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以DRIs推薦為依據的營養調和油的研制

發布日期:2021-08-18 15:13來源:中國油脂作者:初柏君1,惠菊1,點擊次數:

收稿日期:2019-09-20;修回日期:2019-11-08

基金項目:國家重點研發計劃項目(2018YFD0101102)

作者簡介:初柏君(1990),女,工程師,碩士,主要從事油脂深加工及產品研發工作(Email)172166903@qq.com。

通信作者:王翔宇,工程師,博士(Email)wang_xiangyu@cofco.com。油脂營養

DOI: 10.12166/j.zgyz.1003-7969/2020.04.016


以DRIs推薦為依據的營養調和油的研制

初柏君1,惠菊1,李曉龍1,王滿意1,趙慧敏1,

孟祥永2,周勝利3,于雷4,王翔宇1

(1.中糧營養健康研究院有限公司 營養健康與食品安全北京市重點實驗室,老年營養食品研究北京市工程實驗室,

北京 102209; 2.中糧福臨門食品營銷有限公司,北京 100001; 3.中糧油脂研發中心,天津300452;

4.中糧油脂生產部,北京 100001)


摘要:依據2013年中國營養學會編著的《中國居民膳食營養素參考攝入量》的要求,以玉米油、菜籽油、稻米油、花生油和亞麻籽油為原料,以脂肪酸平衡和營養成分含量為評價指標,使用計算機軟件進行建模編程,設計3種調和油配方,并對樣品進行18個月貨架期跟蹤。結果表明:3種調和油中n-3 PUFA、n-6 PUFA均滿足脂肪酸攝入推薦范圍,但配方三中n-3 PUFA不滿足適宜推薦攝入量;3種調和油中均含有豐富的維生素E、植物甾醇、角鯊烯和谷維素;18個月后樣品營養伴隨物含量衰減率均在20%以內。因此,所得結果中2種調和油配方是滿足推薦的營養調和油,可以為其他營養調和油的研制提供參考。

關鍵詞:DRIs;脂肪酸;營養伴隨物;調和油

中圖分類號:TS225.1;R151文獻標識碼:A

文章編號:1003-7969(2020)04-0079-04


Development of nutritional blend oils based on DRIs recommendation

CHU Baijun1, HUI Ju1, LI Xiaolong1, WANG Manyi1, ZHAO Huimin1,

MENG Xiangyong2, ZHOU Shengli3, YU Lei4, WANG Xiangyu1

(1.Beijing Engineering Laboratory of Geriatric Nutrition Food Research, Beijing Key Laboratory of Nutrition &

Health and Food Safety, COFCO Nutrition & Health Research Institute, Beijing 102209,China;

2.COFCO Fulinmen Food Marketing Co., Ltd., Beijing 100001,China; 3.COFCO-Oils R & D Center,

Tianjin 300452,China; 4.COFCO Oil & Oilseeds Production Department, Beijing 100001,China)


Abstract:According to the Chinese dietary reference intakes (DRIs) written by Chinese nutrition society in 2013, three blend oils based on corn oil,rapeseed oil, rice oil, peanut oil and flaxseed oil were designed by computer software,and the changes of fatty acid and nutrient content of the sample in 18 months storage period were tested. The results showed that the n-3 PUFA and n-6 PUFA in three blend oils met the recommended range in Chinese DRIs, but the n-3 PUFA of No.3 formula didnt meet the adequate intake in Chinese DRIs. The three blend oils were rich in vitamin E, phytosterols, squalene, oryzanol, and the decay rates of the nuritional companion in the samples were less than 20% after 18 months storage period. So the two blend oils were nutritional blend oils which could meet the recommendation, and the study could provide references for the development of nutritional blend oils.

Key words:DRIs; fatty acid; nuritional companion; blend oil


脂肪是人體能量的主要來源,也是人體最重要的體成分和能量的儲存形式\[1\]。隨著我國居民安全、營養、健康意識的不斷提升,對營養健康的烹調油產品的需求也日益增長。大量研究表明,不同脂肪酸種類和比例對人體代謝和疾病的發生具有不同的影響,當某種脂肪酸缺乏時,會造成人體代謝紊亂,嚴重時會引發疾病,因此脂肪酸的膳食平衡越來越受到人們的重視,同時也受到眾多營養學家的關注\[2-3\]。近年來,不同國家和組織開始制定相關脂肪酸參考攝入量,其中中國營養學會在2000年編著的《中國居民膳食營養素參考攝入量》(DRIs)中提出,倡導飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)、多不飽和脂肪酸(PUFA)的膳食攝入應達到1∶ 1∶ 1的配比,但2013年更新后,DRIs不再對脂肪酸配比提出要求,只是對SFA、MUFA、PUFA的攝入提出宏量營養素可接受范圍(AMDR)和適宜攝入量(AI)。油脂中除了含有脂肪酸,還含有豐富的微量營養成分,其中具有代表性的谷維素、植物甾醇、生育酚等營養伴隨物在預防疾病、清除人體自由基等方面具有重要的作用\[4\]。目前,市面上食用油產品種類眾多,產品特征也各不相同,但單一品種食用油很難滿足脂肪酸的推薦要求,含有的營養伴隨物成分也不夠豐富。而由兩種及兩種以上食用油調配制成的調和油產品,與單一品種食用油相比擁有平衡性更好的脂肪酸組成、更為豐富多樣的營養成分,同時還可以兼具單一油品沒有的風味,被認為比單一油品更具優勢\[5\]。本文選用玉米油、菜籽油、稻米油、花生油和亞麻籽油為原料,通過計算機軟件編程運算,配制以脂肪酸配比合理、營養和風味兼備為評價指標的調和油產品。

1、材料與方法

1.1實驗材料一級玉米油,一級菜籽油,一級稻米油,壓榨花生油,一級亞麻籽油。脂肪酸甲酯標準品(CRM47885),α-生育酚標準品(Sigma-Aldrich 47783),β-生育酚標準品(Sigma-Aldrich 46401U),γ-生育酚標準品(Sigma-Aldrich 47785),δ-生育酚標準品(Sigma-Aldrich 47784),角鯊烷標準品(CFEQ-4-470106-0005),角鯊烯標準品(CFAD-S3626-10 mL),菜籽甾醇標準品(Toronto Research Chemicals CDDM-B676850-5 mg),豆甾醇標準品(Toronto Research Chemicals CDDM-S686750-5 g),菜油甾醇標準品(Toronto Research Chemicals CDDM-C155360-1 mg),谷甾醇標準品(Toronto Research Chemicals CDDM-S497050-5 mg),膽甾醇(純度≥963%)(Dr.Ehrenstorfer GmbH C 11665400)。Agilent Technologies 7890B氣相色譜儀,Agilent Technologies 1260 Infinity高效液相色譜,UNICO 2800分光光度計。

1.2實驗方法

1.2.1脂肪酸組成分析按照GB 5009.168—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》方法對原料油進行甲酯化處理,然后進入氣相色譜儀分析。色譜條件:色譜柱為Agilent HP-88毛細管柱(100 m×250 μm×0.25 μm);進樣器溫度250 ℃;檢測器溫度280 ℃;載氣為氮氣;分流比50∶ 1;進樣量2.0 μL;升溫程序為初始溫度45 ℃,保持4 min,以13 ℃/min升溫速率升至175 ℃,保持27 min,以4 ℃/min升溫速率升至215 ℃,保持35 min。面積歸一化法計算脂肪酸含量。

1.2.2維生素E含量的測定稱取約1 g(精確到0.000 1 g)的油脂樣品,溶解于色譜純正己烷中,超聲30 s,準確定容至10 mL;搖勻,取1 mL,過0.45 μm有機相濾膜后,進入高效液相色譜分析。色譜條件:色譜柱為硅膠柱(250 mm×4.6 mm×5 μm,貨號880975-901);進樣量10 μL;流動相為正己烷-異丙醇(體積比98.5∶ 1.5);流速1 mL/min。外標法定量\[6-7\]。

1.2.3植物甾醇含量的測定根據GB/T 25223—2010《動植物油脂 甾醇組成和甾醇總量的測定 氣相色譜法》對原料油進行甲酯化處理,然后進入氣相色譜儀分析。色譜條件:色譜柱為HP-5毛細管柱(30 m×0.32 m×0.25 μm);載氣為高純氮氣,純度99.999%;恒壓112.7 kPa;分流比20∶ 1;進樣口溫度320 ℃;程序升溫為初始溫度240 ℃,保持1 min,以4 ℃/min的速率升溫到255 ℃,保持35 min;FID檢測器,溫度320 ℃;進樣量1.0 μL。面積歸一化法計算甾醇含量。

1.2.4角鯊烯含量的測定根據LS/T 6120—2017《糧油檢驗 植物油中角鯊烯的測定 氣相色譜法》對原料油進行甲酯化處理,然后進入氣相色譜儀分析。色譜條件:色譜柱為HP-5毛細管柱(30 mm×0.32 mm×0.25 μm);進樣口溫度250 ℃;柱溫采用程序升溫方式,以15 ℃/min 的速率從160 ℃升溫到220 ℃,保持2 min,然后以5 ℃/min的速率升溫到280 ℃,保持20 min,最后以5 ℃/min的速率升溫到300 ℃,保持2 min;FID檢測器,溫度300 ℃;氫氣流速40 mL/min,空氣流速450 mL/min,尾吹氣流速30 mL/min;載氣為高純氮氣,純度99.999%;恒壓110.32 kPa;分流比 10∶ 1;進樣量1.0 μL。面積歸一化法計算角鯊烯含量。

1.2.5谷維素含量的測定根據LS/T 6121.1—2017《糧油檢驗 植物油中谷維素含量的測定 分光光度法》稱取0.02 g(精確到0.000 1 g)原料油,置于25 mL容量瓶中,加入正庚烷溶解并定容至刻度,搖勻。用待測溶液潤洗石英比色皿3次,將待測溶液倒入石英比色皿,以正己烷為參比,在315 nm處測定吸光度。所測的吸光度若不在0.2~0.8之間時,應適當調整待測樣品的稱樣量或稀釋待測溶液,再重新進行測定。按LS/T 6121.1—2017中計算公式計算谷維素含量。

1.2.6數學建模依據DRIs推薦,n-3 PUFA的AI為總能量的0.6%,ADMR為總能量的0.5%~2.0%,按照成年人每天需要8.372 MJ的總能量,分別折算成年人每天適宜攝入1.33 g的n-3 PUFA和可接受攝入范圍為1.11~4.44 g。參考中國居民營養與健康調查數據,城市居民膳食n-3 PUFA脂肪酸中有79.7%來自植物油,n-6 PUFA脂肪酸中有68.8%來自植物油,按照每人每天攝入30 g烹調油計算\[8\],烹調油中含有3.5%的n-3 PUFA即可滿足人體需要,但當低于2.9%時無法滿足能量需求及預防缺乏。同理,烹調油中含有20.4%的n-6 PUFA即可滿足人體需要,但當低于12.7%時無法滿足能量需求及預防缺乏。據此進行調和油配方設計數學模型的建立如下(以AI推薦為例):a+b+…+n=1

ax1+bx2+…+nxn≥3.5

ay1+by2+…+nyn≥20.4

0≤a,b,…,n≤1式中:a,b,…,n為不同原料油在調和油中的占比;x1,x2,…,xn為各原料油中n-3 PUFA含量測定值;y1,y2,…,yn為各原料油中n-6 PUFA含量測定值。

1.2.7計算機軟件編程采用計算機軟件平臺將上述數學模型開發成“調和油配方設計系統”計算機軟件,輸入各原料油脂肪酸含量測定值,將模型改為軟件程序語言,通過軟件運算,獲得多種調和油配方。

1.2.8最優配方的選擇設定最優限制條件,通過設定配方中某些原料油的含量定值,運行軟件獲得最優調和油配方。

2、結果與分析

2.1原料成分分析根據1.2.1~1.2.5方法測定5種原料油的脂肪酸組成及含量,維生素E、植物甾醇、角鯊烯、谷維素含量,結果如表1和表2所示。

表1  5種原料油主要脂肪酸組成及含量%

1.png


表2   5種原料油營養成分組成及含量mg/kg

2.png


從表1可以看出,所選5種原料油脂肪酸含量各不相同,能夠很好地為調和油產品提供MUFA和PUFA,其中亞麻籽油可以作為n-3 PUFA的主要提供原料,玉米油、稻米油和花生油可以作為n-6 PUFA的提供原料,菜籽油可以作為MUFA的主要提供原料。從表2可以看出,5種原料油的營養伴隨物種類豐富,其中稻米油的植物甾醇和谷維素含量尤為高。

2.2計算機軟件配方運算根據1.2.6~1.2.8方法,結合2.1原料成分數據,對計算機軟件函數進行編程,通過運行計算機語言,設定價格為最優限定條件,通過對某種或幾種原料油的添加比例進行限定,運算得出最優配方。

2.3調和油配制及成分分析根據2.2軟件運算結果,配制出滿足AI推薦和AMDR推薦的調和油配方,根據1.2.1~1.2.5方法測定3種調和油脂肪酸組成及含量,維生素E、植物甾醇、角鯊烯、谷維素含量,結果如表3所示。由表3可知,3種配方的n-3 PUFA、n-6 PUFA 均滿足AMDR推薦范圍,而配方三的n-3脂肪酸含量為AMDR推薦范圍的下限,且低于植物油中應含n-3脂肪酸的適宜推薦量。因此,為保證油脂生產儲存過程中的成分損失不會對最終攝入造成影響,選擇配方一和配方二的調和油作為日常飲食,可以滿足DRIs中關于脂肪酸平衡的要求。當使用配方一和配方二調和油作為日常烹調油時,從烹調油中還可以攝取到維生素E、植物甾醇、角鯊烯和谷維素,這些營養成分的適量攝入也會對人體產生有益的影響。

表3    3種調和油營養成分組成及含量

3.png


2.4貨架期跟蹤為了驗證產品在保質期內營養成分衰減情況,選擇配方二調配樣品,采用成品所用的充氮技術和抗紫外線包裝生產樣品,模擬出廠后儲存條件,進行為期18個月的貨架期跟蹤。跟蹤期內,每兩個月對調和油二樣品進行取樣檢測,根據1.2.2~1.2.5方法測定配方調和油維生素E、植物甾醇、角鯊烯、谷維素含量,結果如表4所示。

表4   18個月貨架期調和油的營養伴隨物含量mg/kg

4.png



從表4可以看出,18個月貨架期內調和油二的維生素E、植物甾醇、角鯊烯、谷維素含量無明顯衰減,衰減率均在20%以內。

3結論以DRIs提出的最新脂肪酸攝入平衡和營養成分含量為評價指標,選用玉米油、菜籽油、稻米油、花生油和亞麻籽油作為調和油的原料油,設計出3種調和油配方。經過對3種調和油樣品成分分析,有兩種配方滿足設計依據,且富含維生素E、植物甾醇、角鯊烯、谷維素等營養伴隨物,通過對樣品進行貨架期跟蹤發現,18個月保質期內樣品營養物質衰減率均在20%以內。本研究可以為其他營養調和油配方設計提供參考。

參考文獻:

\[1\] 中國營養學會. 中國居民膳食營養素參考攝入量(2013版)\[M\]. 北京:科學出版社,2014:117-141.

\[2\] WILLIAMS C D, WHITLEY B M, HOYO C, et al. A high ratio of dietary n-6/n-3 polyunsaturated fatty acids is associated with increased risk of prostate cancer\[J\]. Nutr Res, 2011,31(1):1-8.

\[3\] LI G Y, SONG Z X, YIN H, et al. Low n-6/n-3 PUFA ratio improves lipid metabolism, inflammation, oxidative stress and endothelial function in rats using plant oils as n-3 fatty acid source\[J\]. Lipids,2015, 51(1):1-11.

\[4\] WATSON R R, PREEDY V R. Bioactive food as dietary interventions for cardiovascular disease\[M\]. San Diego: Academic Press, 2013:333-343.

\[5\] 單素敏. 食用調和油消費升級\[J\]. 學習之友,2018(6):25-26.

\[6\] Determination of tocopherols and tocotrienols in vegetable oils and fats by HPLC:AOCS Ce8-89\[S\].Champaign, IL:AOSS,1998.

\[7\] 食品安全國家標準 食品中維生素A、D、E的測定:GB 5009.82—2016\[S\]北京:中國標準出版社,2016..

\[8\] 中國營養學會. 中國居民膳食指南(2016)\[M\]. 北京:人民衛生出版社, 2016:344.


以DRIs推薦為依據的營養調和油的研制---4期.pdf



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