譜析儀器:食用植物油主要營養成分及品質檢測儀器設備技術
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物質。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功能關注度越來越高。為滿足人們日益提高的消費要求,安全、營養和多元化是我國食用植物油產業發展的主要方向。
我國油料作物豐富,植物油種類繁多。不同植物油的營養成分組成及含量不同, 使得營養功能不同, 品質也不盡相同。因此明確不同植物油的營養組成成分, 建立食用油多種營養功能成分及品質的檢測技術, 發掘不同植物油的特色營養優勢,對于油脂產業的發展以及消費者合理選擇食用油都具有重大的意義。
植物油的主要營養成分及功能
食用植物油中的營養成分主要有脂肪酸、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的重要指標之一。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, 過量食用則會導致體內脂肪沉積, 容易誘發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, 營養均衡;花生油和芝麻油中油酸與亞油酸含量相當, 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; 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 -。它既是重要的營養物質, 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定性,還可增強機體免疫能力,保護神經系統,延緩衰老,預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的一個重要評價指標。
植物甾醇
植物甾醇是植物在生長過程中產生的一種次級代謝產物,迄今為止已發現超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。
角鯊烯
角鯊烯又稱三十碳六烯, 是三萜類開環化合物, 是三萜醇及4-甲基甾醇的生源前體。角鯊烯是生物體內自身生成的一種活性物質, 具有促進血液循環、活化機體細胞、抗氧化、消炎殺菌、細胞修復等功能。植物性產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,其獨特的多元酚結構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,目前在醫學、食品等相關領域廣泛應用。研究發現,多酚具有抗炎、抗菌、預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活性成分,也是食品工業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、免疫調節,類胡蘿卜素還可與α-生育酚協同合作產生抗氧化作用。
食用植物油主要營養成分及品質檢測技術
光譜檢測技術
(1)紫外-可見分光光度計。該技術分析檢測原理是基于測定物質中分子的基團吸收輻射光(200nm~800nm),電子發生躍遷形成的吸收光譜而達到檢測目的。目前,紫外-可見分光光度計在植物油營養研究方面的應用主要有:測定油脂的氧化穩定性、根據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定性等。
(2)熒光分光光度計。熒光分光光度計的原理是激發被測定物質中的熒光物質變為激發態,以數字或圖像的形式記錄由激發態變為基態過程中所發出的熒光。可用于分析具有指紋特性的物質,如鑒別不同質量品質的食用油、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。該技術的原理是基于分析物質在紅外區吸收能量躍遷從而達到檢測的目的。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據庫、建立植物油中主要脂肪酸定量分析模型等。
色譜質譜檢測技術
(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點,主要用于檢測植物油中的甾醇、脂肪酸、角鯊烯及揮發性物質等,而對于揮發性弱、熱穩定性差的物質需適當化學預處理轉化。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,液相色譜技術更適用于熱不穩定性、難揮發性及高沸點物質的分離,目前已被廣泛應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)色譜質譜聯用技術。該技術結合了色譜分離能力強和質譜的高選擇性和具有豐富結構信息的優點,分為液相色譜-質譜串聯法和氣相色譜-質譜串聯法兩種。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。