孔 建 ,趙小光,趙興忠,陳文杰,穆建新,張 智,韋世豪,姚雪雁,盧錫金,張亞周
(1.陜西省雜交油菜研究中心,陜西 楊凌 712100;2.陜西金亨祥食品科技股份有限公司,陜西鎮(zhèn)安 711500;3.楊凌戴勝農業(yè)科技有限公司,陜西楊凌 712100)
油菜是我國主要的油料作物,近年來審定品種的含油量為45%~50%,菜籽油約占居民日常食用植物油消費總量的40%。另外,油菜籽中含有豐富的蛋白質,因此也是主要的飼用蛋白來源,榨油后的副產品菜籽餅粕約占我國餅粕消費量的25%[1]。油菜在我國種植面積較廣,分為春油菜區(qū)和冬油菜區(qū),常年種植面積和總產量位居世界第一[2]。脂肪酸是菜籽油中最主要的成分,主要含有棕櫚酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸等,這幾種脂肪酸含量較高,約占脂肪酸總量的95%以上[3],另外還含有少量的二十碳烯酸(C20:1)、芥酸(C22:1)等。菜籽油中脂肪酸組成及含量是食用油品質的主要影響因素,直接決定了食用油的營養(yǎng)水平和保健功能[4-5]。油酸可以有效的降低低密度脂蛋白膽固醇,從而預防血管動脈硬化,而芥酸由于碳鏈較長,不容易被人吸收[6]。研究表明,芥酸與油酸的含量呈負相關,在油菜籽中如果降低芥酸含量,油酸含量則會隨之提高[7]。亞麻酸屬于ω-3 脂肪酸,是人體發(fā)育必需脂肪酸,但是在體內不能自我合成,必須從外界食物中獲攝取,它不僅能提高神經系統(tǒng)功能,還具有促進免疫、降低血脂、預防心腦血管疾病發(fā)生等多種功效[8]。然而,亞麻酸屬于不飽和脂肪酸,在空氣中易于氧化,如果菜籽油中含量較高,則會使菜籽油的保存時間縮短。因此,菜籽油中脂肪酸組成及含量既在食用上影響其營養(yǎng)水平,也在工業(yè)上影響其生產運輸[9]。
我國當前油菜籽的加工工藝主要以傳統(tǒng)的機械壓榨與溶劑浸提為主,再通過精煉獲得成品油[10]。在壓榨工藝中,由于油菜籽受到高溫預處理及機械壓榨,一些脂肪酸成分受到破壞,所以獲得的油、餅質量較差,且餅中殘油高,不利于大批量生產。而溶劑浸提工藝路線復雜,總體投資費用大[11]。在菜籽毛油的精煉過程中,需要經過脫酸、脫臭等多步技術環(huán)節(jié),對成品油的脂肪酸也會造成較大的影響。本文從市場收集了57 種國內知名品牌的食用菜籽油,分別按照不同制油工藝和不同精煉等級進行分類,然后進行脂肪酸成分的檢測,比較分析了不同加工工藝對油菜籽成品油中脂肪酸含量的影響,以期為油菜籽油的制取工藝、營養(yǎng)保健、生產加工等環(huán)節(jié)提供進一步的技術參考。
試驗于2018-2019 年度在陜西省楊凌示范區(qū)陜西省雜交油菜研究中心進行。先后在全國各地的市場購買國內知名品牌食用菜籽油,所有菜籽油均為非調合油、非轉基因菜籽油??偣彩占?7 個品牌菜籽油,按制油工藝分為壓榨法和浸出法兩類,按精煉等級分為一、二、三、四級。
按照《GB/T 17376-2008 動植物油脂脂肪酸甲酯制備》和《GB/T 17377-2008 動植物油脂脂肪酸甲脂的氣相色譜分析》規(guī)定的方法測定。采用HP-INNOWAX 柱,進樣口溫度:250℃;檢測器溫度:250℃;采用程序升溫:200 ℃保持3 min,然后以5·min-1升溫至240℃保持6 min。載氣為氮氣,流量1.5 ml·min-1,分流比50:1。氫氣流速40 ml·min-1,空氣流速400 ml·min-1,尾吹40 ml·min-1[6]。積分采用面積歸一化法,重復三次。
試驗數(shù)據利用Excel 2007 按照以上的分類方法進行初步整理,然后用數(shù)據分析軟件SPSS 19.0進行分析與比較。
表1 不同工藝制備的菜籽油脂肪酸含量比較 (%)
表1 比較了的壓榨法與浸出法制備的菜籽油中脂肪酸含量的變化,可以看出,兩種制油方法中脂肪酸各組分差異比較明顯。浸出法制菜籽油中的棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸均比壓榨法高,分別高出9.80%、9.29%、6.85%和4.22%;浸出法制菜籽油中花生烯酸、山崳酸和芥酸分別比壓榨法低12.89%、5.26%和46.57%;兩種方法制備菜籽油中的油酸和花生酸差異較小。所以,不同的制油工藝對油菜籽中的脂肪酸提取量和破壞量是不同的,壓榨工藝由于對油菜籽的高溫處理以及機械研磨,會使亞麻酸、亞油酸等不飽和脂肪酸破壞,從而影響食用油的營養(yǎng)品質。
菜籽油國家標準(GB 1536-2004)中將菜籽油產品分成一、二、三、四4 個精煉等級,一級精煉油等級最高,四級最低。生產三級和四級菜籽油工藝較為簡單,菜籽毛油經過脫膠或脫酸工序精煉即可完成。而一級和二級菜籽油由于精煉等級較高,所以加工環(huán)節(jié)則較為復雜,菜籽毛油在脫膠和脫酸的基礎上,還有經過脫色和脫臭工序[12]。所以,從圖1 可以看出,菜籽油精煉等級對不同的脂肪酸組分影響差異比較明顯,隨著精煉等級的提高,棕櫚酸和硬脂酸含量變化較小,花生酸和山崳酸基本無差異,而油酸、亞油酸、亞麻酸、芥酸的變化比較明顯。油酸和亞油酸隨著精煉等級的提高而不斷升高,其含量分別提高了7.51% 和2.47%。亞麻酸、花生烯酸和芥酸則相反,其含量分別降低了1.61%、1.81%和5.77%。
圖1 不同精煉的菜籽油中脂肪酸含量比較
從以上分析可以看出,傳統(tǒng)的制油工藝和精煉工藝對菜籽油的脂肪酸組分是有明顯影響的。浸出法處理對脂肪酸的損失較小,油酸、亞油酸和亞麻酸等對人有益的脂肪酸含量均比壓榨法高,且明顯降低了芥酸的含量,營養(yǎng)保健功能更為明顯。然而無論是壓榨法還是浸出法,油菜籽都要預先經過高溫蒸炒,在制油中都會破壞某些有益的營養(yǎng)物質,從而造成食用油品質的下降[13]。為了克服傳統(tǒng)制油工藝的缺陷,近些年人們又研發(fā)出冷榨、水酶法、膜分離、負壓蒸餾等制油方式,由于制油的過程處在較低的溫度下,因此營養(yǎng)物質破壞較小,微量活性成分保留率高,同時不會產生有害物質,逐漸開始取代傳統(tǒng)的菜籽油加工工藝[14]。
菜籽毛油制備后則需經過精煉才能成為成品油進入市場,而由于精煉環(huán)節(jié)復雜,脂肪酸各組分的含量也會發(fā)生明顯的變化。通過試驗可以看出,菜籽油的等級越高,雜質去除越干凈,所以油酸和亞油酸得到了明顯的提高,然而亞麻酸和花生烯酸卻在精煉的過程中產生了損失,營養(yǎng)品質受到了影響。芥酸含量下降最為明顯,一級菜籽油均達到了國家低芥酸菜籽油標準(芥酸含量不超過3%)。所以在菜籽油的加工中,應該根據不同脂肪酸變化的趨勢,調整技術環(huán)節(jié),既保證提高產油量,又兼顧提高菜籽油營養(yǎng)保健功能。