驢脂組成成分及其油脂的品質指標分析

史傳超，解 曉，樊雨梅，周廣運，張筱梒， 蘇 寧，廖 峰

(1.國家膠類中藥工程技術研究中心，山東 東阿 252201； 2.東阿阿膠股份有限公司， 山東 東阿 252200； 3.中國檢驗檢疫科學研究院，北京 100176)

驢油是華北地區長期用的一種食用油脂，具有飽和脂肪酸含量低，不飽和脂肪酸和必需脂肪酸含量高等優點[1]。Xu等[2]通過比較驢油、牛油、羊油及豬油的理化性質發現，驢油更適合于人類食用。油脂也是化妝品配方中必不可少的成分之一，是膏霜、乳蜜等乳化型體系及油蠟型體系化妝品的基礎性原料，主要起到滋潤、柔滑、護膚、護發等作用[3]。20世紀90年代以來，隨著人們生活水平的提高和對健康的日益重視，高科技、自然與綠色的產品日益受到人們推崇[4]。因此，采用天然的動物性油脂替代傳統石油化工精煉油脂制備的化妝品受到人們的青睞。目前，廣泛應用于化妝品配方中的動物油原料主要包括牛油[5]、豬油[6]、羊油[7]、貂油[8]和馬油[9]等?；诖?，將驢油應用到食品和化妝品的研制中將具有潛在的市場效益與經濟價值。

動物油提取常用的方法有熬制法、蒸煮法、溶劑法、酶解法等。溶劑法以乙醚、石油醚等為溶劑進行提取，工藝條件溫和、提取時間短、提取效率高。超聲輔助提取因具有溶劑用量少、提取時間短、提取率高等優勢而得到較廣泛應用[10-11]。驢脂是提煉驢油的原料，作為驢產業主要副產物之一，其年產量巨大且很少被有效利用，經濟價值較低。目前，對驢脂的研究主要集中在脂肪酸組成與理化性質分析等方面，存在一定的應用瓶頸。本文對驢脂元素種類、營養成分、驢油的品質指標進行分析，以期為驢脂系列食品、化妝品的開發提供科學參考與應用依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

驢脂：東阿阿膠股份有限公司。

乙腈為色譜純；2-氯苯丙氨酸、過氧化氫為優級純；甲醇、甲酸、硝酸、乙醇、石油醚、三氯甲烷、冰乙酸均為分析純。元素標準儲備液：100 g/mL釔、镥、鐿、銩、鉺、鈥、鏑、鋱、釓、銪、釤、釹、鐠、鈰、鑭混合標準溶液GSB 04-1789—2004，國家有色金屬及電子材料分析測試中心。100 g/mL鋁、砷、硼、鋇、鈹、鉍、鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鎵、鋰、鎂、錳、鎳、鉛、銻、錫、鍶、鈦、鉈、釩、鋅混合標準溶液NCS 141018，國家鋼鐵材料測試中心；1 000 g/mL的鈧標準品 GSB G 62013-90(2101)、汞標準品 GSB G 62069-90(8001)、銣標準品 GSB G 62030-90(3701)、銫標準品 GSB G 62045-90(5501)、銀標準品 GSB G 62039-90(4701)、銦標準品 GSB G 62041-90(4901)，國家鋼鐵材料測試中心；1 000 g/mL釷標準品 GBW(E) 080518，核工業北京化工冶金研究院。

7500cx電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)，安捷倫科技有限公司；Ultimate 3000LC液相色譜儀、Orbitrap Elite組合式質譜儀，賽默飛世爾科技公司；自動電位滴定儀，德國Metrohm公司；EXF32086V 超低溫冰箱，Thermo；T10BS025組織勻漿機，IKA；ML303分析天平，梅特勒托利多；MS-H280-Pro磁力攪拌器，Scilogex。

1.2 試驗方法

1.2.1 ICP-MS定量檢測驢脂元素含量

驢脂樣品處理：取新鮮的驢脂，剔除血管、肌肉、淋巴等組織，清水沖洗干凈后，用吸水紙吸凈表面水分，切成1 cm×1 cm×l cm的小塊，放入絞肉機中絞制后置于-20℃備用。

稱取0.3～0.5 g(精確到 0.000 1 g)樣品，參照2015版《化妝品安全技術規范》，采用ICP-MS法定量檢測驢脂中鋰(Li)、鈹(Be)、鈧(Sc)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、砷(As)、銣(Rb)、鍶(Sr)、銀(Ag)、鎘(Cd)、銦(In)、銫(Cs)、鋇(Ba)、汞(Hg)、鉈(Tl)、鉛(Pb)、鉍(Bi)、釷(Th)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鏑(Dy)、鉺(Er)、銪(Eu)、釓(Gd)、鈥(Ho)、镥(Lu)、釤(Sm)、鋱(Tb)、銩(Tm)、釔(Y)和鐿(Yb)37種金屬元素含量，其中樣品采用濕法消解。以外標法定量。

1.2.2 驢脂主要營養成分分析

將50 mg驢脂加入到800 μL甲醇中，同時加入10 μL內標(3.0 mg/mL 2-氯苯丙氨酸)，將其置于組織勻漿機中以65 Hz勻漿120 s。水浴超聲30 min后于4℃ 12 000 r/min下離心15 min。吸取200 μL上清于進樣小瓶中進行LC-MS檢測分析。

LC條件：色譜柱為Waters ACQUITY UPLC HSS T3柱(2.1 mm×100 mm，1.8 μm)；柱溫40℃；流速恒定0.3 mL/min；流動相A為水-0.1%甲酸，流動相B為乙腈-0.1%甲酸；進樣量4 μL；自動進樣器溫度4℃。流動相梯度洗脫程序見表1。

表1 流動相梯度洗脫程序

MS條件：正離子模式為加熱器溫度300℃，鞘氣流速 45 arb，輔助氣流速 15 arb，尾氣流速 1 arb，電噴霧電壓3.0 kV，毛細管溫度350℃；負離子模式為加熱器溫度300℃，鞘氣流速45 arb， 輔助氣流速15 arb，尾氣流速1 arb，電噴霧電壓3.2 kV，毛細管溫度350℃；掃描模式為一級全掃描 (Full Scan,m/z50～1 000) 與數據依賴性二級質譜掃描(dd-MS2, TopN = 10)；一級質譜分辨率為60 000，二級質譜分辨率為17 500；碰撞模式為高能量碰撞解離(HCD)。

1.2.3 驢油的制備

稱取3.000 0 g(M1)按1.2.1處理的驢脂樣品于50 mL燒杯中，加入石油醚(料液比1∶5)，在超聲功率500 W下連續超聲20 min后，于5 000 r/min下離心10 min。取上層溶劑并通過減壓旋蒸后稱重(M2)。根據下式計算驢油提取率。

1.2.4 驢油品質指標的測定

1.2.4.1 驢油感官特征

取2.0 g驢油試樣置于白瓷盤中，于自然光下觀察其色澤和狀態；將驢油置于-20℃，待其凝固后觀察凝固態的性狀及色澤；將驢油置于50 mL燒杯中，50℃水浴加熱，用玻璃棒攪拌，嗅其氣味。

1.2.4.2 驢油理化指標的測定

相對密度按照GB 5009.2—2016《食品安全國家標準 食品相對密度的測定》執行；酸價按照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》執行；過氧化值按照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》執行；碘值按照GB/T 5532—2008《動植物油脂 碘值的測定》執行；水分含量按照GB 5009.3—2010《食品安全國家標準 食品中水分的測定》執行。

1.2.4.3 儲存溫度對驢油過氧化值的影響

將提取的驢油分別儲存于4、20、45℃及55℃環境中5 d后，則定其過氧化值，對不同溫度儲存的驢油進行過氧化值指標評價。

2 結果與分析

2.1 驢脂樣品元素譜庫

采用ICP-MS技術對驢脂進行元素分析，結果表明，鋰、鈹、鈧、釩、鉻、錳、鈷、鎳、銅、砷、銣、鍶、銀、鎘、銦、銫、鋇、汞、鉈、鉛、鉍、釷、鑭、鈰、鐠、釹、鏑、鉺、銪、釓、鈥、镥、釤、鋱、銩、釔和鐿共37種元素濃度均不在響應值之內，表明驢脂原料各元素含量均未達到檢出限，符合《化妝品安全技術規范》相關規定。因此，驢脂具有作為脂質類化妝品原料的可行性。

2.2 驢脂營養成分譜庫

應用多質量分析器組合式質譜儀對驢脂樣本進行MSn級掃描，獲得驢脂樣本中的主要成分信息，形成驢脂營養成分譜庫。 圖1為驢脂樣本的總離子流圖，根據軟件處理得到Mass數據，基于網絡數據庫Metlin進行全譜鑒定，結果見表2。

續表2

序號成分CAS號理論相對分子質量偏離度分類保留時間/min定量峰面積07L-(+)-天冬氨酸56-84-8133.037 52氨基酸及其衍生物類0.8931.20E-0108DL-谷氨酰胺56-85-9146.069 12氨基酸及其衍生物類0.8831.82E-0209DL-賴氨酸56-87-1146.105 52氨基酸及其衍生物類0.8167.69E-0310DL-谷氨酸56-86-0147.053 21氨基酸及其衍生物類0.9024.31E-0211DL-組氨酸71-00-1155.069 50氨基酸及其衍生物類0.8392.04E-0212DL-苯丙氨酸63-91-2165.079 0氨基酸及其衍生物類2.9562.08E-0213脫氨基酪氨酸501-97-3166.063 0氨基酸及其衍生物類4.3467.35E-0314DL-精氨酸74-79-3174.111 70氨基酸及其衍生物類0.8419.38E-0315DL-酪氨酸60-18-4181.073 91氨基酸及其衍生物類1.5341.04E-0216DL-色氨酸73-22-3204.089 91氨基酸及其衍生物類3.7128.09E-03172-氯苯丙氨酸7424-00-2199.04 1內標3.7256.00E-0118黃嘌呤69-89-6152.033 41嘌呤類1.4095.59E-0319丙二醛542-78-972.021 12其他0.8841.01E-0220磷酸7664-38-297.976 91其他0.9304.37E-0121尿囊素97-59-6158.044 1其他0.9531.32E-0222反式香葉酸459-80-3168.115 0其他8.8649.39E-0323肌肽305-84-0226.1072其他0.7949.31E-0224雄甾烯醇1153-51-1274.231其他5.5899.09E-0325D-木糖酸 -166.0481糖類0.9228.01E-0326己糖 -180.063 40糖類0.9751.91E-0227己糖醇608-66-2182.0791糖類0.8827.07E-0328D-葡萄糖酸526-95-4196.058 30糖類0.9146.58E-0229 N-乙酰-α-氨基葡萄糖-1-磷酸酯6866-69-9301.056 31糖類0.9171.89E-0230海藻糖99-20-7342.116 23糖類0.9122.83E-0231維生素B579-83-4219.1112維生素類3.5111.69E-0232DL-乳酸50-21-590.03170有機酸類1.1123.00E-0233蘋果酸6915-15-7134.021 52有機酸類0.9837.21E-0334水楊酸69-72-7138.031 70有機酸類3.9676.12E-0335環己基乙酸5292-21-7142.0991有機酸類5.2758.33E-0336丁酰乙酸乙酯3249-68-1158.0940有機酸類5.3429.56E-0337焦碳酸二乙酯1609-47-8162.0531有機酸類0.8841.72E-0238尿酸69-93-2168.028 31有機酸類0.9861.48E-0239乙酰丙酸丁酯2052-15-5172.110有機酸類5.4747.06E-0340馬尿酸495-69-2179.058 20有機酸類4.0261.41E-0241檸檬酸77-92-9192.0270有機酸類0.9987.83E-0342銀杏酸22910-60-7346.2513有機酸類9.0639.58E-0343月桂酸143-07-7200.177 61脂質類9.4579.48E-0344癸酸334-48-5172.1461脂質類8.0549.98E-0345杜鵑花酸123-99-9188.1051脂質類4.8031.62E-02465-羥基癸酸 -188.1411脂質類6.0788.53E-0347癸二酸111-20-6202.1212脂質類7.4167.62E-0348乙酰肉堿5080-50-2203.115 81脂質類4.1698.16E-034912-羥基月桂酸505-95-3216.1732脂質類7.4069.26E-0350甘油磷酸61468-73-3246.050 51脂質類0.9101.30E-0251肉豆蔻酸乙酯124-06-1256.240 24脂質類8.3393.95E-0252棕櫚酸57-10-3256.240 22脂質類12.737 1.76E-02

續表2

序號成分CAS號理論相對分子質量偏離度分類保留時間/min定量峰面積533-氧代棕櫚酸 -270.219 52脂質類9.2088.84E-0354亞油酸60-33-3280.240 22脂質類11.814 3.51E-0155油酸112-80-1282.255 92脂質類8.6541.52E-0256硬脂酸57-11-4284.271 53脂質類9.7111.64E-0257十六烷二酸 -286.214 42脂質類6.5089.14E-0358肉豆蔻酯硫酸鹽 -294.186 53脂質類15.020 1.84E+005913-KODE -294.219 53脂質類8.9657.94E-0260蓖麻油酸 -298.250 83脂質類11.768 1.08E-026112-羥基硬脂酸 -300.266 42脂質類9.8096.71E-0162花生四烯酸506-32-1304.240 24脂質類9.1121.94E-0263二高-γ-亞麻酸1783-84-2306.255 92脂質類12.294 8.44E-0364(+/-)12(13)-DiHOME -314.245 73脂質類7.3826.19E-02659,10-羥基硬脂酸 -316.261 43脂質類7.9873.99E-026615S-羥基二十碳三烯酸 -322.250 82脂質類9.1601.03E-0267(15Z)-9,12,13-三羥基-15-十八碳烯酸 -330.240 62脂質類5.3451.09E-0168(10E)-9,12,13-三羥基-10-十八碳烯酸 -330.240 62脂質類5.8805.25E-0269二十碳五烯酸乙酯 -330.255 92脂質類11.815 7.53E-037013,14-二氫-15-酮前列腺素A274872-89-2334.214 42脂質類5.5362.28E-0271前列腺素A114152-28-4336.230 12脂質類6.6823.43E-0272白三烯B471160-24-2336.230 12脂質類6.7439.50E-0373 N-油酰甘氨酸2601-90-3339.277 32脂質類10.968 1.22E-0274十二烷酰肉堿25518-54-1343.272 32脂質類9.8731.10E-0275前列腺素E2363-24-6352.2252脂質類5.5359.80E-03766β-前列腺素I1 -354.240 63脂質類5.8071.61E-0277前列腺素E1745-65-3354.240 63脂質類5.5943.16E-0278前列腺素F1α745-62-0356.256 33脂質類5.9381.91E-027913,14-二氫前列素E119313-28-1356.256 33脂質類5.6891.81E-0380甘膦酸-N-棕櫚酰乙醇胺100575-09-5453.285 53脂質類8.2991.06E-01811-十六烷?；?sn-甘油-3-磷酸乙醇胺 -453.285 52脂質類8.0672.32E-02822-亞油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺 -477.285 52脂質類7.8664.27E-02831-油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺201738-24-1479.301 23脂質類8.6545.50E-02841-硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺 -481.316 83脂質類9.424.09E-02851-十六烷酰-sn-甘油-3-磷酸膽堿 -495.332 54脂質類9.1232.89E-02861-花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺201738-25-2501.285 53脂質類7.7154.00E-0287油酰溶血磷脂酰膽堿 -521.348 12脂質類10.836 1.60E-02881-(9Z-十六烷?；?-2- (9Z,12Z-十八烷?；?-sn-甘油590.4915脂質類13.84 7.18E-02

由表2可知：鑒定出16種氨基酸及其衍生物類，包括γ-氨基丁酸、L-(-)-絲氨酸、L-(-)-蘇氨酸、?；撬?、L-焦谷氨酸、L-(+)-亮氨酸、L-(+)-天冬氨酸、DL-谷氨酰胺、DL-賴氨酸、DL-谷氨酸、DL-組氨酸、DL-苯丙氨酸、脫氨基酪氨酸、DL-精氨酸、DL-酪氨酸、DL-色氨酸；鑒定出11種有機酸，包括DL-乳酸、蘋果酸、水楊酸、環己基乙酸、丁酰乙酸乙酯、焦碳酸二乙酯、尿酸、乙酰丙酸丁酯、馬尿酸、檸檬酸、銀杏酸；鑒定出46種脂質類，包括月桂酸、杜鵑花酸、癸酸、癸二酸、5-羥基癸酸、乙酰肉堿、12-羥基月桂酸、甘油磷酸、肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸、3-氧代棕櫚酸、油酸、亞油酸、硬脂酸、十六烷二酸、肉豆蔻酯硫酸鹽、13-KODE、蓖麻油酸、12-羥基硬脂酸、花生四烯酸、 二高-γ-亞麻酸等。此外還鑒定出糖類、維生素類、嘌呤類及其他成分。同時驢脂中多糖及蛋白成分極少，不具研究價值，故不對蛋白及多糖成分深入分析。

2.3 驢油的感官特征及理化指標

以驢脂為原料，經超聲輔助溶濟提取法提取驢油，提取率為82.03%。驢油的感官特征如表3所示。由表3可知驢油感官品質良好。

表3 驢油的感官特征描述

碘值、酸價、過氧化值、相對密度、水分含量是油脂的基本理化指標。碘值、酸價、過氧化值分別用來衡量油脂的不飽和程度、新鮮程度及油脂中過氧化物含量[12-14]。驢油的理化指標見表4。

表4 驢油的理化指標

由表4可知，驢油相對密度為0.908，水分含量為0.68%，水分含量較低，有利于長期穩定儲存。驢油酸價(KOH)為0.58 mg/g，表明游離脂肪酸的含量少，油脂品質好，過氧化值為0.018 g/100 g，滿足GB 10146—2015中對豬油、牛油、羊油酸價和過氧化值限值標準。碘值從一定程度上反映了油脂不飽和脂肪酸含量的高低，碘值高則不飽和脂肪酸含量也高[15]。驢油碘值(I)為85 g/100 g，屬于非干性油，相對豬油[16]、牛油[17]、羊油[18]的碘值高，表明驢油不飽和脂肪酸含量高,具有較高的經濟價值。

2.4 儲存溫度對驢油過氧化值的影響

油脂氧化反應所生成的脂肪酸氫過氧化物是油脂氧化酸敗的關鍵產物，油脂過氧化值最易受到環境的影響，是首要檢測指標[19]。圖2為驢油分別儲存于4、20、45℃及55℃下5 d后的過氧化值。

注：**表示與4℃下比較p<0.05。

圖2 不同儲存溫度對驢油過氧化值的影響

由圖2可知，在4℃和20℃下保存5 d后，驢油的過氧化值無顯著性差異(p>0.05)。而當儲存溫度超過45℃后，驢油的過氧化值較4℃組顯著提升(p<0.05)。由此可知驢油在常溫下即可儲存，不易氧化酸敗。

3 結 論

本研究以驢脂為原料，以ICP-MS技術對37種元素(鋰、鈹、鈧、釩、鉻、錳、鈷、鎳、銅、砷、銣、鍶、銀、鎘、銦、銫、鋇、汞、鉈、鉛、鉍、釷、鑭、鈰、鐠、釹、鏑、鉺、銪、釓、鈥、镥、釤、鋱、銩、釔和鐿)進行定量分析，發現各元素濃度均不在響應值之內。以多質量分析器組合式質譜儀對驢脂樣本進行MSn級掃描，最終獲得驢脂樣本中的主要成分信息，驢脂中包含16種氨基酸及其衍生物類、11種有機酸、46種脂質類以及糖類、維生素類等多種成分。采用超聲輔助溶劑提取法得到的驢油相對密度0.908，水分含量0.68%，酸價(KOH)0.58 mg/g，過氧化值0.018 g/100 g，碘值(I)85 g/100 g，說明驢油游離脂肪酸含量少，不飽和脂肪酸含量較豬油、牛油、羊油的高，具有較高的經濟價值。以過氧化值為指標檢測儲存溫度對驢油過氧化值的影響，表明驢油在室溫條件下儲存即可，不易氧化酸敗。驢脂在食品、化妝品領域都具有廣闊的開發前景，值得深入研究和大力開發 。