董家合，初柏君，高 盼,2，焦山海，何東平,2

（1.武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023；2.國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局糧油資源綜合開發(fā)工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430023；3.澳加糧油（廣西自治區(qū)）工業(yè)有限公司，廣西 防城港 538000）

中國(guó)是世界上最大的食用油消費(fèi)國(guó)，根據(jù)國(guó)家糧油信息中心對(duì)食用油市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)，2013年度我國(guó)的食用油消費(fèi)量為2 755萬t，工業(yè)及其他消費(fèi)275萬t，出口油脂油料總計(jì)10.8萬t，合計(jì)2013年度食用油需求總量為3 040.8萬t。全國(guó)人口按照13.5億計(jì)，人均食用油年消費(fèi)量為22.5 kg，較2012年又提高了5.14%，超世界人均消費(fèi)量的12.5%[1]。2014年我國(guó)食用調(diào)和油的產(chǎn)量為 465萬t，小包裝食用油的產(chǎn)量為987萬t[2]。隨著城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提高，越來越重視安全、營(yíng)養(yǎng)、健康的食用油，使得小包裝食用油高速發(fā)展[3]。逐漸形成了食用調(diào)和油與單品食用油共同競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展的局面，食用油市場(chǎng)步入以營(yíng)養(yǎng)、健康為新追求目標(biāo)的發(fā)展時(shí)期。

根據(jù)中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)和營(yíng)養(yǎng)專家提出的膳食寶塔建議，以及《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》的推薦值，中國(guó)居民每天需攝入25g食用油才可滿足人體對(duì)膳食脂肪酸的需求。但考慮到膳食脂肪酸均衡問題，需要對(duì)攝入的食用油中的脂肪酸配比進(jìn)行科學(xué)調(diào)配，這就對(duì)調(diào)和油產(chǎn)品配方提出更高的要求。美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)推薦食用油脂的飽和脂肪酸（S）、單不飽和脂肪酸（M）、多不飽和脂肪酸（P）均應(yīng)占供熱量的10，即S∶M∶P的比例為 1∶1∶1。但隨著對(duì)食用油脂營(yíng)養(yǎng)價(jià)值研究的不斷進(jìn)展，對(duì)S、M、P三者的比側(cè)又有了新的變化，1987年，美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)重新推薦S占供熱量7、M占供熱量15、P占供熱量8，即S∶M∶P的比值為 1∶2.14∶1.14[8]。目前，國(guó)內(nèi)的調(diào)和油配方設(shè)計(jì)主要是依據(jù)《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》中提出的飽和脂肪酸∶單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸比例為 1∶1∶1，在多不飽和脂肪酸中，（n-6）系列與（n-3）系列的比值為 4～6。

主成分分析法（principal component analysis，PCA）是分析統(tǒng)計(jì)學(xué)中的一種數(shù)學(xué)變換方法，通過降維對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化，將多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的變量因素轉(zhuǎn)化成少數(shù)幾個(gè)不相關(guān)聯(lián)的變量因素，通過分析這少數(shù)幾個(gè)不相關(guān)聯(lián)的變量因素達(dá)到反映原變量主要情況的研究方法[4]。主成分分析是一種簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)集的技術(shù)，經(jīng)常用于減少數(shù)據(jù)集的維數(shù)，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)集的對(duì)方差貢獻(xiàn)最大的特征[5]。主成分分析法廣泛應(yīng)用于量大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析中，常與其他方法連用進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理[6]。目前，PCA法被廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，并與聚類分析及其他方法聯(lián)用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理[7]。

為了研究最適合做調(diào)和油基油的植物油脂，實(shí)驗(yàn)采集市售高銷量的 38種調(diào)和油產(chǎn)品，對(duì)價(jià)格、理化指標(biāo)、脂肪酸組分等27個(gè)因素變量進(jìn)行調(diào)研和檢測(cè)，并進(jìn)行主成分分析，從而達(dá)到簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，尋求最適合做調(diào)和油基油的原料油脂，以期為研發(fā)新型調(diào)和油提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售38種調(diào)和油：購自武漢各大超市及各大電商網(wǎng)站；酚酞、氫氧化鉀、碘化鉀、硫代硫酸鈉、淀粉、乙醇（95%）、鹽酸，均為分析純：天津科密歐化學(xué)試劑有限公司；冰乙酸、異辛烷，均為分析純：天津天力化學(xué)試劑有限公司；環(huán)己烷（分析純）：天津百世化工有效公司；正己烷、甲醇，均為色譜純：天津科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-2010氣相色譜儀：日本島津公司；WU-866漩渦混合器：太倉科教器材廠；TD5A低速離心機(jī)：湖南長(zhǎng)沙湘儀有限公司；阿貝折光儀：英國(guó)Belingham+Stanley公司；WSL-2羅維朋比色計(jì)：上海昕瑞儀器儀表有限公司；720060移液槍：大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；回流冷凝裝置：南京鑾玉化玻儀器有限公司；AN0931電子分析天平：上海民僑精密科學(xué)儀器有限公司；HHS型電熱恒溫水浴鍋：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；GZX-9070MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；DK-98-Ⅱ電爐：北京金石萬達(dá)儀器儀表有限公司；SK3300HP超聲波清洗器：上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 理化指標(biāo)檢測(cè)

水分含量：按國(guó)標(biāo) GB/T 5009.3—2003中的105 ℃恒重法進(jìn)行測(cè)定；酸值：按國(guó)標(biāo)GB/T 5530—2005中的冷溶劑法進(jìn)行測(cè)定；過氧化值：按國(guó)標(biāo)GB/T 5009.37—2003中的滴定法進(jìn)行測(cè)定；碘值：按國(guó)標(biāo) GB5532—1985進(jìn)行測(cè)定；皂化值：按國(guó)標(biāo) GB5534—1985進(jìn)行測(cè)定；折光指數(shù)：按國(guó)標(biāo)GB/T 5527—2010進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 脂肪酸組分檢測(cè)

（1）樣品甲酯化

稱取調(diào)和油樣品0.2 g于離心管中，加入正己烷4 mL，2 mol/L的KOH-甲醇溶液1 mL，漩渦混合器震蕩 1 min，放入離心機(jī)中，3 500 r/min離心3 min，取上清液放入進(jìn)樣瓶中，放入自動(dòng)進(jìn)樣器待測(cè)。

（2）氣相色譜條件

進(jìn)樣口溫度260 ℃，分流進(jìn)樣；壓力控制，壓力 280.0 kPa；總流量 67.1 mL/min，柱流量1.08 mL/min；線速度 20.6 cm/sec，吹掃流量30 mL/min；分流比58.4。柱箱升溫程序：升溫至170 ℃，保持 3min，以 2 ℃/min速度升溫至230 ℃，保持 8 min。檢測(cè)器溫度 300 ℃。N2流量35.0 mL/min，空氣流量400.0 mL/min，尾吹氣流量30.0 mL/min。總程序用時(shí)41 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 理化指標(biāo)和脂肪酸組成

對(duì) 38種調(diào)和油樣品進(jìn)行理化指標(biāo)檢測(cè)和氣相色譜分析，理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見表 1。對(duì)脂肪酸組成色譜圖上的月桂酸（C12：0）、豆蔻酸（C14：0）、棕櫚酸（C16：0）、硬脂酸（C18：0）、油酸（C18：1）、亞油酸（C18：2）、亞麻酸（C18：3）、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等18種脂肪酸甲酯進(jìn)行積分，利用峰面積歸一法確定各脂肪酸占總脂肪酸含量的百分比，結(jié)果的各脂肪酸含量見表 2，由表 2計(jì)算得到每種調(diào)和油產(chǎn)品中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸的含量及其各自的比值見表 3。從表 1可以看出：38個(gè)調(diào)和油樣品主要添加的油品有大豆油、花生油、玉米油、芝麻油、菜籽油，部分添加橄欖油、油茶籽油、亞麻籽油、葵花籽油、DHA等；其過氧化值平均值為4.54 mmol/kg，最大值為7.36 mmol/kg，4號(hào)油品的過氧化值最小為2.23 mmol/kg；碘值平均值為118.64 g/100g，最大值為134.36 g/100g，38號(hào)油品的碘值最好，其值為 59.17 g/100g；皂化值平均值為 192.07(KOH) mg/g，最大值為204.77 mg KOH /g，最小值為163.13 mg KOH /g。

表1 調(diào)和油樣品組成和理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

續(xù)表1

表2 調(diào)和油樣品脂肪酸組分

續(xù)表2

表3 調(diào)和油樣品價(jià)格、SFA、MUFA和PUFA含量及其比值

從表2可以看出：不同調(diào)和油油品的脂肪酸含量存在差異。油酸含量范圍在 23.43%～62.94%之間，28號(hào)油含量最高，考慮可能是添加了富含高油酸的茶籽油和橄欖油；亞油酸含量范圍在12.65%～61.57%之間，26號(hào)油含量最高；棕櫚酸含量范圍在 4.23%～37.20%之間，38號(hào)油含量最高；硬脂酸含量范圍在0～4.43%之間，18號(hào)油含量最高。

從表3可以看出：?jiǎn)尾伙柡椭舅岷孔罡叩氖?17號(hào)油品，為 68.59%；多不飽和脂肪酸含量最高的是 26號(hào)油品，為61.93%。單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸比值范圍為1.02～9.04，多不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸比值范圍為 0.30～5.12。調(diào)和油油品價(jià)格除37號(hào)油品為280元/L，其他調(diào)和油油品價(jià)格均在 50元/L以下，考慮可能是37號(hào)油品添加了價(jià)格昂貴的紅松子油。

2.2 主成分分析

以豆蔻酸（C14：0）、棕櫚酸（C16：0）、硬脂酸（C18：0）、油酸（C18：1）等 18 種脂肪酸含量和調(diào)和油產(chǎn)品的理化指標(biāo)、脂肪酸組分、價(jià)格、配比等27個(gè)因素為變量，采用SPSS軟件對(duì)調(diào)和油樣品各因素變量進(jìn)行主成分分析法計(jì)算。在SPSS軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行降維、因子分析后，得到方差貢獻(xiàn)表，選擇方差貢獻(xiàn)率大的前六個(gè)主成分進(jìn)行具體分析，得到整體樣本數(shù)據(jù)的大部分信息，結(jié)果見表4。前六個(gè)主成分的初始因子載荷矩陣數(shù)據(jù)表見表5。

表4 前六個(gè)主成分的特征值和方差貢獻(xiàn)率

表5 前六個(gè)主成分的初始因子載荷矩陣

從表4可以看出，前六個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率已達(dá)85%以上，說明這六個(gè)主成分已包含每種調(diào)和油產(chǎn)品的大部分信息。

表5為前六個(gè)主成分的初始因子載荷矩陣數(shù)據(jù)，由表5可知，第1主成分中起決定作用的是碘值和皂化值；第2主成分中起決定作用的是油酸、MUFA、MUFA與SFA的比值；第3主成分中起決定作用的是EPA、DHA；第4主成分中起決定作用的是花生一烯酸、花生二烯酸；第5主成分中起決定作用的是山俞酸、二十四碳烷酸；第6主成分中起決定作用的是價(jià)格因素。

用公式t=a/λ計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)化特征向量，其中a為六大主成分的初始因子。根據(jù)運(yùn)算得到的特征向量與標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)相乘，可以構(gòu)建六大主成分與各因素變量之間的線性關(guān)系，依據(jù)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重計(jì)算主成分綜合模型F：

F=-0.0438X1+0.06798X2+0.02018X3+0.08858X4-0.0914X5-0.0886X6-0.1096X7+0.1041X8-0.0801X9+0.0109X10-0.0108X11+0.1052X12+0.0779X13+0.1 502X14+0.1290X15+0.0965X16+0.0779X17+0.1265X18+0.1200X19+0.0703X20+0.0177X21+0.1453X22-0.1139X23+0.0362X24+0.0178X25+0.0733X26+0.1011X27

利用主成分綜合模型和六大主成分的模型計(jì)算出綜合主成分值和六大主成分值，并對(duì)其進(jìn)行排序，可得到38種調(diào)和油產(chǎn)品主成分分析綜合排名前十的產(chǎn)品，結(jié)合表2和表3分析可知，當(dāng)調(diào)和油產(chǎn)品中添加橄欖油、油茶籽油等油酸含量較高的組分，并強(qiáng)化添加DHA、EPA長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸成分時(shí)，調(diào)和油綜合得分有所提升，同時(shí)，產(chǎn)品最終的價(jià)格也會(huì)對(duì)整體得分排名有一定的影響。

油茶籽油是從油茶籽中提取的對(duì)人體健康有益的保健食用植物油，其脂肪酸組成與世界公認(rèn)的具有“液體黃金”美譽(yù)的橄欖油極其相似，所以油茶籽油具有“東方橄欖油”的美稱[9]，被國(guó)際糧農(nóng)組織大力推薦為健康食用油。油茶籽油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，含有豐富的功能性營(yíng)養(yǎng)成分，如油酸、亞油酸、亞麻酸、植物甾醇、維生素 D、維生素K、維生素E、類胡蘿卜素、茶多酚、山茶甙、角鯊烯等，具有保濕、防輻射、抗衰老、護(hù)發(fā)等功效，其活性功效可與橄欖油相媲美，甚至優(yōu)于橄欖油[10]。長(zhǎng)期食用能夠降低膽固醇、延緩動(dòng)脈粥樣硬化、防止神經(jīng)功能下降、提高人體免疫力、預(yù)防和治療高血壓、心血管疾病。

3 結(jié)論

對(duì)38種調(diào)和油產(chǎn)品的27個(gè)因素進(jìn)行主成分分析，通過方差分解主成分，提取前六個(gè)主成分作為分析對(duì)象，結(jié)果表明：調(diào)和油產(chǎn)品中脂肪組成中不飽和脂肪酸含量較高，存在橄欖油、油茶籽油原料油強(qiáng)化添加和長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸強(qiáng)化添加的情況，市售調(diào)和油中存在添加轉(zhuǎn)基因菜籽油的情況。

從結(jié)合六大主成分分析結(jié)果和最終主成分綜合排名情況分析可知：在調(diào)和油配方設(shè)計(jì)中，可將油茶籽油作為優(yōu)選原料油進(jìn)行添加；并考慮到膳食脂肪酸均衡的需求，可以強(qiáng)化添加DHA、EPA長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸成分；在轉(zhuǎn)基因食品安全性未知的情況下，為減少爭(zhēng)議性，可選擇非轉(zhuǎn)基因菜籽油；綜合考慮調(diào)和油產(chǎn)品的整體情況時(shí)，需要對(duì)價(jià)格因素進(jìn)行相應(yīng)的控制。