1. 研究目的与意义
脂肪作为七大营养素和三大供能物质之一,为人体提供能量,构成机体组织,为人体提供必需脂肪酸(EFA),是人体不可或缺的营养物质。人类的主要膳食脂肪来源于植物性脂肪和动物性脂肪。即动物性脂肪来源于动物的油脂,如猪油、牛油、羊油、鱼油等;植物性脂肪来源于植物的油脂,如大豆油、芝麻油、玉米油、花生油等油料作物的油脂。人类每天需要摄入一定的油脂以提供和维持人体所需要的热量,主要以植物性脂肪为主,以及提供人体自身不能合成的必须从外界获取的EFA,如亚麻酸、亚油酸等,供给VA、VD、VE、VK脂溶性维生素并促进其吸收。
食用油中所含的脂肪酸是维持人体正常生理活动的必要能源。根据中国营养学会的推荐,脂类的摄入量应占总能量的20%~30%,一天大概摄入25g左右。WHO/FAO 建议,发展中国家食用油脂应满足饱和脂肪酸(SFA)∶单不饱和脂肪酸(MUFA)∶多不饱和脂肪酸(PUFA)=1∶1∶1,ω-6 PUFA∶ω-3 PUFA=(4~6) ∶1 的要求。为此,中国营养学会也提出了相似的推荐比例,但是我国居民长期消费的单一植物油中各种脂肪酸组成差异很大,食用油的脂肪酸组成比例均不符合中国营养学会提出的标准,尤其是普遍缺乏ω-3多不饱和脂肪酸。中老年人群在日常膳食和营养摄入方面,相对于普通人群来说,个体差异明显,由于老年人的胆汁分泌减少,脂酶活性降低,对脂肪的消化能力下降。并且由于老年人身体各项机能衰退,免疫力下降,各种慢性病会随之而来,如心血管疾病、高血压、糖尿病、慢性支气管疾病、老年痴呆症等。因此在膳食上,一方面应控制脂肪的摄入量,另一方面应主要食用富含多不饱和脂肪酸的植物油。而市售的食用油大多数是单一品种的植物油,未能达到油脂中的营养平衡,且含有的多不饱和脂肪酸含量低,种类少,因此不能满足中老年这类特殊人群的需要,而调和油可以解决这一问题。通过准确的分析、科学的配比,注重各脂肪酸之间的平衡配制出适合老年人机体消化和吸收的食用油。本课题采用橄榄油、核桃油等不饱和脂肪酸比例高的木本植物油料,通过分析,调配出符合现代个性化营养发展趋势的营养平衡植物调和油,这对于克服日常膳食中脂肪酸摄入不平衡的问题,获得真正意义上满足人体营养均衡需求的营养调和油,具有重要的科学和食用意义。这类产品的开发也能够补充目前专用产品市场的不足,创造经济和社会效益。2. 国内外研究现状分析
1.食用调和油的研究现状
油脂是维持生命和健康的三大营养素之一,不仅为机体提供能量和营养,也是细胞、组织的主要组成成分,提供各种脂肪酸,促进机体发育,还可以预防各种慢性疾病的发生等功能活性。随着科技的飞速发展,人们生活水平的提高,人们对饮食的要求也越来越高,并且更关心并关注要特殊人群的需要。但各类食物所含营养成分不同,任何一种单一食物都不能为人体提供所需的全部营养物质,因此人们需要摄入多样化的食物,以满足人体对各类营养物质的需求,达到营养平衡的目的。不同的人群有不同的营养需求,老年人就作为特殊人群之一,其生理特征和营养需求不同于一般人群。
20世纪90年代以来,国内外营养学者对各种脂肪酸在人体内的生理代谢进行了大量的研究,联合国粮农组织、世界卫生组织以及西方发达国家对人体摄入各种脂肪酸的比例都提出了相应的标准,中国营养学会也制定了《中国居民膳食指南》对特殊人群的合理膳食、科学搭配起到很好的指导作用,其中也明确提出了对老年人油脂摄入的要求,这些都为老年人专用营养调和油产品配方设计提供
了依据。
表1不同地区或组织的膳食脂肪酸的每日参考摄入量[1]
Fig.1Daily reference intake of dietary fatty acids in different regions or tissues
国家 | 脂肪量(%) | SFA(%) | MUFA(%) | PUFA(%) |
加拿大 | 30 | 10 | 10 | 10 |
美国 | ≤30 | ≤10 | 10~15 | ≥10 |
日本 | 25~30 | 6~8 | 8~10 | 6~8 |
中国 | 20~30 | 10 | / | 10 |
FAO/WHO | ≤30 | / | 15~30 | 6~10 |
早在1977年的联合国粮农组织和世界卫生组织以及1990年加拿大卫生部都提出SFA:MUFA:PUFA=1:1:1的建议,1994年美国心脏协会提出1:1~1.5:1的建议[2],我国比较认同1:1:1的比例,并在《中国居民膳食指南》中提出脂类的摄入量应占总能量的20%~30%,食用油脂应满足饱和脂肪酸(SFA)∶单不饱和脂肪酸(MUFA)∶多不饱和脂肪酸(PUFA)=1∶1∶1,n-6 PUFA∶n-3 PUFA=(4~6) ∶1 的要求。随着T/GDC 6-2018 《食用植物调和油》[3] 国家标准的出台,对食用植物调和油的术语定义、技术要求、试验方法、食品添加剂、加工过程的卫生要求、检验规则和标签、包装、运输、储存等做出了一系列的要求。
2.食用调和油对营养均衡及理化特性的影响
合理搭配油脂对人体健康非常有意义,提供均衡的营养价值,并能够改善单一油种的理化性质及抗氧化性能,目前也有越来越多的研究针对于调和油的开发与销售。近年来,科学家们已经研制出MUFA:PUFA=1:1,并且ω-6PUFA与ω-3PUFA的比例为4~6:1的调和油,ω-6PUFA主要以亚油酸的量计算,ω-3PUFA主要以α亚麻酸的量计算[4]。另外,还有一些油脂企业也开发出脂肪酸平衡比例的高营养调和油,大多为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量相等。随着对调和油研究的趋势发展,膳食脂肪酸构成及适宜推荐比例的研究[5],市场上的调配油种类也越来越多,有不同植物油调配的,有不同脂肪酸比例的,还有强化某种营养素的调配油[6]。
Masana L[7]等研究发现,降脂效果跟PUFA与SFA比值有关,人体日常饮食摄入的总PUFA与SFA的比值越高,其效果越明显。Mori等研究发现,DHA能影响血压,人体适当的摄入DHA能够有效降低血液中胆固醇的水平,降低血液浓度从而降低血压。
为了改变脂肪酸的比例及维生素E不平衡的问题,李桂华等人[8]用常见的大豆油、棉籽油、菜籽油、米糠油及亚麻油等10多种色拉油为原料,参照欧共体食品科学委员会及2000年日本厚生省第六次脂质新修标准中SFA:MUFA:PUFA=3:4:3,ω-6:ω-3=4:1,建立数学模型,通过求解得出配制比例。
金青哲[9]等研制出ω-6与ω-3的多不饱和脂肪酸的比例为4.7~5.6:1的双低菜籽调和油。张泽生[10]等选取六种坚果作物花生、葵花籽、杏仁、开心果、夏威夷果、榛子及六种油料作物棉籽、米糠、菜籽、亚麻籽、大豆、芝麻进行脂肪酸分析与比较,设计矩阵求解。
谢岩黎[11]选用花生油、葵花油、亚麻油、大豆油、菜籽油为原料油建立数学模型计算出各原料油的比例,其中花生油55%、葵花油22%、亚麻油12%,大豆油6%、菜籽油5%,调和油的脂肪酸比例为SFA:MUFA:PUFA=1:2:2.5,考虑到人体猪油日摄入量为22.6g时,每次膳食脂肪酸满足SFA:MUFA:PUFA=3:4:3。
李新华[12]等按照2000年中国营养学会提出的食用油脂肪酸推荐比例SFA:MUFA:PUFA=1:1:1,ω-6与ω-3的多不饱和脂肪酸的比例是(4~6):1,通过建立数学模型计算出同时满足条件的调和油中各原料的所占百分比,并得出适合煎炸调和油、米糠调和油、高档调和油和价格最低调和油的配方。
胡水保[13]等以山茶油为主,通过建立符合设计要求的数学模型,利用MATLAB软件求解,成功研制出了适合血脂偏高人群食用的营养调和油。这种调和油的脂肪酸组成合理,SFA∶MUFA∶PUFA=1∶7.1∶5.4,ω-6∶ω-3=4∶1,不饱和脂肪酸含量达到90%以上,同时添加植物甾醇14 mg/g。
易翠平、钟春梅[14]配制鳡鱼调和油,根据不同油脂的脂肪酸含量特点,通过数学建模的方法将鳡鱼油、花生油和大豆油进行调和,并用于土豆丝的烹饪,以扩大鳡鱼油的应用范围。结果表明,调和油中各油质量分数为鳡鱼油19.2%~28.5%、花生油55.5%~66.6%、大豆油14.2%~16.0%时,脂肪酸配比较合理,能同时满足单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸=1∶1和ω-6多不饱和脂肪酸∶ω-3多不饱和脂肪酸=(4~6)∶1。李阳、马文军[15]用大豆油和其他植物油共混,探究对氧化稳定性和自由基清除活性的影响。
初柏君[16]从市场上抽样购买38种调和油产品进行分析,结合市场价格,通过对婴幼儿、孕妇、老年人三种特殊人群膳食宝塔进行分析,在此基础上对日常膳食脂肪摄入量进行估算,确定各脂肪酸比例,以价格最优为目标函数,设计三种针对不同人群的特殊调和油。最终针对以上三种特殊人群确定的脂肪酸比例SFA∶MUFA∶PUFA分别为1:1:5,1:1.4:2.4,1:3:6。
李珊泽[17]制备的婴幼儿专用调配油以玉米胚芽油、亚麻油、松籽油、橄榄油、含DHA的鱼油为基油,按照科学配方方法进行调配,所制备的婴幼儿专用调配油满足中国营养学会推荐的婴幼儿食用油膳食平衡标准ω-6多不饱和脂肪酸∶ω-3多不饱和脂肪酸=(4~6)∶1,MUFA∶PUFA=1:1,其中ω3PUMA的含量大于4%,SFA占总能量的比例为小于10%。
王立琦[18]等以菜籽油为基质油,通过计算机辅助计算,采用其他植物油调节ω3与ω6脂肪酸比例,研制出营养均衡菜籽调和油。以氧化诱导时间为指标,考察营养均衡菜籽调和油的氧化稳定性,并与原料植物油进行比较,通过动物实验研究其辅助降血脂功效。实验结果表明,营养均衡菜籽调和油中ω3脂肪酸与ω6脂肪酸的质量分数比例约为l:3.05,饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸质量分数比例为0.28:1:1。
葛洪如[19]等以稻米油、花生油、大豆油、亚麻籽油和菜籽油为原料, 按照营养需求制得调和油,主要研究氧化稳定性高的植物营养调和油的配制。国外调和油的油品种类较少,通常是三种左右油脂的调和,一般标注油的比例,主打脂肪酸平衡的概念。调和油配方中排名前十中前四分别是葵花籽油、菜籽油、大豆油、橄榄油。
国外的调和油市场和研究中使用最多的橄榄油。国外也有不少针对特殊人群来研究的调和油,为孕妇设计的Omega-3的调和油,为青少年设计的富含亚油酸的调和油,为50岁及以上人群设计预防慢性病的调和油等;通常涉及到有机葵花籽油、有机初级特榨橄榄油、有机南瓜籽油、鱼油等珍贵原油。而在国内的食用油市场中,调和油能占到三分之一,但是大多什么油贵就以其命名,实际上按照这种油的占比很少。在国内可以见到油茶籽调和油、橄榄调和油、谷物调和油、花生调和油以及坚果调和油等。但针对特殊人群设计的食用调和油并没有普及起来,大多停留在面向普通人群的方向,也有一些针对婴幼儿食用调和油的研究,通常多添加DHA物质,促进婴幼儿大脑和视力发育。
本实验主要是研究针对老年人的专用营养调和油,与2018年袁博[20]的中老年营养调和油的配制及其氧化稳定性的研究有很大相似之处,其特殊人群都针对于老年人。袁博根据中老年人群的营养需求,以油茶籽油、亚麻籽油、玉米油、萝卜籽油和DHA藻油为原料,气相色谱法检测原料中的脂肪酸组成以及含量,建立相关模型,利用Matlab数学软件优化中老年营养调和油中脂肪酸配比,得出中老年专用调配油的模拟配方脂肪酸比例分别为SFA∶MUFA∶PUFA=1:1:2。但本次实验的原料油只有橄榄油、核桃油、柠檬油,配制一种带有柠檬型芳香物质的专用调和油。
3. 研究的基本内容与计划
1.老年人专用营养调配油配方的研究
1.用气相色谱法测定各原料油的脂肪酸组成
用气相色谱仪测定橄榄油中饱和脂肪酸(sfa)、单不饱和脂肪酸(mufa)、多不饱和脂肪酸(pufa)含量并参考国标分析[24]。
4. 研究创新点
本实验是针对60岁及以上老年人群而研究的可以预防慢性疾病的调和油,采用橄榄油、核桃油、柠檬油配比调和而成,不仅达到了脂肪酸比例的平衡,以及Omega-3、Omega-6脂肪酸的含量,而且有益伴随物更加丰富多样化,如植物甾醇、生育酚、角鲨烯、黄酮类物质、多酚化合物及脂溶性维生素等,而且具有愉悦的风味,是有益于老年人健康的营养专用油。
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