油桐品种五爪桐含油量及桐油质量研究:油桐的种植前景及桐油的市场价格

　　摘要：研究结果显示，五爪桐［Ｖｅｒｎｉｃｉａ ｆｏｒｄｉｉ （Ｈｅｍｓｌ．）Ａｉｒｙ－Ｓｈａｗ ｃｖ． Ｆｉｖｅ ｆｉｎｇｅｒｎａｉｌｓ ｔｕｎｇ］的桐油组分中含有６３种成分，其中１８种十八－６，９，１２－三烯酸甲酯顺反异构体的α－桐酸的总含量达６３．９４％，（Ｚ，Ｚ，Ｚ）十八－９，１２，１５－三烯酸甲酯的β－桐酸含量为８．６２％，十八－９－烯酸甲酯含量为６．２３％，（Ｚ，Ｚ）十八－９，１２－二烯酸甲酯含量为８．０５％，棕榈酸甲酯含量为３．３０％，二十－１１－烯酸甲酯含量为１．１９％。五爪桐桐油总脂肪酸的相对含量为９９．０４％，其中有２１种不饱和脂肪酸，干性油含量为９０．６３％；其种仁含油量为６２．８９％，折光指数１．５２０ ６，酸化值５．１ mg/g，碘化值１６５ mg/g，皂化值１９０ mg/g，透明无异味，色泽０．１，密度０．９３７ ６ g/mL，热聚合时间４４６ ｓ。五爪桐桐油脂肪酸因含β－桐酸高，桐油产品中有结晶析出，不能达到商品桐油的质量要求；但β－桐酸是一种治疗心血管疾病有显效的有效成分，含量高，有提取价值，可将它作为药用油桐树发展。
　　关键词：油桐；含油量；质量指标
　　中图分类号：Ｓ７９４．３；Ｑ５４文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）10－2031-04
　　
　　Study on the Oil Content and Quality of Vernicia fordii cv. Five Fingernail Tung
　　
　　ＬＩＵ Ｊｉｎ－ｌｏｎｇ１，ＺＨＥＮＧ Ｘｉａｏ－ｊｉａｎｇ１，ＺＨＥＮＧ Wｅｉ２，ＴＩＡＮ Ｇｕｏ－ｚｈｅｎｇ１，ＹＡＮＧ Ｃｈｉ１
　　（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕｂｅｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ／ Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ， Ｅｎｓｈｉ ４４５０００， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｗｕｈａｎ ４３００６４， Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ of the presented study ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ６３ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｉｎ ｏｉｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ Ｖｅｒｎｉｃｉａ ｆｏｒｄｉｉ （Ｈｅｍｓｌ．） Ａｉｒｙ－Ｓｈａｗ ｃｖ． Fｉｖｅ ｆｉｎｇｅｒｎａｉｌｓ ｔｕｎｇ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ６３．９４％ ｏｆ １８－６，９，１２－Ｏｃｔａｄｅｃａｔｒｉｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ ｃｉｓ－ｔｒａｎｓ ｉｓｏｍｅｒ ｏｆ α－eleostearic ａｃｉｄ， ８．６２％ ｏｆ Ｚ，Ｚ，Ｚ－９，１２，１５－Ｏｃｔａｄｅｃａｔｒｉｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ， ６．２３％ ｏｆ ９－Ｏｃｔａｄｅｃｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ， ８．０５％ ｏｆ（Ｚ，Ｚ）－９，１２－Ｏｃｔａｄｅｃａｄｉｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ， ３．３０％ ｏｆ ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ， １．１９％ ｏｆ １１－Ｅｉｃｏｓｅｎｏｉｃ ａｃｉｄ． Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Fｉｖｅ ｆｉｎｇｅｒｎａｉｌｓ ｔｕｎｇ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｗａｓ ９９．０４％ among ｗｈｉｃｈ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ２１ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄｓ； ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｄｒｙｉｎｇ ｏｉｌ ｗａｓ ９０．６３％； ｔｈｅ ｏｉｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｅｅｄ ｋｅｒｎｅｌ ｗａｓ ６２．８９％； ｔｈｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ １．５２０ ６； ｔｈｅ ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｗａｓ ５．１ mg/g； ｔｈｅ ｉｏｄｉｚａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｗａｓ １６５ mg/g； ｔｈｅ ｓａｐｏｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｗａｓ １９０ mg/g； Iｔ ｗａｓ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ａｎｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｂｎｏｒｍａｌ ｏｄｏｕｒ； ｔｈｅ ｃｏｌｏｕｒ ｗａｓ ０．１； and ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｇｒａｖｉｔｙ ｗａｓ ０．９３７ ６ g/mL； while ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ４４６ ｓ． Ｉｔ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ much β－eleostearic ａｃｉｄ so ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄ ｏｆ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｔｕｎｇ ｏｉｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ； ｂｕｔ β－eleostearic ａｃｉｄ ｗａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｄｉｓｅａｓｅ． Ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ developed ａｓ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｔｕｎｇ ｔｒｅｅ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｖｅｒｎｉｃｉａ ｆｏｒｄｉｉ （Ｈｅｍｓｌ．）Ａｉｒｙ－Ｓｈａｗ； ｏｉｌ ｃｏｎｔｅｎｔ； ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｅｘ
　　
　　湖北省来凤县出产的五爪桐［Ｖｅｒｎｉｃｉａ ｆｏｒｄｉｉ （Ｈｅｍｓｌ．）Ａｉｒｙ－Ｓｈａｗ ｃｖ． Ｆｉｖｅ ｆｉｎｇｅｒｎａｉｌｓ ｔｕｎｇ］是大戟科（Ｅｕｐｈｏｒｂｉａｃｅａｅ）油桐属（Ｖｅｒｎｉｃｉａ Ｌｏｕｒ．）木本油料植物，是当地常见的油桐品种。五爪桐主产于来凤县的百福司镇、漫水乡、大河镇等地海拔500 m以下的坡地，是当地重要的经济林木。当地政府为加快山区经济的发展，正在大力发展油桐产业。为了指导五爪桐的开发利用，对五爪桐的含油量、理化特性及其成分进行了初步研究，现将结果报告如下。
　　１材料与方法
　　１．１材料
　　五爪桐干燥种仁由湖北省来凤县四海贸易有限责任公司提供。仪器主要有ＡＬ－２０４型电子天平（上海梅特勒-托利多仪器有限公司）、ＰＨＳＪ－４Ａ型ｐＨ计（上海精密科学仪器有限公司），ＧＣ６８９０Ｎ－ ＭＳ５９７５气相色谱―质谱联用仪（安捷伦科技有限公司）。
　　１．２方法
　　１．２．１油桐种仁含油量测定选择正常的五爪桐果实若干，取出种仁，将种仁烘干、磨碎，在电子天平上准确称取烘干的碎种仁若干，装入滤纸筒，放入索氏提取器，用无水乙醚提取，加热到５０℃，７次／ｈ，连续提取８ ｈ，提取至抽提筒内乙醚用玻璃片检查无油迹为止。回收乙醚；置入１０５℃烘箱，烘至恒重；计算含油量［１，２］。
　　１．２．２桐油理化特性测定桐油折光指数用折光指数仪测定；桐油碘化值采用油料碘化值测定方法进行；桐油皂化值采用油料皂化值测定方法进行；桐油透明度鉴定方法为量取试样１００ ｍＬ，注入比色管中，在２０℃温度下静置２４ ｈ，然后移到乳白色灯泡前（或在比色管后衬以白纸）观察透明程度，记录观察结果；桐油色泽确定按表１进行处理；桐油气味鉴定方法为取少量试样注入烧杯中，加温至５０ ℃，用玻璃棒边搅拌边嗅气味，凡具有该油固有的气味、并且无异味的为合格，不合格的注明异味情况；桐油比重的测定按比重瓶法进行。
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　　１．２．４β型桐油试验β－桐酸的存在表示桐油不稳定，习惯上将含β－桐酸的桐油称之为β型桐油。将混匀过滤的试样注入干燥的试管中（约达试管容量的１／３处），用软木塞塞紧，置于冰箱中，在温度３．３～４．５℃冷却２４ ｈ，如有结晶析出，则表示有β－桐酸存在。β型桐油的结晶为针叶状，熔点为６２℃。
　　１．２．５桐油脂肪酸含量的测定及脂肪酸甲酯化桐油脂肪酸的测定按脂肪酸测定方法进行。脂肪酸甲酯化所用试剂有氢氧化钾甲醇溶液２ ｍｏｌ／Ｌ（将１３．１ ｇ氢氧化钾溶于１００ ｍＬ无水甲醇中，可稍微加热，加入无水硫酸钠干燥，过滤，即得澄清溶液。溶液存储一段时间后，可能会形成少量沉淀，用上清液测定不影响使用）、异辛烷（２，２，４－三甲基戊烷，色谱纯）、硫酸氢钠；操作方法为称取试样６０ ｍｇ至具塞试管中，用移液管移取４ ｍＬ异辛烷溶解试样，必要时可以稍微加热；用微量移液管加入２００ μＬ氢氧化钾甲醇溶液，盖上玻璃塞猛烈振摇３０ ｓ后静置澄清；向溶液中加入约１ ｇ硫酸氢钠，猛烈振摇，中和氢氧化钾；待盐沉淀后，将含有甲酯的上层溶液倒入４ ｍＬ玻璃瓶中，得到的异辛烷溶液中甲酯含量约为１５ ｍｇ／ｍＬ，用异辛烷适度稀释后，取一定量注入毛细管柱内［３－７］。
　　１．２．６桐油质量评价按ＧＢ ８８２７－８５进行评价，参考的桐油分级标准见表２。
　　１．２．７桐油成分测定ＧＣ６８９０Ｎ－ＭＳ５９７５气相色谱―质谱联用仪的色谱柱为ＤＢ－５％苯基甲基色谱柱硅氧烷（３０ ｍ×０．２５ ｍｍ×０．２５ μｍ），载气为氦气，流速３ ｍＬ／ｍｉｎ；离子源温度２５０℃，电离方式ＥＩ，电离能７０ｅＶ；柱初温１００℃（１ ｍｉｎ），程序升温１０℃／ｍｉｎ至１６０℃后，再程序升温５℃／ｍｉｎ至终温２５０℃；进样器温度２６０℃，无分流进样，进样量２ μＬ，溶剂延迟时间为２ｍｉｎ［８－１３］。
　　２结果与分析
　　２．１五爪桐种仁含油量及桐油质量测定
　　 从五爪桐果实取种仁的情况看，平均每个果实含１０粒种仁，单粒种仁重２．５９１ ｇ；测试种仁的样重为３．６８６ｇ，种仁提取的油量为２．３１８ ｇ，含油率为６２．８９％。五爪桐的桐油质量测定结果为在２０℃时的折光指数为１．５２０ ６，酸化值为５．１ ｍｇ／ｇ，碘化值为１６５ ｍｇ／ｇ，皂化值为１９０ ｍｇ／ｇ，透明度为透明，色泽显示为０．１，气味无异味，密度（４～２０℃）为０．９３７ ６ g/mL，热聚合试验为４４６ ｓ，β型桐油试验结果为含β－桐酸。
　　２．２五爪桐桐油成分ＧＣ－ＭＳ分析
　　气相色谱―质谱联用分析结果（图１）表明，五爪桐桐油的成分含有６３种物质。在６３种成分（表３）中，含量最多的成分为18种十八－６，９，１２－三烯酸甲酯，达６３．９４％；（Ｚ，Ｚ，Ｚ）十八－９，１２，１５－三烯酸甲酯含量为８．６２％；十八－９－烯酸甲酯含量为６．２３％；（Ｚ，Ｚ）十八－９，１２－二烯酸甲酯含量为８．０５％；棕榈酸甲酯含量为３．３0％；二十－１１－烯酸甲酯含量为１．１９％。其余的40种成分含量微少，因此五爪桐桐油总脂肪酸的相对含量为９９．０４％。
　　３讨论
　　试验结果显示，五爪桐果实平均含１０粒种仁；种仁含油率为６２．８９％，含油量是比较高的。五爪桐的桐油质量测定结果显示，折光指数为１．５２０ ６，酸化值５．１ mg/g，碘化值１６５ mg/g，皂化值１９０ mg/g，透明度为透明，色泽值显示为０．１，气味无异味，密度０．９３７ ６ g/mL，热聚合时间４４６ ｓ；含β－桐酸，生产出的桐油有结晶现象，这一情况将影响产品质量，降低桐油的销售价格，因此不宜作为常规油桐品种选育的亲本。测定结果表明，五爪桐桐油含有６３种成分，其含量最多的成分为18种十八－６，９，１２－三烯酸甲酯，含量可达６３．９４％；另外，（Ｚ，Ｚ，Ｚ）十八－９，１２，１５－三烯酸甲酯的含量为８．６２％，十八－９－烯酸甲酯的含量为６．２３％，（Ｚ，Ｚ）十八－９，１２－二烯酸甲酯的含量为８．０５％，棕榈酸甲酯的含量为３．３０％，二十－１１－烯酸甲酯的含量为１．１９％，其余的40种成分为微量。五爪桐桐油的总脂肪酸相对含量可达９９．０４％。其所含的（Ｚ，Ｚ，Ｚ）十八－９，１２，１５－三烯酸甲酯即β－桐酸，虽然影响桐油的质量，但却是一种治疗心血管疾病有显效的药物成分，并且含量高，有工业提取价值，因此建议把五爪桐作为提取医药原料的油桐树发展。当然，如果去掉了β－桐酸，则五爪桐桐油又是质量不错的桐油商品。
　　
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