尹明雨,柳澤琢也,松岡亮輔,奚印慈,王錫昌
1(上海海洋大學 食品學院,上海,201306)2(上海海洋大學,食品科學技術研究室,上海,201306)
沙拉醬,又名美乃滋,是一種口感潤滑、可口的調味醬料。新時代年輕人以及兒童已經接受沙拉醬這一引入食品,傾向于在食用或者烹飪菜肴時添加沙拉醬[1]。據《中國沙拉醬行業(yè)監(jiān)測與投資前景研究報告(2018版)》顯示:2017年我國沙拉醬行業(yè)生產企業(yè)數(shù)量約幾十家,企業(yè)主要集中在我國東部經濟發(fā)達地區(qū)。2017年我國沙拉醬行業(yè)產量約14.2萬t,同比2013年的11.1萬t增長了約27.9%[2]。相對而言,我國的沙拉醬產量還處于發(fā)展初期,應用范圍和食用人群也相對比較固定,這意味著我國沙拉醬的發(fā)展將有更大的市場空間[3]。
沙拉醬以食用油、蛋黃和食醋為主要原料制備而成,具有多種營養(yǎng)物質。蛋黃是一種高度復雜的乳化蛋白質-脂質復合物系統(tǒng)并且是雞蛋中營養(yǎng)價值最豐富的部分[4], 富含脂類物質(脂肪酰、磷脂)、脂溶性維生素(維生素A、維生素E)、二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)、二十碳四烯酸(eicosatetraenoic acid,ARA)等。而食用油脂能夠提供能量,食醋可以延長沙拉醬的貨架期[5]。獨特的制作工藝以及蛋黃磷脂的乳化特性,使得沙拉醬能夠以穩(wěn)定的半固體形式穩(wěn)定保存6個月以上。但是由于醬體大量油脂的存在以及人們無限制的食用,會造成脂肪的過度攝入,給機體造成過量的脂質堆積進而造成糖脂代謝紊亂,因此對沙拉醬的營養(yǎng)品質及食用特性進行深入研究是非常有必要的[6]。
目前國內外關于沙拉醬的研究主要集中在對沙拉醬乳化體系[7]、脂肪氧化穩(wěn)定性[8]及風味產品開發(fā)等方面,而對于沙拉醬脂類物質成分分析的研究較少,對于沙拉醬品質評價體系的建立則更少。本文以市售香甜味沙拉醬作為研究對象,分析評價其脂肪含量及其脂質組成,采用主成分分析與層次聚類分析建立沙拉醬品質評價模型,以期為不同沙拉醬的脂質品質評價提供參考,并為沙拉醬的新品開發(fā)與工業(yè)生產提供理論依據。
1.1 材料與方法
2020年5月,6種品牌香甜味沙拉醬購于農工商超市(上海臨港新城店),樣品從超市貨架隨機選取4瓶,并編碼(BL、HS、HM、QB、KF、WM),立即送入實驗室4 ℃冰箱儲存。
NaOH(分析純),國藥集團化學試劑有限公司;37種脂肪酸甲酯混合標準品、C19∶0脂肪酸標準品、C19∶0 脂肪酸甲酯標準品,上海源葉生物有限公司;140 g/L的三氟化硼-甲醇溶液,上海安普化學試劑有限公司。
1.2 儀器與設備
FJ200-SH數(shù)顯高速分散均質機,上海標本模型廠;超低溫冰箱,艾本德(上海)國際貿易有限公司;H2050R高速冷凍離心機,長沙湘儀有限公司;RACE GC ULTRA氣相色譜儀,美國Thermo Fisher 公司;HWS-24電熱恒溫水浴鍋,上海恒科學儀器有限公司;旋轉蒸發(fā)儀,德國IKA 集團。
1.3 實驗方法
1.3.1 全脂的測定
稱取沙拉醬1.50 g(精確到0.001 g)參照GB 5009.6—2016方法并稍作修改。
1.3.2 脂肪酸組成分析
稱取沙拉醬2 g按照FOLCH等[9]方法提取總脂。提取的總脂0.1 g(精確到0.001 g)加入5 mL 0.5 mol/L NaOH-CH3OH、100 μL 10 mg/mL 十九烷酸,振搖均勻。100 ℃水浴振搖10 min;加入3 mL 140 g/L的三氟化硼-甲醇溶液,100 ℃水浴振搖5 min;加入2 mL正己烷,100 ℃水浴振搖2 min;迅速加入10 mL飽和NaCl 溶液,充分振蕩,分層澄清后吸取上清液,用0.22 μm 有機相濾膜過濾于進樣瓶,待氣相色譜分析。
氣相色譜條件:色譜柱為Agilent SP-2560 毛細管柱(100 m×0.25 mm×0.2 μm),升溫程序起始70 ℃,以50 ℃/min 升至140 ℃保持1 min,4 ℃/min 升至180 ℃,保持1 min,3 ℃/min 升至225 ℃,保持30 min;進樣口溫度260 ℃;進樣量1 μL,分流比45∶1,柱流量1 mL/min,載氣為氮氣。
定性定量分析:采用37種脂肪酸甲酯混合標準品與樣品對比保留時間進行定性分析,內標法定量分析。
1.3.3 心血管指數(shù)評分
根據相關文獻[10-12],按公式(1)~(3)分別計算高膽固醇血癥指數(shù)(hypercholesterolemic index,HI)、致動脈粥樣化指數(shù)(index of atherogenic,AI)和血栓形成指數(shù)(index of thrombogenic,TI),用于評估沙拉醬脂肪酸對人類心血管疾病發(fā)生的影響。
HI=C4∶0+C6∶0
(1)
(2)
(3)
式中:MUFA為單不飽和脂肪酸 (monounsaturated fatty acids,MUFA);PUFA為多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids)。
1.3.4 主成分的計算
采用Z-Score法對原始數(shù)據進行無量綱化[13],主成分分析提取因子,計算各脂肪酸成分的初始特征值和方差貢獻率。采用因子所對應的方差貢獻率作為權重,最后將因子得分和對應的權重系數(shù)進行加權求和,計算得到各沙拉醬脂質品質的綜合得分。
采用公式(4)對沙拉醬的 37種脂肪酸數(shù)據進行標準化處理,獲得第i個沙拉醬第j種脂肪酸(Xij)的標準化值Z-Score (Xij),其中Xj為全部沙拉醬第j項脂肪酸的平均值,σj為第j項脂肪酸含量的標準差。
(4)
采用公式(5)建立前5個主成分的線性回歸方程Fk,最后通過公式(6)計算第i個沙拉醬脂質品質綜合評價得分Fm。
(5)
(6)
1.4 數(shù)據統(tǒng)計分析
本實驗中數(shù)據采用 SPSS 19.0 軟件進行統(tǒng)計與主成分分析,方差分析采用 ANOVA 分析,數(shù)據進行正態(tài)分布檢驗,符合正態(tài)分布的多重比較采用 Duncan′s 法,差異顯著性為P<0.05。將數(shù)據進行標準化后。采用TBtools 1.05進行層次聚類分析與繪圖。
2.1 沙拉醬脂肪含量
脂肪含量是影響沙拉醬整體口感的重要因素[14]。沙拉醬的脂質含量結果見圖1。QB和HS組沙拉醬脂肪含量均高于60 g/100g,顯著高于BL、HM、KF、WM組(P<0.05),BL組脂肪含量顯著低于另外5組(P<0.05)。實驗結果中沙拉醬的主要成分為油脂,實驗樣品脂質含量存在顯著性差異。通過油脂組成對沙拉醬進行品質評價較為必要。
2.2 沙拉醬脂肪酸組成、含量及營養(yǎng)評價
脂肪酸是胞體的重要組成部分,脂肪酸的不飽和度越高,其所具有的抗氧化和抗衰老能力就越強,保護血管、維持血管通透性的作用越明顯[15-16]。由表1可知,6組沙拉醬中共檢測出37種脂肪酸,包括17種飽和脂肪酸(saturated fatty acids,SFA)、9種MUFA和11種PUFA。從脂肪酸組成上看,HS組PUFA含量高于另外5組(P>0.05),KF組MUFA含量顯著高于其他組(P<0.05);6組沙拉醬中飽和脂肪酸僅占總脂肪酸的8%~14%,說明沙拉醬中不飽和脂質豐富,食用具有一定的保健意義[17]。
表1 沙拉醬中脂質的脂肪酸組成與評分(x±s,n=3) 單位:mg/g
6種沙拉醬中主要脂肪酸為油酸(C18∶1 N9C)和亞油酸甲酯(C18∶2 N6C),這2種脂肪酸為n-6系和n-9系典型代表脂肪酸,亞油酸及亞油酸酯類是一種必需脂肪酸,亞油酸能降低血液膽固醇,預防動脈粥樣硬化;油酸除了供給人體所需的大量熱能外,還能調整人體血漿中高、低密度脂蛋白膽固醇的濃度比例[18-21]。從結果來看沙拉醬中的脂質能夠顯著調節(jié)/改善心腦血管疾病。作為動物源脂肪酸的DHA在QB組和HS組沙拉醬中被檢出,這意味著QB和HS香甜味沙拉醬添加了蛋黃或者動物油脂增加了沙拉醬的特殊營養(yǎng)特性。
如圖2所示,通過比較AI、TI以及HI發(fā)現(xiàn),AI值低于0.1,遠低于家禽肉類(0.50~1.30);TI值低于0.23,也遠低于豬肉(0.96);HI值也遠遠低于大部分植物油類(0.40~0.92),沙拉醬的AI與TI值小于低冠心病發(fā)病率愛斯基摩人飲食(AI=0.39,TI=0.28)。QB組和KF組引起心腦血管疾病風險更低,對血管的傷害作用更小[22]。
2.3 品質綜合評價及模型構建
將6種沙拉醬的37種脂肪酸構成6×37的矩陣,利用 SPSS 19.0 軟件對其進行主成分分析。圖3各主成分特征值碎石圖顯示提取前5個主成分較為合理,能夠代表沙拉醬整體脂質品質信息[23]。
由表2可知,前5個主成分的累計方差貢獻率達到 71.41%,基本解釋37個變量中的大部分信息。第1主成分解釋了總變異信息的30.172%,特征值為11.16,主要綜合了棕櫚酸甲酯(C16∶0)、硬脂酸甲酯(C18∶0)、油酸甲酯(C18∶1 N9C)、γ-亞麻酸甲酯(C18∶3 N6)及α-亞麻酸甲酯(C18∶3 N3)的信息,這些是影響沙拉醬油脂味和滋味的重要因素,前面已經說明油酸甲酯、γ-亞麻酸甲酯及α-亞麻酸甲酯是沙拉醬不飽和脂肪酸的主要成分,對于評估沙拉醬對于人體心血管健康影響有重要影響,因此將其定義為“不飽和因子”。第2主成分包含了原始信息的14.257%,特征值為5.28,其大小主要由己酸甲酯(C6∶0)、十二烷酸甲酯(C12∶0)、榆樹酸甲酯(C22∶0)和木蠟酸甲酯(C22∶0)決定, 這類脂肪酸為飽和脂質,反映了沙拉醬的飽和度, 因此將其定義為“飽和因子”。
利用1.3.4預測模型分別計算出6種沙拉醬品質綜合評價得分(Fm)和各主成分得分(Fk),對各沙拉醬脂質品質進行綜合評價分析(表3)。結合主成分因子得分公式并以各主成分方差貢獻率為權重[24]。
表3 沙拉醬品質評價因子得分與綜合得分Table 3 Quality evaluation factor score and comprehensive score of salad dressing
得到綜合評分公式Fm= 30.17F1+14.26F2+10.20F3+9.43F4+7.35F5,據綜合評價得分函數(shù)可計算出不同沙拉醬的綜合得分及其排序,其中Fm值越大,表明該種沙拉醬的綜合脂質品質越好。針對6種沙拉醬綜合品質排名的順序而言,QB組的綜合品質得分最高,即其綜合品質最佳,其次為HS、KF、HM、WM、BL。其中HM、WM、BL沙拉醬的綜合得分均為負值,其得分在-29.100~-12.781范圍內,排名靠后,表明這 3種沙拉醬品質特性較差,其中BL的綜合品質得分最低,故品質最差。
2.4 沙拉醬脂質脂肪酸的層次聚類分析
聚類分析法可將受試樣本劃分為不同類群進行評價分析,其結果具有綜合性、客觀性和科學性。本試驗利用TBtools 軟件[25-26],對6種沙拉醬的 37 種脂肪酸采用層次聚類分析法進行層次聚類,聚類結果如圖4所示,6種沙拉醬在類距離為11時,分為三類,主要以不飽和態(tài)的C18類脂肪酸、不飽和類脂肪酸和飽和態(tài)脂肪酸3類,通過層次聚類可以看出,QB、HS、KF分為一類,HM、WM為一類,BL為一類,這與上述通過脂質脂肪酸品質綜合評分得到的結果高度一致。
本研究對國內6種香甜味沙拉醬的脂肪含量及其脂肪酸成分進行了鑒定和分析,并利用主成分分析法建立沙拉醬脂質品質評價模型。通過比較發(fā)現(xiàn),不同沙拉醬脂肪含量存在顯著差異。QB和HS組沙拉醬脂肪含量顯著高于BL、HM、KF、WM組;沙拉醬中的脂肪酸多為不飽和脂肪酸,MUFA、PUFA 總含量大于75%,比其他醬類調味品脂質豐富;沙拉醬的致動脈粥樣硬化指數(shù)、血栓形成指數(shù)以及高膽固醇血癥指數(shù)遠低于禽畜肉類及其加工制品,有助于降低血脂、軟化血管、抑制冠心病和血栓的形成,降低心血管疾病發(fā)生的風險。利用主成分分析法得到綜合評價沙拉醬的評分模型Fm=30.17F1+14.26F2+10.20F3+9.43F4+7.35F5,且層次聚類分析的結果與模型結果相似。本研究可為沙拉醬品質評價以及沙拉醬食用指南提供理論支持。