譜析儀器:食用植物油主要營養(yǎng)成分及品質(zhì)檢測儀器設(shè)備技術(shù)
食用油是人民日常生活必需品之一,植物油脂作為人類3大主要營養(yǎng)素之一,除了給機體提供生長代謝所需要的能量外,還為人體提供重要營養(yǎng)物質(zhì)。另外,植物油脂在食品加工中也具有重要的作用,可用于油炸食品的加工,并賦予食品良好的風(fēng)味。隨著生活水平的不斷提高,人們對食用植物油的特色營養(yǎng)功能關(guān)注度越來越高。為滿足人們?nèi)找嫣岣叩南M要求,安全、營養(yǎng)和多元化是我國食用植物油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。
我國油料作物豐富,植物油種類繁多。不同植物油的營養(yǎng)成分組成及含量不同, 使得營養(yǎng)功能不同, 品質(zhì)也不盡相同。因此明確不同植物油的營養(yǎng)組成成分, 建立食用油多種營養(yǎng)功能成分及品質(zhì)的檢測技術(shù), 發(fā)掘不同植物油的特色營養(yǎng)優(yōu)勢,對于油脂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及消費者合理選擇食用油都具有重大的意義。
植物油的主要營養(yǎng)成分及功能
食用植物油中的營養(yǎng)成分主要有脂肪酸、維生素E、植物甾醇、角鯊烯、植物多酚、類胡蘿卜素等。
脂肪酸
脂肪酸是油脂的基本組成成分,也是評價植物油品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。植物油中的脂肪酸主要有4類,分別為棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1)和亞油酸(C18:2),其中以油酸和亞油酸兩種不飽和脂肪酸含量居高。油酸屬于單烯不飽和脂肪酸, 較易被人體吸收, 能減少高血脂的發(fā)生, 抑制低密度脂蛋白的升高,且保留對人體有益的高密度脂蛋白膽固醇水平,被營養(yǎng)屆稱為“安全脂肪酸”。亞油酸屬于多烯類不飽和脂肪酸, 是人體不能合成而又必需的一種脂肪酸, 具有緩解血液中過量的膽固醇、增強細(xì)胞膜透性、阻止動脈硬化等功能。棕櫚酸和硬脂酸屬于飽和類脂肪酸, 適量食用有利于脂肪代謝, 過量食用則會導(dǎo)致體內(nèi)脂肪沉積, 容易誘發(fā)高血脂和血管硬化等疾病。
常見植物油的脂肪酸組成和營養(yǎng)特色各不相同, 大豆油、葵花籽油和玉米油中含有50 % 一60 %的亞油酸和20 % 一30 % 的油酸, 營養(yǎng)均衡;花生油和芝麻油中油酸與亞油酸含量相當(dāng), 有35 % -45 %, 易于吸收,;菜籽油中含有45 % 的油酸, 價格低廉, 但含有15 % 的芥酸等物質(zhì); 橄欖油和茶油中含有75 % 一80 % 的油酸;紅花籽油中含有約80 % 的亞油酸。
維生素E
又名生育酚,是各種生育酚的混合物,包括四類,即α-、β-、γ-和δ -。它既是重要的營養(yǎng)物質(zhì), 也是油脂中一種天然的抗氧化劑,不但能增加油脂的氧化穩(wěn)定性,還可增強機體免疫能力,保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng),延緩衰老,預(yù)防動脈硬化和心血管疾病。維生素E 的主要來源是植物油和胚芽油, 如小麥胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、花生油和芝麻油等。因此, 維生素E的組成和含量可以作為食用植物油脂品質(zhì)的一個重要評價指標(biāo)。
植物甾醇
植物甾醇是植物在生長過程中產(chǎn)生的一種次級代謝產(chǎn)物,迄今為止已發(fā)現(xiàn)超40種植物甾醇,而植物油中最主要的植物甾醇為菜籽甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和β-谷甾醇。植物甾醇有一定的預(yù)防和治療高血壓、冠心病等心血管疾病的作用,還有一定的抗炎癥、抗氧化、抗腫瘤等功能。植物油是人類植物甾醇的最主要食源性來源之一,植物甾醇在不同植物油中的組成模式及含量存在著顯著的差異, 因此可以作為食用油身份判別的重要依據(jù)。
角鯊烯
角鯊烯又稱三十碳六烯, 是三萜類開環(huán)化合物, 是三萜醇及4-甲基甾醇的生源前體。角鯊烯是生物體內(nèi)自身生成的一種活性物質(zhì), 具有促進(jìn)血液循環(huán)、活化機體細(xì)胞、抗氧化、消炎殺菌、細(xì)胞修復(fù)等功能。植物性產(chǎn)品橄欖油中的角鯊烯含量較高,除了橄欖油之外, 其他植物油也或多或少含有角鯊烯。
植物多酚
植物多酚,又稱植物單寧,是分子中具有多個羥基酚類植物成分的總稱,其獨特的多元酚結(jié)構(gòu)賦予了它們獨特的功能活性,主要存在于植物的皮、根、葉、殼和果肉中,目前在醫(yī)學(xué)、食品等相關(guān)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),多酚具有抗炎、抗菌、預(yù)防心腦血管疾病和抗腫瘤等藥理性機理。
類胡蘿卜素
類胡蘿卜素屬于脂溶性色素,是食用植物油中非常重要的營養(yǎng)活性成分,也是食品工業(yè)中一種重要的食品添加劑。類胡蘿卜素是生物體VA 的重要來源,同時具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié),類胡蘿卜素還可與α-生育酚協(xié)同合作產(chǎn)生抗氧化作用。
食用植物油主要營養(yǎng)成分及品質(zhì)檢測技術(shù)
光譜檢測技術(shù)
(1)紫外-可見分光光度計。該技術(shù)分析檢測原理是基于測定物質(zhì)中分子的基團(tuán)吸收輻射光(200nm~800nm),電子發(fā)生躍遷形成的吸收光譜而達(dá)到檢測目的。目前,紫外-可見分光光度計在植物油營養(yǎng)研究方面的應(yīng)用主要有:測定油脂的氧化穩(wěn)定性、根據(jù)不同植物油的差異光譜吸收情況判別油的品類、評價植物油混合體系的乳化穩(wěn)定性等。
(2)熒光分光光度計。熒光分光光度計的原理是激發(fā)被測定物質(zhì)中的熒光物質(zhì)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),以數(shù)字或圖像的形式記錄由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)過程中所發(fā)出的熒光。可用于分析具有指紋特性的物質(zhì),如鑒別不同質(zhì)量品質(zhì)的食用油、通過熒光光譜分析測定植物油中維生素E和多酚、結(jié)合同步熒光光譜和三維熒光光譜鑒別植物油品類差異等。
(3)紅外光譜檢測技術(shù)。該技術(shù)的原理是基于分析物質(zhì)在紅外區(qū)吸收能量躍遷從而達(dá)到檢測的目的。因其掃描速度快、儀器體積小、攜帶方便、分析過程無損及無需前處理等優(yōu)點,目前被廣泛用于植物油研究,如:用于建立食物油種類的分析模型、建立食用植物油油脂樣本近紅外光譜數(shù)據(jù)庫、建立植物油中主要脂肪酸定量分析模型等。
色譜質(zhì)譜檢測技術(shù)
(1)氣相色譜法。氣相色譜法具有分析效果好、分析速度快、靈敏度高且操作簡便等優(yōu)點,主要用于檢測植物油中的甾醇、脂肪酸、角鯊烯及揮發(fā)性物質(zhì)等,而對于揮發(fā)性弱、熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)需適當(dāng)化學(xué)預(yù)處理轉(zhuǎn)化。近年來,氣相色譜法還被用于甘油三酯的分析。
(2)液相色譜法。相對于氣相色譜法,液相色譜技術(shù)更適用于熱不穩(wěn)定性、難揮發(fā)性及高沸點物質(zhì)的分離,目前已被廣泛應(yīng)用于植物油中甘油三酯的分析。此外,高效液相色譜還可用于測定食用油中的維生素E和游離脂肪酸等。
(3)色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合了色譜分離能力強和質(zhì)譜的高選擇性和具有豐富結(jié)構(gòu)信息的優(yōu)點,分為液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)法和氣相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)法兩種。目前主要用于植物油中4中植物甾醇的定量、天然植物多酚的測定以及甘油三酯的分離鑒定等。