我国是世界主要芝麻生产国,2001年产量达到81万吨,居世界首位。因为含有木脂素类抗氧化剂如芝麻素、芝麻酚林、芝麻酚等,芝麻油具有很好的稳定性和营养价值 。
目前 , 国际上十分重视芝麻新品种的培育 , 研究重点是同时提高种子含油率和木脂素类物质的含量。芝麻中的微量木脂素类成分之所以重要,一方面因为它们具有生理活性;另一方面这些微量成分的含量与油籽的含油率、 品质有一定的相关性,可为芝麻种子品质评价和育种提供帮助。
目前,国内芝麻主要作为油料或直接食用,没有深加工;对芝麻中微量成分的研究也很少,在芝麻素类等生理活性物质的研究、制备方面,远落后于日、美，与埃及印度也有一定差距。
芝麻中木脂素类成份的含量高低主要与品种、生长地、收割时间、霜冻等因素有关,其中芝麻素与芝麻品质的相关性最大。Fukuda等研究了日本的12种芝麻,发现芝麻油中芝麻素含量在0. 155%~0.855%;Kamal等研究了印度芝麻,发现芝麻油中芝麻素含量在0.131%~0. 589% 。
中国现有芝麻品种4073种,芝麻可种植区分布很广,包括:(1)东北、西北一年一熟春芝麻区;(2)华北一年一熟春芝麻区;(3)黄淮一年两熟夏芝麻区;(4)江汉一年两熟夏芝麻区;(5)长江中下游地区 ;(6)西南夏播为主兼春秋播芝麻区等 6个生态区。但主要种植区集中在河南、 湖北、安徽三省占全国总产量的70%。其中河南的驻马店地区芝麻产量占河南的1/3左右;安徽主要在皖北平原西部,湖北主要在鄂北岗地和江汉平原地区。本研究选择国内芝麻主产区的 15种芝麻,测定其芝麻素含量,并分析芝麻品种、色泽、含油率与芝麻素含量之间的关系,为制备芝麻素提供参考。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
芝麻:当年生新芝麻,驻马店地区的芝麻从驻马店市植物油集团公司购买,其余的芝麻从当地市场购买或种植户赠送。芝麻清选后,按白A、棕黄B、黑C分类,编号备用,见表1。
层析用氧化铝:100~200目;石油醚:沸程30~ 60(A.R);正己烷A.R;甲醇(色谱级)。
1. 2 实验仪器
高效液相色谱仪:HP1050;BPZ11D型电子天平(十万分之一);
RE - 52型旋转蒸发仪 ;XA - 1A型微型高速万能粉碎机 ;
HH - 4型数显恒愠水浴锅 ;电热恒温干燥箱 ;玻璃层析柱(30 400mm);
JJ- 1型精密定时电动搅拌器 ;SHB- B95型循环水式多用真空泵 ;索氏抽提仪。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 芝麻油的提取与测定索氏抽提法,参照GB5511- 85。
1. 3. 2 芝麻含壳率的测定油籽在室温下浸泡5min,不时震荡,用干净纱布过滤,轻微摩擦纱布,使芝麻壳剥落,称取剥壳前后的质量,平行测定3次,取平均值。
1. 3. 3 芝麻素的提取氧化铝层析柱法。
1. 3. 4 芝麻素的测定
HPLC法,主要色谱条件:色谱柱:Inertsil(ODS-3250mm4.6mm, 填充粒度
5m),检测器:惠普1050紫外检测器,泵:惠普1050,柱温:30,流动相:甲醇:水= 70:30(v/v ),流速:2mL/min,检测波长:290nm,软件:Sepu3000色谱工作站。
2 结果与分析
2. 1 芝麻素测定结果
15种芝麻的含油率、含壳率和芝麻素含量的测定结果见下表：
由表 1、2可见,15种芝麻的含油率为46.48%~58.28%,平均值为51.89%; 含壳率的范围为3.4%~13.2%,平均值为7.3%;白芝麻品种含油率最高 ,含壳率最低。黑芝麻品种含油率最低,含壳率最高。15种芝麻油中芝麻素含量为 0.1152%~0.7773%,芝麻素的平均含量为0.3627%。驻马店汝南白芝麻品种的芝麻素含量最高,为0.7773%;陕西安康的黑芝麻含量最低,为0.1152% , 两者相差6.75倍,差距很大。
2. 2芝麻素含量与芝麻色泽、含油率之间的相关性分析
将芝麻按色泽分类,分析芝麻素含量与色泽关系,白芝麻油中芝麻素含量为0.3862%~0.7773% ,平均为0.5314%;黑芝麻油中芝麻素含量为0.1152%~ 0.2977%,平均为0.1998%;棕黄色芝麻油中芝麻素含量介于二者之间。
分析芝麻素含量与含油率、含壳率之间的关系,如下图所示,发现芝麻素含量与芝麻含油率呈正相关性,全部芝麻样本中,芝麻素含量与含油率二者的相关系数为0.556(=0.05),白芝麻中二者相关性为0.534(=0.05 ),黑芝麻为0.630 (=0.05)。
白芝麻平均含油率为54.82%,棕黄色芝麻含油率52.83%,相差不大,黑芝麻平均含油率为47.6%,与白芝麻相差7.2%;但白芝麻、棕黄色芝麻、黑芝麻的 平均芝麻素含量分别为0.5314%,0.3130% ,0.1998%,较含油率之间的差别大得多,白芝麻油与黑芝麻油中芝麻素含量存在显著差异。
含壳率与含油率之间呈负的相关性,相关系数为0.823(=0.01),即籽含壳率越高,含油率就越低,因此芝麻素含量与芝麻含壳率负相关。
以上研究表明,芝麻含油率越高,其微量成分芝麻素的含量也越高。由于油籽品质和油的质量在很大程度上取决于油中木脂素类抗氧化剂的含量,因此,提高芝麻籽含油率是今后芝麻育种的主要方向。芝麻素等木脂素类物质含量与品种、生长地、收割时间和霜冻影响等因素有关,其中品种和生长地影响因素较大;但影响芝麻中木脂素类物质含量的因素复杂,就芝麻素而言,不仅不同品种的芝麻籽差异较大,就连同一株上的芝麻籽也有差异,研究表明,生长在主杆中上部的油籽所含芝麻素含量较高,而底部较低。由于实验条件所限,选取芝麻籽样品时没能考虑上述因素。
3 小结
对15种芝麻的芝麻素含量进行了测定,表明芝麻素含量与芝麻品质有关。芝麻油中芝麻素含量与芝麻含油率呈正相关,相关系数为0.556(=0.05) 。
15种芝麻的芝麻素含量为0.1152%~0.7773%,平均含量为0.3627%,以白芝 麻最高,棕黄色芝麻稍逊,黑芝麻次之。
