以DRIs推荐为依据的营养调和油的研制

初柏君，惠 菊，李晓龙，王满意，赵慧敏，孟祥永，周胜利，于 雷，王翔宇

(1.中粮营养健康研究院有限公司 营养健康与食品安全北京市重点实验室，老年营养食品研究北京市工程实验室，北京 102209； 2.中粮福临门食品营销有限公司，北京 100001； 3.中粮油脂研发中心，天津300452；4.中粮油脂生产部，北京 100001)

脂肪是人体能量的主要来源，也是人体最重要的体成分和能量的储存形式[1]。随着我国居民安全、营养、健康意识的不断提升，对营养健康的烹调油产品的需求也日益增长。大量研究表明，不同脂肪酸种类和比例对人体代谢和疾病的发生具有不同的影响，当某种脂肪酸缺乏时，会造成人体代谢紊乱，严重时会引发疾病，因此脂肪酸的膳食平衡越来越受到人们的重视，同时也受到众多营养学家的关注[2-3]。近年来，不同国家和组织开始制定相关脂肪酸参考摄入量，其中中国营养学会在2000年编著的《中国居民膳食营养素参考摄入量》(DRIs)中提出，倡导饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)的膳食摄入应达到1∶1∶1的配比，但2013年更新后，DRIs不再对脂肪酸配比提出要求，只是对SFA、MUFA、PUFA的摄入提出宏量营养素可接受范围(AMDR)和适宜摄入量(AI)。油脂中除了含有脂肪酸，还含有丰富的微量营养成分，其中具有代表性的谷维素、植物甾醇、生育酚等营养伴随物在预防疾病、清除人体自由基等方面具有重要的作用[4]。

目前，市面上食用油产品种类众多，产品特征也各不相同，但单一品种食用油很难满足脂肪酸的推荐要求，含有的营养伴随物成分也不够丰富。而由两种及两种以上食用油调配制成的调和油产品，与单一品种食用油相比拥有平衡性更好的脂肪酸组成、更为丰富多样的营养成分，同时还可以兼具单一油品没有的风味，被认为比单一油品更具优势[5]。

本文选用玉米油、菜籽油、稻米油、花生油和亚麻籽油为原料，通过计算机软件编程运算，配制以脂肪酸配比合理、营养和风味兼备为评价指标的调和油产品。

1 材料与方法

1.1 实验材料

一级玉米油，一级菜籽油，一级稻米油，压榨花生油，一级亚麻籽油。脂肪酸甲酯标准品(CRM47885)，α-生育酚标准品(Sigma-Aldrich 47783)，β-生育酚标准品(Sigma-Aldrich 46401U)，γ-生育酚标准品(Sigma-Aldrich 47785)，δ-生育酚标准品(Sigma-Aldrich 47784)，角鲨烷标准品(CFEQ-4-470106-0005)，角鲨烯标准品(CFAD-S3626-10 mL)，菜籽甾醇标准品(Toronto Research Chemicals CDDM-B676850-5 mg)，豆甾醇标准品(Toronto Research Chemicals CDDM-S686750-5 g)，菜油甾醇标准品(Toronto Research Chemicals CDDM-C155360-1 mg)，谷甾醇标准品(Toronto Research Chemicals CDDM-S497050-5 mg)，胆甾醇(纯度≥96.3%)(Dr.Ehrenstorfer GmbH C 11665400)。

Agilent Technologies 7890B气相色谱仪，Agilent Technologies 1260 Infinity高效液相色谱，UNICO 2800分光光度计。

1.2 实验方法

1.2.1 脂肪酸组成分析

按照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》方法对原料油进行甲酯化处理，然后进入气相色谱仪分析。色谱条件：色谱柱为Agilent HP-88毛细管柱(100 m×250 μm×0.25 μm)；进样器温度250℃；检测器温度280℃；载气为氮气；分流比50∶1；进样量2.0 μL；升温程序为初始温度45℃，保持4 min，以13℃/min升温速率升至175℃，保持27 min，以4℃/min升温速率升至215℃，保持35 min。面积归一化法计算脂肪酸含量。

1.2.2 维生素E含量的测定

称取约1 g(精确到0.000 1 g)的油脂样品，溶解于色谱纯正己烷中，超声30 s，准确定容至10 mL；摇匀，取1 mL，过0.45 μm有机相滤膜后，进入高效液相色谱分析。色谱条件：色谱柱为硅胶柱(250 mm×4.6 mm×5 μm，货号880975-901)；进样量10 μL；流动相为正己烷-异丙醇(体积比98.5∶1.5)；流速1 mL/min。外标法定量[6-7]。

1.2.3 植物甾醇含量的测定

根据GB/T 25223—2010《动植物油脂 甾醇组成和甾醇总量的测定 气相色谱法》对原料油进行甲酯化处理，然后进入气相色谱仪分析。色谱条件：色谱柱为HP-5毛细管柱(30 m×0.32 m×0.25 μm)；载气为高纯氮气，纯度99.999%；恒压112.7 kPa；分流比20∶1；进样口温度320℃；程序升温为初始温度240℃，保持1 min，以4℃/min的速率升温到255℃，保持35 min；FID检测器，温度320℃；进样量1.0 μL。面积归一化法计算甾醇含量。

1.2.4 角鲨烯含量的测定

根据LS/T 6120—2017《粮油检验 植物油中角鲨烯的测定 气相色谱法》对原料油进行甲酯化处理，然后进入气相色谱仪分析。色谱条件：色谱柱为HP-5毛细管柱(30 mm×0.32 mm×0.25 μm)；进样口温度250℃；柱温采用程序升温方式，以15℃/min 的速率从160℃升温到220℃，保持2 min，然后以5℃/min的速率升温到280℃，保持20 min，最后以5℃/min的速率升温到300℃，保持2 min；FID检测器，温度300℃；氢气流速40 mL/min，空气流速450 mL/min，尾吹气流速30 mL/min；载气为高纯氮气，纯度99.999%；恒压110.32 kPa；分流比 10∶1；进样量1.0 μL。面积归一化法计算角鲨烯含量。

1.2.5 谷维素含量的测定

根据LS/T 6121.1—2017《粮油检验 植物油中谷维素含量的测定 分光光度法》称取0.02 g(精确到0.000 1 g)原料油，置于25 mL容量瓶中，加入正庚烷溶解并定容至刻度，摇匀。用待测溶液润洗石英比色皿3次，将待测溶液倒入石英比色皿，以正己烷为参比，在315 nm处测定吸光度。所测的吸光度若不在0.2～0.8之间时，应适当调整待测样品的称样量或稀释待测溶液，再重新进行测定。按LS/T 6121.1—2017中计算公式计算谷维素含量。

1.2.6 数学建模

依据DRIs推荐，n-3 PUFA的AI为总能量的0.6%，ADMR为总能量的0.5%～2.0%，按照成年人每天需要8.372 MJ的总能量，分别折算成年人每天适宜摄入1.33 g的n-3 PUFA和可接受摄入范围为1.11～4.44 g。参考中国居民营养与健康调查数据，城市居民膳食n-3 PUFA脂肪酸中有79.7%来自植物油，n-6 PUFA脂肪酸中有68.8%来自植物油，按照每人每天摄入30 g烹调油计算[8]，烹调油中含有3.5%的n-3 PUFA即可满足人体需要，但当低于2.9%时无法满足能量需求及预防缺乏。同理，烹调油中含有20.4%的n-6 PUFA即可满足人体需要，但当低于12.7%时无法满足能量需求及预防缺乏。据此进行调和油配方设计数学模型的建立如下(以AI推荐为例)：

式中：a,b,…,n为不同原料油在调和油中的占比；x1,x2,…,xn为各原料油中n-3 PUFA含量测定值；y1,y2,…,yn为各原料油中n-6 PUFA含量测定值。

1.2.7 计算机软件编程

采用计算机软件平台将上述数学模型开发成“调和油配方设计系统”计算机软件，输入各原料油脂肪酸含量测定值，将模型改为软件程序语言，通过软件运算，获得多种调和油配方。

1.2.8 最优配方的选择

设定最优限制条件，通过设定配方中某些原料油的含量定值，运行软件获得最优调和油配方。

2 结果与分析

2.1 原料成分分析

根据1.2.1～1.2.5方法测定5种原料油的脂肪酸组成及含量，维生素E、植物甾醇、角鲨烯、谷维素含量，结果如表1和表2所示。

表1 5种原料油主要脂肪酸组成及含量 %

表2 5种原料油营养成分组成及含量 mg/kg

从表1可以看出，所选5种原料油脂肪酸含量各不相同，能够很好地为调和油产品提供MUFA和PUFA，其中亚麻籽油可以作为n-3 PUFA的主要提供原料，玉米油、稻米油和花生油可以作为n-6 PUFA的提供原料，菜籽油可以作为MUFA的主要提供原料。从表2可以看出，5种原料油的营养伴随物种类丰富，其中稻米油的植物甾醇和谷维素含量尤为高。

2.2 计算机软件配方运算

根据1.2.6～1.2.8方法，结合2.1原料成分数据，对计算机软件函数进行编程，通过运行计算机语言，设定价格为最优限定条件，通过对某种或几种原料油的添加比例进行限定，运算得出最优配方。

2.3 调和油配制及成分分析

根据2.2软件运算结果，配制出满足AI推荐和AMDR推荐的调和油配方，根据1.2.1～1.2.5方法测定3种调和油脂肪酸组成及含量，维生素E、植物甾醇、角鲨烯、谷维素含量，结果如表3所示。

由表3可知，3种配方的n-3 PUFA、n-6 PUFA 均满足AMDR推荐范围，而配方三的n-3脂肪酸含量为AMDR推荐范围的下限，且低于植物油中应含n-3脂肪酸的适宜推荐量。因此，为保证油脂生产储存过程中的成分损失不会对最终摄入造成影响，选择配方一和配方二的调和油作为日常饮食，可以满足DRIs中关于脂肪酸平衡的要求。

当使用配方一和配方二调和油作为日常烹调油时，从烹调油中还可以摄取到维生素E、植物甾醇、角鲨烯和谷维素，这些营养成分的适量摄入也会对人体产生有益的影响。

表3 3种调和油营养成分组成及含量

2.4 货架期跟踪

为了验证产品在保质期内营养成分衰减情况，选择配方二调配样品，采用成品所用的充氮技术和抗紫外线包装生产样品，模拟出厂后储存条件，进行为期18个月的货架期跟踪。跟踪期内，每两个月对调和油二样品进行取样检测，根据1.2.2～1.2.5方法测定配方调和油维生素E、植物甾醇、角鲨烯、谷维素含量，结果如表4所示。

表4 18个月货架期调和油的营养伴随物含量 mg/kg

从表4可以看出，18个月货架期内调和油二的维生素E、植物甾醇、角鲨烯、谷维素含量无明显衰减，衰减率均在20%以内。

3 结 论

以DRIs提出的最新脂肪酸摄入平衡和营养成分含量为评价指标，选用玉米油、菜籽油、稻米油、花生油和亚麻籽油作为调和油的原料油，设计出3种调和油配方。经过对3种调和油样品成分分析，有两种配方满足设计依据，且富含维生素E、植物甾醇、角鲨烯、谷维素等营养伴随物，通过对样品进行货架期跟踪发现，18个月保质期内样品营养物质衰减率均在20%以内。本研究可以为其他营养调和油配方设计提供参考。