摘要:向日葵是世界上重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物之一,其籽實(shí)加工的葵花籽油富含不飽和脂肪酸及多種生物活性成分,是一種健康植物油,備受消費(fèi)者青睞。食用油的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味是決定消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)傾向的關(guān)鍵因素?,F(xiàn)對(duì)葵花籽油中營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味組成成分及其影響因素的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)概述,重點(diǎn)從成分組成的分類、應(yīng)用領(lǐng)域、加工工藝和貯藏保鮮技術(shù)進(jìn)行闡述,并對(duì)葵花籽油開(kāi)發(fā)利用前景及研究方向進(jìn)行展望。
關(guān)鍵詞:葵花籽油;組成成分;加工工藝;貯藏保鮮
收稿日期:2024-10-29
基金項(xiàng)目:財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-14);黑龍江省庭院經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新推廣體系。
作者簡(jiǎn)介:王靜(1982-),女,碩士,助理研究員,從事向日葵抗逆育種與栽培研究。E-mail: wangjing961@163.com。
葵花籽油是由菊科雙子葉植物向日葵(Helianthus annuus L.)籽實(shí)加工的植物油,是以高含量亞油酸著稱的健康植物油,因其色澤澄亮、氣味清香、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)深受消費(fèi)者的青睞,并因其富含脂肪和多種活性成分成為工業(yè)油脂、醫(yī)藥和化妝品等產(chǎn)業(yè)的重要原材料。向日葵具有耐逆性強(qiáng)、適應(yīng)環(huán)境廣的特點(diǎn),是全球范圍內(nèi)廣泛種植的主要油料經(jīng)濟(jì)作物之一,年播種面積約為2 700萬(wàn) hm2,葵花籽年產(chǎn)量約為2 500萬(wàn) t[1]。目前,世界主要向日葵種植區(qū)分布在俄羅斯、阿根廷、美國(guó)、烏克蘭、羅馬尼亞和中國(guó)[2]。2022年我國(guó)向日葵總種植面積為62.32萬(wàn) hm2,西部地區(qū)占85.27%[3]。葵花籽油作為日常植物油消費(fèi)的重要品類,在世界范圍內(nèi)的消費(fèi)量?jī)H次于棕櫚油、豆油和菜籽油。近年來(lái),隨著生活水平的提高,人們對(duì)健康食品的需求不斷升級(jí),葵花籽油的市場(chǎng)需求穩(wěn)步增長(zhǎng)。據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)公布數(shù)據(jù),2020-2023年全球葵花籽油產(chǎn)量由1 901萬(wàn) t增長(zhǎng)至2 213萬(wàn) t,葵花籽油消費(fèi)量從1 831萬(wàn) t增長(zhǎng)至2 100萬(wàn) t[4]。植物油中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味形成成分的種類和含量直接關(guān)系了油脂的品質(zhì)??ㄗ延透缓伙柡椭舅幔鐏営退?、油酸;生物活性物質(zhì),如維生素E、礦物質(zhì)、植物甾醇、角鯊烯、多酚;多種影響風(fēng)味形成的揮發(fā)性物質(zhì)??ㄗ延途哂辛己玫目寡趸裕怀鎏攸c(diǎn)是消炎抑菌、抗腫瘤、提高免疫力、預(yù)防心腦血管和高血壓等慢性疾病,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于化妝品、醫(yī)藥、功能性食品、畜禽養(yǎng)殖等生產(chǎn)領(lǐng)域。本文綜述了葵花籽油的組成成分及應(yīng)用領(lǐng)域,并就加工工藝和貯藏保鮮技術(shù)對(duì)其影響進(jìn)行闡述,以期為葵花籽油的綜合利用提供理論參考。
1 葵花籽油組成成分
1.1 脂肪酸
脂肪酸廣泛存在于食用油中,根據(jù)有無(wú)不飽和雙鍵分為不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸。飽和脂肪酸是導(dǎo)致血清總膽固醇水平升高[5]并引起高血脂、動(dòng)脈粥樣硬化和心腦血管病等疾?。?]的主要因素;不飽和脂肪酸是構(gòu)成機(jī)體脂肪的人體必需脂肪酸,根據(jù)不飽和雙鍵數(shù)量分為單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。葵花籽油脂肪酸組成以不飽和脂肪酸為主(見(jiàn)表1),飽和脂肪酸占總脂肪酸的9.27%低于多數(shù)常見(jiàn)植物油,主要為棕櫚酸和硬脂酸,其次為少量花生酸和山崳酸;不飽和脂肪酸中單不飽和脂肪酸主要為油酸(32.14%),相對(duì)含量高于玉米油(26.65%)和大豆油(22.82%);多不飽和脂肪酸主要為亞油酸(56.53%),相對(duì)含量與玉米油(56.82%)和大豆油(53.80%)接近,遠(yuǎn)高于其他常見(jiàn)植物油。不飽和脂肪酸含量直接影響油脂的穩(wěn)定性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,常作為評(píng)估油脂品質(zhì)的重要參數(shù)。葵花籽油中不飽和脂肪酸總含量(89.00%)僅次于菜籽油(92.94%)而明顯高于其他常見(jiàn)植物油,但是,菜籽油主要為油酸和亞麻酸,具有特殊氣味,影響食物的口感和風(fēng)味,而葵花籽油氣味清香人群接受度更高。高含量亞油酸是葵花籽油區(qū)別于其他植物油的特征之一,對(duì)人體健康至關(guān)重要,參與多種人體生理功能必需的激素類化合物的代謝過(guò)程,具有降低血脂、抗炎、抗過(guò)敏等生理功能,在防控肥胖、癌癥、糖尿病、心腦血管疾病方面都有良好的應(yīng)用[7]。
1.2 維生素E
維生素E是生育酚類化合物的總稱,是人體必需的一種脂溶性維生素,是最主要的天然抗氧化劑之一,以α-、β-、γ-、δ-生育酚及α-、β-、γ-、δ-生育三烯酚共8種同源異構(gòu)體形式存在[13],具有抗氧化、抗腫瘤、提高免疫力、預(yù)防心血管疾病、延緩機(jī)體衰老等生理功能[14]。α-生育酚被公認(rèn)為維生素E的主要生物活性形式,β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚的活性分別為其50%、10%和2%[15]。在天然生育酚中,α-生育酚更有利于人體吸收和代謝,長(zhǎng)期的適量食用可降低脂質(zhì)過(guò)氧化速率從而起到抗衰老作用[16],同時(shí)對(duì)增強(qiáng)肺部功能[17]、恢復(fù)受損神經(jīng)元[18]也有積極作用??ㄗ延椭芯S生素E以α-生育酚為主(60%~94%)[19-20],含量(403~935 mg·kg-1)遠(yuǎn)高于玉米油(23~573 mg·kg-1)、花生油(49~373 mg·kg-1)、大豆油(維生素E以γ-生育酚和δ-生育酚為主)等常見(jiàn)植物油[21]?!吨袊?guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》(2023版)[22]中成人維生素E建議攝入量(以α-生育酚當(dāng)量α-TE計(jì))為14 mg ·d-1,以惠菊等[23]對(duì)市售不同品牌葵花籽油維生素E含量研究中的平均含量(以α-生育酚當(dāng)量α-TE計(jì))75.5 mg ·(100 g)-1 為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,每日食用18.54 g葵花籽油即可滿足人體對(duì)維生素E的需求??ㄗ延涂勺鳛檠a(bǔ)充天然維生素E的重要膳食來(lái)源,高含量的α-生育酚可作為葵花籽油的特色賣點(diǎn)。
1.3 植物甾醇
植物甾醇是三萜烯家族化合物,類屬植物固醇,是人體所需多種激素、維生素D及甾族化合物的生物合成前體[24],在人體代謝活動(dòng)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,在降低膽固醇[25]、抑制腫瘤[26]、保護(hù)心血管[27]、抗炎[28-29]、免疫調(diào)節(jié)[30]等方面發(fā)揮積極作用,是公認(rèn)的抗癌、抗腫瘤的營(yíng)養(yǎng)成分[31], 2010年在我國(guó)被正式批準(zhǔn)和認(rèn)證為新資源食品[32]。通過(guò)氣相色譜法[33]、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[34]檢測(cè)到葵花籽油中含有10種植物甾醇,包括β-谷甾醇、麥角甾醇、菜籽甾醇、菜油甾醇、巖藻甾醇、豆甾醇、豆甾烷醇、Δ5-燕麥甾烯醇、Δ7-燕麥甾烯醇、Δ5-豆甾烯醇,植物甾醇總量為3 050~5 000 mg·kg-1[23];其中主要成分是占總量50.5%[33]的β-谷甾醇(2 352 mg·kg-1[35] ),高于大豆油(1 908 mg·kg-1[35])、花生油(1 891 mg·kg-1[35])、橄欖油(1 310 mg·kg-1[35])等常見(jiàn)植物油。β-谷甾醇具有改善阿爾茨海默癥認(rèn)知功能[36]、抑制炎癥反應(yīng)[37-38]、防治多種癌癥(肝癌[39]、結(jié)腸癌[40]、甲狀腺癌[41])的生理功能?,F(xiàn)有研究顯示,同一作物不同品種間植物甾醇含量存在差異,高油酸葵花籽油產(chǎn)品中植物甾醇含量普遍低于普通葵花籽油產(chǎn)品[42]。植物甾醇含量與組成差異對(duì)植物油來(lái)源鑒定具有重要意義[43]。
1.4 角鯊烯
角鯊烯是一種天然有機(jī)萜類化合物,是植物油中重要的功能性營(yíng)養(yǎng)成分。角鯊烯對(duì)機(jī)體代謝起到關(guān)鍵作用,具有抗氧化[44]、抗癌(胃癌[45]、腎細(xì)胞癌[46]、乳腺癌[46])、提高免疫力[47]、促進(jìn)心血管健康[48]等生理功能,在功能食品、醫(yī)藥、化妝品、畜牧領(lǐng)域具有極高的應(yīng)用價(jià)值。植物油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LS/T 3249-2017《中國(guó)好糧油 食用植物油》[49]將角鯊烯認(rèn)證為食用油營(yíng)養(yǎng)伴隨物的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一,其含量差異影響植物油的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和健康價(jià)值。目前,市售葵花籽油中角鯊烯含量在46~310 mg·kg-1[21]變化差異較大,這與葵花籽油品種、產(chǎn)地、成熟度、制油工藝等因素相關(guān)。利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析[50]植物油營(yíng)養(yǎng)伴隨物時(shí)發(fā)現(xiàn),葵花籽油中角鯊烯含量(161.02 mg·L-1)遠(yuǎn)高于菜籽油(未檢出)、玉米油(64.05 mg·L-1)、大豆油(64.80 mg·L-1)等大宗植物油,略低于花生油(211.45 mg·L-1)。食用油中的主要功能性營(yíng)養(yǎng)物成分為脂肪酸和角鯊烯,對(duì)比葵花籽油和花生油的脂肪酸組成發(fā)現(xiàn),葵花籽油多不飽和脂肪酸相對(duì)含量(56.73%)[8]遠(yuǎn)高于花生油(32.11%)[9],葵花籽油兼具多不飽和脂肪酸和角鯊烯,且含量豐富,具有強(qiáng)大的營(yíng)養(yǎng)功能屬性。國(guó)家糧油信息中心發(fā)布的2023年12月份 《油脂油料市場(chǎng)供需狀況月報(bào)》 [51]中預(yù)測(cè),2023/2024年度食用油消費(fèi)量3 789 萬(wàn)t,同比增加 106 萬(wàn)t,伴隨消費(fèi)量上漲是人們對(duì)油脂品質(zhì)的更高要求,營(yíng)養(yǎng)物含量豐富、配比合理將是人們選擇食用油關(guān)注的熱點(diǎn)。
1.5 礦物質(zhì)
礦物質(zhì)是健康膳食的重要組成,在構(gòu)成機(jī)體組織和維持正常生理機(jī)能中發(fā)揮重要作用,是人體必需的營(yíng)養(yǎng)元素,葵花籽油中含有鈣(Ca)、鎂(Mg)、鉀(K)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鈉(Na)、鋅(Zn)、硒(Se)、鉻(Cr)、錳(Mn)等18種[52]礦物質(zhì)。Ca、Fe、Zn含量是植物油品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一,也是我國(guó)人群中較易缺乏的礦物質(zhì)??ㄗ延椭蠧a、Fe、Zn含量豐富[53](表2),其中Ca含量分別是花生油的1.44倍、大豆油的1.82倍、玉米油的1.34倍。臨床研究結(jié)果表明[54],高血壓與人體礦物質(zhì)含量變化有直接關(guān)系,減少Na的過(guò)量攝入,科學(xué)控制Na/K、Ca/Mg和Cu/Zn比值的平衡關(guān)系,降低Na/K、提高Ca/Mg、Cu/Zn比值,對(duì)高血壓的防控和治療具有積極意義??ㄗ延椭械V物質(zhì)表現(xiàn)為Ca/Mg和Cu/Zn比值高、Na/K比值低,單從礦物質(zhì)元素?cái)z入角度考慮,葵花籽油是預(yù)防和治療高血壓的首選植物油[55]。
1.6 多酚
多酚是重要的具有多元酚結(jié)構(gòu)的次生代謝物,存在于植物的皮、根、葉、果實(shí)中,具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎抑菌、強(qiáng)化血管壁、促進(jìn)胃腸道消化等生理功能[56]。目前,富含多酚的植物油及其保健功能發(fā)掘是研究的熱點(diǎn)[57]。除芝麻油和橄欖油外,日常植物油中多酚含量普遍偏低。葵花籽油中多酚含量(7.67 mg·kg-1)與玉米油(9.86 mg·kg-1)、大豆油(9.23 mg·kg-1)接近,主要為黃酮類、酚酸類、木質(zhì)素類化合物[5]。發(fā)芽技術(shù)是初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品加工中廣泛應(yīng)用的新型生物加工方式,種子經(jīng)過(guò)發(fā)芽過(guò)程可以提高次級(jí)代謝物的含量,使用發(fā)芽的種子榨油是有效提高植物油食用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的生物方法。發(fā)芽處理對(duì)葵花籽油基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性成分影響明顯,總多酚含量和種類分別增加了11.63倍和1.50倍 [58],其中咖啡酸含量增長(zhǎng)最為顯著(72.23倍),咖啡酸被許多學(xué)者證實(shí)可以增強(qiáng)油脂氧化穩(wěn)定性,通過(guò)發(fā)芽增加葵花籽油中多酚含量及種類、提高油脂氧化穩(wěn)定性,是改善葵花籽油品質(zhì)的有效途徑。
1.7 揮發(fā)性成分
植物油的氣味是評(píng)價(jià)其質(zhì)量的基本特征,揮發(fā)性成分是形成油脂香氣的主要因素,對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)傾向有較大影響。目前研究發(fā)現(xiàn),葵花籽油中揮發(fā)性成分超過(guò)120種[59],主要為萜烯類、吡嗪類和醛酮類化合物,賦予葵花籽油獨(dú)特的清香、堅(jiān)果香、焙烤香氣味特征。加熱對(duì)揮發(fā)性成分影響顯著,蛋白質(zhì)、糖類、脂類物質(zhì)在加熱過(guò)程中產(chǎn)生大量揮發(fā)性成分,烘炒處理的葵花籽油較冷榨葵花籽油氣味成分的種類多37種[60],香氣感官表現(xiàn)差異明顯。萜烯類、烷烴類和醛類物質(zhì)是未加熱和低溫烘炒葵花籽油的主要揮發(fā)性成分[61];在高溫加熱條件下,以吡嗪類物質(zhì)為主的N-雜環(huán)化合物占據(jù)揮發(fā)性成分主導(dǎo)地位,使油脂表現(xiàn)出烘烤、堅(jiān)果、焦糊和泥土的香氣[62],賴氨酸、精氨酸、組氨酸對(duì)葵花籽油濃香風(fēng)味貢獻(xiàn)最大[63],也是影響葵花籽油風(fēng)味形成的主要前體物質(zhì)。
葵花籽油的風(fēng)味還與果實(shí)脫殼有關(guān)[64],脫殼壓榨葵花籽油風(fēng)味主要與壬醛、(E)-2-庚烯醛、反式-2,4-癸二烯醛、正己醛、蘑菇醇、正戊醇相關(guān),而帶殼壓榨葵花籽油風(fēng)味主要與苯乙醛、正辛醛、己酸相關(guān),體現(xiàn)在焦糊味、油脂味、清香味成味特征上有差異,脫殼壓榨的葵花籽油風(fēng)味明顯優(yōu)于帶殼壓榨葵花籽油,脫殼炒籽壓榨對(duì)于提升葵花籽油風(fēng)味具有正向作用。
2 加工工藝對(duì)成分組成的影響
2.1 預(yù)處理工藝
葵花籽制油前通常采用烘烤、焙炒、微波、超聲、真空凍干、脈沖電場(chǎng)等預(yù)處理,不僅提高了油品風(fēng)味、品質(zhì)和出油率,而且縮減了榨油時(shí)間和溶劑的能耗。烘烤、焙炒是應(yīng)用較廣的葵花籽熱處理方式,處理過(guò)程中誘導(dǎo)還原糖和氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng),使油脂表現(xiàn)出更濃郁的堅(jiān)果味和焙烤味。研究發(fā)現(xiàn),葵花籽在140 ℃·(30 min)-1烘烤[65]或者150 ℃·(30 min)-1焙炒[66]條件下制備的葵花籽油揮發(fā)性物質(zhì)含量更高,隨著蛋白質(zhì)和糖類物質(zhì)含量的增加,油脂感官和風(fēng)味更佳。但是,烘烤和焙炒預(yù)處理對(duì)葵花籽油品質(zhì)的影響作用不同,對(duì)照冷榨葵花籽油,焙炒預(yù)處理制得葵花籽油維生素E 含量增加12.7%[67],烘烤預(yù)處理制得葵花籽油維生素E含量降低31.05%[19]。除傳統(tǒng)的烘烤、焙炒外,微波也是常見(jiàn)的熱處理手段,具有加熱速度快、耗時(shí)少的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)微波增加葵花籽仁的內(nèi)部孔隙率,在一定程度上破壞了酚酸酯從而釋放出游離酚酸,提高了油脂酚酸類物質(zhì)含量和氧化穩(wěn)定性,更利于微量營(yíng)養(yǎng)成分的保存。在高頻率的微波加熱條件下,葵花籽油中總甾醇含量提高1.76倍,其中β-谷甾醇增加2.11倍最為明顯,總酚含量增加1.25倍,體現(xiàn)抗氧化活性的DPPH值和FRAP值分別提高3.4倍和1.9倍[68]。
超聲、真空凍干、脈沖電場(chǎng)預(yù)處理是新型的油脂加工輔助處理技術(shù),旨在優(yōu)化傳統(tǒng)方法的能耗和效率,提升油脂品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。超聲和真空凍干預(yù)處理可顯著提高葵花籽油的透明度、滋味、氣味等感官特征;維生素E 含量分別提高49.99%和26.56%;真空凍干預(yù)處理葵花籽油的總酚含量增加90% [69],超聲和真空凍干預(yù)處理技術(shù)更利于葵花籽油在功能及保健食品配方中的應(yīng)用。脈沖電場(chǎng)是利用脈沖電場(chǎng)與其產(chǎn)生的脈沖磁場(chǎng)交互作用,增加細(xì)胞膜的通透性以提高油脂浸出率和微量營(yíng)養(yǎng)物的提取。脈沖電場(chǎng)預(yù)處理較傳統(tǒng)熱處理制得葵花籽油,出油量增加2.3%,總多酚含量提高9.09%,α-生育酚、β-生育酚含量提高5.84%和3.52%,抗氧化能力的增強(qiáng)體現(xiàn)在過(guò)氧化值和酸值的降低 [70]。
2.2 提取工藝
傳統(tǒng)的葵花籽油提取方法主要為壓榨法和溶劑浸出法。壓榨法操作簡(jiǎn)單、無(wú)溶劑污染,能更好地保留葵花籽油的獨(dú)特風(fēng)味和omega-9 脂肪酸[71-72]。根據(jù)加工溫度不同分為熱處理后壓榨(熱榨法)和低溫壓榨(冷榨法)。冷榨法能更好地保留葵花籽的營(yíng)養(yǎng)成分和色澤,但出油率低、能耗大、油脂易氧化和產(chǎn)生有害物質(zhì)[73],在實(shí)際生產(chǎn)中熱榨法更為常用。溶劑浸出法是利用有機(jī)溶劑將油料中的油脂萃取出來(lái),優(yōu)點(diǎn)是出油率高、油脂不易氧化、便于規(guī)?;a(chǎn),但存在溶劑殘留和設(shè)備復(fù)雜等問(wèn)題,導(dǎo)致油脂安全性和環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)增高[74]。水酶法是近年發(fā)展的新型油脂提取技術(shù),先利用機(jī)械設(shè)備將油脂外部界面破壞,再利用生物酶降解油脂內(nèi)部復(fù)合體,進(jìn)而高效釋放油脂。相比壓榨法和溶劑浸出法,水酶法具有反應(yīng)條件溫和、環(huán)境污染少、資源利用效率高等優(yōu)點(diǎn)[75],作為一種綠色、高效的新型提取方法在葵花籽油加工領(lǐng)域備受關(guān)注。柴杰等[76]對(duì)比了4種不同提取方法制得葵花籽油的營(yíng)養(yǎng)成分(表3),亞油酸含量在不同提取方法間差異不大;熱榨法和水酶法由于加熱或長(zhǎng)時(shí)間酶解處理,引起酸值、過(guò)氧化值升高,生育酚、角鯊烯、甾醇含量降低,特別是生育酚含量較冷榨法分別減少22.98%和11.12%。冷榨法在4種工藝中營(yíng)養(yǎng)成分的提取效果最佳,但是,烘烤、焙炒等加熱方法在制取葵花籽油時(shí)會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),進(jìn)而增加油脂氧化穩(wěn)定性,并產(chǎn)生豐富的揮發(fā)性成分使油品風(fēng)味更佳。
除以上幾種常用油脂提取方法外,還有超臨界CO2萃取法、亞臨界萃取法等,其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是高效、安全、環(huán)保,能更好地保留油脂的原始風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分,但由于設(shè)備成本較高、操作條件嚴(yán)格的問(wèn)題,目前多應(yīng)用在小宗高附加值油脂的精細(xì)提取中,葵花籽油應(yīng)用還處在實(shí)驗(yàn)室中試階段。
2.3 精煉工藝
精煉工藝是加工葵花籽油的重要環(huán)節(jié)和必要工序,包括脫膠、脫酸、脫蠟、脫色和脫臭。未精煉的葵花籽毛油中含有膠體、色素、游離脂肪酸等雜質(zhì)和異味物質(zhì),儲(chǔ)存過(guò)程易發(fā)生氧化酸敗,通過(guò)精煉工藝可有效提高油品穩(wěn)定性、延長(zhǎng)貨架期以達(dá)到成品油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。柴杰等[77]研究發(fā)現(xiàn),不同精煉工序?qū)ㄗ延推焚|(zhì)的影響差異明顯(表4)。精煉后油脂抗氧化性增加,酸值和過(guò)氧化值分別降低為毛油的6.62%和14.86%;營(yíng)養(yǎng)成分中生育酚、角鯊烯、植物甾醇含量降低,損失率分別為11.43%、48.82%和32.52%;反式脂肪酸含量提高5.77倍;脫臭工序?qū)τ椭焚|(zhì)影響最大。目前,市售精煉葵花籽油受精煉程度和工藝標(biāo)準(zhǔn)的影響品質(zhì)存在差異,主要體現(xiàn)在外觀色澤、酸值、過(guò)氧化值、角鯊烯和谷維素含量差異較大[78]。
3 貯藏保鮮對(duì)成分組成的影響
葵花籽油不飽和脂肪酸含量豐富,存儲(chǔ)過(guò)程中易發(fā)生氧化形成環(huán)氧化物、氫過(guò)氧化物、反式脂肪酸、醛、酮等,導(dǎo)致色澤、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生劣變,并產(chǎn)生有害物質(zhì)。溫度是影響油脂品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一,根據(jù)Arrhenius定律,儲(chǔ)存溫度每升高10 ℃氧化速率相應(yīng)提高1倍[79]。在存儲(chǔ)葵花籽油時(shí)可通過(guò)加裝避光及隔熱設(shè)施、借助制冷機(jī)降低室溫、采用深色容器等措施,防止油脂溫度升高,延長(zhǎng)油脂保質(zhì)期。日常油脂加工儲(chǔ)運(yùn)中,填充惰性氣體和添加抗氧化劑是保證品質(zhì)安全的主要技術(shù)手段。填充惰性氣體具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易發(fā)生化合物反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),制造的低氧甚至無(wú)氧環(huán)境可有效防止細(xì)菌生長(zhǎng)和化學(xué)氧化,有助于保持油脂風(fēng)味和新鮮度,目前使用較多的惰性氣體是氮?dú)猓黄淙秉c(diǎn)是開(kāi)封后隨著惰性氣體溢出,油脂氧化酸敗加速。添加抗氧化劑是延緩油脂氧化最常用的方法,根據(jù)來(lái)源不同分為人工合成抗氧化劑和天然抗氧化劑。常用的人工合成抗氧化劑有2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)、丁基羥基茴香醚(BHA)和 特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ),優(yōu)點(diǎn)是成本低、效果好、穩(wěn)定性高,缺點(diǎn)是在高溫中易降解生成致癌物且其本身也有致畸、致癌風(fēng)險(xiǎn)[80],主要危害表現(xiàn)在DNA損傷及細(xì)胞毒性方面[81]。人工合成抗氧化劑的安全性一直受到人們的質(zhì)疑,因此使用更安全的天然抗氧化劑作為替代品將是未來(lái)油脂保鮮研究的趨勢(shì)。天然抗氧化劑源自動(dòng)植物提取物,具有安全性高、抗氧化性強(qiáng)、綠色健康等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在食品[82]、化妝品[83]、醫(yī)藥[84]、畜禽養(yǎng)殖[85]等生產(chǎn)領(lǐng)域,常見(jiàn)的天然抗氧化劑包括生育酚、茶多酚、葡萄多酚、迷迭香提取物等。生育酚作為植物油中常見(jiàn)的天然抗氧化劑,可以通過(guò)影響自由基鏈的自動(dòng)氧化過(guò)程,保護(hù)油脂免受氧化,其中α-生育酚含量最能反應(yīng)油品的抗氧化能力[86],葵花籽油中α-生育酚含量遠(yuǎn)高于其他植物油,對(duì)于油脂自動(dòng)氧化和光氧化有較強(qiáng)抑制作用,但作為內(nèi)源抗氧化劑其濃度與不飽和脂肪酸含量的比例都可能對(duì)抗氧化程度產(chǎn)生影響。將天然植物提取物添加到植物油可表現(xiàn)出良好的抗氧化效果,目前針對(duì)葵花籽油的研究較多,金銀花[87]、芫荽[88]、荊芥[89]、蕹菜[90]、白芥菜[91]、月桂[92]、葡萄柚[93]提取物均可有效提高葵花籽油抗氧化性,保持油脂品質(zhì)穩(wěn)定。
區(qū)別于油脂中直接添加抗氧化劑的傳統(tǒng)方法,復(fù)合活性薄膜作為一種新型保鮮包裝技術(shù),將天然抗氧化劑加入復(fù)合膜基質(zhì)中作為葵花籽油的內(nèi)層包裝,具有抗氧化劑添加量少、活性成分釋放時(shí)效長(zhǎng)、油脂品質(zhì)保持良好等優(yōu)勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)[94],將沒(méi)食子酸、茶樹(shù)精油、茶多酚加入聚乙烯醇/羥丙基甲基纖維素復(fù)合膜基質(zhì)中制得的活性薄膜作為葵花籽油的內(nèi)層包裝,對(duì)于紫外線有較強(qiáng)阻隔性,添加沒(méi)食子酸與茶多酚的復(fù)合活性薄膜DPPH自由基清除率分別為93.75%和83.57%,較普通薄膜提高5倍左右,表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化活性和氧氣阻隔作用。
4 展望
葵花籽油富含亞油酸和多種生物活性成分,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富、比例均衡、易吸收,對(duì)多種疾病有良好的預(yù)防作用,在植物油市場(chǎng)上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)外研究人員在葵花籽油營(yíng)養(yǎng)成分分析、加工工藝優(yōu)化、功能成分利用方面進(jìn)行了廣泛的研究,為葵花籽油的加工和利用提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。我國(guó)作為植物油消費(fèi)大國(guó)市場(chǎng)空間巨大,但總體來(lái)看,葵花籽油市場(chǎng)占有率還有很大提升空間??ㄗ延透缓瑏営退?、天然維生素E、植物甾醇、角鯊烯的特色優(yōu)勢(shì)為市場(chǎng)開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了前提條件,隨著葵花籽油在化妝品、醫(yī)藥、功能性食品、畜牧業(yè)眾多領(lǐng)域應(yīng)用的縱深推進(jìn),促使提取、分離和純化上述成分的相關(guān)工藝日趨成熟。但是,相對(duì)于工業(yè)合成品的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng),獲取葵花籽油中天然活性物質(zhì)的成本仍然偏高,導(dǎo)致在畜牧業(yè)中使用合成營(yíng)養(yǎng)素更為普遍。對(duì)于葵花籽油中特色營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的深度開(kāi)發(fā)和應(yīng)用可以推動(dòng)其高品質(zhì)、功能化、深層次的發(fā)展。今后關(guān)于葵花籽油的研究可側(cè)重以下幾個(gè)方面:優(yōu)化預(yù)處理?xiàng)l件,兼顧提高出油率與保留葵花籽油感官特性和獨(dú)特風(fēng)味;綜合考慮精煉工藝對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分含量的動(dòng)態(tài)影響,分析營(yíng)養(yǎng)成分與風(fēng)味物質(zhì)的交互作用,嚴(yán)格控制有害物質(zhì)的發(fā)生量;開(kāi)發(fā)多樣化、優(yōu)質(zhì)化、營(yíng)養(yǎng)化、特色化油脂產(chǎn)品,研發(fā)精準(zhǔn)加工技術(shù),更大程度地保留維生素E 、植物甾醇、角鯊烯、多酚等生物活性成分,以提高經(jīng)濟(jì)效益。綜上,本文從葵花籽油的營(yíng)養(yǎng)成分和特征風(fēng)味及其影響因素的方向研究有效調(diào)控途徑,以期為葵花籽油風(fēng)味和品質(zhì)調(diào)控以及貯藏保鮮方式的選擇提供參考,促進(jìn)葵花籽油新產(chǎn)品的研發(fā)、拓寬銷售市場(chǎng)渠道。
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Research Progress on Composition and Influencing Factors of Sunflower Seed Oil
WANG Jing
(Institute of Industrial Crops, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences/Heilongjiang Sunflower Genetic Improvement Engineering Research Center, Harbin 150086, China)
Abstract:Sunflower is an important oil crops and cash crops in the world, the oil made of sunflower seeds is rich in unsaturated fatty acids and has a variety of bioactive components, which is a kind of healthy vegetable oil and favored by consumer. The nutrition contents and flavor of the edible oil are two key factors in determining consumers′ purchase intention. In this paper, the research progress of nutrient and flavor components and their influencing factors in sunflower seed oil was systematically summarized, focusing on the classification, application fields, processing technology, storage and preservation technology of sunflower seed oil. And provide prospects and research directions for the development and utilization of sunflower seed oil.
Keywords:sunflower seed oil; composition; processing technology; storage and preservation