天星糧機20年專(zhuān)注糧油機械研發(fā)生產(chǎn),國家高新技術(shù)企業(yè)。
業(yè)界動(dòng)態(tài)
玉米油中主要營(yíng)養因子在精煉與儲存過(guò)程中的變化

  玉米油是聯(lián)合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)食品標準安全性認可的16種食用油脂之一。近幾年來(lái),我國的玉米油生產(chǎn)得到了快速發(fā)展,產(chǎn)量、質(zhì)量顯著(zhù)提高。玉米油含有豐富的營(yíng)養物質(zhì),如不飽和脂肪酸中亞油酸約占55%,油酸約占30%,維生素E、維生素A、植物甾醇、卵磷脂、輔酶、β-胡蘿卜素等常被認為具有調節血脂、預防動(dòng)脈粥樣硬化等功能。目前,玉米油在國內外受到高度重視和廣泛應用,如人造奶油、起酥油、色拉油(涼拌油)、家庭烹調等。

  油脂精煉是一個(gè)物理與化學(xué)變化并存的過(guò)程,在此期間,油脂損失了一些天然的微量物質(zhì)如植物甾醇、生育酚和角鯊烯,也引入或產(chǎn)生了多種其他微量物質(zhì),如反式脂肪酸,而這些微量物質(zhì)的變化對油脂的品質(zhì)具有決定性影響。玉米油在精煉加工及儲藏過(guò)程中的品質(zhì)變化關(guān)注較少,至今未見(jiàn)有系統地關(guān)于其營(yíng)養因子變化的報道。本文系統分析了精煉過(guò)程不同加工工藝對玉米油中主要營(yíng)養成分的影響和儲藏過(guò)程中玉米油中主要營(yíng)養因子的變化,探索了維生素E和常用的抗氧化劑迷迭香提取物對玉米油穩定性的促進(jìn)作用,旨在通過(guò)研究玉米油精煉工藝與儲藏過(guò)程對產(chǎn)品品質(zhì)的影響規律,為玉米油的生產(chǎn)、儲藏提供理論依據。

  1材料與方法

  1.1實(shí)驗材料

  1.1.1原料與試劑

  玉米油:10種不同品牌共50個(gè)市售玉米油樣品(每個(gè)品牌隨機采集5個(gè)樣品)均隨機購買(mǎi)于北京的大型超市,生產(chǎn)日期均在2個(gè)月內;精煉工藝過(guò)程中所測玉米油樣品均來(lái)自工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn),每個(gè)工藝樣品數不低于5個(gè),樣品采集完成后儲藏于陰涼避光處,3d之內完成測試;儲藏期實(shí)驗所測樣品均來(lái)自玉米油工廠(chǎng),每個(gè)時(shí)間節點(diǎn)樣品為5個(gè),生產(chǎn)日期為當天為0月,以此類(lèi)推1、3月與6月的測定時(shí)間。

  α-、β-、γ-、δ-生育酚標準品,5α-膽甾烷,豆甾醇標準品,均購于Sigma公司;正己烷、異丙醇均為色譜純,甲醇、二氯甲烷等均為分析純;維生素E(含量≥90%),購于中糧天科生物工程(天津)有限公司;迷迭香提取物(含量≥30%),購于廣州合誠三先生物科技有限公司。

  1.1.2儀器與設備

  Waters2695高效液相色譜儀(含紫外檢測器),美國Waters科技有限公司;Kromasil100-5Sil色譜柱(250mm×4.6mm,5μm),瑞典AkzoNobel公司;7890/5975型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國安捷倫公司;Rancimat油脂氧化穩定性測試儀,瑞士萬(wàn)通公司;EL204電子天平,上海梅特勒-托利多儀器有限公司。

  1.2實(shí)驗方法

  1.2.1脂肪酸含量的測定

  脂肪酸含量的測定參考文獻。樣品甲酯化后進(jìn)樣1μL,升溫程序80℃保持3min,15℃/min升溫至215℃保持20min,檢測器、進(jìn)樣口溫度220℃。

  1.2.2生育酚含量測定

  生育酚含量測定參考文獻[7]。

  1.2.3植物甾醇含量的測定

  植物甾醇含量的測定參考文獻[8],采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行測定。氣相色譜FID溫度310℃。以5α-膽甾烷為內標,豆甾醇為標準品建立標準曲線(xiàn)(Y=0.9539X+0.0134,X為峰面積與內標之比,Y為標準品與內標物含量之比,相關(guān)系數R2=0.9995),各植物甾醇含量以豆甾醇含量計。

  1.2.4抗氧化穩定性測定

  抗氧化穩定性測定參考文獻[9]。稱(chēng)取一定量的抗氧化劑添加到玉米油中充分攪拌溶解,然后稱(chēng)取3g(精確到0.001g)油樣至油脂氧化穩定性測試儀的反應池試管中進(jìn)行測定??諝饬髁?0L/h,設定溫度120℃。

  1.2.5數據統計

  所有數據均為3次以上實(shí)驗的平均值,采用SPSS13.0軟件對數據進(jìn)行ANOVA分析,并進(jìn)行顯著(zhù)性比較(P<0.05)。

  2結果與討論

  2.1市售玉米油中主要營(yíng)養因子含量分布

  通過(guò)對市售的10種玉米油產(chǎn)品進(jìn)行隨機抽樣,測定其中主要營(yíng)養物質(zhì)含量,包括脂肪酸含量、生育酚和植物甾醇含量,結果見(jiàn)表1~表3。



  由表1可知,不同品牌玉米油之間脂肪酸含量無(wú)顯著(zhù)差異,玉米油中脂肪酸主要為亞油酸,含量為50.94%~55.83%,亞油酸是一種必需脂肪酸,具有降低血液膽固醇、預防動(dòng)脈粥樣硬化的作用[10]。玉米油中油酸含量為28.46%~30.10%,油酸能選擇性地降低人體血液中總膽固醇和有害膽固醇,可有效預防心血管疾病的發(fā)生,被營(yíng)養界稱(chēng)為“安全脂肪酸”[11]。玉米油中棕櫚酸含量為11.46%~12.52%,豆蔻酸與花生二烯酸均未檢出。



  維生素E(又名生育酚),是所有具有α-生育酚活性的生育酚和生育三烯酚及其衍生物的總稱(chēng),包括α-、β-、γ-、δ-生育酚,具有抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗癌和防止衰老等生理功能。維生素E是一種重要的抗氧化劑,不但對油脂有抗氧化作用,而且還是一種重要的生理抗氧化劑,能阻止生物膜及細胞中的多不飽和脂肪酸的氧化,防止過(guò)氧化物的產(chǎn)生。

  由表2可知,不同品牌玉米油中總生育酚含量差別較大,為56.2~98.3mg/100g,這與楊波濤等[12]報道一致。γ-生育酚含量最高,為37.4~73.8mg/100g,其次是α-生育酚,為15.7~20.3mg/100g,β-生育酚含量最低,為0.7~1.0mg/100g。



  植物甾醇是一種天然活性物質(zhì),廣泛存在于水生和陸生植物中,在各類(lèi)油料種子中含量較高,谷類(lèi)、蔬菜類(lèi)和水果類(lèi)含量相對較少。人體不能合成植物甾醇,只能從食物中攝取;但從膳食中植物甾醇吸收率很低,平均為5%左右,而膽甾醇吸收率則超過(guò)40%。研究表明,植物甾醇不僅可以降低膽固醇,還有調節生長(cháng)、促進(jìn)健康的功效。植物甾醇按其側鏈的不同可分為4-無(wú)甲基甾醇、4-單甲基甾醇和4,4-雙甲基甾醇3類(lèi),研究較多的為4-無(wú)甲基甾醇,其中包括β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇等,是在已知發(fā)現的40多種植物甾醇中含量最多的一類(lèi)。

  由表3可知,不同品牌玉米油中總植物甾醇含量在105.8~216.4mg/100g之間,與馮妹元等[13]報道的總量超過(guò)1000mg/100g差距較大。這可能與測定方法及樣品差異有關(guān),因為不同品牌玉米油中主要營(yíng)養因子含量與玉米原料來(lái)源、加工條件等因素有很大關(guān)系。

  2.2精煉工藝對玉米油中主要營(yíng)養因子的影響

  從玉米胚芽中直接榨取的毛油存在酸值高、雜質(zhì)多、色深、煙點(diǎn)低等不足,不宜作為食用油。因此,必須對毛油進(jìn)行精煉處理。一般來(lái)說(shuō),不同生產(chǎn)廠(chǎng)家精煉工序會(huì )略有不同,本實(shí)驗所用樣品的精煉工藝包括脫皂、干燥、脫色、脫蠟和脫臭。在此過(guò)程中,一部分營(yíng)養因子進(jìn)入了油脂加工的副產(chǎn)物中。為了解加工工藝對油脂中營(yíng)養因子的影響,本實(shí)驗測定了每個(gè)工序對玉米油中主要營(yíng)養因子的影響。

  2.2.1精煉工藝對玉米油中脂肪酸含量的影響(見(jiàn)表4)



  由表4可知,加工過(guò)程中除了脫臭油的亞油酸和α-亞麻酸含量有顯著(zhù)(P<0.05)減少外,其他工藝對玉米油中脂肪酸含量沒(méi)有顯著(zhù)影響(P>0.05)。由于精煉過(guò)程中使用了85℃以上的高溫工藝,高溫容易使具有多不飽和鍵的亞油酸和α-亞麻酸氧化。

  2.2.2精煉工藝對玉米油中生育酚含量的影響(見(jiàn)圖1)



  生育酚具有抗氧化以及加速細胞分裂,防止細胞衰老,保持機體青春活力的功效。另外,生育酚還有抑制過(guò)氧化脂質(zhì)沉淀在血管上形成血栓的作用,從而可預防動(dòng)脈粥樣硬化。由圖1可知,加工過(guò)程中除了脫臭玉米油中生育酚含量有顯著(zhù)(P<0.05)減少以外,其他工藝對玉米油中的生育酚含量沒(méi)有顯著(zhù)影響。

  2.2.3精煉工藝對玉米油中植物甾醇含量的影響(見(jiàn)圖2)



  由圖2可知,玉米油在精煉過(guò)程中植物甾醇有一定的損失,其中含量降低較多的是脫皂和脫臭過(guò)程,這兩步工藝都有顯著(zhù)降低(P<0.05)。也就是說(shuō),如果要得到植物甾醇含量較高的玉米油就需要在脫皂和脫臭這兩個(gè)步驟進(jìn)行工藝調整。

  2.3儲藏時(shí)間對玉米油中主要營(yíng)養因子的影響

  儲藏時(shí)間對玉米油中主要營(yíng)養因子的影響見(jiàn)表5~表7。



  由表5可知,儲藏6個(gè)月后的玉米油中除了油酸有顯著(zhù)(P<0.05)減少外,其他脂肪酸含量沒(méi)有發(fā)生顯著(zhù)變化(P>0.05)。這和李紅艷等的報道一致。



  生育酚是玉米油中主要的天然抗氧化劑,在儲藏過(guò)程中,總生育酚與各個(gè)單體的含量均隨著(zhù)儲藏時(shí)間的延長(cháng)而逐漸下降。由表6可知,儲藏3個(gè)月樣品的總生育酚與各個(gè)單體的含量均顯著(zhù)低于儲藏0個(gè)月樣品的(P<0.05);其中儲藏6個(gè)月樣品中的β-生育酚和δ-生育酚含量均低于檢測限,此結果與劉慧敏[15]的報道一致。



  植物甾醇是玉米油中另一種具有天然活性的物質(zhì)。由表7可知,總植物甾醇含量、β-谷甾醇、菜籽甾醇、菜油甾醇和豆甾醇隨著(zhù)儲藏時(shí)間的延長(cháng)均有所降低,但是直到儲藏3個(gè)月之后才顯著(zhù)降低(P<0.05)。

  2.4天然抗氧化劑對玉米油氧化穩定性的影響

  為了探討天然抗氧化劑延緩玉米油的氧化,結合實(shí)驗室之前的結果,利用維生素E和迷迭香提取物對玉米油氧化穩定性進(jìn)行了實(shí)驗,結果見(jiàn)表8。



  由表8可知,添加復配天然抗氧化劑(100mg/kg迷迭香提取物和300mg/kg維生素E)玉米油的AOM值顯著(zhù)高于沒(méi)有添加抗氧化劑的玉米油(P<0.05),與添加100mg/kgTBHQ的效果無(wú)顯著(zhù)性差異(P>0.05),即添加復配天然抗氧劑的玉米油氧化穩定性延長(cháng)[16]。

  3結論

  本文對不同品牌玉米油中脂肪酸含量、生育酚含量、植物甾醇含量進(jìn)行了檢測。結果表明:脂肪酸含量差別不大,總生育酚含量為56.2~98.3mg/100g,總植物甾醇含量范圍為105.8~216.4mg/100g;精煉工藝除了脫臭后玉米油的亞油酸和α-亞麻酸含量有顯著(zhù)(P<0.05)減少外,其他工藝對玉米油中脂肪酸含量沒(méi)有顯著(zhù)影響(P>0.05);脫臭工藝對生育酚含量具有顯著(zhù)降低的效果(P<0.05),脫皂和脫臭工藝對植物甾醇含量具有顯著(zhù)降低的作用(P<0.05);儲藏6個(gè)月后的玉米油中脂肪酸含量除油酸含量有顯著(zhù)降低外,其他脂肪酸含量無(wú)顯著(zhù)變化(P>0.05),生育酚和植物甾醇含量均顯著(zhù)減少(P<0.05);添加復配天然抗氧劑能顯著(zhù)延長(cháng)玉米油的氧化穩定性(P<0.05)。



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