功能性油脂的研究分析.doc

功效性油脂研究分析
王前霞
贵州大学生命科学学院 指导老师: 丁筑红

[摘要]: 功效性油脂是一个应用前景宽广资源, 越来越受到大家重视, 尤其在生产富含不饱和脂肪酸功效性油脂方面已成为研究热点。本文对功效性油脂种类、 分布、 代谢、 生理功效及相关产品工艺技术进行了综述, 功效性油脂是含有特殊生理功效油脂, 关键是指部分多不饱和脂肪酸类、 磷脂、 结构脂质等,还介绍了多种功效性油脂生理作用,并对其相关产品及其工艺技术进行了分析。
[关键词]: 功效性油脂;不饱和脂肪酸; 生理功效; 结构脂质,高新工程技术

Abstract: Functional oil is a broad prospect of application of the resources, more and more get people's attention, especially in production is rich in unsaturated fatty acid functional oil has become a research hotspot. In this paper, the functional oil types, distribution, metabolism and physiological function and related products technology were summarized, functional oil is a special physiological functions, grease, is mainly refers to some polyunsaturated fatty acid class, phospholipids, structure lipid, etc., also introduces various functional oil physiological role, and its related products and technology are analyzed.
Keywords: Functional oil; The unsaturated fatty acid; Physiological function; Structure lipids, technology

1 功效性油脂概念、 种类及分布起源
1.1 功效性油脂概念
功效性油脂是一类含有特殊生理功效油脂,是对人体有一定保健功效、 药用功效以及有益健康一类油脂, 是指那些属于人类膳食油脂, 为人类营养、 健康所需要, 并对人体部分对应缺乏症和内源性疾病, 尤其是现今社会文明病如高血压、 心脏病、 癌症、 糖尿病等有主动防治作用一大类脂溶性物质。
1.2 功效性油脂种类
功效性油脂关键包含有多不饱和脂肪酸; 磷脂; 及现在新兴起结构油脂[ 1]。
1.2.1 多不饱和脂肪酸( PUFA)
多不饱和脂肪酸依据其结构又分为n-6和n-3两大系列。前者关键有亚油酸 , γ-亚麻酸, ɑ-亚麻酸, 花生四烯酸等; 后者关键有α-亚麻酸, 二十碳五烯酸(EPA, ), 二十二碳六烯酸(DHA)等。
1.2.1.1 亚油酸
共轭亚油酸( CLA ) 是一类在9与11位、 10与12位或11与13位碳原子处有顺式或反式共轭双键十八碳二烯酸, 是亚油酸分子多个位置与几何异构体通称。作为一个新型功效性油脂, CLA 及其无毒衍生物如盐类能够添加到人或动物日常食品中, 对人及动物含有很好保健作用.亚油酸在关键食用植物油脂如大豆油、 棉籽油、 菜籽油、 葵花籽油、 花生油、 米糠油、 芝麻油等食用油脂中含量都较高, 而且这些油脂精炼后油脚、 皂脚中也蕴藏着丰富亚油酸她们是工艺制取亚油酸廉价资源。
1.2.1.2 ɑ-亚麻酸
ɑ- 亚麻酸是属于X- 3类多不饱和脂肪酸( n- 3PUFA ), 是人体必需脂肪酸, 在人体本身不能合成, 必需从食物中摄取。ɑ- 亚麻酸关键作为EPA和DHA前体使用, 它们同属X- 3 多不饱和脂肪酸, 含有类似生理功效和化学特征, 所以被人体消化和吸收难易程度和EPA 及DHA 有相同结论。亚麻籽油最富含 ɑ- 亚麻酸(高达57％ ) [ 2]。ɑ- 亚麻酸在常见烹调如大豆油、 亚麻籽油中也不低, 但相对n-6必需脂肪酸（亚油酸）而言, ɑ- 亚麻酸资源普遍性和含量相对来说较为有限。在部分藻类与微生物中也存在较多ɑ- 亚麻酸资源, 如弯曲栅藻, 土曲霉和一般小球藻油脂中ɑ- 亚麻酸占总脂肪酸含量百分数分别为30％、 21％、 14％.
1.2.1.3 γ- 亚麻酸(GLA)
γ- 亚麻酸是人体必需脂肪酸之一, 对血清甘油三酯降脂作用是现在降低高血脂较佳和安全性最高, 对降低血清胆固醇效果也很好.含量较高γ- 亚麻酸资源在自然界和人类食物中不太常见, 而且因其低百分比极难成为γ- 亚麻酸资源, 如燕麦和大麦脂质中含有0.25~1.0％γ- 亚麻酸, 乳脂质含γ- 亚麻酸0.1~0.35％, 首先发觉富含γ- 亚麻酸资源是月见草, 其种子油至今仍是γ- 亚麻酸关键供给源, 部分微藻类和霉菌中也能富集高含量γ- 亚麻酸, 微藻类有杜氏藻、 蓝丝藻、 小球藻等, 其中γ- 亚麻酸含量分别为总脂肪酸32％、 21％、 和11％.
1.2.2 磷脂( PL)
PL是指在分子中含有磷酸基及其衍生物脂质类物质。机体中关键含有两大类PL, 由甘油组成PL称为甘油磷脂; 由鞘氨醇组成PL称为鞘氨醇磷脂。依据与磷酸相连替换基团不一样,又分为磷脂酰胆碱( PC) , 又称卵磷脂; 磷脂酰乙醇胺( PE ); 磷脂酰肌醇( PI)。磷脂存在于全部动、 植物细胞内, 在植物中则关键分布于种子、 坚果及谷类中, 在人类和其它动物体类, 磷脂关键存在于脑、 肾及肝等器官类, 磷脂在人体生命活动中发挥关键作用, 它是细胞壁组成成份, 人体新陈代谢关键参与者。
1.2.3 新型功效性油脂- 结构质脂
结构质脂关键是指将短碳链脂肪酸、 中碳链脂肪酸中一个或二者都有, 与长碳链脂肪酸一起与甘油结合, 所形成新型脂质, 这种新脂质可最大程度地发挥多种脂肪酸生理功效和营养价值[ 3],结构脂质是依据脂质在体内消化和代谢过程所设计一个特殊脂肪, 经过改变天然脂质中脂肪酸组成和多种脂肪酸在甘油三酯中位置, 并将含有特殊营养或生理功效脂肪酸结合到特定位置, 以最大程度发挥多种脂肪酸物理和功效性质。结构脂质又称重构脂质, 广义上讲是指全部经过重组天然脂质, 包含脂肪酸在甘油三酯中位置改变和脂质脂肪酸组成改变。简单地讲, 结构脂质就是天然油脂改性产品, 但它仍含有天然油脂风味和物理性能。
2 功效性油脂生理功效
2.1 功效性油脂生理功效
功效性油脂特指那些起源于人类膳食油脂, 为人体营养、 健康所需要, 并对人表现已发觉部分对应缺乏症和内源性疾病, 尤其是当今社会文明病如高血压、 心脏病、 癌症、 糖尿病等有主动防治作用一类脂溶性物质[ 19]。
1)共轭亚油酸含有抗癌、 减肥、 调整免疫、 预防动脉硬化、 诊疗糖尿病、 抗氧化等作用[ 1] 。作为一个新型功效性油脂, CLA 及其无毒衍生物如盐类能够添加到人或动物日常食品中, 对人及动物含有很好保健作用。
2)亚麻酸是已被广泛应用于医药、 保健食品、 高级化妆品中。γ-亚麻酸现在关键作为营养添加剂或功效性食品成份使用, 可按一定百分比加入牛奶、 奶粉食用油、 饮料、 果汁、 果冻、 冰淇淋、 饼干、 巧克力、 口香糖等食品中, 尤其适适用作制造婴儿食品添加剂、 制造含γ- 亚麻酸婴儿营养奶粉和孕妇与哺乳期妇女营养奶粉[ 15]。
3)DHA 有健脑功效, 对提升记忆力、 判定力, 预防大脑衰老有特殊作用, 并有抑癌效果; EPA 可降低血小板凝聚, 降低血脂, 改善血液流变性, 预防冠心病等作用[4]。
4)磷脂对维持生物膜生理活性和机体正常代谢起关键作用, 含有调整血脂、 预防和改善心血管疾病、 促进神经传导, 健脑益智、 促进脂肪代谢,预防脂肪肝; 使体内润滑作用; 还能够起到预防老化, 美化肌肤作用[ 5] 。磷脂因为含有安全性、 乳化性及生理活性等性质而在食品中得到广泛应用。浓缩磷脂应用最多是糖果与人造奶油生产[ 13]; 磷脂用来配制脂质体饮料, 制取特殊脂质营养物质[ 6] 。
5) 结构质脂含有天然油脂物理特征, 并对人体含有特殊生理功效和营养价值而倍受大家关注。结构酯质还含有加强Sn- 2位脂肪酸吸收、 促进其它脂质吸收; 降低血清甘三酯和胆固醇含量; 保护网状内皮组织; 弱化蛋白质代谢, 促进氮平衡; 生产低热量脂肪; 提升免疫功效; 预防血栓; 防癌、 抗癌; 用于肠道内外营养等作用[ 8] 。
功效性油脂因其脂肪酸组成不一样而含有多种不一样生理功效（有些功效需进一
步做临床试验）。概括起来关键有:
加强Sn-2 位脂肪酸吸收, 比如:C18-2 酸（亚油酸）可诊疗囊肿性纤维化;
‚促进其它脂质吸收;
ƒ降低血清甘三酯和胆固醇含量;
④保护网状内皮组织;
⑤弱化蛋白质代谢, 促进氮平衡;
⑥生产低热量脂肪;
⑦提升免疫功效;
⑧预防血栓症;
⑨防癌、 抗癌;
⑩用于肠道内外营养。
3 常见功效性油脂
3.1 小麦胚芽油
小麦胚芽油含质量分数达80%不饱和脂肪酸, 其中亚油酸质量分数在50%以上, 油酸为12% ～28%, 另外, 其维生素E含量较高。小麦胚芽油还含有二十三、 二十五、 二十六和二十八烷醇, 这些高级醇尤其是二十八烷醇对降低血液中胆固醇、 减轻肌肉疲惫、 增加爆发力和耐力等有一定功效。
3.2 米糠油
米糠油是从米糠中提取。米糠油含有质量分数为75%～ 80%不饱和脂肪酸, 其中油酸为40%～50%, 亚油酸为29%～42%, 亚麻酸为1%。米糠油中维生素E含量也较高, 还含有一定数量谷维素。
3.3 玉米胚芽油
玉米中脂肪80%以上存在于玉米胚芽中, 从玉米胚芽中提取玉米胚芽油是一个多功效营养保健油, 它含有丰富多不饱和脂肪酸和维生素E、 β-胡萝卜素等营养成份, 对降低血清胆固醇、 预防和诊疗高血压、 心脏病、 动脉硬化及糖尿病含有特殊功效。
3.4 红花籽油
红花籽油是从红花籽中提取, 亚油酸质量分数高达75%～78%。另外还含有油酸10%～ 15%, α-亚麻酸2%～3%等。动物试验表明, 红花籽油不仅能显著降低血清胆固醇和甘油三酯水平, 且对防治动脉粥样硬化有较显著效果。
3.5 月见草油
月见草油是从月见草籽中提取, 含质量分数90%以上不饱和脂肪酸, 其中73%左右为亚油酸, 5%～15%为γ-亚麻酸。含γ-亚麻酸功效性食品, 已成为婴幼儿、 老年人和恢复期病人使用营养滋补品。
3.6 深海鱼油
深海鱼油中关键含DHA和EPA, 因二者往往同时存在, 故制品也是二者混合物。深海鱼油关键存在于深海徊游鱼类脂肪中。如沙丁鱼脂肪中DHA可达20%, EPA可达8%左右。深海鱼油关键功效是降血脂。
3.7 花生四烯酸
花生四烯酸现在关键用生物发酵法生产, 富含花生四烯酸油脂对增强记忆、 促进脑组织细胞发育作用显著。
3.8 磷脂类物质
关键从精炼植物油副产品或蛋黄中提取制得。 磷脂对维持生物膜生理活性和机体正常代谢发挥关键作用, 含有调整血脂、 预防和改善心血管疾病、 促进神经传导, 促进脂肪代谢, 预防脂肪肝等关键作用。
3.9 结构脂质
结构脂质含有天然油脂物理特征, 因对人体含有特殊生理功效和营养价值而倍受大家关注。 结构脂质关键是将短碳链脂肪酸、 中碳链脂肪酸与长碳链脂肪酸一起与甘油结合, 所形成新型脂质, 这种新脂质可最大程度地发挥多种脂肪酸生理功效和营养价值。结构脂质不一样于LCT与MCT(碳链脂肪酸三酯)简单混合物, 而是将多种脂肪酸平衡组合达成提供理想、 方便和合理营养脂质目。结构脂质含有降低血清中甘油三酯和胆固醇含量, 预防血栓形成, 提升免疫功效等作用。在欧美以及日本等发达国家, 结构脂质已经工业化生产并进入市场。中国在这一领域研究尚处于起步阶段。
3.10 其她功效性油脂
功效性油脂还包含亚麻籽油、 葵花籽油、 茶油、 橄榄油、 核桃油、 沙棘油、 枸杞籽油、 葡萄籽油、 猕猴桃籽油等, 这些新开发食用油脂正在逐步进入市场。
4 功效性油脂在食品中应用
4.1 多不饱和脂肪酸在食品中应用
1）鱼油微胶囊生产: 日本制备以DHA为主营养胶丸。
2）功效食品关键基料: 现在已大量应用于如“脑黄金”等。
3）强化食品强化剂: 添加于婴幼儿配方奶粉、 乳酸菌饮料、 鱼罐头、 调味品、 火腿肠等。
4.2 磷脂在功效性食品中应用
乳制品中: 速溶奶粉、 人造奶油、 起酥油。焙烤食品中: 面包、 饼干、 糕点面团中添加磷脂, 改善面团吸水性, 使面粉、 水、 油易于混合均匀, 增加产品起酥性, 抗氧化, 预防老化。糖果中: 加入磷脂有利于糖浆和油脂快速乳化, 降低原料粘度, 提升润湿效果, 增加产品均匀度及稳定性。饮料中: 固体饮料中添加适量磷脂, 可起乳化剂、 润湿剂作用, 及豆浆或豆奶起消泡作用。保健品中: 用于磷脂营养乳、 磷脂口服液、 卵磷脂片、 磷脂软胶囊等[ 14]。
5 功效性油脂制备工艺
5.1 多不饱和脂肪酸制备工艺
5.1.1 亚油酸提取钝化
利用尿素分离方法络合油酸和饱和脂肪酸, 使其母液中含量不超出5％:; 然后经在丙酮中-75％再结晶, 是亚油酸含量不低于90％; 接着再用尿素处理低温母液中油酸和饱和脂肪酸含量至0.8％以下, 反复丙酮低温结晶操作, 是亚油酸含量提升到99％以上。最终在硅胶色谱柱上洗脱, 即得亚油酸纯品。
5.1.2 DHA、 EPA鱼油提取
利用鱼油在甲醇、 乙醇、 乙烷等有机溶剂中可溶特征, 将海产鱼切碎后, 利用有机溶剂萃取可制得粗鱼油, 再经脱胶、 脱酸、 脱色及脱臭等深入精加工, 制得精制鱼油。
DHA、 EPA钝化（低温结晶法）
利用饱和脂肪酸凝固点高于不饱和脂肪酸特征, 将混合脂肪酸中不饱和脂肪酸分离, 利用脂肪酸在不一样溶剂中溶解度不一样, 在结合低温处理, 进行分离。这些是粗分离作为 DHA和EPA预浓缩处理, 产物中EPA浓度达总脂肪酸25％~35％。
5.1.3 γ- 亚麻酸提取钝化
将月见草籽油经过量氢氧化钾醇相皂化后, 回收乙醇, 然后加入盐酸溶液, 调整PH至1.0, 加入石油醚萃取, 分离水相后, 将油相水洗至中性, 用无水硫酸钠干燥后, 加入无水乙醇, 静置, 分离饱和脂肪酸。最终回收乙醇, 减压蒸馏取得粗γ- 亚麻酸制品[ 16]。
5.1.4 花生四烯酸提取
先用硅胶色谱分离除去胆醇, 甲酯化后,在采取蒸馏方法深入浓缩, 最终尿素分离和银离子硅胶柱色谱结合钝化, 得到高纯度花四烯酸制品。
5.2 磷脂制取、 分提和钝化
浓缩大豆磷脂是将大豆毛油中油脚水化脱胶, 经干燥脱水后得到产品。利用磷脂分子中所含亲水基, 将一定量热水或稀酸、 碱、 盐及其它电解质水溶液, 加到油脂中, 使胶体杂志吸水膨胀并凝聚, 经离心分离后, 使其从油中沉降析出与油脂分离, 再经干燥浓缩而得大豆浓缩磷脂。
高纯度磷脂提取（有机溶剂提取法）
利用磷脂可溶于有机溶剂, 将乙醇、 乙烷等有机溶剂加入大豆油脚中, 再经层析、 分离等工艺而得到高纯度大豆磷脂。
5.2.1 改性大豆磷脂制取
大豆磷脂是多种磷脂混合物,为使其乳化性能满足不一样工艺用途需要,需经过酰化、 羟化、 氢化, 在磷脂结构中引入一些特殊基团, 使大豆磷脂结构和性质均发生根本性改变, 改善磷脂亲水亲油性能（HLB值）[20]。
6 油脂工业高新工程技术
6.1 超临界流体技术
超临界流体是指温度和压力都处于液、 气两相差异消失点（也称临界点）以上流体, 在这一状态下, 它既含有气相较强扩散速度, 又含有液相那样强萃取能力, 即同时兼有蒸馏和萃取特征, 从而对所需萃取物质有很好渗透性能[ 18]。利用超临界流体这一特征及溶质在这一特征及溶质在这一特定流体中蒸汽压和溶解度差异来萃取所需组分, 然后采取升温、 降压和吸附等手段将溶剂与所萃取组分分离过程便是超临界流体萃取[11][ 12] 。
6.2 膜分离技术
膜分离过程是基于膜孔尺寸大小不一样, 当膜两侧存在某种推进力时, 原料一侧组分选择性地透过膜, 以达成分离、 提纯制目。
6.3 分子蒸馏技术
在高真空条件下, 蒸发面与冷凝面距离在被蒸馏物料分子平均自由程之内, 此时物质分子间引力很小, 自由飞驰距离较大, 由蒸发面飞出分子不与其它分子碰撞而直接接落到冷凝面上凝集, 这一非平衡蒸馏分子分离过程就是分子蒸馏。经酯化或醇解反应制备混合甘油酯, 采取分子蒸馏技术, 可得到含量为90%单甘酯[21]。
6.4 超声波技术
采取熬制法生产动物油脂出油率低, 高温下维生素等热敏性物质易被破坏采取超声波处理不仅大大提升出油率, 缩短提取时间, 而且能使维生素等免遭破坏。
6.5 微波和远红外技术
微波萃取技术是使用微波、 以对微波“透明”反应器和适宜溶剂来提取物质化学成份。对部分以油脂为载体香精油提取, 可发挥微波选择性这一专长, 尤其是对萜烯成份提取更为有效[ 9] 。
6.6 胶囊化技术
微胶囊技术是借鉴胶囊化技术发展而来所谓微胶囊, 是指一个含有聚合物壳微型容器或包装物。微胶囊造粒基础原理是针对不一样芯材和用途, 选择一个或多个复合壁材进行包覆。通常来说, 油溶性芯材应采取水溶性壁材, 而水溶性芯材应采取油溶性壁材。选择壁材基础标准是: 能与芯材相配伍但不发生化学反应, 能满足食品工业安全卫生要求, 同时还应含有合适渗透性、 吸湿性、 溶解性和稳定性等。组成微胶囊壁材和芯材是相互分离两相, 芯材在被壁材包埋同时, 其结构可完全与壁材相区分。经过特殊方法处理后, 微胶囊所包埋芯材可在控制速率下释放出来。对于功效性油脂而言, 微胶囊造粒技术就是将功效油脂微胶囊化成为固体微粒产品技术[ 10] 。微胶囊化能保护被包裹物料, 使之与外界环境相隔绝,最大程度地保持功效性油脂原有功效活性, 预防营养物质破坏与损失, 从而预防或延缓产品劣变发生[ 17]。同时, 它使油脂由液态转化为较稳定固态形式, 便于工业化加工、 贮藏和运输。另外, 微胶囊技术还能够掩盖一些油脂( 如鱼油、 海狗油) 所带有不良气味, 改善产品品质, 有利于扩展产品使用范围。
7 结论
经过以上对功效性油脂种类、 分布、 代谢、 生理功效及相关产品工艺技术综述, 使我们对功效性油脂得到愈加深刻了解。尤其是制备油脂研究技术在不停趋向成熟,而且将成为新世纪油脂工业一个发展方向, 使油脂行业加工范围愈加宽广, 并在促进人类保健方面、 处理人类能源问题中将起着越来越关键作用, 必将含有宽广市场前景,对人类生活质量及相关工农业生产带来深远影响。

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