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微藻DHA在食用油中的应用
发布时间:2011年02月20日   文章出处:《食品工业科技》

摘 要:随着人们对微藻DHA认知度的不断提高,对其重视及需求程度也日益增加。近来,将微藻DHA添加于食用油成为一种新的应用趋势。本文主要从微藻DHA在食用油中的热稳定性、微藻DHA食用油的保质期、气味和口感等方面,对添加微藻DHA食用油的应用可行性进行了考察和评估。结果表明,微藻DHA在常用烹调过程中稳定,不会对食用油的保质期、气味和口感等产生明显影响。作为一种新型功能性食品,微藻DHA食用油有着广阔的市场前景。
关键词:微藻DHA,应用可行性,食用油,功能性食品

The application of microalgal DHA in edible 
 Abstract: With an increased understanding toward microalgal DHA, more and more attention has been paid to this new source of DHA, and as such the demand for microalgal DHA has increased greatly. Recently, the addition of microalgal DHA into edible oils has become a new application trend. This study mainly investigated the feasibility of edible oils supplemented with microalgal DHA in practical use from aspects of thermal stability of microalgal DHA in edible oils, shelf-life, odor and flavor of DHA-containing edible oils. Results show that microalgal DHA is stable during common cooking processes, and it does not cause significant changes in shelf-life, odor and flavor of the edible oils. As a new type of functional foods, edible oils added with microalgal DHA oil have broad market prospects.
Key words: microalgal DHA; application feasibility; edible oil; functional food

        二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid, DHA)为ω-3族长链多不饱和脂肪酸,对人体具有重要的生理调节功能。DHA能促进婴幼儿的脑部和视力的机能发育,并有助于婴幼儿的生长发育`1,2`。同时,DHA还具有减少血栓形成、预防心脑血管病、降血脂、预防动脉硬化、抗癌、防治糖尿病、延缓衰老等功效`3~7`。市场上的DHA产品主要来源于鱼油和海洋微藻。与鱼油DHA相比,微藻油DHA不含海洋污染物、无鱼腥味,是天然、安全的植物性DHA,有着更为广阔的市场应用前景`8`。目前,微藻DHA已被广泛应用于保健品和食品行业。在保健品行业,DHA主要以软胶囊的产品形式推出;在食品行业,微藻DHA作为功能性原料被广泛添加于婴幼儿配方产品(如奶粉、米粉等)和其他大众化食品中,包括饮品(如液态奶、果汁等)、糖果、面包、饼干、火腿肠等。随着人们对微藻DHA认知度的不断提高,对其重视及需求程度也日益增加。近来,将微藻DHA添加于食用油成为一种新的应用趋势。在国际、国内市场上,已有相关产品出现,例如 “Olivextra plus DHA”(美国Pompeian公司推出的添加有微藻DHA的食用调和油)及“福临门DHA谷物多食用调和油”(中粮集团推出)。
         添加微藻DHA的功能性食用油为人们在日常生活中补充DHA提供了新的途径。但作为一种新型功能性食品推出市场,人们更关心其实际应用价值,例如在使用过程中(高温烹调)是否会破坏食用油中的微藻DHA成分,添加微藻DHA是否会影响食用油的保质期、气味和口感等。针对于这些问题,本实验主要从微藻DHA的热稳定性、食用油保质期(货架期)、气味和口感等方面,对添加微藻DHA的食用油的应用可行性进行了考察和评估。
        1 材料与方法
        1.1 材料与仪器
        材料:微藻DHA油,广东yh533388银河工程有限公司,DHA含量为35%,常温为液态;大豆油、菜籽油、花生油,福临门;玉米油,金龙鱼;芝麻油,李锦记;二十二碳六烯酸甘油三酯标准品,NU-CHEK PREP,INC.;正庚烷,天津大茂,分析纯;氢氧化钾、甲醇,西陇化工,分析纯。
        仪器: 气相色谱仪,型号7890,Agilent 公司;毛细管柱,DB-23,J&W Scientific公司;电炉,天津市泰斯特仪器有限公司;快速混匀器,XK96-4,姜堰市新康医疗器械有限公司;烘箱,型号303,上海浦东荣丰科学仪器有限公司。
        1.2 实验方法
        1.2.1 DHA含量检测
        1.2.1.1 测定液的制备
         称取油样重约0.5g(准确至0.0001g),正庚烷稀释25mL,移取2mL置于具塞试管中,加入4moL/L氢氧化钾-甲醇溶液0.5mL,旋紧盖子,充分振摇1min以上,静置10min至反应液分层澄清;如果有机层混浊,可离心使之澄清;吸取上层有机层液作为测定液,待气相色谱检测。       
        1.2.1.2 标准液的制备
        称取二十二碳六稀酸甘油三酯标准品约0.1g(准确至0.0001g),定容至50mL,制成约2mg/mL标准品储备液,再取2mL储备液定容至50mL,制成约0.08mg/mL使用液,移取2mL置于具塞试管中,加入4moL/L氢氧化钾—甲醇溶液0.5mL,旋紧盖子,充分振摇1min以上,静置10min至反应液分层澄清;如果有机层混浊,可离心使之澄清;吸取上层有机层液,即为二十二碳六稀酸(DHA)标准液。
        1.2.1.3 气相色谱条件
        色谱柱:DB-23(30m×0.25m×0.25μm);检测器:FID;进样口温度250℃,检测器温度250℃,柱流速2mL/min,进样量为0.5μL~1μL。初始温度为150℃,以10.0℃/min升温至180℃,再以6.0℃/min升温至终点温度220℃,保持6min。
        1.2.2 微藻DHA的热稳定性研究
        油温一般分为低油温(85~120℃)、中油温(120~180℃)和高油温(180~240℃)三种。本研究首先将微藻DHA添加于普通食用调和油(85%大豆油,10%花生油,5%芝麻油)中,添加量为0.7%(即14g油中含100mg DHA,参考目前市场对应产品的最高添加量),在85~240℃下模拟常用烹调方法,对微藻DHA的稳定性进行考察。
        然后将微藻DHA添加于其他常用食用油(菜籽油、玉米油、花生油),添加量为0.7%和0.05%(DHA净含量),控制在140~180℃下(常用烹调温度)模拟常用烹调时间,对微藻DHA的稳定性进行考察。
        1.2.2.1 微藻DHA在普通食用调和油中的热稳定性(85~240℃下)
        称取DHA藻油20g,加入980g上述普通食用调和油,混合、搅拌均匀,即为含0.7%DHA的食用调和油。将配好的微藻DHA食用油倒入小铁锅中在电炉上加热。在85℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃分别加热3、5、20分钟;在160℃加热3分钟,再降到100℃加热20分钟(模拟普通炒菜模式);在190℃、200℃和240℃分别加热3、5分钟(模拟高温油炸环境);在100℃加热 60、90和120分钟(模拟煲汤、煮粥等低温长时间加热环境)。分别检测经过加热后的DHA食用调和油中DHA的含量。每个样品做2-3个平行样,最终结果以平均值表示。
        1.2.2.2 微藻DHA在其他常用食用油中的热稳定性(140~180℃)
        1.2.2.2.1 0.7% DHA净含量
        称取DHA藻油20g,分别加入980g菜籽油、玉米油、花生油,混合、搅拌均匀,即为含0.7%DHA的食用油。在100℃、140℃、160℃、180℃加热3、5和20分钟,分别检测经过加热后的DHA食用调和油中DHA的含量。每个样品做2-3个平行样,最终结果以平均值表示。
        1.2.2.2.2 0.05%DHA净含量
        称取DHA藻油1.43g,分别加入998.57g菜籽油、玉米油、花生油,混合、搅拌均匀,即为含0.05%DHA的食用油。在100℃、140℃、160℃、180℃加热3、5和20分钟,分别检测经过加热后的DHA食用调和油中DHA的含量。每个样品做2-3个平行样,最终结果以平均值表示。
        1.2.3 微藻DHA食用调和油保质期考察
        利用油脂工业中采用的Schaal烘箱法`9`进行氧化稳定性试验,对微藻DHA食用调和油(0.7%DHA净含量)的保质期进行初步考察(对62℃下放置的微藻DHA食用调和油的过氧化值和酸价进行跟踪检测24天)。过氧化值、酸价的检测方法按国标GB/T 5009.37-2003中的相关规定执行。
        根据Arrhenius经验公式,对于正常化学反应,反应温度每升高10℃,反应速度升高1倍,即K(T+10℃)/K(T)=2(K为反应速度),而速度常数与食品货架寿命成反比,即反应速度常数K越大,货架寿命越短,有Q(T)/Q(T+10℃)=2(Q为食品货架寿命),由此可推出表1中的对应关系(例如,在62℃下放置1天不变质相当于可在室温22℃下储存16天),从而推算出微藻DHA食用调和油的保质期(货架期)`10,11`。
        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    1     2      4      8    16    32

        1.2.4 微藻DHA食用调和油的气味及口感
        组成8人评估小组对微藻DHA食用调和油(由大豆油、花生油和芝麻油组成,0.7%DHA净含量)的气味和口感按等级进行评定。
        气味:与不含微藻DHA的食用调和油比较,按照“明显不同”、“稍有不同”和“无明显变化”三种级别进行评定。
        口感:分别用含有/不含微藻DHA的食用调和油烹调不同菜式(蒸煮系列:蒸鸡蛋、瘦肉粥、面条等;小炒系列:清炒白菜、土豆丝、牛肉等;油炸系列:炸鸡翅、煎鸡蛋等),对各菜式口感进行对比,按照“明显不同”、“稍有不同”和“无明显变化”三种级别进行评定。

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         2 结果与讨论
         2.1 微藻DHA在食用油中的热稳定性
微藻DHA在普通食用调和油中的热稳定性结果如图1所示。
         图1 不同加热条件下微藻DHA食用调和油中DHA的含量
         在85~180℃,分别加热3、5、20分钟,DHA净含量均保持在0.7%左右,表明DHA在上述加热环境中是稳定的。同时,在几种模拟烹调方法下,也对DHA的稳定性进行了考察(如图2所示)。
         图2 不同烹调方式下(模拟)微藻DHA食用调和油中DHA的含量
         在低温烹调(100℃下加热60、90、120分钟,模拟煲汤、煮粥等模式)和普通烹调(160℃加热3分钟,然后在100℃下加热20分钟,模拟通用烹调模式)的加热条件下,DHA的含量都不受影响。在高温油炸条件下(200℃和240℃下),DHA含量也不会有明显变化(在加热5分钟时,DHA含量稍有降低,但仍在0.65%左右)。
         另外,在常用烹调油温的加热条件下(100-180℃),对DHA在不同食用油中(菜籽油、玉米油和花生油)的热稳定性进行评估,发现微藻DHA在几种常用食用油中的热稳定性较好(图3和图4)。虽然在180℃下加热10、20分钟,DHA的含量有点减少(0.7%DHA净含量,图3),但通过与图4(0.05%DHA净含量)和图1对应比较,可判断含量降低为实验误差所致。
         图3 不同加热条件下,微藻DHA在不同食用油中(0.7%DHA净含量)的含量
         图4 不同加热条件下,微藻DHA在不同食用油中(0.05%DHA净含量)的含量
         2.2 微藻DHA食用调和油保质期预测结果
         基于Schaal烘箱法,对微藻DHA食用调和油的过氧化值和酸价进行跟踪监测,结果如表2所示。
         表2  Schaal烘箱法实验结果
         时间(天) 0 1 2 5 10 12 
         过氧化值(meq/kg) 1.7 1.9 1.9 3.1 4.3 4.6 
         酸价(mgKOH/g) 0.18 0.19 0.22 0.26 0.32 0.34 
         时间(天) 14 16 18 20 22 24 
         过氧化值(meq/kg) 5.5 6.2 6.3 6.3 6.6 6.9 
         酸价(mgKOH/g) 0.35 0.33 0.35 0.37 0.3 0.3

         在62℃下放置24天后,过氧化值为6.9meq/kg(相当于0.0876g/100g),酸价为0.3mgKOH/g。参照国家《食用植物油卫生标准》(GB 2716-2005),过氧化值≤0.25g/100g,酸价≤3mgKOH/g,在目前实验条件下,微藻DHA食用调和油的指标都在国标规定范围内。根据表1对应关系,可推测出微藻DHA食用调和油在常温22℃的保质期起码有1年(因时间关系,仅跟踪测试24天)。
         另外,也有研究报道,将微藻DHA油添加到食用油中(DHA净含量为0.05%和0.3%),在常温下放置一个月后,不会引起过氧化值和酸价等油脂指标的显著变化(与不含DHA的食用油比较)`12`。因此,微藻DHA油不会对食用油的保质期产生重要影响。
         2.3 微藻DHA对食用油气味、口感的影响
         与不添加微藻DHA的食用调和油比较,评估小组8人一致认为添加微藻DHA的食用调和油(0.7%DHA净含量)在气味上“无明显变化”;在口感方面,经过综合比较两种食用油(含/不含微藻DHA)烹调出的各种菜式后,评估小组中有2人认为添加微藻DHA的食用油的口感“稍有不同”,6人认为“无明显变化”。故添加有微藻DHA的食用油(0.7%DHA净含量)在使用时不存在气味、口感上的应用障碍,与普通食用油无明显区别。
         3 结论
         本文通过对DHA热稳定性(在常用烹调过程中)、微藻DHA食用油保质期及感官指标的考察,对微藻DHA的应用可行性进行了评估。结果表明,微藻DHA食用油具有较高的实际应用价值。作为一种新型功能性食品,微藻DHA食用油有着广阔的市场前景。

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作者:广东yh533388银河工程有限公司  彭晓芳,郑晓辉,李建平

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