不同產(chǎn)地核桃和花生的傅里葉變換紅外光譜鑒別

不同產(chǎn)地核桃和花生的傅里葉變換紅外光譜鑒別

花生是豆科植物，是我國廣泛種植的油料作物和作物。它的產(chǎn)品主要包括脂肪和蛋白質(zhì)。除了食物，它還可以提取并用于中藥。核桃為胡桃類植物,性溫,味甘,入腎、肺經(jīng),具有補腎固精、溫肺定喘、潤腸通便和消腫散毒的功效;核桃仁還有養(yǎng)護皮膚、健腦益智的作用。核桃仁的營養(yǎng)價值很高,被廣泛用于食品、烹調(diào)和醫(yī)藥工業(yè)。但不同產(chǎn)地的核桃仁,表面上看起來,基本上沒什么差別,用一般簡單的外觀性狀方法難以鑒別核桃的優(yōu)劣及所含成分,而常規(guī)化學(xué)分析方法需要繁雜的化學(xué)分離和提取過程。用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)探測核桃的化學(xué)信息并對其進行鑒別是能滿足這一要求的有力手段。紅外光譜和拉曼光譜能夠探測分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)———振動能級,具有指紋特性,已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。傅里葉變換紅外光譜和拉曼光譜也已用于中藥材鑒別及食品產(chǎn)品質(zhì)量鑒別[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]。為此,筆者利用傅里葉變換紅外光譜法對核桃和花生進行了對比分析,并對不同產(chǎn)地的核桃進行了鑒別研究,得到了核桃和花生中、不同產(chǎn)地核桃中主要成分間的含量關(guān)系。1材料和方法1.1硅碳棒的制備FTS-40傅里葉變換紅外光譜儀,由BIO-RAD公司生產(chǎn);硅碳棒光源;MCT探測器,光譜測量范圍為4000~400cm-1,光譜分辨率為4cm-1,信號掃描累加16次。1.2從市場購買花生核桃樣品分別產(chǎn)自云南省昆明市宜良縣、曲靖市沾益縣、玉溪市新平縣、楚雄州南華縣、德宏州芒市及四川攀枝花;花生從市場購買。從斷面取少量樣品研磨成泥狀,用糊狀法測定紅外吸收光譜。2結(jié)果與分析2.1酯基、羧基的紫外分光光度和含量由圖1可知,核桃和花生的紅外吸收光譜的峰形和峰位基本相同。核桃光譜在2926、2854、1745cm-1附近為強吸收峰,在3258、1653、1539、1460、1377、1237、1162、1099、1000、914、845cm-1附近為中等強度吸收。根據(jù)文獻(xiàn)[5-14],各主要譜峰歸屬為:2926、2854cm-1主要為—CH2—的不對稱伸縮振動和對稱伸縮振動的吸收峰,1745cm-1為酯基或羧基C=O伸縮振動吸收峰,1653cm-1附近為酰胺Ⅰ帶中C=O的伸縮振動吸收峰,1539cm-1附近為酰胺Ⅱ帶中N—H的彎曲振動和C—N的伸縮振動吸收峰,1460cm-1是—CH3和—CH2—的不對稱變形振動吸收峰,1377cm-1是—CH3對稱彎曲振動吸收峰,1237cm-1附近為酰胺Ⅲ帶中C—O伸縮振動吸收峰,1162cm-1是酯基的C—O伸縮振動吸收峰,1100~950cm-1主要是多糖的吸收區(qū),950~700cm-1范圍能夠區(qū)分糖類不同的異構(gòu)體。其中,2926、2854、1745、1464、1379、1163cm-1是油脂的特征峰;1653、1538、1237cm-1是蛋白質(zhì)的特征峰;1099、1000、914、845cm-1是碳水化合物(糖類)的特征峰?；ㄉ庾V的主要譜峰歸屬與核桃光譜相同,在2926、2854、1745cm-1附近為強吸收,在1464、1379、1163cm-1附近為中等強度吸收,這些是油脂的特征峰;在3282、3009、2953、1653、1538、1238cm-1附近為中等強度吸收,這些是蛋白質(zhì)的特征峰;在3258、1100、999、922cm-1附近為中等強度吸收,這些是碳水化合物(糖類)的特征峰[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]。這表明核桃和花生樣品中也含有碳水化合物。因此,在核桃和花生中,主要的成分是油脂、蛋白質(zhì)和碳水化合物。2.2對小鼠體內(nèi)：降低核桃中為便于比較,以1746cm-1附近的吸收峰為油脂的主要特征峰,以1653cm-1附近的吸收峰為蛋白質(zhì)的主要特征峰,以1099cm-1附近的吸收峰為碳水化合物的主要特征峰,計算A1746/A1653、A1099/A1653吸光度值比,結(jié)果見表1。對于比值A(chǔ)1746/A1653,核桃和花生都大于1,說明核桃和花生中都是油脂含量比蛋白質(zhì)含量高。對于比值A(chǔ)1099/A1653,核桃略大于1而花生小于1,說明核桃中碳水化合物含量比蛋白質(zhì)含量稍高,花生中碳水化合物含量比蛋白質(zhì)含量低;另外,根據(jù)該比值還可對花生和核桃樣品進行鑒別。在核桃中各主要成分以油脂的含量最大,蛋白質(zhì)含量最小;在花生中以油脂含量最多,碳水化合物含量最少。2.3不同產(chǎn)地的核桃多糖物質(zhì)含量由圖2可知,不同產(chǎn)地核桃光譜的峰形及峰位基本一致,但是主要成分的特征峰的吸光度值有差異。對于吸光度值比A1746/A1653有:宜良>南華>新平>沾益>四川>芒市;對于吸光度值比A1099/A1653有:宜良>四川>南華>新平>沾益>芒市。這說明在不同產(chǎn)地的核桃樣品中,產(chǎn)于宜良的核桃的油脂含量最高,產(chǎn)于芒市的核桃的油脂含量最低;產(chǎn)于宜良的核桃的多糖物質(zhì)含量最高,產(chǎn)于芒市的核桃的多糖物質(zhì)含量最低。這為不同產(chǎn)地核桃的鑒別和核桃的選種乃至食品和藥品加工原材料的選擇提供了依據(jù)。3結(jié)論和討論3.1不同產(chǎn)地核桃的紅外光譜特征該研究結(jié)果顯示,核桃和花生、不同產(chǎn)地核桃的紅外光譜的峰形和峰位基本相同,但在特征峰上的吸收強度比方面存在差異,表現(xiàn)出一些特征。吸光度值比A1746/A1653核桃和花生都大于1,而A1099/A1653核桃略大于1,花生小于1。對于不同產(chǎn)地的核桃A1746/A1653有:宜良>南華>新平>沾益>四川>芒市,A1099/A1653有:宜良>四川>南華>新平>沾益>芒市。各樣品紅外光譜主要特征吸收峰上吸光度值比的差異表明,各樣品中所含主要物質(zhì)基本相同,但不同樣品的主要物質(zhì)含量有差異。紅外光譜方法能夠鑒別核桃和花生、不同產(chǎn)地的核桃,具有方便、快速的優(yōu)點。3.2核桃樣品的價值該研究中,紅外光譜反映核桃和花生樣品的基本成分是一樣的,但是各成分的含量有所不同,所以它們在食用和醫(yī)用方面的實用價值是不一樣的。該研究中的樣品數(shù)量有限,結(jié)果只