿后, 4℃貯藏備用。
1. 3. 9 鷹嘴豆超高壓處理
取適量按 1. 3. 7 方法所浸泡好的鷹嘴豆,按 1∶1 ( m/ v,g /ml) 比例加入超純水, 勻漿處理。將鷹嘴豆勻漿分裝于耐高壓包裝袋中,分裝 完成后用真空封口機(jī)封口,盡量避免樣品與熱封機(jī)封口 條接觸。將分裝好的樣品放入高壓反應(yīng)釜中,浸沒于傳 壓介質(zhì) ( 本試驗(yàn)為水) 中,在 20℃、壓力 400mpa 下進(jìn) 行處理,分別在 1、2、6、10、15min 等 5 個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)鷹 嘴豆取樣。壓力升至設(shè)定壓力時(shí)開始計(jì)時(shí),到達(dá)處理時(shí) 間后設(shè)備自動(dòng)泄壓,超高壓處理結(jié)束后,將樣品立即放 入冰浴中冷卻,于 4℃貯藏備用。
2 結(jié)果與分析
結(jié)合甾醇所占比例較小。與其他研究結(jié)果相 比,本研究利用固相微萃取方法提取分離出鷹嘴豆中總 游離甾醇,并對(duì)其種類和含量進(jìn)行分析鑒定,所獲得的 研究結(jié)果對(duì)鷹嘴豆中植物甾醇的存在形態(tài)給出了明確的 結(jié)果,這對(duì)鷹嘴豆中所含有的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了有力的補(bǔ) 充,從而促進(jìn)鷹嘴豆在藥食同源中的廣泛應(yīng)用。而具體 的結(jié)合態(tài)甾醇存在形式還需做進(jìn)一步分析驗(yàn)證。與其他 豆類相比,鷹嘴豆中植物甾醇總量和紅豆相似,低于大 豆、綠豆、黑豆等植物甾醇總量 。韓軍花在對(duì)不 同豆類中總甾醇含量進(jìn)行分析時(shí),發(fā)現(xiàn)植物甾醇含量可 能與豆類中碳水化合物的含量有關(guān),碳水化物含量高的 豆類中植物甾醇含量相對(duì)較低。與對(duì)照組相比,對(duì)鷹嘴豆勻漿熱處理 2min 時(shí),植物甾醇的生物接近度略微升高,但升高幅度 不顯著,之后隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng),植物甾醇生物接近度 持續(xù)顯著地下降。當(dāng)處理時(shí)間達(dá) 30min 后,生物接近度 不再發(fā)生顯著變化。許多研究表明,食物在經(jīng)過熱加工 后,由于食物基質(zhì)和顆粒遭到一定的破壞,會(huì)促進(jìn)營(yíng)養(yǎng) 素的釋放,從而增加營(yíng)養(yǎng)素的生物接近度。不過也有一 些研究表明,熱加工過程對(duì)某些營(yíng)養(yǎng)素生物接近度增加 不明顯,甚至還會(huì)降低,比如 rock 等研究發(fā)現(xiàn), 熱加工處理降低了胡蘿卜和菠菜中 β-胡蘿卜素的生物接 近度。試驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)鷹嘴豆短時(shí)間的熱處理會(huì)一定 程度提升甾醇的生物接近度,但是隨著熱處理時(shí)間的延 長(zhǎng),植物甾醇的生物接近度將顯著下降,這可能是因?yàn)?輕微的加熱促進(jìn)甾醇從食物基質(zhì)中釋放出來,有助于甾 醇膠束化結(jié)構(gòu)的生成。而過度長(zhǎng)時(shí)間加熱可能導(dǎo)致鷹嘴 豆細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞,使甾醇在胃腸液中被迅速消化降 解。也可能是因?yàn)槠茐牧绥薮寄z束化結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,導(dǎo) 致膠束化率降低,從而影響其在人體內(nèi)的吸收。研究結(jié) 果表明,在鷹嘴豆食用過程中,進(jìn)行較短時(shí)間的熱處理 有利于保持其中植物甾醇的生物接近度。
3 結(jié)論
利用 gc-ms 方法分析了鷹嘴豆油脂中植物 甾醇的種類、含量及存在形態(tài),并對(duì)經(jīng)加熱、微波及超 高壓處理的鷹嘴豆中植物甾醇生物接近度變化情況進(jìn)行 了研究。結(jié)果表明,鷹嘴豆中主要含有 β-谷甾醇、菜油 甾醇、δ5-燕麥甾烯醇、豆甾醇、豆甾烷醇、δ7-燕麥甾 烯醇,此外還含有微量的*和菜油甾烷醇。所鑒定 出的上述 8 種植物甾醇中均主要以游離甾醇形式存在, 結(jié)合甾醇所占比例較小。體外模擬消化實(shí)驗(yàn)表明,鷹嘴 豆中植物甾醇的生物接近度較低。加熱、微波及超高壓 處理均會(huì)導(dǎo)致鷹嘴豆中植物甾醇生物接近度不同程度的 下降,食用過程中可以采用較短時(shí)間的熱處理或者微波 處理來降低植物甾醇生物接近度的下降。
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