特醫(yī)食品中油脂的設計及氧化穩(wěn)定性研究

韓麗麗　王學敏　陳朝青　張燕　劉鷺　何梅

摘要：目的與方法：根據GB29922對特殊醫(yī)學用途全營養(yǎng)配方食品的營養(yǎng)素要求，對5種油脂（低芥酸菜籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、椰子油）進行多種組合，以氧化誘導時間為評價指標，比較不同油脂組合的氧化穩(wěn)定性，并以過氧化值、α亞麻酸含量等為評價指標，探討天然抗氧化劑（迷迭香提取物、維生素E）對油脂組合氧化穩(wěn)定性的影響。結果與結論：油脂組合（低芥酸菜籽油：玉米油：椰子油=7∶2∶1）的氧化穩(wěn)定性最高;與維生素E相比，迷迭香提取物對油脂組合的抗氧化效果更佳;迷迭香提取物和維生素E組成的復合抗氧化劑可進一步提高油脂組合的氧化穩(wěn)定性，最佳復配抗氧化劑為0.07%迷迭香提取物+0.03%維生素E。

關鍵詞：特殊醫(yī)學用途配方食品;油脂;氧化穩(wěn)定性;維生素E;迷迭香提取物特殊醫(yī)學用途配方食品（簡稱特醫(yī)食品）必須在醫(yī)生或臨床營養(yǎng)師指導下單獨食用或與其他食品配合食用[1]。截至2020年12月，適用人群為10歲以上人群的特醫(yī)食品中，僅有12款全營養(yǎng)配方食品獲得國家市場監(jiān)督管理總局注冊批準。由表1可知，全營養(yǎng)配方食品的脂肪來源一般需要至少兩種油脂進行組合才可滿足其脂肪需求。然而，目前對于可滿足相同脂肪需求的各種油脂組合的氧化穩(wěn)定性方面的研究尚無相關報道。此外，脂肪酸組成是油脂氧化的重要影響因素[23]，油脂不飽和脂肪酸含量越高，越容易發(fā)生氧化反應[4]。油脂組合發(fā)生氧化反應必然會對特醫(yī)食品的感官風味、貨架期等造成不良影響，嚴重時有可能會危害消費者的機體健康。目前，食品工業(yè)中防止或延緩油脂氧化的方法主要有低溫避光儲存、充氮包裝、添加抗氧化劑等，其中添加抗氧化劑是普遍采用的方式[57]。近年來，科研工作者對天然抗氧化劑在單一油脂中的應用進行了較多研究[810]，關于天然抗氧化劑在油脂組合中的應用尚無相關報道。

本研究以全營養(yǎng)配方食品為例，根據標準要求，對特醫(yī)食品中常用油脂原料（低芥酸菜籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、椰子油）進行多種形式的組合比較研究其氧化穩(wěn)定性以確定最佳油脂組合，并探討不同天然抗氧化劑及其復配對油脂組合氧化穩(wěn)定性的影響，以期為提升我國特醫(yī)食品的品質提供技術支持，促進特醫(yī)食品產業(yè)的發(fā)展。

1材料與方法

1.1材料與試劑

低芥酸菜籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、椰子油，嘉吉糧油（南通）有限公司;混合生育酚濃縮物，理研維他精化食品工業(yè)（上海）有限公司;迷迭香提取物（ROS），建明工業(yè)有限公司;硫代硫酸鈉、三氯甲烷、冰乙酸、正己烷，北京化工廠;碘化鉀，西隴化工股份有限公司;可溶性淀粉，北京奇特新化工公司。

1.2儀器與設備

Rancimat 743型油脂氧化穩(wěn)定性分析儀，瑞士萬通（中國）有限公司;SPX250BⅢ型生化培養(yǎng)箱，天津泰斯特儀器有限公司;GC2010氣相色譜儀，日本島津公司。

1.3方法

1.3.1油脂組合設計根據GB29922及《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量（2013版）》[11]，確定適用于10歲以上人群的全營養(yǎng)配方食品的配方需求：能量為1 800 kcal/d、脂肪供能比為30%E（即用量60 g/d）、飽和脂肪酸供能比<10%E（即用量<20 g/d）、亞油酸供能比≥2%E（即用量≥ 4 g/d），α亞麻酸供能比≥0.5%E（即用量≥1 g/d）、ω6/ω3 PUFAs=4～6∶1。因此，油脂組合的設計原則為：飽和脂肪酸占比總脂肪<33.33%、亞油酸占比總脂肪≥6.67%、α亞麻酸占比總脂肪≥1.67%。

1.3.2油脂組合樣品制備按照各油脂組合中不同油脂的比例，稱取不同的油脂混合。

1.3.3含不同抗氧化劑的油脂組合樣品制備稱取一定量的抗氧化劑（維生素E、ROS），分別加至油脂組合（低芥酸菜籽油∶玉米油∶椰子油=7∶2∶1）中，充分混合，其中維生素E添加量為0.01%～0.05%（以油脂組合質量計，下同）、ROS添加量為0.01%～0.07%。

1.3.4油脂組合維生素E含量測定維生素E測定參考GB 5009.82的方法、脂肪酸測定參考GB 5009.168的方法。

1.3.5油脂組合氧化誘導時間測定應用Rancimat 743型油脂氧化穩(wěn)定性分析儀測定油脂組合的氧化誘導時間。測定參數：溫度（120.0±0.1）℃、樣品量（3.00±0.01）g、空氣流量20 L/h、純水用量60 L。

1.3.6油脂組合加速氧化試驗將添加不同抗氧化劑的油脂組合（低芥酸菜籽油∶玉米油∶椰子油=7∶2∶1）分裝于玻璃瓶中，以未添加抗氧化值的油脂組合作為對照樣品，放置于（60±1）℃的恒溫箱中進行加速貯藏試驗[12]，每隔3 d或6 d定時取樣測定油脂組合的過氧化值、α亞麻酸含量。

1.3.7油脂組合過氧化值的測定過氧化值測定參考GB 5009.227的方法。

1.3.8油脂組合α亞麻酸含量的測定不飽和脂肪酸的雙鍵數目越多越容易發(fā)生氧化，與亞油酸相比，α亞麻酸的氧化速率更快[1314]，因此，油脂組合在加速貯藏過程中α亞麻酸含量越高，說明其氧化穩(wěn)定性越高。α亞麻酸含量測定參考GB 5009.168 的方法。

1.3.9統(tǒng)計分析試驗數據以“平均值±標準差”的形式表示，使用SPSS 21.0軟件中Oneway ANOVA對數據進行統(tǒng)計分析，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義，使用Origin 8.5對數據進行作圖。

2結果與分析

2.1油脂組合設計結果

依據油脂組合設計原則，對特醫(yī)食品中常用的油脂原料進行了多種形式的組合（表2）。

2.2比較不同油脂組合的氧化誘導時間

由表3可知，組合四（低芥酸菜籽油∶玉米油∶椰子油=7∶2∶1）的氧化誘導時間最長，組合七（低芥酸菜籽油∶玉米油∶大豆油∶椰子油=13∶2∶3∶2）次之，兩者間無顯著性差異（P>0.05），但顯著高于其他5種油脂組合。結果表明，不同油脂組合在氧化穩(wěn)定性上差異較大。食用油的氧化穩(wěn)定性與其中多不飽和脂肪酸的含量及內源性抗氧化成分密切相關[15]，為進一步探究不同油脂組合氧化穩(wěn)定性差異的原因，對各油脂組合的α亞麻酸含量及維生素E含量進行比較。

2.3單一抗氧化劑對油脂組合氧化誘導時間的影響

由表4可知，油脂組合添加維生素E或ROS后，其氧化誘導時間均顯著增加（P<0.05），表明上述兩種天然抗氧化劑均可有效提高其氧化穩(wěn)定性，延緩其發(fā)生氧化反應。另外，維生素E、ROS添加量相同時，含ROS油脂組合的氧化誘導時間要長于含維生素E油脂組合，表明ROS的抗氧化效果優(yōu)于維生素E，這與其他相關文獻報道的一致[1617]。關于維生素E在油脂中的抗氧化作用，有研究報道[8]，隨著亞麻籽油中維生素E添加量的增大，其氧化穩(wěn)定性呈先升高后下降的趨勢，該結論與本研究結果不一致，推測原因可能為：一方面，兩項研究所用維生素E可能在組成上有所差異，維生素E有α、β、γ、δ等8種同分異構體，而各同分異構體的抗氧化效果是不同的（大小排序：δ>γ>β>α）[18]，另有研究顯示，α生育酚具有促氧化作用，而γ或δ生育酚無促氧化作用[19];另一方面，亞麻籽油與本研究的油脂組合在脂肪酸組成上存在差異，同一抗氧化劑對不同飽和度的油脂抗氧化效果也是存在差異的[20]。

2.4復合抗氧化劑對油脂組合氧化穩(wěn)定性的影響

2.4.1復合抗氧化劑對油脂組合氧化誘導時間的影響由表5可知，隨著維生素E添加量的增大，油脂組合四的氧化誘導時間不斷增加，表明維生素E與ROS復配，可以進一步提高油脂組合的氧化穩(wěn)定性。本研究中維生素E添加量由0.03%增加至0.05%時，樣品氧化誘導時間增加不顯著（P>0.05），因此，綜合考慮成本等因素，最佳復配抗氧化劑組成為0.07%ROS+0.03%維生素E。

2.4.2復合抗氧化劑對油脂組合過氧化值的影響從圖1可以看出，加速貯藏期間，各組樣品的過氧化值均呈上升趨勢，從第6天起，對照組與試驗組的過氧化值間出現顯著性差異（P<0.05），表明復合抗氧化劑的添加可以有效地延緩油脂組合發(fā)生氧化反應。貯藏18 d時，添加復合抗氧化劑樣品的過氧化值按由大到小排序依次為：0.01%>0.03%>0.05%維生素E，后兩者間無顯著性差異（P>0.05）。

2.4.3復合抗氧化劑對油脂組合α亞麻酸含量的影響從圖2可以看出，加速貯藏過程中，所有樣品的亞麻酸含量均呈不斷降低的趨勢。對照組樣品α亞麻酸含量由（5.68±0.08）% 顯著降低至（4.13±0.12）%（P<0.05），而含有0.07% ROS+（0.03%～0.05%）維生素E樣品在貯藏18 d后，其α亞麻酸含量仍高于5%，表明復合抗氧化劑可提高油脂組合四的氧化穩(wěn)定性。

3結論

本研究依據全營養(yǎng)配方食品的營養(yǎng)素需求，對低芥酸菜籽油、玉米油、大豆油、葵花籽油及椰子油進行了7種形式的組合，其中油脂組合四（低芥酸菜籽油∶玉米油∶椰子油=7∶2∶1）的氧化穩(wěn)定性最佳;天然抗氧化劑ROS及維生素E均能有效延長油脂組合四的氧化誘導時間，其中前者抗氧化效果更佳;ROS與維生素E復配時，可進一步提高油脂組合四的氧化穩(wěn)定性，復配抗氧化劑（0.07%ROS+0.03%維生素E）的抗氧化效果最佳。

參考文獻

[1]中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.食品安全國家標準特殊醫(yī)學用途配方食品通：GB29922—2013[S].北京：中國標準出版社，2013.

[2]Choe E，Min D B.Mechanisms and factors for edible oil oxidation[J].Compr Rev Food Sci F，2006，5（4）：169186.

[3]Afaf K E.Effect of fatty acids and tocopherols on the oxidative stability of vegetable oils[J].Eur J Lipid Sci Technol，2006（58）：10511061.

[4]Sabolova M，Johanidesova A，Hasalikova E，et al. Relationship between the composition of fats and oils and their oxidative stability at different temperatures，determined using the oxipres apparatus[J].Eur J Lipid Sci Tech，2017，（119）：1600454.

[5]王凱.迷迭香提取物與茶多酚棕櫚酸酯協(xié)同抗油脂氧化及機理解析[D].江蘇無錫：江南大學，2020.

[6]Shen Y，Lu T，Liu X Y，et al.Improving the oxidative stability and lengthening the shelf life of DHA algae oil with composite antioxidants[J].Food Chem，2020，313（11）：126139.

[7]Aluyor E O，Jesu M O.The use of antioxidants in vegetable oilsa review[J].Afr J Biotechnol，2008，7（25）：48364842.

[8]孫逸雯，魏訓嬌，吳昕月，等.復合天然抗氧化劑及新型包裝對亞麻籽油氧化穩(wěn)定性的影響[J].中國油脂，2019，44（11）：8689.

[9]李媛媛，潘玲，張燕.天然抗氧化劑的聯合增效作用對亞麻籽油氧化穩(wěn)定性和感官特性的影響[J].中國油脂，2018，43（3）：118123.

[10]唐川惠.α生育酚在四種植物油中的抗氧化規(guī)律研究[D].江蘇無錫：江南大學，2020.

[11]中國營養(yǎng)學會.中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量（2013版）[M].北京：科學出版社，2014：130136.

[12]Ramadan M F.Healthy blends of high linoleic sunflower oil with selected cold pressed oils：functionality，stability and antioxidative characteristics[J].Ind Crop Prod，2013（43）：6572.

[13]王興國，金青哲.油脂化學[M].北京：科學出版社，2012：81.

[14]Nelson R G，Carlos A G.Lipid，protein，and ash contents，and fatty acid and sterol composition of peanut seeds from Ecuado[J].Peanut Sci，1995（22）：8489.

[15]何雅雯，李孟俊，于修燭，等.不同食用油氧化穩(wěn)定性比較研究[J].中國油脂，2018，43（3）：4449.

[16]劉普，張麗娜，張江磊，等.幾種天然抗氧化劑對牡丹籽油氧化穩(wěn)定性的影響[J].中國糧油學報，2019，34（7）：5461.

[17]榮輝，吳兵兵，楊賢慶，等.天然抗氧化劑對裂壺藻油氧化穩(wěn)定性影響的研究[J].中國油脂，2018，43（7）：2326，31.

[18]高彥祥.食品添加劑基礎（2版）[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2012：73.

[19]Gao J，Li H Y，Xia X，et al.Effect of fatty acid and tocopherol on oxidatiive stability of vegetable oils with limited air[J].Int J Food Prop，2015，18（4）：808820.

[20]熊峰，李云云，國海東，等.復配抗氧化劑在石榴籽油中的抗氧化活性[J].安徽農業(yè)科學，2019，47（23）：190192.

Design and Oxidative Stability of Oil in Food for Special Medical PurposesHAN Lili，WANG Xuemin，CHEN Zhaoqing，ZHANG Yan，LIU Lu，HE Mei（Beijing Institute of Nutritional Resources，Beijing 100069，China）Abstract：Objective and Method? According to the nutrient requirements of GB29922 for complete nutritional formula foods for special medical purposes，a variety of combinations of five oils including canola oil，sunflower oil，corn oil，soybean oil，coconut oil were combined，and oxidation induction time was used as the evaluation index to compare the oxidative stability of different oil combinations.In addition，the effects of natural antioxidants including rosemary extract and vitamin E on the oxidative stability of the oil combination were investigated by using peroxide value and αlinolenic acid content as evaluation indicators.Result and Conclusion? The oil combination of canola oil：corn oil：coconut oil=7：2：1 had the highest oxidative stability.Compared with vitamin E，rosemary extract had better antioxidant effect on the oil combinations.The composite antioxidant could further improve the oxidative stability of the oil combination and the best composite antioxidant was 0.07% ROS+0.03% vitamin E.

Keywords：food for special medical purposes（FSMP）;oil;oxidative stability;vitamin E;rosemary extract.

基金項目：山東省重點研發(fā)計劃（醫(yī)用食品專項計劃）（項目編號：2018YYSP014）。

作者簡介：韓麗麗（1991—），女，碩士，工程師，研究方向：健康食品研究與開發(fā)。

共同通信作者：劉鷺（1978—），女，博士，研究員，研究方向：健康食品研究與開發(fā);何梅（1969—），女，博士，研究員，研究方向：營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學。