尹紅娜 ,高海東 ,高火亮 ,李慎楚
1.河南省商業(yè)科學(xué)研究所有限責(zé)任公司(鄭州 450002);2.河南省食品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心(鄭州 450002);3.河南陽光油脂集團(tuán)有限公司(鄭州 450100)
脂肪酸是脂肪經(jīng)代謝后生成的酸,依照其飽和程度的不同可分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸[1]。飽和脂肪酸是一類在其碳鏈中不含雙鍵的脂肪酸,比如棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、月桂酸等[2],主要存在于動物油脂中。食用某些飽和脂肪酸可能會增加血液低密度脂蛋白中膽固醇的含量,從而導(dǎo)致肥胖、動脈硬化、高血壓[1,3-6]。
不飽和脂肪酸分為兩類:單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。多不飽和脂肪酸主要來源于植物油中,大多數(shù)不能直接在人體中合成,只能通過日常飲食攝取。其通常含有兩個及以上的雙鍵的碳鏈,長度為18~22個碳原子的直鏈脂肪酸][7]。根據(jù)雙鍵位置的不同,又可細(xì)分為omega-3及omega-6兩類。其中omega-3系家族脂肪酸主要包括α-亞麻酸、二十碳五烯酸、DHA等;omega-6系家族脂肪酸主要包括亞油酸、γ-亞麻酸、花生四烯酸等。多不飽和脂肪酸不但能夠為人體提供必須的能量,還具有優(yōu)良的生物活性和寬泛的藥用價值。研究證明:多不飽和脂肪酸不但可以降低血液中膽固醇的濃度、增強(qiáng)血管皮細(xì)胞功能,還可以改變離子通道、預(yù)防心肌缺血性猝死,從而降低心血管疾病的發(fā)病率[8-9]。另外還能增強(qiáng)人體的免疫功能[10]、減少炎癥反應(yīng)和炎性損傷[11-12]、抑制皮膚老化[13]、減少癌癥的發(fā)生[14-17]等。單不飽和脂肪酸是指其碳鏈中只含有一個雙鍵的脂肪酸,其來源廣泛,隨著人們對健康飲食的愈加重視,含單不飽和脂肪酸的油脂愈加受到群眾青睞。經(jīng)證實,單不飽和脂肪酸在一定程度上能夠保護(hù)梗阻性黃疸心臟[18],還可促進(jìn)人體對脂溶性維生素的吸收、預(yù)防阿爾茲海默癥[19]。
隨著中國人民生活水平的提高以及對健康問題的重視,中國營養(yǎng)學(xué)會在2000年提出了合適的脂肪酸配比(飽和∶多不飽和∶單不飽和=1∶1∶1)[20-21]。但是純品植物油(如花生油、大豆油、玉米油、菜籽油等)脂肪酸含量相對單一,各類脂肪酸比例不夠合理,很難滿足消費者均衡營養(yǎng)的需求,因此具有各種配比的調(diào)和油應(yīng)運而生,并且越來越受到消費者的青睞。但由于食用調(diào)和油缺乏相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),市場監(jiān)管無據(jù)可依,導(dǎo)致調(diào)和油市場魚龍混雜,企業(yè)將各類油脂隨意勾兌作為調(diào)和油,并且往往調(diào)和油中哪種油貴就以哪種油命名,這種以次充好、價格昂貴的現(xiàn)象頻頻發(fā)生,消費者對調(diào)和油產(chǎn)品也存在諸多的疑慮和不滿。此種行為嚴(yán)重侵犯了消費者的知情權(quán),也很大程度上違背了消費者原本要均衡營養(yǎng)的初衷。GB 2716—2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)植物油》發(fā)布后,雖然要求“食用植物調(diào)和油的標(biāo)簽標(biāo)識應(yīng)注明各種食用植物油的比例”,但是標(biāo)注出的比例是否是實際添加量,目前還沒有有效的鑒定方法。所以能準(zhǔn)確判定調(diào)和食用油產(chǎn)品中的食用油的種類及其調(diào)和比例是非常必要的。
此次試驗以市場上常見的單一食用油(大豆油)為基油,添加不同比例的花生油、芝麻油,采用GB 5009.168—2016中的酯交換法對不同復(fù)配比例的植物油中脂肪酸含量的變化規(guī)律進(jìn)行分析,并通過建立合適的回歸預(yù)測模型探索復(fù)配比例與脂肪酸含量之間的關(guān)系。此次研究成果對規(guī)范食用調(diào)和油市場具有積極意義,首先,為監(jiān)管部門如何按照標(biāo)準(zhǔn)要求實施監(jiān)管提供技術(shù)支持,其次,解決消費者“選油難”問題,可以真正讓消費者擁有選擇權(quán),最后,可為此后國家出臺相關(guān)的食用調(diào)和油標(biāo)準(zhǔn)提供理論支撐。
試驗中使用的大豆油、花生油、芝麻油及調(diào)和油均購自鄭州農(nóng)貿(mào)市場。
7890B氣相色譜儀,美國安捷倫科技公司;AL104型分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。
37種脂肪酸甲酯(色譜純):上海安譜實驗科技股份有限公司;異辛烷(色譜純)、甲醇(色譜純)、氫氧化鉀(分析純)、硫酸氫鈉(分析純):國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1.3.1 樣品甲酯化反應(yīng)
稱取60.0 mg油脂試樣于15 mL離心管中,準(zhǔn)確加入4.0 mL的異辛烷,振蕩混勻。再準(zhǔn)確加入200 μL的氫氧化鉀-甲醇溶液,擰緊瓶蓋,劇烈振蕩30 s,室溫下靜置至澄清。加入約1 g的硫酸氫鈉,劇烈振蕩。等硫酸氫鈉沉淀完全后取上層清液,過0.22 μm的尼龍有機(jī)濾膜于2 mL進(jìn)樣瓶中,上機(jī)檢測。
1.3.2 色譜條件
HP-88毛細(xì)管柱(100 m×250 μm×0.25 mm);99.999%高純氮氣;FID檢測器;分流比:30∶1;升溫程序:140 ℃保溫5 min,4 ℃/min升溫到240 ℃,保溫30 min;進(jìn)樣口溫度250 ℃,檢測器溫度280 ℃。進(jìn)樣體積0.5 μL。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理
運用峰面積歸一化法計算樣品中各脂肪酸相對含量百分比,用SPSS 17.0進(jìn)行多變量回歸分析,ANOVA進(jìn)行單因素方差分析;Sigmaplot 12.5作圖。
在1.3.2色譜條件下將脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品注入到氣相色譜儀中,經(jīng)分析得到37種脂肪酸甲酯的色譜圖,其保留時間見圖1與表1。
表1 37種脂肪酸甲酯保留時間
圖1 37種脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
依據(jù)脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品檢測中各脂肪酸的出峰時間,對此次試驗所使用的大豆油、花生油和芝麻油做脂肪酸檢測分析,結(jié)果見圖2~圖4和表2~表4。
表4 芝麻油脂肪酸信息
圖2 大豆油的脂肪酸組成
圖4 芝麻油的脂肪酸組成
表2 大豆油脂肪酸信息
圖3 花生油的脂肪酸組成
表3 花生油脂肪酸信息
此次試驗以大豆油為基油,花生油和芝麻油為配油,調(diào)配出調(diào)和油做脂肪酸分析,其復(fù)配比例如表5所示。
表5 各植物油復(fù)合配比
對表5中各種配比的調(diào)和油樣品做脂肪酸檢測,通過大量的分析發(fā)現(xiàn)各配比調(diào)和油的配比量和棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸含量呈較為顯著的關(guān)系,如圖5所示。
從圖5可以看出,在大豆油占比50%時,隨著花生油占比減少以及芝麻油占比增加,棕櫚酸、油酸含量逐漸下降,而硬脂酸、亞油酸含量逐漸增加,且呈良好線性關(guān)系;隨著大豆油含量占比的增加,四種脂肪酸的變化規(guī)律與大豆油占比50%時變化規(guī)律類似,各組復(fù)配比例之間脂肪酸含量變化無顯著性差異(p>0.05)。
圖5 不同復(fù)配比調(diào)和油脂肪酸含量的變化
基于以上結(jié)論,選擇四種相關(guān)性較好的脂肪酸為Y,以大豆油含量為X1,花生油含量為X2(芝麻油在逐步回歸分析中不相關(guān)剔除),經(jīng)SAS逐步回歸分析,建立了四種脂肪酸的數(shù)學(xué)回歸分析預(yù)測模型:Y棕櫚酸=9.338+0.019 1X1+0.016X2,R2=0.976;Y硬脂酸=5.642+0.016X1+0.019X2,R2=0.996;Y油酸=39.021+0.159X1+0.054X2,R2=0.997;Y亞油酸=44.634+0.097X1+0.1X2,R2=0.993。
2.4.1 自配調(diào)和油的驗證
通過氣相色譜儀,采集三組自行配制的脂肪酸含量原始數(shù)據(jù),將棕櫚酸和硬脂酸的含量帶入線性方程,計算出大豆油、花生油和芝麻油的占比。結(jié)果表明,所有復(fù)配油中純油脂X1、X2、X3含量的RSD均小于10%。具體結(jié)果見表6.
表6 大豆油、花生油和芝麻油的三元復(fù)配模型驗證分析
2.4.2 市場購買樣品驗證
在市場上購買了一款含有大豆油、花生油和芝麻油的食用調(diào)和油,標(biāo)簽標(biāo)注其大豆油、花生油和芝麻油含量分別為96.4%,3%和0.6%。檢測其脂肪酸組成后,將棕櫚酸和亞油酸數(shù)據(jù)代入線性方程,計算出各原料油含量。由結(jié)果可知:大豆油含量較大,偏差較小;含量較小的花生油偏差較大;含量不超過1%的芝麻油,出現(xiàn)了未檢出的情況。原因可能是購買的調(diào)和油的原料油與建立模型時所用的原料油不同。具體結(jié)果見表7。
表7 市售食用調(diào)和油復(fù)配模型驗證分析
試驗以大豆油為基油,添加不同比例的花生油和芝麻油(均以5%的梯度遞減),通過氣相色譜法對不同復(fù)配比例的調(diào)和油中脂肪酸含量進(jìn)行檢測和分析,分析主要幾種脂肪酸含量的變化規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上建立了四種相關(guān)性較強(qiáng)的脂肪酸的數(shù)學(xué)回歸預(yù)測模型。
結(jié)果表明:(1)以大豆油為基油,添加不同比例的花生油、芝麻油,棕櫚酸、油酸含量隨著花生油比例的降低逐漸下降,硬脂酸、亞油酸含量逐漸增加;(2)基于以上線性方程良好的四種脂肪酸,以脂肪酸為Y,以大豆油含量為X1,花生油含量為X2(芝麻油在逐步回歸分析中不相關(guān)剔除),經(jīng)SAS逐步回歸分析,建立了四種脂肪酸的數(shù)學(xué)回歸分析預(yù)測模型;(3)自行配制調(diào)和油和購買市場上調(diào)和油產(chǎn)品驗證所建立的預(yù)測模型,檢測各樣品的脂肪酸值并計算出調(diào)和油比例,偏差均在可接受范圍,說明上述建立的回歸模型對于市面上已知比例的調(diào)和油中各脂肪酸含量的真假鑒定具有一定的指導(dǎo)意義,具有一定的實用價值。
此外,此次試驗也有局限之處。所建立的回歸預(yù)測模型,是在使用固定的原料油基礎(chǔ)上完成的。而實際上,每個生產(chǎn)廠家的調(diào)和油中同種原料油來自不同的產(chǎn)地,產(chǎn)自不同的季節(jié),均會對其脂肪酸含量有一定的影響,我們也會在此基礎(chǔ)上做更深入的研究。