MLM型结构脂氧化稳定性研究
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[ 1] . 粮油食品科技, 2007 , ( 2 ) : 25 王瑛瑶. 结构脂质的研究进展[J] - 28. [ 2] ST - ONGEM - P. Potential use of medium chain triglyceride oil for weight management [C] . Abstract of 96 th AOCS annual meeting. Champaign: AOCS Press, 2005. [ 3] JENN INGS B,AKOH C. Large scale synthesis of a structured lipid from a high n - 3 and a high n – 6 triacylglycerol[C]. Abstract of 96 th AOCS annual meeting. Champaign: AOCS Press, 2005. [ 4] Moshe Rubin MD, MD Asher Moser, MD Nir Vaserberg, et al . Structured Triacylglycerol Emusion ,Containing Both Medium - and Long - Chainfatty Acids, In long - term Home Parenteral Nutrition: A . Applied NutriDouble - Blind Randomized Cross - over Study[J] tional Investigation, 2000 , ( 16 ) : 95 - 100. [ 5] IR IMESCU R ,IWASAKI Y,HOU C T. Study of TAG ethanolysis to 2 - MAG by immobilized candida antartica lipase and synthesis of δ 8. 99 10. 47 总量 497. 06 123. 26 symmetrically structured TAG[J]. J Am Oil Chem Soc,2002 ,79 ( 9 ) : 879 - 8831. [ 6] . 农业机 栾霞, 王瑛瑶, 魏翠平, 等. 结构脂质技术研究进展[J] 2011 , ( 10B) : 44 - 48. 械: 粮油加工,
油脂加工
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 1 期
图1
MLM 型结构脂、 市售结构脂和原料油脂 OSI 值测定结果
2. 3
V E 含量的测定 从表 2 实验数据可知, 原料油脂中维生素 E 含
氧化稳定性指 脂所含维生素 E 抗氧化剂显著减少, 数、 抗氧化能力下降。MLM 型结构脂与市售中长链 脂肪酸结构 脂 产 品 比 较, 维生素 E 含量也明显较 氧化稳定性指数和抗氧化性能低于市售结构脂 。 低, 后续产品开发中, 需要补充天然或合成抗氧化剂, 以 保障储藏稳定性。 参考文献:
肪酸组成, 氧化稳定性和维生素 E 含量加工前后的 变化, 与市售结构脂进行对比, 对其氧化稳定性进行 了初步研究。
1
1. 1
材料与方法
试验材料 MLM 型结构脂实验室自制, 达到食用油国家标
Leabharlann Baidu
准; 原料油脂为市场采购菜籽油; 中长链脂肪酸结构 脂对照为市场采购。 1. 2 试验仪器 安捷伦 6890N 气相色谱仪, 美国 Omnion OSI 油 脂氧化稳定性测定仪。 1. 3 1. 3. 1 试验方法 脂肪酸含量的测定采用 GB / T17377 方法,
亚麻酸 C18∶ 3 8. 4 7. 7 7. 7
花生酸 C20∶ 0 0. 6 0. 3 0. 5
花生一烯 酸 C20∶ 1 1. 2 0. 7 1. 1
山嵛酸 C22∶ 0 0. 4 0. 2 0. 3
A B C
0 21. 6 8. 3
注: A 为原料油脂, 即市售菜籽油; B 为自制 MLM 型结构脂; C 为市售中长链脂肪酸结构脂。
[1 ]
除血液中的脂类, 消化吸收性好。MLM 型结构脂在 自然界一般是不存在的, 需要技术合成。 在合成结 构脂之前, 要根据各种功能脂肪酸的特性以及它们 在甘油基上不同的位置对其功能影响来设计它们的 结构和脂肪酸范围以优化其效能
[2 - 6 ]
。
成为研发热点之一的 MLM 型结构脂, 其分子 中有两类脂肪酸: 一是中碳链脂肪酸 ( M 为 C8∶ 0 和 C10∶ 0 脂肪酸) , 二是具有特殊功能的长碳链脂肪酸 ( L 为 C18 类油酸、 亚油酸、 亚麻酸必需脂肪酸 ) , 而 且在分子结构上长碳链 脂 肪 酸 处 在 中 间 位 ( Sn - 3 ) ,这种 2) , 中碳链脂肪酸处在甘油端位 ( Sn - 1 , MLM 型结构脂能改善免疫功能和氮平衡 , 有助于清
Study on oxidative stability of MLM - type structured lipids
LUAN Xia,ZHANG Fan,WEI Cui - pin,WANG Ying - yao,DUAN Zhang - qun ( Academy of State Administration of Grain,Beijing 100037 ) Abstract: The medium chain fatty acid structured lipid ( MLM ) was synthesized by selectivity lipase as catalyst,rapeseed oil and octanoic acid as raw material. The result showed that compared with the raw oil,when the content of octanoic acid ( C8∶ 0 ) in the MLM structured lipid reached to 21. 6% ,oxidative stability index ( OSI) dropped 1. 3 h and the antioxidant capacity decreased 20% ; MLM - type structured lipid production technology increased enzymatic reactions and the refining process of molecular distillation,and the content of antioxidant vitamin E was reduced notablely. In addition,the vitamin E content of MLM structure lipid was 63. 5% lower than structured lipid products bought from market,and OSI values lower 1. 3 h. Key words: MLM - type structured lipids; composition of fatty acids; OSI value; tocopherol; oxidative stability 近年来高脂膳食带来冠心病、 糖尿病和肥胖症 以高活性及高选择性酶为催化剂 , 等系列健康问题, 采用油脂分子改性技术开发替代传统食用脂肪且有 益健康的结构脂产品引人关注
表1
MLM 型结构脂、 原料油脂、 中长链脂肪酸结构脂脂肪酸组成 脂肪酸种类和质量
编号
辛酸 8∶ 0
癸酸 C10∶ 0 0 0 2. 9
棕榈酸 C16∶ 0 4. 1 2. 2 3. 6
硬脂酸 C18∶ 0 2. 0 1. 1 1. 6
油酸 C18∶ 1 64. 3 48. 5 56. 6
亚油酸 C18∶ 2 18. 9 17. 6 17. 3
油脂加工
45. 0 mL / min, 分流比 100 ∶ 1 , 柱箱升温程序 110 ℃ 保持 3 min, 再以 4 ℃ / min 升温到 220 ℃ , 保持 25 min; 进样量 1 μL。 1. 3. 2 OSI 值测定采用 GB / T21121 方法, 美国 Omnion 公司 24 孔 OSI 测定仪, 压缩空气压力 5. 5 psi, 流速为 10 L / h, 温度为 110 ℃ , 取样量为 3 g。 1. 3. 3 法。 维生素 E 含量测定采用 ISO9936 —2006 方
2
2. 1
结果与分析
脂肪酸含量的测定 表 1 显示了原料油脂、 自制 MLM 型结构脂、 市
售中长链脂肪酸结构脂的甘三酯分子的脂肪酸组 25. 2% 成。3 种油脂饱和脂肪酸含量分别为 6. 7% 、 和 17. 2% ; 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 分 别 为 93. 2% 、 74. 7% 和 82. 7% , 其 中 油 酸 含 量 分 别 为 64. 3% 、 48. 5% 和 56. 6% , 自制 MLM 型结构脂的油酸含量 最低, 与原料油脂比相差 15. 8% , 较市售结构脂低 8% ; 最重要的是原料油脂不含中链脂肪酸, 市售中 长链脂肪酸结构脂含 11. 2% 中链脂肪酸, 而 MLM 型结构脂中链脂肪酸含量高达 21% 。
收稿日期: 2012 - 07 - 18 基金项目: 公益性科研院所基金 ( ZX1216 ) 1963 年出生, 作者简介: 栾霞, 女, 高级工程师.
。
油脂极易发生氧化反应, 这个特性不利于加工、 储存和使用。脂肪酸组成、 脂肪酸在甘三酯中的位 置分布直接影响食用油脂的氧化稳定性等 , 同时, 油 脂中抗氧化剂含量直接影响到氧化稳定性
[7 - 8 ]
。一
种新的结构脂质产品的开发, 不仅仅要优化营养和 物理性能, 而且要确保氧化稳定性达到可接受的程 度, 保障油脂的食用安全性能。 对 MLM 型结构脂质进行氧化稳定性的评价是 十分必要的。本试验通过测定 MLM 型结构脂质脂
瑠 瑐
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 1 期
%
脂肪酸甲酯制备采用 GB / T17376 方法。 色谱条件: 安捷伦 6890N 气相色谱分析仪, 氢火焰离子化检测 器, 色 谱 柱 为 VF - 23ms ( 30 m × 0. 25 mm × 0. 25 μm) , 恒定压力 22 psi, 进样口温度 260 ℃ , 检测器 温度 260 ℃ , 载气 99. 99% 氮气, 总流量 78. 8 mL / min, 柱流量 0. 8 mL / min, 平均线速度 28 cm / s, 氢气 空气流量 450 mL / min, 吹扫流量 流量 40 mL / min,
2. 2 氧化稳定性的测定— — —OSI 值 图 1 显示了 MLM 型结构脂、 市售中长链脂肪酸 氧化稳定性指标分别 结构脂和原料油脂的 OSI 值, 6. 35 和 6. 35 , 为 5. 05 、 其中自制 MLM 型结构脂的 OSI 值最小, 与原料油脂和市售结构脂比较减少 1. 3 h, 降低了 20% 。OSI 值是在 110 ℃ 条件下油脂加速 OSI 数值越小油脂的抗氧化能力越低, 氧化试验, 氧 化稳定性越差。实验结果表明自制 MLM 型结构脂 与原料油脂和市售中长链脂肪酸结构脂比较 , 其抗 氧化能力下降, 氧化稳定性降低。首先, 结构脂生产 过程中分子蒸馏精制等加工过程的增加会降低原料
油脂加工
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 1 期
MLM 型结构脂氧化稳定性研究
栾霞, 张帆, 魏翠平, 王瑛瑶, 段章群
( 国家粮食局科学研究院, 北京 100037 ) 要: 以菜籽油和辛酸为原料, 选 择 性 脂 肪酶催 化合成 富 含中链脂 肪 酸 结 构 脂 ( MLM ) 产 品。 研 MLM 型结构 脂 辛 酸 ( C8∶ 0 ) 含量 为 21. 6% 时, 究表明, 与原料 油脂 比较, 氧 化 稳定性 指数 ( OSI 值 ) MLM 型结构脂增加了分子蒸馏精制过 程, 减少 1. 3 h, 抗氧化能力下降 20% 。与原料油脂比较, 抗 MLM 型结构脂产 品 维生素 E 含量 低 63. 5% , 氧化剂维生素 E 含量显著减少。与市售结构脂比较, 摘 OSI 值也相应低 1. 3 h。 关键词: MLM 型结构脂; 脂肪酸组成; OSI 值; 维生素 E ; 氧化稳定性 中图分类号: TS 221 文献标识码: A 文章编号: 1007 - 7561 ( 2013 ) 01 - 0020 - 03
油脂抗氧化能力
[8 ]
。Nina Skall Nielsen 等的研究也
证实这点, 他们比较了猪油酶法合成母乳脂替代品 的抗氧化性、 氧化稳定性, 结果表明, 母乳脂替代品 氧化稳定性低于商业母乳脂替代品和猪油 , 原因是
[9 ] 母乳脂替代品的结构脂中 TOC 含量降低 。 其次,
油脂脂肪酸组成的变化也会导致油脂氧化稳定性相 应的发生变化, 结构脂理论上饱和脂肪酸含量较原 料油脂增加了 18. 5% , 油脂的氧化稳定性会增加。 但实验室制备的样品中游离脂肪酸含量高于其他两 游离脂肪酸氧化速度比其酯要稍快一些 , 这 个样品, 可能也是其氧化稳定性下降的因素之一 。 瑐 瑡
油脂加工
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 1 期
图1
MLM 型结构脂、 市售结构脂和原料油脂 OSI 值测定结果
2. 3
V E 含量的测定 从表 2 实验数据可知, 原料油脂中维生素 E 含
氧化稳定性指 脂所含维生素 E 抗氧化剂显著减少, 数、 抗氧化能力下降。MLM 型结构脂与市售中长链 脂肪酸结构 脂 产 品 比 较, 维生素 E 含量也明显较 氧化稳定性指数和抗氧化性能低于市售结构脂 。 低, 后续产品开发中, 需要补充天然或合成抗氧化剂, 以 保障储藏稳定性。 参考文献:
肪酸组成, 氧化稳定性和维生素 E 含量加工前后的 变化, 与市售结构脂进行对比, 对其氧化稳定性进行 了初步研究。
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材料与方法
试验材料 MLM 型结构脂实验室自制, 达到食用油国家标
Leabharlann Baidu
准; 原料油脂为市场采购菜籽油; 中长链脂肪酸结构 脂对照为市场采购。 1. 2 试验仪器 安捷伦 6890N 气相色谱仪, 美国 Omnion OSI 油 脂氧化稳定性测定仪。 1. 3 1. 3. 1 试验方法 脂肪酸含量的测定采用 GB / T17377 方法,
亚麻酸 C18∶ 3 8. 4 7. 7 7. 7
花生酸 C20∶ 0 0. 6 0. 3 0. 5
花生一烯 酸 C20∶ 1 1. 2 0. 7 1. 1
山嵛酸 C22∶ 0 0. 4 0. 2 0. 3
A B C
0 21. 6 8. 3
注: A 为原料油脂, 即市售菜籽油; B 为自制 MLM 型结构脂; C 为市售中长链脂肪酸结构脂。
[1 ]
除血液中的脂类, 消化吸收性好。MLM 型结构脂在 自然界一般是不存在的, 需要技术合成。 在合成结 构脂之前, 要根据各种功能脂肪酸的特性以及它们 在甘油基上不同的位置对其功能影响来设计它们的 结构和脂肪酸范围以优化其效能
[2 - 6 ]
。
成为研发热点之一的 MLM 型结构脂, 其分子 中有两类脂肪酸: 一是中碳链脂肪酸 ( M 为 C8∶ 0 和 C10∶ 0 脂肪酸) , 二是具有特殊功能的长碳链脂肪酸 ( L 为 C18 类油酸、 亚油酸、 亚麻酸必需脂肪酸 ) , 而 且在分子结构上长碳链 脂 肪 酸 处 在 中 间 位 ( Sn - 3 ) ,这种 2) , 中碳链脂肪酸处在甘油端位 ( Sn - 1 , MLM 型结构脂能改善免疫功能和氮平衡 , 有助于清
Study on oxidative stability of MLM - type structured lipids
LUAN Xia,ZHANG Fan,WEI Cui - pin,WANG Ying - yao,DUAN Zhang - qun ( Academy of State Administration of Grain,Beijing 100037 ) Abstract: The medium chain fatty acid structured lipid ( MLM ) was synthesized by selectivity lipase as catalyst,rapeseed oil and octanoic acid as raw material. The result showed that compared with the raw oil,when the content of octanoic acid ( C8∶ 0 ) in the MLM structured lipid reached to 21. 6% ,oxidative stability index ( OSI) dropped 1. 3 h and the antioxidant capacity decreased 20% ; MLM - type structured lipid production technology increased enzymatic reactions and the refining process of molecular distillation,and the content of antioxidant vitamin E was reduced notablely. In addition,the vitamin E content of MLM structure lipid was 63. 5% lower than structured lipid products bought from market,and OSI values lower 1. 3 h. Key words: MLM - type structured lipids; composition of fatty acids; OSI value; tocopherol; oxidative stability 近年来高脂膳食带来冠心病、 糖尿病和肥胖症 以高活性及高选择性酶为催化剂 , 等系列健康问题, 采用油脂分子改性技术开发替代传统食用脂肪且有 益健康的结构脂产品引人关注
表1
MLM 型结构脂、 原料油脂、 中长链脂肪酸结构脂脂肪酸组成 脂肪酸种类和质量
编号
辛酸 8∶ 0
癸酸 C10∶ 0 0 0 2. 9
棕榈酸 C16∶ 0 4. 1 2. 2 3. 6
硬脂酸 C18∶ 0 2. 0 1. 1 1. 6
油酸 C18∶ 1 64. 3 48. 5 56. 6
亚油酸 C18∶ 2 18. 9 17. 6 17. 3
油脂加工
45. 0 mL / min, 分流比 100 ∶ 1 , 柱箱升温程序 110 ℃ 保持 3 min, 再以 4 ℃ / min 升温到 220 ℃ , 保持 25 min; 进样量 1 μL。 1. 3. 2 OSI 值测定采用 GB / T21121 方法, 美国 Omnion 公司 24 孔 OSI 测定仪, 压缩空气压力 5. 5 psi, 流速为 10 L / h, 温度为 110 ℃ , 取样量为 3 g。 1. 3. 3 法。 维生素 E 含量测定采用 ISO9936 —2006 方
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结果与分析
脂肪酸含量的测定 表 1 显示了原料油脂、 自制 MLM 型结构脂、 市
售中长链脂肪酸结构脂的甘三酯分子的脂肪酸组 25. 2% 成。3 种油脂饱和脂肪酸含量分别为 6. 7% 、 和 17. 2% ; 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 分 别 为 93. 2% 、 74. 7% 和 82. 7% , 其 中 油 酸 含 量 分 别 为 64. 3% 、 48. 5% 和 56. 6% , 自制 MLM 型结构脂的油酸含量 最低, 与原料油脂比相差 15. 8% , 较市售结构脂低 8% ; 最重要的是原料油脂不含中链脂肪酸, 市售中 长链脂肪酸结构脂含 11. 2% 中链脂肪酸, 而 MLM 型结构脂中链脂肪酸含量高达 21% 。
收稿日期: 2012 - 07 - 18 基金项目: 公益性科研院所基金 ( ZX1216 ) 1963 年出生, 作者简介: 栾霞, 女, 高级工程师.
。
油脂极易发生氧化反应, 这个特性不利于加工、 储存和使用。脂肪酸组成、 脂肪酸在甘三酯中的位 置分布直接影响食用油脂的氧化稳定性等 , 同时, 油 脂中抗氧化剂含量直接影响到氧化稳定性
[7 - 8 ]
。一
种新的结构脂质产品的开发, 不仅仅要优化营养和 物理性能, 而且要确保氧化稳定性达到可接受的程 度, 保障油脂的食用安全性能。 对 MLM 型结构脂质进行氧化稳定性的评价是 十分必要的。本试验通过测定 MLM 型结构脂质脂
瑠 瑐
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 1 期
%
脂肪酸甲酯制备采用 GB / T17376 方法。 色谱条件: 安捷伦 6890N 气相色谱分析仪, 氢火焰离子化检测 器, 色 谱 柱 为 VF - 23ms ( 30 m × 0. 25 mm × 0. 25 μm) , 恒定压力 22 psi, 进样口温度 260 ℃ , 检测器 温度 260 ℃ , 载气 99. 99% 氮气, 总流量 78. 8 mL / min, 柱流量 0. 8 mL / min, 平均线速度 28 cm / s, 氢气 空气流量 450 mL / min, 吹扫流量 流量 40 mL / min,
2. 2 氧化稳定性的测定— — —OSI 值 图 1 显示了 MLM 型结构脂、 市售中长链脂肪酸 氧化稳定性指标分别 结构脂和原料油脂的 OSI 值, 6. 35 和 6. 35 , 为 5. 05 、 其中自制 MLM 型结构脂的 OSI 值最小, 与原料油脂和市售结构脂比较减少 1. 3 h, 降低了 20% 。OSI 值是在 110 ℃ 条件下油脂加速 OSI 数值越小油脂的抗氧化能力越低, 氧化试验, 氧 化稳定性越差。实验结果表明自制 MLM 型结构脂 与原料油脂和市售中长链脂肪酸结构脂比较 , 其抗 氧化能力下降, 氧化稳定性降低。首先, 结构脂生产 过程中分子蒸馏精制等加工过程的增加会降低原料
油脂加工
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 1 期
MLM 型结构脂氧化稳定性研究
栾霞, 张帆, 魏翠平, 王瑛瑶, 段章群
( 国家粮食局科学研究院, 北京 100037 ) 要: 以菜籽油和辛酸为原料, 选 择 性 脂 肪酶催 化合成 富 含中链脂 肪 酸 结 构 脂 ( MLM ) 产 品。 研 MLM 型结构 脂 辛 酸 ( C8∶ 0 ) 含量 为 21. 6% 时, 究表明, 与原料 油脂 比较, 氧 化 稳定性 指数 ( OSI 值 ) MLM 型结构脂增加了分子蒸馏精制过 程, 减少 1. 3 h, 抗氧化能力下降 20% 。与原料油脂比较, 抗 MLM 型结构脂产 品 维生素 E 含量 低 63. 5% , 氧化剂维生素 E 含量显著减少。与市售结构脂比较, 摘 OSI 值也相应低 1. 3 h。 关键词: MLM 型结构脂; 脂肪酸组成; OSI 值; 维生素 E ; 氧化稳定性 中图分类号: TS 221 文献标识码: A 文章编号: 1007 - 7561 ( 2013 ) 01 - 0020 - 03
油脂抗氧化能力
[8 ]
。Nina Skall Nielsen 等的研究也
证实这点, 他们比较了猪油酶法合成母乳脂替代品 的抗氧化性、 氧化稳定性, 结果表明, 母乳脂替代品 氧化稳定性低于商业母乳脂替代品和猪油 , 原因是
[9 ] 母乳脂替代品的结构脂中 TOC 含量降低 。 其次,
油脂脂肪酸组成的变化也会导致油脂氧化稳定性相 应的发生变化, 结构脂理论上饱和脂肪酸含量较原 料油脂增加了 18. 5% , 油脂的氧化稳定性会增加。 但实验室制备的样品中游离脂肪酸含量高于其他两 游离脂肪酸氧化速度比其酯要稍快一些 , 这 个样品, 可能也是其氧化稳定性下降的因素之一 。 瑐 瑡