DHA藻油与植物食用油的调配及其生理活性的研究中国粮油学报.docx

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DHA藻油与植物食用油的调配及其生理活性的研究中国粮油学报

DHA藻油与植物食用油的调配及其生理活性的研究

（Ⅰ）DHA藻油与植物食用油的研制

曹维1 尹佳1 陈明锴3  李翔宇4  唐孝鹏4  陈涛2 田华1 何东平1

（武汉轻工大学食品科学与工程学院1，武汉430023）

（中国科学院武汉病毒研究所2，武汉430071）

（武汉大学人民医院3，武汉430061）

（嘉必优生物工程（武汉）有限公司4，武汉430014）

摘要：

本研究将DHA藻油添加到植物食用油中，调配出一种居民使用方便、低成本的功能性配方油。

以DHA藻油、普通植物油为原料，经适温适时搅拌配制成油剂，将所得油剂经不同时间、不同温度、不同烹调方式的检测，测其理化性质和DHA的稳定性，并得到如下结果。

（1）获得以大豆油为原料添加DHA藻油的油剂，其SFA:

MUFA:

PUFA为0.77:

0.83:

1.00，而ω3:

ω6为1:

5.08。

在油剂中，DHA含量为4000mg/kg，符合《中国居民膳食营养素参考摄入量》中建议的推荐值。

（2）含有DHA藻油的大豆油在125℃条件下，保持10min，DHA和各种脂肪酸有所下降，但是到了200℃时，下降趋缓。

（3）添加0.8%DHA藻油的大豆油在62℃条件下保存36d，其过氧化值达到5.85mmol/kg，但仍在国标规定的范围内（≤6mmol/kg）。

根据测算，该产品在室温下仍能保存18个月。

研究结果表明该产品配制方法简便，广大居民使用方便，且成本较低，适用于基本人群的需要。

关键词：

DHA藻油；植物食用油；调配；理化性质

StudiesonthedeploymentandphysiologicalactivityofDHAalgaeoilandvegetableedibleoil

（I）UsingDHAalgaeoilandvegetableedibleoilforthedevelopmentofoilproduct

CaoWei1YinJia1ChenMingkai3LiXiangyu4TangXiaopeng4ChenTao2

TianHua1HeDongping1

（CollegeofFoodScienceandEngineering,WuhanPolytechnicUniversity1,Wuhan430023）

（WuhanInstituteofVirology,CAS2,Wuhan430071）

（RenminHospitalofWuhanUniversity3,Wuhan430061）

（CABIOBioengineering（Wuhan）Co.,Ltd4,Wuhan430014）

AbstractTheobjectiveofthisstudyistoaddDHAalgaeoilintovegetableedibleoiltoobtainakindoflow-costandfunctionaloilproducts.TherawmaterialsofDHAalgaeoilandvegetableedibleoilweremixedwithappropriateratiosundertheoptimumtemperatureandstirringcondition.Thenphysicochemical propertyofoilproductwasmeasuredwithresultsinthefollowingthreeaspects.

（1）OilproductwasobtainedinwhichsoybeanoilwasthebasicoilwithSFA:

MUFA:

PUFAandω3:

ω6valueswere0.77:

0.83:

1.00and1:

5.08,respectively;DHAcontentwasthevalueof4000mg/kg,whichmeetthecriteriaofChineseDietaryReferenceIntakes.

（2）DHAandvariousfattyacidsweredecreasedwhentheoilproductwaskeptat125℃for10min,butthedecreasingratesweresloweddownwhilethetemperaturewasincreasedto200℃.（3）Theperoxidevalueofsoybeanoilwith0.8%DHAalgaeoilwas5.85mmol/kgafterkeptitat62℃for36d,whichisstillwithinthenationalstandardrange（lessthan6mmol/kg）.Thisevidencesuggestedthattheshelflifeoftheoilproductcanbeextendedto18monthatroomtemperature.Overall,thepreparationmethodfortheoilproductsissimple,andcanbeeasilyusedbythemajorityofresidents.

KeywordsDHAalgaeoil,vegetableedibleoil,deployment,physicochemical properties

DHA是二十二碳六烯酸（docosahexenoicacid）的简称，俗称脑黄金，是一种对人体非常重要的多不饱和脂肪酸，属ω-3系多不饱和脂肪酸（ω-3polyunsaturatedfattyacids），含有6个不饱和键的特有结构，使它对人类健康有着特殊的作用和影响[1-3]。

DHA作为一种必需脂肪酸，其增强记忆与思维能力、提高智力等作用更为显著，它是神经系统细胞生长及维持活性的一种主要元素，是大脑和视网膜的重要构成成分，对人的视觉形成、大脑活动、心脑血管疾病、免疫功能及老年性痴呆均有极大影响[4-7]。

美国、澳大利亚、欧洲等国家已制定了每日摄入DHA的标准，而中国还未对DHA每日推荐摄入量制定标准，且中国人每日从膳食中摄入的DHA明显不足[8-11]。

目前，DHA藻油已被广泛应用于保健品和食品行业中，在食品行业中，主要添加于婴幼儿配方产品（如婴幼儿配方奶粉、代乳品、米粉等），另外也添加到其他大众化食品中，包括饮品（如液态奶、果汁等）、糖果、面包、饼干、火腿肠以及麦片等[11-13]。

将DHA藻油添加到食用油成为了一种新趋势[14-16]

将DHA藻油添加到食物食用油中，不但使用方便，成本低，而且使DHA仍保持其理化性质和生理活性，本试验通过研究DHA藻油与植物食用油的理化性质及其调配，以期为DHA藻油的开发利用提供借鉴。

1材料与方法

1.1原料用油的选择

大豆油、花生油、棕榈油、稻米油、玉米油、亚麻籽油，购自大型超市；

DHA藻油：

由嘉必优生物工程（武汉）有限公司用提供（DHA含量≥40%），符合GB26401-2011标准。

1.2主要试剂

37种脂肪酸甲酯混标，购自上海安谱科学仪器有限公司；正己烷、无水甲醇、氢氧化钾：

色谱纯；乙醚、石油醚、苯：

分析纯；三氟化硼：

化学纯。

1.3主要仪器与设备

BukerScion456-GC气相色谱仪：

美国布鲁克·道尔顿公司；SK-1漩涡混匀器：

常州国华电器有限公司；SBL-30DT恒温超声脱气机：

宁波新芝生物科技股份有限公司；AL104电子分析天平：

美国奥豪斯贸易公司。

1.4主要方法

1.4.1原料用油基本理化性质检测

对所用植物原料进行基本理化性质的检测，包括1）气味、滋味、透明度测定；2）折光指数的测定；2）水分及挥发物测定；4）酸值的测定；5）植物油加热试验；6）碘值的测定；7）皂化值的测定；8）不皂化物的测定；9）磷脂含量的测定；10）过氧化值测定。

1.4.2原料用油脂肪酸组成及含量测定

样品前处理准确称取油样产品0.100g于10mL具塞试管中，然后向试管中加入4mL正己烷溶液，将溶液充分混合后加入1mLKOH-CH3OH溶液，摇晃试管，使其充分反应。

将具塞试管放置在旋窝混合器上混合至溶液无色，室温静置40min，移取上清液待测。

色谱条件进样口和检测器的温度分别为270℃和280℃，进样量1.0μL，分流进样，分流比10：

1，载气为高纯N2。

程序升温过程：

130℃保持1min，然后以6.5℃/min升到170℃，保持1min，再以2.7℃/min升到215℃，保持12min，再以4.0℃/min升到230℃，保持3min；载气（N2）压力：

10.000Psi；氢气流速：

30mL/min，空气流速：

300mL/min。

脂肪酸的百分含量用面积归一化的方法确定（以峰值面积的百分比表示）。

1.4.3配方设计依据

中国营养学会“膳食营养素参考摄入量”专家委员会作为中国营养学界的学术权威机构，在查阅了国内外大量文献资料的基础上，结合我国居民膳食构成及脂肪酸摄入的实际情况，在《中国居民膳食营养素参考摄入量》中提出建议，通过膳食摄入总脂肪酸中SFA:

MUFA:

PUFA≈1:

1:

1为最佳，而多不饱和脂肪酸中ω3:

ω6的适宜比值为1:

（4～6）。

目前这是我国最具权威和公认的推荐值。

DHA藻油添加量：

（1）2011年国家批准的新资源食品中DHA藻油的推荐食用量为≤300mg/d，DHA藻油国际标准推荐摄入量为160～400mg/d；

（2）据权威机构调查可知，我国居民每日从食物中直接摄入的纯DHA量仅为约40mg/d；（3）中国营养学会推荐我国居民的油脂摄入量为30g/d。

综上所述，按照最低标准计算，即每人每天的DHA藻油摄入量最少为120mg/d（以纯DHA计），占每日油脂摄入量的0.4%，本产品中添加的DHA藻油含量中DHA纯含量≥45%，通过计算可得DHA藻油添加量约为0.8%。

即该产品中DHA纯含量为4000mg/kg。

1.4.4产品脂肪酸组成及含量检测

同1.4.2

1.4.5烹调过程中产品的稳定性研究

模拟日常烹调环境，研究加热条件下产品中主要脂肪酸的含量变化及DHA损失率。

分别取样20mL于5个烧杯中，加热，使油温分别达到25、50、75、100、125、150、175、200℃后计时10min，立即分别取样，测定成品油中DHA及主要脂肪酸含量变化。

1.4.6产品货架期预测

由Arrhenius经验公式可知，对于正常化学反应来说，反应温度每升高10℃，反应速率就会升高1倍，即K[T+10℃]/K（T）=2（式中的K为反应速率），而反应速率与食品货架寿命是成反比的，即反应速率常数越大，食品的货架寿命越短，因此有Q（T）/Q（T+10℃）=2（式中Q为食品货架寿命），Q（T）、Q（T+10℃）分别代表温度为T和温度为T+10℃的货架寿命，温度与货架寿命系数关系见表1。

表1温度与货架寿命系数关系

温度/℃

62

52

42

32

22

12

货架寿命系数/天

1

2

4

8

16

32

所以烘箱法抗氧化性试验中，油样在62℃温度条件下的恒温箱内放置1d相当于室温20℃条件下时储存16d，以此来预测DHA藻油食用调和油的保质期，过氧化值和感官品质为检测指标。

取适量油样置于62℃烘箱中，每天取样检测样品过氧化值变化情况，保持36d，以普通食用调和油为空白对照组。

按GB/T5538-2005规定检测过氧化值（PV）。

3结果与分析

3.1原料用油的理化性质

6种原料用油基本理化性质检测结果见表2。

从表中可以看出，这七种原油用油符合国家相关标准。

表26种植物油脂原材料理化指标检测结果

名称

大豆油

花生油

棕榈油

稻米油

玉米油

亚麻籽油

气味、滋味及透明度

无气味，口感好，澄清透明

具有花生油固有的香味和滋味，无异味，澄清透明

具有棕榈油固有的香味和滋味，无异味，澄清透明

无气味，口感好，澄清透明

无气味，口感好，澄清透明

具有亚麻籽油固有的香味和滋味，无异味，澄清透明

罗维朋比色计法133.4mm槽及加热试验后

黄：

19

红：

1.1

加热试验

黄：

19

红：

1.3

黄：

13

红：

0.5

加热试验

黄：

13

红：

0.8

黄：

30

红：

0.3

加热试验

黄：

30

红：

0.5

黄：

29

红：

1.7

加热试验

黄：

29

红：

1.9

黄：

23

红：

1.2

加热试验

黄：

23

红：

1.3

黄：

30

红：

0.2

加热试验

黄：

30

红：

0.4

折光指数/（n40）

1.468

1.462

1.462

1.455

1.466

1.482

碘值/（g/100g）

133.3

90.13

85.25

98.28

108.50

184.36

皂化值/（mg/g）

192.85

188.82

194.46

186.57

189.43

192.36

不皂化物/（g/kg）

2.88

5.32

2.38

7.56

2.05

3.08

不溶性杂质/（%）

0.041

0.053

0.047

0.046

0.043

0.045

水分及挥发物/（%）

0.019

0.013

0.015

0.018

0.014

0.010

过氧化值/（mmol/kg）

3.67

4.38

3.42

2.99

3.51

4.00

酸值/（mgKOH/g）

0.245

0.371

0.162

0.478

0.167

0.820

磷脂/（mg/g）

0.198

1.456

2.716

1.751

2.571

2.504

3.2原料用油的脂肪酸成分及其含量

3.2.1DHA藻油

DHA藻油的脂肪酸成分分析：

用BukerScion456-GC气相色谱仪连续3批测得嘉必优生物工程（武汉）有限公司用裂壶藻发酵法生产的DHA藻油，其结果见表3。

由表3可知含量最多的是棕榈酸和DHA

表3DHA藻油脂肪酸组成（%）

脂肪酸名称

简写

各脂肪酸百分比*

肉豆蔻酸

C14:

0

5.46

棕榈酸

C16:

0

18.56

亚油酸

C18:

2

2.48

ARA

C20:

4

1.36

EPA

C20:

5

1.68

DHA

C22:

6

45.39

注：

*三批测得的平均值

3.2.2调和用油

6种原料用油脂肪酸成分及其含量检测结果见表4。

其中有大豆油、棕榈油脂肪酸总含量超过100%，而其他油料均低于100%，在90.40%～99.81%之间。

表46种植物油原料脂肪酸含量表（%）

棕榈酸

C16:

0

硬脂酸

C18:

0

油酸

C18:

1

亚油酸

C18:

2

α-亚麻酸

C18:

3

不饱和脂肪酸质量分数

大豆油

10.24

4.54

24.22

57.43

6.82

88.47

花生油

12.18

3.54

43.76

37.28

0.09

81.13

棕榈油

42.58

5.76

42.37

11.06

0.03

53.46

稻米油

17.38

1.88

40.54

30.12

0.48

71.14

玉米油

12.27

1.60

27.49

57.77

0.68

85.94

亚麻籽油

5.17

3.40

18.44

17.59

55.21

91.24

3.3最终配方确定

经求解，可以得到DHA藻油加入大豆油的产品，其产品配方见表5。

表5产品中主要脂肪酸的质量比（%）

大豆油

棕榈油

稻米油

亚麻籽油

DHA藻油

50

19.5

25.2

4.5

0.8

注：

SFA：

MUFA：

PUFA=0.77：

0.82：

1.00；ω3：

ω6=1：

5.08。

3.4产品基本理化指标

以大豆油为基油添加DHA藻油的产品基本理化指标见表6。

由表6可知，产品各项理化指标检测结果都满足食用调和油的国家标准。

表6产品基本理化性质检测结果

项目

DHA藻油食用油

气味、滋味

具有大豆油及DHA藻油固有的气味和滋味，正常

色泽

淡黄色

透明度

混合均匀、清澈

不溶性杂质（%）

≤0.05

水分及挥发物（%）

≤0.095

酸值（mgKOH/g）

≤0.092

过氧化值（mmol/kg）

≤2.36

3.5产品脂肪酸组成及含量

将产品进行气相色谱检测，得到其脂肪酸组成及含量见表7，并且其脂肪酸分析图谱如图1。

表7产品脂肪酸组成成分

成分

棕榈酸

（C16:

0）

硬脂酸

（C18:

0）

油酸

（C18:

1）

油酸酸

（C18:

2）

α-亚麻酸

（C16:

0）

DHA

（C22:

0）

ω6/ω3

含量

21.83%

7.46%

31.42%

31.76%

6.28%

4000ppm

5.08

图1DHA藻油食用油气相色谱图

由图1可得产品脂肪酸组成中，SFA:

MUFA:

PUFA≈0.77:

0.82:

1.00，ω3:

ω6≈1:

5.08，符合《中国居民膳食营养素参考摄入量》中建议的推荐值。

DHA的摄入量提高，可加强人体心理承受力，防止多种心血管疾病和炎症的发生，增强免疫力、延缓衰老。

同时，可使ω-3系多不饱和脂肪酸在总脂肪酸中所占比例增长，完善膳食中各类脂肪酸比例构成，使人体摄入营养更加均衡。

3.6产品在烹调过程中的稳定性检测

经BukerScion456-GC气相色谱仪分析，得到各组温度下DHA与主要脂肪酸含量变化曲线如图2所示。

图2产品在烹调过程中主要脂肪酸变化曲线图

由图2可知，当温度由25℃升至125℃时，保持10min，DHA、MUFA、PUFA含量分别从4000mg/kg、31.31%、38.04%下降至3382mg/kg、23.75%、29.48%，它们下降率分别为下降15.5%、24.47%、23.5%。

而SFA在100℃时，含量由29.29%降至25.28%，下降率为13.69%。

由于加热时间较长（10min），DHA、MUFA、PUFA和SFA均呈下降，MUFA和PUFA下降近四分之一。

DHA、SFA下降均为七分之一。

但在实际炒菜应用时，油加热时间较短。

所以DHA、MUFA、PUFA和SFA会减少损失，比试验中的损失量少。

当温度由125℃升至200℃时，各脂肪酸含量都有所降低，但下降趋势渐缓。

由此可知，在温度上升过程中，成品油中主要脂肪酸含量会有所降低，但随温度升高，这个趋势会接近平缓。

2.7货架期预测

食品的氧化过程受空气、温度、微生物、热、光等环境因素的影响，食品中的油脂首先会被氧化成氢过氧化物，再进一步分解为含羰基的化合物（醛、酮类化合物等）。

其中，油脂的初级氧化程度主要由过氧化值反应出来，过氧化值的大小与氢过氧化物的含量关系密切。

62℃环境下产品油与市售大豆调和油过氧化值随时间变化曲线如图3所示。

图362℃环境下产品与市售大豆调和油过氧化值随时间变化曲线图

由图3可知，产品与市售大豆调和油起始过氧化值分别为2.36mmol/kg与2.24mmol/kg；至第18d时，成品油过氧化值升至5.22mmol/kg，之后一周内出现小幅下降，第24d时降至5.15mmol/kg，接着随试验时间的延长又逐渐呈上升趋势，至第36d时达到5.85mmol/kg；而市售大豆调和油过氧化值在第21d时升至4.96mmol/kg，之后同样出现小幅下降，然后随试验时间的延长呈现上升趋势，至第36d时达到5.19mmol/kg。

综上所述，DHA藻油添加量为0.8%的大豆油为基油调和油在62℃条件下放置36d后，过氧化值仍在国标规定的范围内（≤6mmol/kg）。

62℃条件下储存36d，根据相关系数关系可推算，该产品在室温条件下存储时间可到达18个月。

3结论

3.1对7种原料用油及DHA藻油按照国标进行了基本理化性质的检测，理化指标均满足国家标准，可作为原料用油添加使用。

3.2综合所有配方设计依据，通过计算机科学计算，我们得到了一种新型食用油产品配方设计表，其中SFA:

MUFA:

PUFA与ω6:

ω3的值均符合推荐值要求。

3.3通过对以大豆油作为基油的成品油进行基本理化指标检测、脂肪酸组成及其含量检测和稳定性试验，可知其各项指标都满足食用调和油国家标准，各种脂肪酸构成比例比普通大众油更加合理均衡，满足了人体对膳食脂肪酸的营养需求，同时具有较高的安全性和稳定性。

参考文献

[1]卢定强，陈钧．二十二碳六烯酸和脑的健康[J]．江苏理工大学学报，1996，17（5）：

10-15

[2]曹万新，孟橘，田玉霞．DHA的生理功能及应用研究进展[J]．中国油脂，2011，38（3）：

1-4

[3]曹万新，任春明，孟橘．海藻油、鱼油和DHA调和油在烹调过程中DHA损失研究[J]．中国油脂，2011，36（12）：

47-50

[4]GharamiK,DasM,DasS.Essentialroleofdocosahexaenoicacidtowardsdevelopmentofasmarterbrain[J].NeurochemInt,2015,89:

51-62

[5]MorimotoKC,VanEenennaamAL,DePetersEJ,etal.Endogenousproductionofn-3andn-6fattyacidsinmammaliancells[J].JDairySci,2005,88（3）:

1142-1146

[6]张道雷，陈瑶，周广田，等．浅谈DHA、EPA及其应用[J]．中国调味品，2007（10）：

30-33

[7]郝颖，汪之和．EPA、DHA的营养功能及其产品安全性分析[J]．现代食品科技，2006，22（3）：

180-183

[8]张春艳．DHA和EPA的生理作用及开发利用研究进展[J]．柳州师专学报，2005，20（3）：

118-121

[9]李春香，刘永杰．DHA和EPA的生理功能及开发前景[J]．唐山师范学院学报，2002，24（5）：

71-73

[10]李海云，栾芳，李磊，等．益智型儿童牛奶配方与工艺的研究[J]．饮料工业，2012，15（5）：

28-31

[11]GoodstineSL,ZhengTZ.Dietaryacid（n-3）/（n-6）fattyacidratio:

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