特医食品中油脂的设计及氧化稳定性研究

摘要：目的与方法：根据GB29922对特殊医学用途全营养配方食品的营养素要求，对5种油脂（低芥酸菜籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、椰子油）进行多种组合，以氧化诱导时间为评价指标，比较不同油脂组合的氧化稳定性，并以过氧化值、α亚麻酸含量等为评价指标，探讨天然抗氧化剂（迷迭香提取物、维生素E）对油脂组合氧化稳定性的影响。结果与结论：油脂组合（低芥酸菜籽油：玉米油：椰子油=7∶2∶1）的氧化稳定性最高;与维生素E相比，迷迭香提取物对油脂组合的抗氧化效果更佳;迷迭香提取物和维生素E组成的复合抗氧化剂可进一步提高油脂组合的氧化稳定性，最佳复配抗氧化剂为0.07%迷迭香提取物+0.03%维生素E。

关键词：特殊医学用途配方食品;油脂;氧化稳定性;维生素E;迷迭香提取物特殊医学用途配方食品（简称特医食品）必须在医生或临床营养师指导下单独食用或与其他食品配合食用[1]。截至2020年12月，适用人群为10岁以上人群的特医食品中，仅有12款全营养配方食品获得国家市场监督管理总局注册批准。由表1可知，全营养配方食品的脂肪来源一般需要至少两种油脂进行组合才可满足其脂肪需求。然而，目前对于可满足相同脂肪需求的各种油脂组合的氧化稳定性方面的研究尚无相关报道。此外，脂肪酸组成是油脂氧化的重要影响因素[23]，油脂不饱和脂肪酸含量越高，越容易发生氧化反应[4]。油脂组合发生氧化反应必然会对特医食品的感官风味、货架期等造成不良影响，严重时有可能会危害消费者的机体健康。目前，食品工业中防止或延缓油脂氧化的方法主要有低温避光储存、充氮包装、添加抗氧化剂等，其中添加抗氧化剂是普遍采用的方式[57]。近年来，科研工作者对天然抗氧化剂在单一油脂中的应用进行了较多研究[810]，关于天然抗氧化剂在油脂组合中的应用尚无相关报道。

本研究以全营养配方食品为例，根据标准要求，对特医食品中常用油脂原料（低芥酸菜籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、椰子油）进行多种形式的组合比较研究其氧化稳定性以确定最佳油脂组合，并探讨不同天然抗氧化剂及其复配对油脂组合氧化稳定性的影响，以期为提升我国特医食品的品质提供技术支持，促进特医食品产业的发展。

1材料与方法

1.1材料与试剂

低芥酸菜籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、椰子油，嘉吉粮油（南通）有限公司;混合生育酚浓缩物，理研维他精化食品工业（上海）有限公司;迷迭香提取物（ROS），建明工业有限公司;硫代硫酸钠、三氯甲烷、冰乙酸、正己烷，北京化工厂;碘化钾，西陇化工股份有限公司;可溶性淀粉，北京奇特新化工公司。

1.2仪器与设备

Rancimat 743型油脂氧化稳定性分析仪，瑞士万通（中国）有限公司;SPX250BⅢ型生化培养箱，天津泰斯特仪器有限公司;GC2010气相色谱仪，日本岛津公司。

1.3方法

1.3.1油脂组合设计根据GB29922及《中国居民膳食营养素参考摄入量（2013版）》[11]，确定适用于10岁以上人群的全营养配方食品的配方需求：能量为1 800 kcal/d、脂肪供能比为30%E（即用量60 g/d）、饱和脂肪酸供能比<10%E（即用量<20 g/d）、亚油酸供能比≥2%E（即用量≥ 4 g/d），α亚麻酸供能比≥0.5%E（即用量≥1 g/d）、ω6/ω3 PUFAs=4～6∶1。因此，油脂组合的设计原则为：饱和脂肪酸占比总脂肪<33.33%、亚油酸占比总脂肪≥6.67%、α亚麻酸占比总脂肪≥1.67%。

1.3.2油脂组合样品制备按照各油脂组合中不同油脂的比例，称取不同的油脂混合。

1.3.3含不同抗氧化剂的油脂组合样品制备称取一定量的抗氧化剂（维生素E、ROS），分别加至油脂组合（低芥酸菜籽油∶玉米油∶椰子油=7∶2∶1）中，充分混合，其中维生素E添加量为0.01%～0.05%（以油脂组合质量计，下同）、ROS添加量为0.01%～0.07%。

1.3.4油脂组合维生素E含量测定维生素E测定参考GB 5009.82的方法、脂肪酸测定参考GB 5009.168的方法。

1.3.5油脂组合氧化诱导时间测定应用Rancimat 743型油脂氧化稳定性分析仪测定油脂组合的氧化诱导时间。测定参数：温度（120.0±0.1）℃、样品量（3.00±0.01）g、空气流量20 L/h、纯水用量60 L。

1.3.6油脂组合加速氧化试验将添加不同抗氧化剂的油脂组合（低芥酸菜籽油∶玉米油∶椰子油=7∶2∶1）分装于玻璃瓶中，以未添加抗氧化值的油脂组合作为对照样品，放置于（60±1）℃的恒温箱中进行加速贮藏试验[12]，每隔3 d或6 d定时取样测定油脂组合的过氧化值、α亚麻酸含量。

1.3.7油脂组合过氧化值的测定过氧化值测定参考GB 5009.227的方法。

1.3.8油脂组合α亚麻酸含量的测定不饱和脂肪酸的双键数目越多越容易发生氧化，与亚油酸相比，α亚麻酸的氧化速率更快[1314]，因此，油脂组合在加速贮藏过程中α亚麻酸含量越高，说明其氧化稳定性越高。α亚麻酸含量测定参考GB 5009.168 的方法。

1.3.9统计分析试验数据以“平均值±标准差”的形式表示，使用SPSS 21.0软件中Oneway ANOVA对数据进行统计分析，P<0.05为差异具有统计学意义，使用Origin 8.5对数据进行作图。

2结果与分析

2.1油脂组合设计结果

依据油脂组合设计原则，对特医食品中常用的油脂原料进行了多种形式的组合（表2）。

2.2比较不同油脂组合的氧化诱导时间

由表3可知，组合四（低芥酸菜籽油∶玉米油∶椰子油=7∶2∶1）的氧化诱导时间最长，组合七（低芥酸菜籽油∶玉米油∶大豆油∶椰子油=13∶2∶3∶2）次之，两者间无显著性差异（P>0.05），但显著高于其他5种油脂组合。结果表明，不同油脂组合在氧化稳定性上差异较大。食用油的氧化稳定性与其中多不饱和脂肪酸的含量及内源性抗氧化成分密切相关[15]，为进一步探究不同油脂组合氧化稳定性差异的原因，对各油脂组合的α亚麻酸含量及维生素E含量进行比较。

2.3单一抗氧化剂对油脂组合氧化诱导时间的影响

由表4可知，油脂组合添加维生素E或ROS后，其氧化诱导时间均显著增加（P<0.05），表明上述两种天然抗氧化剂均可有效提高其氧化稳定性，延缓其发生氧化反应。另外，维生素E、ROS添加量相同时，含ROS油脂组合的氧化诱导时间要长于含维生素E油脂组合，表明ROS的抗氧化效果优于维生素E，这与其他相关文献报道的一致[1617]。关于维生素E在油脂中的抗氧化作用，有研究报道[8]，随着亚麻籽油中维生素E添加量的增大，其氧化稳定性呈先升高后下降的趋势，该结论与本研究结果不一致，推测原因可能为：一方面，两项研究所用维生素E可能在组成上有所差异，维生素E有α、β、γ、δ等8种同分异构体，而各同分异构体的抗氧化效果是不同的（大小排序：δ>γ>β>α）[18]，另有研究显示，α生育酚具有促氧化作用，而γ或δ生育酚无促氧化作用[19];另一方面，亚麻籽油与本研究的油脂组合在脂肪酸组成上存在差异，同一抗氧化剂对不同饱和度的油脂抗氧化效果也是存在差异的[20]。

2.4复合抗氧化剂对油脂组合氧化稳定性的影响

2.4.1复合抗氧化剂对油脂组合氧化诱导时间的影响由表5可知，随着维生素E添加量的增大，油脂组合四的氧化诱导时间不断增加，表明维生素E与ROS复配，可以进一步提高油脂组合的氧化稳定性。本研究中维生素E添加量由0.03%增加至0.05%时，样品氧化诱导时间增加不显著（P>0.05），因此，综合考虑成本等因素，最佳复配抗氧化剂组成为0.07%ROS+0.03%维生素E。

2.4.2复合抗氧化剂对油脂组合过氧化值的影响从图1可以看出，加速贮藏期间，各组样品的过氧化值均呈上升趋势，从第6天起，对照组与试验组的过氧化值间出现显著性差异（P<0.05），表明复合抗氧化剂的添加可以有效地延缓油脂组合发生氧化反应。贮藏18 d时，添加复合抗氧化剂样品的过氧化值按由大到小排序依次为：0.01%>0.03%>0.05%维生素E，后两者间无显著性差异（P>0.05）。

2.4.3复合抗氧化剂对油脂组合α亚麻酸含量的影响从图2可以看出，加速贮藏过程中，所有样品的亚麻酸含量均呈不断降低的趋势。对照组样品α亚麻酸含量由（5.68±0.08）% 显著降低至（4.13±0.12）%（P<0.05），而含有0.07% ROS+（0.03%～0.05%）维生素E样品在贮藏18 d后，其α亚麻酸含量仍高于5%，表明复合抗氧化剂可提高油脂组合四的氧化稳定性。

3结论

本研究依据全营养配方食品的营养素需求，对低芥酸菜籽油、玉米油、大豆油、葵花籽油及椰子油进行了7种形式的组合，其中油脂组合四（低芥酸菜籽油∶玉米油∶椰子油=7∶2∶1）的氧化稳定性最佳;天然抗氧化剂ROS及维生素E均能有效延长油脂组合四的氧化诱导时间，其中前者抗氧化效果更佳;ROS与维生素E复配时，可进一步提高油脂组合四的氧化稳定性，复配抗氧化剂（0.07%ROS+0.03%维生素E）的抗氧化效果最佳。

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