香甜味沙拉醬脂肪酸差異與品質(zhì)相關(guān)性研究

尹明雨，柳澤琢也，松岡亮輔，奚印慈，王錫昌

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海，201306)2(上海海洋大學(xué),食品科學(xué)技術(shù)研究室，上海，201306)

沙拉醬，又名美乃滋，是一種口感潤滑、可口的調(diào)味醬料。新時代年輕人以及兒童已經(jīng)接受沙拉醬這一引入食品，傾向于在食用或者烹飪菜肴時添加沙拉醬[1]。據(jù)《中國沙拉醬行業(yè)監(jiān)測與投資前景研究報(bào)告(2018版)》顯示：2017年我國沙拉醬行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量約幾十家，企業(yè)主要集中在我國東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。2017年我國沙拉醬行業(yè)產(chǎn)量約14.2萬t，同比2013年的11.1萬t增長了約27.9%[2]。相對而言，我國的沙拉醬產(chǎn)量還處于發(fā)展初期，應(yīng)用范圍和食用人群也相對比較固定，這意味著我國沙拉醬的發(fā)展將有更大的市場空間[3]。

沙拉醬以食用油、蛋黃和食醋為主要原料制備而成，具有多種營養(yǎng)物質(zhì)。蛋黃是一種高度復(fù)雜的乳化蛋白質(zhì)-脂質(zhì)復(fù)合物系統(tǒng)并且是雞蛋中營養(yǎng)價值最豐富的部分[4], 富含脂類物質(zhì)(脂肪酰、磷脂)、脂溶性維生素(維生素A、維生素E)、二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，DHA)、二十碳四烯酸(eicosatetraenoic acid，ARA)等。而食用油脂能夠提供能量，食醋可以延長沙拉醬的貨架期[5]。獨(dú)特的制作工藝以及蛋黃磷脂的乳化特性，使得沙拉醬能夠以穩(wěn)定的半固體形式穩(wěn)定保存6個月以上。但是由于醬體大量油脂的存在以及人們無限制的食用，會造成脂肪的過度攝入，給機(jī)體造成過量的脂質(zhì)堆積進(jìn)而造成糖脂代謝紊亂，因此對沙拉醬的營養(yǎng)品質(zhì)及食用特性進(jìn)行深入研究是非常有必要的[6]。

目前國內(nèi)外關(guān)于沙拉醬的研究主要集中在對沙拉醬乳化體系[7]、脂肪氧化穩(wěn)定性[8]及風(fēng)味產(chǎn)品開發(fā)等方面，而對于沙拉醬脂類物質(zhì)成分分析的研究較少，對于沙拉醬品質(zhì)評價體系的建立則更少。本文以市售香甜味沙拉醬作為研究對象，分析評價其脂肪含量及其脂質(zhì)組成，采用主成分分析與層次聚類分析建立沙拉醬品質(zhì)評價模型，以期為不同沙拉醬的脂質(zhì)品質(zhì)評價提供參考，并為沙拉醬的新品開發(fā)與工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與方法

2020年5月，6種品牌香甜味沙拉醬購于農(nóng)工商超市(上海臨港新城店)，樣品從超市貨架隨機(jī)選取4瓶，并編碼(BL、HS、HM、QB、KF、WM)，立即送入實(shí)驗(yàn)室4 ℃冰箱儲存。

NaOH(分析純)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品、C19∶0脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品、C19∶0 脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品，上海源葉生物有限公司；140 g/L的三氟化硼-甲醇溶液，上海安普化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FJ200-SH數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī)，上海標(biāo)本模型廠；超低溫冰箱，艾本德(上海)國際貿(mào)易有限公司；H2050R高速冷凍離心機(jī)，長沙湘儀有限公司；RACE GC ULTRA氣相色譜儀，美國Thermo Fisher 公司；HWS-24電熱恒溫水浴鍋，上海恒科學(xué)儀器有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，德國IKA 集團(tuán)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 全脂的測定

稱取沙拉醬1.50 g(精確到0.001 g)參照GB 5009.6—2016方法并稍作修改。

1.3.2 脂肪酸組成分析

稱取沙拉醬2 g按照FOLCH等[9]方法提取總脂。提取的總脂0.1 g(精確到0.001 g)加入5 mL 0.5 mol/L NaOH-CH3OH、100 μL 10 mg/mL 十九烷酸，振搖均勻。100 ℃水浴振搖10 min；加入3 mL 140 g/L的三氟化硼-甲醇溶液，100 ℃水浴振搖5 min；加入2 mL正己烷，100 ℃水浴振搖2 min；迅速加入10 mL飽和NaCl 溶液，充分振蕩，分層澄清后吸取上清液，用0.22 μm 有機(jī)相濾膜過濾于進(jìn)樣瓶，待氣相色譜分析。

氣相色譜條件：色譜柱為Agilent SP-2560 毛細(xì)管柱(100 m×0.25 mm×0.2 μm)，升溫程序起始70 ℃，以50 ℃/min 升至140 ℃保持1 min，4 ℃/min 升至180 ℃，保持1 min，3 ℃/min 升至225 ℃，保持30 min；進(jìn)樣口溫度260 ℃；進(jìn)樣量1 μL，分流比45∶1，柱流量1 mL/min，載氣為氮?dú)狻?/p>

定性定量分析：采用37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品與樣品對比保留時間進(jìn)行定性分析，內(nèi)標(biāo)法定量分析。

1.3.3 心血管指數(shù)評分

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[10-12]，按公式(1)～(3)分別計(jì)算高膽固醇血癥指數(shù)(hypercholesterolemic index，HI)、致動脈粥樣化指數(shù)(index of atherogenic，AI)和血栓形成指數(shù)(index of thrombogenic，TI)，用于評估沙拉醬脂肪酸對人類心血管疾病發(fā)生的影響。

HI=C4∶0+C6∶0

(1)

(2)

(3)

式中：MUFA為單不飽和脂肪酸 (monounsaturated fatty acids，MUFA)；PUFA為多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids)。

1.3.4 主成分的計(jì)算

采用Z-Score法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化[13]，主成分分析提取因子，計(jì)算各脂肪酸成分的初始特征值和方差貢獻(xiàn)率。采用因子所對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，最后將因子得分和對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和，計(jì)算得到各沙拉醬脂質(zhì)品質(zhì)的綜合得分。

采用公式(4)對沙拉醬的 37種脂肪酸數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，獲得第i個沙拉醬第j種脂肪酸(Xij)的標(biāo)準(zhǔn)化值Z-Score (Xij)，其中Xj為全部沙拉醬第j項(xiàng)脂肪酸的平均值，σj為第j項(xiàng)脂肪酸含量的標(biāo)準(zhǔn)差。

(4)

采用公式(5)建立前5個主成分的線性回歸方程Fk，最后通過公式(6)計(jì)算第i個沙拉醬脂質(zhì)品質(zhì)綜合評價得分Fm。

(5)

(6)

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)采用 SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與主成分分析，方差分析采用 ANOVA 分析，數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的多重比較采用 Duncan′s 法，差異顯著性為P<0.05。將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后。采用TBtools 1.05進(jìn)行層次聚類分析與繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 沙拉醬脂肪含量

脂肪含量是影響沙拉醬整體口感的重要因素[14]。沙拉醬的脂質(zhì)含量結(jié)果見圖1。QB和HS組沙拉醬脂肪含量均高于60 g/100g，顯著高于BL、HM、KF、WM組(P<0.05)，BL組脂肪含量顯著低于另外5組(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中沙拉醬的主要成分為油脂，實(shí)驗(yàn)樣品脂質(zhì)含量存在顯著性差異。通過油脂組成對沙拉醬進(jìn)行品質(zhì)評價較為必要。

2.2 沙拉醬脂肪酸組成、含量及營養(yǎng)評價

脂肪酸是胞體的重要組成部分，脂肪酸的不飽和度越高，其所具有的抗氧化和抗衰老能力就越強(qiáng)，保護(hù)血管、維持血管通透性的作用越明顯[15-16]。由表1可知，6組沙拉醬中共檢測出37種脂肪酸，包括17種飽和脂肪酸(saturated fatty acids，SFA)、9種MUFA和11種PUFA。從脂肪酸組成上看，HS組PUFA含量高于另外5組(P>0.05)，KF組MUFA含量顯著高于其他組(P<0.05)；6組沙拉醬中飽和脂肪酸僅占總脂肪酸的8%～14%，說明沙拉醬中不飽和脂質(zhì)豐富，食用具有一定的保健意義[17]。

表1 沙拉醬中脂質(zhì)的脂肪酸組成與評分(x±s，n=3) 單位：mg/g

6種沙拉醬中主要脂肪酸為油酸(C18∶1 N9C)和亞油酸甲酯(C18∶2 N6C)，這2種脂肪酸為n-6系和n-9系典型代表脂肪酸，亞油酸及亞油酸酯類是一種必需脂肪酸，亞油酸能降低血液膽固醇，預(yù)防動脈粥樣硬化；油酸除了供給人體所需的大量熱能外，還能調(diào)整人體血漿中高、低密度脂蛋白膽固醇的濃度比例[18-21]。從結(jié)果來看沙拉醬中的脂質(zhì)能夠顯著調(diào)節(jié)/改善心腦血管疾病。作為動物源脂肪酸的DHA在QB組和HS組沙拉醬中被檢出，這意味著QB和HS香甜味沙拉醬添加了蛋黃或者動物油脂增加了沙拉醬的特殊營養(yǎng)特性。

如圖2所示，通過比較AI、TI以及HI發(fā)現(xiàn)，AI值低于0.1，遠(yuǎn)低于家禽肉類(0.50～1.30)；TI值低于0.23，也遠(yuǎn)低于豬肉(0.96)；HI值也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大部分植物油類(0.40～0.92)，沙拉醬的AI與TI值小于低冠心病發(fā)病率愛斯基摩人飲食(AI=0.39，TI=0.28)。QB組和KF組引起心腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)更低，對血管的傷害作用更小[22]。

2.3 品質(zhì)綜合評價及模型構(gòu)建

將6種沙拉醬的37種脂肪酸構(gòu)成6×37的矩陣，利用 SPSS 19.0 軟件對其進(jìn)行主成分分析。圖3各主成分特征值碎石圖顯示提取前5個主成分較為合理，能夠代表沙拉醬整體脂質(zhì)品質(zhì)信息[23]。

由表2可知，前5個主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到 71.41%，基本解釋37個變量中的大部分信息。第1主成分解釋了總變異信息的30.172%，特征值為11.16，主要綜合了棕櫚酸甲酯(C16∶0)、硬脂酸甲酯(C18∶0)、油酸甲酯(C18∶1 N9C)、γ-亞麻酸甲酯(C18∶3 N6)及α-亞麻酸甲酯(C18∶3 N3)的信息，這些是影響沙拉醬油脂味和滋味的重要因素，前面已經(jīng)說明油酸甲酯、γ-亞麻酸甲酯及α-亞麻酸甲酯是沙拉醬不飽和脂肪酸的主要成分，對于評估沙拉醬對于人體心血管健康影響有重要影響，因此將其定義為“不飽和因子”。第2主成分包含了原始信息的14.257%，特征值為5.28，其大小主要由己酸甲酯(C6∶0)、十二烷酸甲酯(C12∶0)、榆樹酸甲酯(C22∶0)和木蠟酸甲酯(C22∶0)決定， 這類脂肪酸為飽和脂質(zhì)，反映了沙拉醬的飽和度， 因此將其定義為“飽和因子”。

利用1.3.4預(yù)測模型分別計(jì)算出6種沙拉醬品質(zhì)綜合評價得分(Fm)和各主成分得分(Fk)，對各沙拉醬脂質(zhì)品質(zhì)進(jìn)行綜合評價分析(表3)。結(jié)合主成分因子得分公式并以各主成分方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重[24]。

表3 沙拉醬品質(zhì)評價因子得分與綜合得分Table 3 Quality evaluation factor score and comprehensive score of salad dressing

得到綜合評分公式Fm= 30.17F1+14.26F2+10.20F3+9.43F4+7.35F5，據(jù)綜合評價得分函數(shù)可計(jì)算出不同沙拉醬的綜合得分及其排序，其中Fm值越大，表明該種沙拉醬的綜合脂質(zhì)品質(zhì)越好。針對6種沙拉醬綜合品質(zhì)排名的順序而言，QB組的綜合品質(zhì)得分最高，即其綜合品質(zhì)最佳，其次為HS、KF、HM、WM、BL。其中HM、WM、BL沙拉醬的綜合得分均為負(fù)值，其得分在-29.100～-12.781范圍內(nèi)，排名靠后，表明這 3種沙拉醬品質(zhì)特性較差，其中BL的綜合品質(zhì)得分最低，故品質(zhì)最差。

2.4 沙拉醬脂質(zhì)脂肪酸的層次聚類分析

聚類分析法可將受試樣本劃分為不同類群進(jìn)行評價分析，其結(jié)果具有綜合性、客觀性和科學(xué)性。本試驗(yàn)利用TBtools 軟件[25-26]，對6種沙拉醬的 37 種脂肪酸采用層次聚類分析法進(jìn)行層次聚類，聚類結(jié)果如圖4所示，6種沙拉醬在類距離為11時，分為三類，主要以不飽和態(tài)的C18類脂肪酸、不飽和類脂肪酸和飽和態(tài)脂肪酸3類，通過層次聚類可以看出，QB、HS、KF分為一類，HM、WM為一類，BL為一類，這與上述通過脂質(zhì)脂肪酸品質(zhì)綜合評分得到的結(jié)果高度一致。

3 結(jié)論

本研究對國內(nèi)6種香甜味沙拉醬的脂肪含量及其脂肪酸成分進(jìn)行了鑒定和分析，并利用主成分分析法建立沙拉醬脂質(zhì)品質(zhì)評價模型。通過比較發(fā)現(xiàn)，不同沙拉醬脂肪含量存在顯著差異。QB和HS組沙拉醬脂肪含量顯著高于BL、HM、KF、WM組；沙拉醬中的脂肪酸多為不飽和脂肪酸，MUFA、PUFA 總含量大于75%，比其他醬類調(diào)味品脂質(zhì)豐富；沙拉醬的致動脈粥樣硬化指數(shù)、血栓形成指數(shù)以及高膽固醇血癥指數(shù)遠(yuǎn)低于禽畜肉類及其加工制品，有助于降低血脂、軟化血管、抑制冠心病和血栓的形成，降低心血管疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。利用主成分分析法得到綜合評價沙拉醬的評分模型Fm=30.17F1+14.26F2+10.20F3+9.43F4+7.35F5，且層次聚類分析的結(jié)果與模型結(jié)果相似。本研究可為沙拉醬品質(zhì)評價以及沙拉醬食用指南提供理論支持。