藜麦油脂的开发潜力与发展前景

2021-03-06 00:20时小东肖含磊
现代食品 2021年2期
关键词:不饱和油脂脂肪酸

◎ 时小东,王 聪,肖含磊,赵 钢

(成都大学农业农村部杂粮加工重点实验室,四川 成都 610106)

藜麦(Chenopodium quinoaWilld.)是原产于南美洲的一种粮食作物,已有7 000年的种植历史,具有耐贫瘠、耐干旱、耐寒冷等抗逆性,能够适应多种极端气候[1]。藜麦作为高海拔偏远山区农业产业发展的优秀替代作物,对于农业结构调整具有重要意义,将在未来农业中发挥作用。同时,藜麦营养价值极高,含有人体所需全部必需氨基酸,被誉为最适宜人类的“全营养食品”[2]。藜麦籽粒颜色多样,不含谷物常见的过敏原和麸质,具有优良的食品开发前景和应用价值。目前,藜麦种植范围已经从北美和欧洲扩大到了亚洲和非洲,掀起了一股藜麦产业热潮[3]。

植物油脂富含脂肪酸和多种人体所需营养元素,为人类健康和正常生活提供能量和营养。此外,植物油脂作为烹饪的重要原料,能够增加食品感官和适口性[4]。脂肪酸根据结构分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,后者又分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。对于油脂而言,脂肪酸种类和组成对油脂理化性质和生物功能起着决定性作用。饱和脂肪酸过量摄入,会导致三酰甘油和胆固醇等升高,引起肥胖、高血脂、心血管疾病等健康问题;而多不饱和脂肪酸却是人体必需的营养物质,不仅是细胞膜的组成部分,而且对心脏疾病和胰岛素敏感性等具有改善作用,也对促进眼部健康有着重要的作用[5-6]。近年来,油脂的营养价值和食用安全越来越受到人们的重视,多不饱和脂肪酸已成为研究热点。

藜麦籽粒富含油脂,不饱和脂肪酸种类丰富,透明度高,可用于保健品、化妆品、婴幼儿食品等,极具开发价值[7]。本文主要综述了藜麦油脂的影响因素、提取工艺、产品研发等方面的研究进展,并且对藜麦油脂开发潜力、难点和解决策略等进行分析,以期为藜麦油脂进一步深入研究和应用提供参考。

1 藜麦油脂研究现状

含油量是油料作物发展潜力的关键因素。大豆含油量超过15%,食药两用特色油料作物紫苏籽的出油率可达到40%~50%,高油玉米含油率达8%以上,花生的含油率高达50%[8-10]。国内外研究均表明,藜麦是具有开发潜力的新型油料作物。国外学者对藜麦油脂含量进行测定结果表明,藜麦油脂含量约为6%,高油品种的油脂含量高达9.5%,油脂含量超过玉米[11-12]。国内研究工作者也对藜麦油脂含量进行了深入研究。石振兴等对4份国内和56份来自玻利维亚、美国和秘鲁的藜麦材料品质分析表明,所有材料油脂含量变幅为5.00%~7.90%,平均含量为6.53%,国内藜麦材料油脂平均含量为6.38%±0.37%,而来自玻利维亚、美国和秘鲁藜麦材料油脂含量为6.49%±0.42%、6.26%±0.61%和6.69%±0.65%。在油脂平均含量方面,4个国家藜麦材料间不存在显著差异(P>0.05)[13]。对河北张家口和山西大同的25份藜麦进行了品质分析,油脂含量为3.51%~6.72%,平均含量为5.68%[14]。对西藏地区和哈尔滨地区种植的藜麦进行含油量测定,油脂含量分别为4.9%~5.8%和4.26%~6.74%[15-16]。油脂含量与种植海拔具有密切关系,藜麦油脂的含量随海拔升高而增加,但不同脂肪酸的含量变化存在差异[17]。同时,基因型、外界环境及其相互作用会对作物品质性状产生影响。对于藜麦含油量而言,环境对其含量变异影响最大,相互作用其次[18]。因此,在提高产油率方面,除高油品种的选育外,还应对环境因素进行全面分析,筛选适宜高油脂藜麦的种植地点和栽培技术。

2 藜麦油脂应用研究

藜麦中油脂能够满足人体所需的多种不饱和脂肪酸,并且脂肪酸组成比例较其他谷类脂肪更能满足营养学的要求,因此可将藜麦作为具有潜在价值的油料作物进行开发利用[19]。Alvarez-Jubete等对藜麦油脂组成进行分析,其多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量分别为57.5%±0.4%和28.1%±0.3%,表明藜麦油脂以亚油酸和亚麻酸等必需脂肪酸为主[20]。对25份产自我国的藜麦品种分析表明,其平均不饱和脂肪酸含量为5.07%,占总脂肪酸的89.26%,与国外研究结果相一致[14]。对不同杂粮进行脂肪酸分析,藜麦不饱和脂肪酸含量均达到84%以上,多不饱和脂肪酸达到58%以上,其中以亚油酸为主,含量超过了藜麦总脂肪酸含量的50%以上[21]。

除脂肪酸组成外,透明度、酸值和过氧化值是油脂重要的物理性质。藜麦油脂色泽淡黄,透明度好,符合食用油脂开发要求。同时,藜麦酸值和过氧化值分别为0.5%和2.44%,表明在加热或与氧接触条件下不易发生氧化,从而具有相对稳定的特性[22]。不饱和脂肪酸具有调节血脂、降低胆固醇、降低心血管疾病等多种作用,如橄榄油作为地中海饮食中重要脂肪的来源,富含多不饱和脂肪酸,从而使得中海地区人群心脏病等心血管病发率较低[23]。同时,对婴幼儿发育至关重要,既能为婴幼儿生长提供能量,也是婴幼儿身体的重要组成部分,对婴幼儿大脑和神经发育均发挥着极其重要的作用[24]。藜麦油脂的亚油酸和亚麻酸含量丰富、比例均衡、抗氧化性好,且不含麸质,具有成为婴幼儿配方产品添加脂肪的优势。

藜麦油脂除富含亚油酸和亚油酸等必需脂肪酸外,还具有高浓度天然抗氧化剂生育酚,不仅有助于增强油脂稳定性,也可保护人体免受自由基氧化,从而减少心血管疾病的发生,可广泛用于医药、化妆品和食品行业[25]。在医学美容方面,藜麦油脂皮肤渗透性好,可改善皮肤弹性,具有抗氧化活性,可作为天然润肤油用于化妆品中,如口红、乳液、润肤水等产品。此外,藜麦油脂还具滋润头发、刺激毛囊、促进头发再生等作用,从而可用于护发产品开发[26]。

3 藜麦油脂开发难点和解决策略

早在20世纪60年代,我国科研机构曾从国外引进藜麦资源,但未展开系统研究及规模化推广。直至2008年,我国开始出现藜麦规模种植,到2014年种植面积达到3 000 hm2,2017年达到9 000 hm2,呈现出持续增长趋势。近年来,我国藜麦示范推广和宣传为相关产业发展带来了巨大机遇。从价格看,市场上最常见的藜麦米价格维持在50~200元/kg,远高于同类产品,这也限制了藜麦系列产品的开发和产业链发展。在品种方面,主要为陇藜、条藜、青藜等系列品种,这些品种多侧重适生性和产品特性。“中藜1号”是国内首个粮饲兼用品种,侧重生物量等饲料开发特性[27]。目前,藜麦品种上尚未形成产油专用品种。对于油料作物而言,专用品种选育在油脂行业发展中发挥着重要的作用,如花生、油菜、玉米等产油作物均有油用良种。为突破藜麦油脂开发瓶颈,需注重专用品种研发,降低油脂开发成本,提升藜麦油脂产品价值,从源头上解决藜麦油脂规模化成本问题。同时,依托藜麦全基因组测序和分子生物学技术的发展,从机理上对藜麦油脂合成调控进行分析,为藜麦高油品种选育、栽培技术改良等奠定了理论基础[28-29]。

油脂提取方法主要为压榨法、浸出法和超临界CO2萃取法[7]。目前,藜麦已经建立了超临界CO2萃取法,并对其进行了优化,但是尚未对藜麦油脂精炼过程进行优化和后续深入分析。藜麦油脂精炼等加工过程中存在的产品质量安全问题尚有待深入研究,以推出符合需求的油脂产品。①藜麦作为全营养作物,应注重油脂在保健、药用、特殊人群等方面的应用,发挥其优势,促进形成成熟的商业化运作模式。②作为新兴油脂,应注重标准化建设,构建藜麦油脂的地方或行业标准,以满足藜麦油脂行业健康长远发展。③应立足市场需求,挖掘藜麦精深加工技术,开发特色营养健康食品,促进藜麦产业链延伸。

4 结语

藜麦作为公认的全营养作物,受到人们的青睐,在特色食品开发、化妆品、医药等方面具有广阔的应用前景。近年来,藜麦在我国种植面积不断扩大,部分科研院所和高校建立了专门从事藜麦研究的科研团队和部门,也形成了多个具有影响力的学会和联盟组织,对我国藜麦产业发展起到了极大的推动作用。国内已经选育出多个综合性状良好的藜麦品种,已经发展成为部分地区的主要栽培品种。目前,市场上藜麦产品以藜麦米为主,多元化消费产品仍有待进一步研究及推广。藜麦油脂透明度好,多不饱和脂肪酸含量高,抗氧化性能好,具有良好的开发潜力。随着人们对藜麦的认识逐步加深,藜麦油脂类产品发展前景十分乐观。然而,藜麦油脂加工技术等方面的研究起步较晚,国内工业化进展缓慢,因此既要注重藜麦油脂科学研究,又要加强科技推广示范,从而促进藜麦产业精细化发展。

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