菜籽油不同加工工艺对脂肪酸组分含量的影响
2019-06-16赵小光赵兴忠陈文杰穆建新韦世豪姚雪雁卢锡金张亚周
孔 建 ,赵小光,赵兴忠,陈文杰,穆建新,张 智,韦世豪,姚雪雁,卢锡金,张亚周
(1.陕西省杂交油菜研究中心,陕西 杨凌 712100;2.陕西金亨祥食品科技股份有限公司,陕西镇安 711500;3.杨凌戴胜农业科技有限公司,陕西杨凌 712100)
油菜是我国主要的油料作物,近年来审定品种的含油量为45%~50%,菜籽油约占居民日常食用植物油消费总量的40%。另外,油菜籽中含有丰富的蛋白质,因此也是主要的饲用蛋白来源,榨油后的副产品菜籽饼粕约占我国饼粕消费量的25%[1]。油菜在我国种植面积较广,分为春油菜区和冬油菜区,常年种植面积和总产量位居世界第一[2]。脂肪酸是菜籽油中最主要的成分,主要含有棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸等,这几种脂肪酸含量较高,约占脂肪酸总量的95%以上[3],另外还含有少量的二十碳烯酸(C20:1)、芥酸(C22:1)等。菜籽油中脂肪酸组成及含量是食用油品质的主要影响因素,直接决定了食用油的营养水平和保健功能[4-5]。油酸可以有效的降低低密度脂蛋白胆固醇,从而预防血管动脉硬化,而芥酸由于碳链较长,不容易被人吸收[6]。研究表明,芥酸与油酸的含量呈负相关,在油菜籽中如果降低芥酸含量,油酸含量则会随之提高[7]。亚麻酸属于ω-3 脂肪酸,是人体发育必需脂肪酸,但是在体内不能自我合成,必须从外界食物中获摄取,它不仅能提高神经系统功能,还具有促进免疫、降低血脂、预防心脑血管疾病发生等多种功效[8]。然而,亚麻酸属于不饱和脂肪酸,在空气中易于氧化,如果菜籽油中含量较高,则会使菜籽油的保存时间缩短。因此,菜籽油中脂肪酸组成及含量既在食用上影响其营养水平,也在工业上影响其生产运输[9]。
我国当前油菜籽的加工工艺主要以传统的机械压榨与溶剂浸提为主,再通过精炼获得成品油[10]。在压榨工艺中,由于油菜籽受到高温预处理及机械压榨,一些脂肪酸成分受到破坏,所以获得的油、饼质量较差,且饼中残油高,不利于大批量生产。而溶剂浸提工艺路线复杂,总体投资费用大[11]。在菜籽毛油的精炼过程中,需要经过脱酸、脱臭等多步技术环节,对成品油的脂肪酸也会造成较大的影响。本文从市场收集了57 种国内知名品牌的食用菜籽油,分别按照不同制油工艺和不同精炼等级进行分类,然后进行脂肪酸成分的检测,比较分析了不同加工工艺对油菜籽成品油中脂肪酸含量的影响,以期为油菜籽油的制取工艺、营养保健、生产加工等环节提供进一步的技术参考。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验于2018-2019 年度在陕西省杨凌示范区陕西省杂交油菜研究中心进行。先后在全国各地的市场购买国内知名品牌食用菜籽油,所有菜籽油均为非调合油、非转基因菜籽油。总共收集到57 个品牌菜籽油,按制油工艺分为压榨法和浸出法两类,按精炼等级分为一、二、三、四级。
1.2 试验方法
按照《GB/T 17376-2008 动植物油脂脂肪酸甲酯制备》和《GB/T 17377-2008 动植物油脂脂肪酸甲脂的气相色谱分析》规定的方法测定。采用HP-INNOWAX 柱,进样口温度:250℃;检测器温度:250℃;采用程序升温:200 ℃保持3 min,然后以5·min-1升温至240℃保持6 min。载气为氮气,流量1.5 ml·min-1,分流比50:1。氢气流速40 ml·min-1,空气流速400 ml·min-1,尾吹40 ml·min-1[6]。积分采用面积归一化法,重复三次。
1.3 数据的整理与计算
试验数据利用Excel 2007 按照以上的分类方法进行初步整理,然后用数据分析软件SPSS 19.0进行分析与比较。
2 结果与分析
2.1 不同制油工艺对菜籽油脂肪酸含量的影响
表1 不同工艺制备的菜籽油脂肪酸含量比较 (%)
表1 比较了的压榨法与浸出法制备的菜籽油中脂肪酸含量的变化,可以看出,两种制油方法中脂肪酸各组分差异比较明显。浸出法制菜籽油中的棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸均比压榨法高,分别高出9.80%、9.29%、6.85%和4.22%;浸出法制菜籽油中花生烯酸、山嵛酸和芥酸分别比压榨法低12.89%、5.26%和46.57%;两种方法制备菜籽油中的油酸和花生酸差异较小。所以,不同的制油工艺对油菜籽中的脂肪酸提取量和破坏量是不同的,压榨工艺由于对油菜籽的高温处理以及机械研磨,会使亚麻酸、亚油酸等不饱和脂肪酸破坏,从而影响食用油的营养品质。
2.2 不同精炼等级对菜籽油脂肪酸含量的影响
菜籽油国家标准(GB 1536-2004)中将菜籽油产品分成一、二、三、四4 个精炼等级,一级精炼油等级最高,四级最低。生产三级和四级菜籽油工艺较为简单,菜籽毛油经过脱胶或脱酸工序精炼即可完成。而一级和二级菜籽油由于精炼等级较高,所以加工环节则较为复杂,菜籽毛油在脱胶和脱酸的基础上,还有经过脱色和脱臭工序[12]。所以,从图1 可以看出,菜籽油精炼等级对不同的脂肪酸组分影响差异比较明显,随着精炼等级的提高,棕榈酸和硬脂酸含量变化较小,花生酸和山嵛酸基本无差异,而油酸、亚油酸、亚麻酸、芥酸的变化比较明显。油酸和亚油酸随着精炼等级的提高而不断升高,其含量分别提高了7.51% 和2.47%。亚麻酸、花生烯酸和芥酸则相反,其含量分别降低了1.61%、1.81%和5.77%。
图1 不同精炼的菜籽油中脂肪酸含量比较
3 讨论
从以上分析可以看出,传统的制油工艺和精炼工艺对菜籽油的脂肪酸组分是有明显影响的。浸出法处理对脂肪酸的损失较小,油酸、亚油酸和亚麻酸等对人有益的脂肪酸含量均比压榨法高,且明显降低了芥酸的含量,营养保健功能更为明显。然而无论是压榨法还是浸出法,油菜籽都要预先经过高温蒸炒,在制油中都会破坏某些有益的营养物质,从而造成食用油品质的下降[13]。为了克服传统制油工艺的缺陷,近些年人们又研发出冷榨、水酶法、膜分离、负压蒸馏等制油方式,由于制油的过程处在较低的温度下,因此营养物质破坏较小,微量活性成分保留率高,同时不会产生有害物质,逐渐开始取代传统的菜籽油加工工艺[14]。
菜籽毛油制备后则需经过精炼才能成为成品油进入市场,而由于精炼环节复杂,脂肪酸各组分的含量也会发生明显的变化。通过试验可以看出,菜籽油的等级越高,杂质去除越干净,所以油酸和亚油酸得到了明显的提高,然而亚麻酸和花生烯酸却在精炼的过程中产生了损失,营养品质受到了影响。芥酸含量下降最为明显,一级菜籽油均达到了国家低芥酸菜籽油标准(芥酸含量不超过3%)。所以在菜籽油的加工中,应该根据不同脂肪酸变化的趋势,调整技术环节,既保证提高产油量,又兼顾提高菜籽油营养保健功能。