紫蘇調(diào)和油的黃金比例模型及生產(chǎn)配方①

麻作軍， 胥國斌

(隴東學(xué)院，甘肅 慶陽 745000)

1 問題背景

目前，我國大多數(shù)人仍然以攝取單一性結(jié)構(gòu)食物油為主，這些單一性植物油所含脂肪酸比例不平衡，特別是ω－6系列脂肪酸的亞油酸攝入過剩，而ω－3系列多不飽和脂肪酸的α－亞麻酸嚴(yán)重缺乏.因為單一性食用植物油中ω－6脂肪酸和油酸普遍較高，而α－亞麻酸含量很低甚至不含(詳見表1).國內(nèi)外最新研究結(jié)果表明，α－亞麻酸是維持大腦和神經(jīng)功能所必需的因子，有抗血栓和降血脂、預(yù)防癌變和抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移、延年益壽等作用[1].由于ω－3系列脂肪酸的嚴(yán)重缺乏會造成人體處于亞健康或者不健康狀態(tài)，會導(dǎo)致多種疾病的發(fā)病率上升.但是ω－3系列脂肪酸多源于寒帶魚，鑒于我國寒帶魚資源貧乏與人們食用油單一的狀況，應(yīng)積極開發(fā)利用ω－3系列脂肪酸的植物油脂資源.紫蘇屬植物在我國分布廣泛，種子油中α－亞麻酸含量高達(dá)60%以上[2].這是迄今為止發(fā)現(xiàn)α－亞麻酸含量最高的植物，就連人們推崇備至的寒帶深海魚油也難匹敵，因為深海魚油在我國屬于缺乏資源，無法滿足十幾億人口對α－亞麻酸的正常攝入[3].因此將紫蘇油作為黃金比例調(diào)和油中增加α－亞麻酸的特種成分，研究滿足中國營養(yǎng)學(xué)會提出的脂肪酸配置比標(biāo)準(zhǔn)、適合人體代謝需求配比合理的新型調(diào)和油，具有非常重要的意義[4].

調(diào)和油又稱高合油，它是根據(jù)使用需要，將兩種以上經(jīng)精煉的油脂(香味油除外)按比例調(diào)配制成的食用油，是適應(yīng)現(xiàn)代人對健康飲食需求而形成的一種時尚食用油.1994年世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)建議發(fā)展中國家食用油中三種脂肪酸最佳比例SFA:MUFA:PUFA=1:1:1.中國營養(yǎng)學(xué)會提出人體從食物中攝取各種脂肪酸的參考比例，飽和脂肪酸:單不飽和脂肪酸:多不飽和脂肪酸=1:1:1，ω－6多不飽和脂肪酸:ω－3多不飽和脂肪酸 =(4 ～6):1[5].

就國內(nèi)食用調(diào)和油的研發(fā)和生產(chǎn)情況來看，主要是“金龍魚”系列產(chǎn)品.2005年海南油脂工業(yè)有限公司——玉米胚芽油、亞麻油等8種植物油配制成兩個比例調(diào)和油，并獲國家發(fā)明技術(shù)專利.但其市場上調(diào)和油實際上未能達(dá)到上述比例，現(xiàn)結(jié)合我國居民飲食狀況和紫蘇油資源豐富的特點，按照黃金比例，建立以紫蘇油為主體的調(diào)和油數(shù)學(xué)模型，探求最佳的配方.

2 紫蘇油調(diào)和油的黃金比例模型

2.1 原料油及脂肪酸的組成[6]

常見植物油的主要脂肪酸含量參見表1.

2.2 配制要求

①飽和脂肪酸%:單不飽和脂肪酸%:(ω－6+ω－3)%=1:1:1;②ω－6:ω－3=4:1;③飽和脂肪酸%+單不飽和脂肪酸%+(ω－6+ω－3)%=100%;④ω－6%+ω－3%=33.3%.

2.3 模型建立

以紫蘇油、花生油、杏仁油、棕櫚油為原料油，根據(jù)調(diào)和油的黃金比例配制要求，設(shè)葵花油體積為x1個單位;紫蘇油體積為x2個單位;杏仁油體積x3個單位;棕櫚油體積為x4個單位.aij表示第i種油的第j種脂肪酸的含量(i=1，2，3，4)，A=(aij)為含量矩陣.根據(jù)配置要求有:

于是得到線性齊次方程BX=0

表1 常見植物油的主要脂肪酸含量%

2.4 模型求解

非奇異矩陣，D是上三角矩陣.根據(jù)計算，有

由于誤差原因可以認(rèn)為－0.0073286≈0，所以DX=0會有近似非零解，下得出一個基礎(chǔ)解:

X=(0.63975，0.350794，1.32028，1)T

x1:x2:x3:x4=0.63975:0.350794:1.32028:1.

按照上述體積比例調(diào)和后，4種脂肪酸比例為110.005:109.998:87.9268:21.6874.飽和脂肪酸:單不飽和脂肪酸:多不飽和脂肪酸=1.0035678799475516:1.0035014306649583:1，接近黃金比例.由于計算過程中－0.0073286≈0，所以誤差在0.8%以下.

3 和黃金比例調(diào)和油的生產(chǎn)流程及開發(fā)利用

3.1 單一性精煉成品油生產(chǎn)工藝

為了全面提高黃金比例調(diào)和油的營養(yǎng)品質(zhì)，最大限度的保護(hù)油品中的各種營養(yǎng)成分及功能因子不受高溫壓榨破壞，不因溶劑浸出而污染，生產(chǎn)過程主要采用脫殼，低溫壓榨工藝，基本流程如下:(1)原料處理及壓榨工藝，油籽原料→風(fēng)選→水洗凈化→凈化原料→籽仁→毛油.(2)毛油精煉工藝，毛油→過濾→堿煉→水洗→脫色→脫臭→單一性精煉成品油

3.2 黃金比例調(diào)和油配制工藝

按照黃金比例加入以上八種國家一級精煉食用油→調(diào)香→加入天然抗氧化劑→檢測質(zhì)量→裝瓶成品黃金比例調(diào)和油.

3.3 調(diào)和油原料油生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

為保證黃金比例調(diào)和油品質(zhì)純正、比例精確恰當(dāng)，在原料油生產(chǎn)中必須達(dá)到精煉油標(biāo)準(zhǔn)，即精煉紫蘇油、亞麻油、菜籽油、豆油和葵花油85%以上達(dá)到國家一級精煉標(biāo)準(zhǔn).花生油、芝麻油等配合油分別達(dá)到國家一級精煉食品標(biāo)準(zhǔn).

3.4 綜合開發(fā)利用

為實現(xiàn)原料的科學(xué)開發(fā)、綜合利用、清潔生產(chǎn)、無廢棄加工和利益最大化的現(xiàn)代加工理念，對所有加工副產(chǎn)品，榨油后的餅粕實現(xiàn)綜合開發(fā)，首先對其蛋白質(zhì)部分可進(jìn)行分離純化，進(jìn)一步深加工為蛋白粉和蛋白飲料.皮殼可為飼料或做食用菌生產(chǎn)原料，食用菌生產(chǎn)的廢料制作肥料.所有加工產(chǎn)品無一廢料.其次，實行清潔生產(chǎn)、按照有機食品或綠色食品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn).其三，制定嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量校準(zhǔn)，全方位監(jiān)控，以達(dá)到清潔生產(chǎn)之目標(biāo).其四，效益最大化，將所有副產(chǎn)品都轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，從而實現(xiàn)利益最大化.

4 成本分析

根據(jù)上面數(shù)學(xué)模型、配方以及各種植物油的市場價格(詳見表2)，可以估計各種檔次的黃金比例調(diào)和油的價格.根據(jù)本文配方配制黃金比例調(diào)和油，毛成本在47.5～59.5元/千克.應(yīng)對不同的消費群體，建立適合各個階層消費群體的黃金比例調(diào)和油.為了打開市場，增加效益，成品油的價格是很重要的一個因素.為此，我們可以設(shè)計以調(diào)和油成本最低為目標(biāo)的優(yōu)化模型，計算配方、研發(fā)開發(fā)工藝等.

表2 常見植物油脂市場價格(元/千克)

[1]劉月秀.紫蘇屬植物的研究與利用[J].中國野生植物資源，1998，4.

[2]張衛(wèi)明，劉月秀.紫蘇油的化學(xué)成分研究[J].中國野生植物資源，1998，4.

[3]劉月秀，張衛(wèi)明等.紫蘇屬植物生物學(xué)特性及栽培技術(shù)[J]中國野生植物資源，1997，4.

[4]余三文.多飽和脂肪酸的研究綜述[J].中國油脂，1998，25(6).

[5]中國營養(yǎng)學(xué)會.中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量[M].北京:中國輕工業(yè)出版社，2000.

[6]王勇，劉海軍.調(diào)和油生產(chǎn)與調(diào)和油模型建立[J]，中國油脂，1999，24(3).

[7]吳艷霞.雜談?wù){(diào)和油[J].陜西糧油科技，1990，2:2－6.

[8]劉德虎，利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白[J].生物技術(shù)通報，1999，4:1－5.