辅酶-Q-10-食用油的开发应用.pdf

10 SUN C,GUNASEKARAN S,RICHARDSM P.Effects ofxanthan gum on physicoche m ical properties ofwhey pro-tein isolate stabilized oil-in-water e mulsions J.FoodHydrocolloids,2007,21(4/5/6):555-564.11 YE A,HEMAR Y,SI NGH H.Enhance ment of coales-cence by xanthan addition to oil-in-water e mulsionsfor med with extensively hydrolysed whey proteins J.FoodHydrocolloids,2004,18(5):737-746.收稿日期:2009-09-01;修回日期:2010-01-12作者简介:秦天苍(1969),男,工程师,硕士研究生,主要从事生物 技 术与 保健 食 品方 面 的研 发 和生 产 管理 工 作(E-mail)hnzzyxh 。通讯作者:于新华油脂加工辅酶 Q10食用油的开发应用秦天苍1,于新华2,葛 宁2,武世昌2(1.河南投资集团有限公司,郑州 450008;2.河南省油脂公司,河南国家油脂储备库,郑州 450047)摘要:从辅酶 Q10(CoQ10)食用油的稳定性,人体吸收利用效果,食用安全性及其推荐量,CoQ10与食用油的协作关系,以及与油中伴随物维生素 E产生的协同抗氧化作用等方面进行综述。论述了开发 CoQ10食用油的重要意义,介绍了 CoQ10食用油的制作工艺,并就 CoQ10添加前后对食用油色泽、酸值和过氧化值影响以及传统的煎炸、清炒方式对 CoQ10食用油质量指标影响进行实验验证;最后分析展望了辅酶 Q10食用油的适宜人群及其应用前景。关键词:辅酶 Q10;食用油;营养;开发应用中图分类号:TS225.6 文献标志码:A 文章编号:1003-7969(2010)05-0009-05Development of edible oils fortified with coenzyme Q10QIN T iancang1,YU X i nhua2,GE Ning2,WU Shichang2(1.H enan Investment Group Co.,Ltd.,Zhengzhou 450008,China;2.Henan Province Oils&FatsCompany,H enanNational Oils&Fats Reserve Depo,t Zhengzhou 450047,China)Abstract:The stability,absorption effect in human body,edible safety,recomm endation quantity of ed-ible oils fortified w ith coenzym eQ10(CoQ10)were described.In addition,the relation between CoQ10andthe edible oils aswell as the synergistic antioxidative effect ofCoQ10and vitam in E in the edible oilsweresummarized.The production process of oils fortified w ith CoQ10was introduced,and the influences ofadding CoQ10on the color,acid value and peroxide value of the oil were researched,and the i mpacts ofChinese traditionalmethod of frying and cooking on the quality indexes of the edible oils fortified w ithCoQ10were verified by experi m en.t F inally,the appropriate crowd and application prospect of edible oilsfortified w ith CoQ10were discussed.Key words:coenzyme Q10;edible oi;l nutrition;develop m ent and application 辅酶 Q10(CoQ10)又称泛醌-10,为一种脂溶性醌类化合物,是重要的生化药物,具有多种药理作用,已被中国、日本等收入国家药典。随着临床医学和流行病学研究的不断深入,CoQ10已被证实具有抗肿瘤和提高人体免疫力,抗氧化和清除自由基,缓解疲劳和提高运动能力,防老抗衰以及保护心血管等多种保健功效。20世纪 90年代中期,国外市场就开始出现添加 CoQ10成分的保健食品。美国 FDA在2003年发出批文,正式将 CoQ10作为食品添加剂应用于食品生产。日本厚生省在 2004年批准将 CoQ10作为食品添加剂正式用于饮料、糖果、糕点等食品。在西方国家 CoQ10还被广泛用于生产低脂(减肥)食品,如将 CoQ10直接添加于乳酪、酸奶和牛奶等大宗乳制品中,以此增加产品抗肥胖作用。在我国,92010年 第 35卷 第 5期 中 国 油 脂CoQ10的应用主要停留在医药领域,在食品中应用刚刚起步,国家食品药品监督管理局于 2006年批准CoQ10用于保健食品,并对其质量、配方、保健功能、食用推荐量进行了规定 1。针对 CoQ10起效慢,发挥作用要有一个过程的特点,结合国外将 CoQ10作为营养素和食品添加剂的做法,根据国情,把 CoQ10与日常饮食的食用油有机结合,开发成 CoQ10食用油,长期食用意义重大。1 CoQ10食用油开发意义1.1 CoQ10食用油的稳定性 由于自身结构决定了 CoQ10在不同环境中稳定性存在差异。CoQ10在酸性及中性环境下较稳定,随着 p H 的升高降解加快 2,3,在碱性条件下很不稳定 3。CoQ10对光敏感,光线照射时发生光解作用。日本研究人员将 CoQ10粉末溶于维生素 E(VE)/植物油混合物中,由此提高了 CoQ10耐光性与储存稳定性,最终延长了产品货架寿命 4。食用油良好的环境以及丰富的油中伴随物(如 VE)有利于保证CoQ10的稳定性。另一方面,CoQ10的稳定性还表现在高温烹调中。CoQ10本身在高温加热条件下无热解现象发生,其分子结构和自身质量无变化 5,6。这也决定了 CoQ10食用油在高温烹调中能够保持自身的生物活性。1.2 CoQ10食用油的人体吸收利用效果 CoQ10是一种脂溶性抗氧化剂,在水中不溶解,由此限制了其在保健食品中的应用。目前,西方各国普遍采用 CoQ10粉末+VE/植物油+乳化剂工艺,使得 CoQ10与水溶性成分一起加工形成分散的/混悬液0,来生产口服液或饮料等 4。CoQ10被乳化后在食品中的热力学稳定性会有改善,但其人体利用效果尚需进一步提高。CoQ10食用油是将一定量的CoQ10添加到油脂中,形成均一的、稳定的混合物,人体吸收利用率更高。有研究表明,CoQ10应与含脂肪的膳食一起食用,其人体吸收率可显著提高 7,8,甚至可与大豆油或其他植物油结合,增加其吸收效果 9。因此,CoQ10食用油在人体吸收利用效果上优于 CoQ10其他形式的口服液、饮料等。1.3 CoQ10与油脂的协作关系 CoQ10在食用油中有较好的溶解性。食用油是CoQ10的最好载体,CoQ10与食用油的有机结合,大大增加了其在油脂中的均一稳定性。有文献报道,醌类(含 CoQ10)与酚类抗氧化剂一同使用时,会提高其抗氧化效率 10。CoQ10与含酚羟基的 VE能产生较高的抗氧化协同效应。CoQ10是通过还原 VE在消除自由基时产生的生育酚酰基自由基,节约和再生VE而起抗氧化作用的 11,而且 CoQ10与 VE的协同抗氧化作用,可延缓衰老 12。由于各种食用油中普遍含有一定量的 VE,这表明了 CoQ10与食用油结合的另一重要含义。此外,也可以将酚类抗氧化剂中的脂溶性茶多酚与 CoQ10一同添加到食用油中 13,增加协同抗氧化效果。1.4 CoQ10食用油的使用安全性及其食用推荐量 CoQ10经急性毒性试验、亚急性毒性试验和慢性毒性试验,受试动物血液、尿检和形态均无异常改变 14。就 CoQ10与人体关系讲,它不是异体物质,而是人体细胞自身产生的具有多种生理作用的活性物质。CoQ10的显著特点是无毒、无致畸作用和无明显的毒副作用,临床应用十分安全。每天服用 CoQ10200 mg 6 12个月或每天 100 mg持续服用 6年,未见报道有明显副作用 15。CoQ10对成人每天维 持健康的需要 量为 30mg 7,9,治疗各种疾病需要相当高的剂量。在国家药品食品监督管理局 2006年 9月 25日关于 5以CoQ10为原料生产的保健食品申报与审评规定(征求意见稿)6中,要求 CoQ10食用推荐量不得超过 50mg/d。相关文献报道,运动员每天食用 60mg,可显著改善运动员的体能 7。个别蔬菜、一些肉类、鸡蛋、牛奶等食物中含微量 CoQ10 16,人体每天从食物中能够摄入 3 5 mg,加之 CoQ10食用油中的食用量,基本能满足人体需要。对中年人,每天食油量按 50 g 计,食用油中CoQ10含量为 500 mg/kg为宜;对老年人,每天食油量按 30 g计,食用油中 CoQ10含量为 800 mg/kg为宜;对运动员,每天食油量按 70 g 计,食用油中CoQ10含量为 800 mg/kg为宜;对其他群体以此类推。1.5 CoQ10食用油是人体补充 CoQ10的最佳选择 人体 CoQ10主要存在于心、肝、肾和肾上腺中,血液中正常含量为 0.75 1.0 mg/L,成人体内的总含量为 0.5 1.5 g,病人体内的数值常较低 15。人体 CoQ10的补充主要从动物脏器(心脏、肝脏、肾脏)、牛肉、大豆油、沙丁鱼、鲭鱼和花生等 CoQ10含量相对较高食物中获取。摄入 0.45 kg沙丁鱼、0191 kg牛肉、1.13 kg 花生可分别提供约 30 mgCoQ10 17。植物油中,Co Q10在大豆油中含量 92mg/kg;菜籽油为 73mg/kg 16。300 g大豆油和 400 g菜籽油提供的 CoQ10分别是 27.6mg和 29.2mg,但 300 g大豆油或 400 g菜籽油为人体 6 8 d的食用量,而10CHINA OILS AND FATS 2010Vol 135 No 15人体每天则需要 30 mg CoQ10。因此,仅靠从普通的饮食中得到充足的 CoQ10显然是不经济的,也是不现实的。补充 CoQ10的另一渠道是通过食用 CoQ10胶囊等保健食品或通过一日三餐从 CoQ10食用油中方便摄取。比较而言,CoQ10食用油更经济、便捷、安全、有效,能充分满足人体健康需要。2 CoQ10食用油的制备 个别食用油中含有 CoQ10,本文 CoQ10食用油的制备只涉及 CoQ10和食用油两种组分的工艺,以与其在食用油中的自然状态相适应。2.1 食用油的状态 室温条件下,食用油有固体和液体之分,固体油脂有少数植物油如棕榈油、椰子油等;动物油如猪油、牛油等。固体油脂只有加热熔化成为液体油后,方可进入 CoQ10食用油的制备程序。2.2 CoQ10的保存和操作 CoQ10为黄色或淡橙黄色结晶体粉末,其熔点为48.0 52.0e,受光照易分解,但对温度和湿度较稳定。所以 CoQ10需避光密封保存,在操作过程中防止光线直射。2.3 CoQ10食用油的制备 首先在暗处环境下称取预先计算好的一定量的CoQ10,放入盛有至少 1 kg 处于液态的油脂中,升温,温度控制在 45 55e 之间,充分搅拌使之混合均匀 13;之后,将含有 CoQ10的油脂小样导入生产线上的调和罐中,搅拌直到 CoQ10完全均匀溶解在油脂中;最后冷却、灌装成小包装食用油。2.4 CoQ10食用油质量指标验证 以一级大豆油和一级花生油为基质油,CoQ10在食用油中添加量为 500 mg/kg。以加入前食用油为对照样,验证 CoQ10加入后对油脂质量指标的影响;以传统烹调方法验证食物加工方式对 CoQ10食用油质量指标的影响。其中,煎炸用温控、定时电煎炸锅,试物为薯条,温度 180e 左右,时间 3 m in,次数3次。每煎炸 1次后,捞出薯条,取样,作为相应次数煎炸油样;清炒同日常炒菜,用青椒做菜,不加盐和酱油等调料,以免影响实验油样,将炒好的青椒捞出,取油样用于实验。添加 CoQ10前后,食用油的色泽、酸值和过氧化值变化情况见表 1,煎炸次数对CoQ10食用油酸值和过氧化值的影响见表 2,清炒对CoQ10食用油色泽、酸值和过氧化值的影响见表 3。表 1 添加 CoQ10前后食用油色泽、酸值和过氧化值的变化情况 食用油添加 CoQ10未添加 Co Q10色 泽(罗维朋比色)酸值(KOH)/(mg/g)过氧化值/(mmol/kg)色 泽(罗维朋比色)酸值(KOH)/(mg/g)过氧化值/(mmol/kg)大豆油黄 20红 1.2(133.4mm槽)0.080.98黄 20红 1.0(133.4mm槽)0.080.98 花生油黄 9红 1.1(25.4mm槽)0.573.31黄 9红 1.0(25.4mm槽)0.573.33表 2 煎炸次数对 CoQ10食用油酸值和过氧化值的影响 CoQ10食用油第 1次第 2次第 3次酸值(KOH)/(mg/g)过氧化值/(mmol/kg)酸值(KOH)/(mg/g)过氧化值/(mmol/kg)酸值(KOH)/(mg/g)过氧化值/(mmol/kg)CoQ10大豆油0.111.600.112.030.122.66 CoQ10花生油0.563.770.573.950.564.99表 3 清炒对 CoQ10食用油色泽、酸值和过氧化值的影响 CoQ10食用油清炒后油样对照样色 泽(罗维朋比色)酸值(KOH)/(mg/g)过氧化值/(mmol/kg)色 泽(罗维朋比色)酸值(KOH)/(mg/g)过氧化值/(mmol/kg)CoQ10大豆油黄 20红 2.3(133.4 mm槽)0.132.12黄 20红 1.2(133.4 mm槽)0.080.98 CoQ10花生油黄 10红 1.2(25.4 mm槽)0.593.81黄 9红 1.1(25.4mm槽)0.573.31112010年 第 35卷 第 5期 中 国 油 脂2.5 几点说明 第一,本工艺中 CoQ10的来源可以是化学合成法生产,也可以是生物提取法或微生物发酵法生产的天然 CoQ10,具体根据实际需求取向加以选择。第二,CoQ10食用油并不特别指定哪种或哪类油脂,但该原料油或调和油应符合相应食用油国家标准。第三,工艺中用到的溶解 CoQ10的油脂小样与生产中调和罐中的油脂品种组成一致。第四,关于食用油中 CoQ10的添加量问题,根据目前已有的研究结果,以人体每天 CoQ10需要量和每天食油量计,食用油中 CoQ10的含量应不少于 500mg/kg为宜。第五,CoQ10食用油的加工过程中较难掌握的是/避光操作 0和/充分溶解 0,在实际生产中需加注意。第六,CoQ10食用油与其他食用油在口味、烹调及食品加工特性方面均无区别。3 CoQ10食用油的应用3.1 中老年人 流行病学的研究一致表明,人体内 CoQ10含量在 20岁时达到高峰期,此后开始呈下降趋势,而心脏中 CoQ10含量减少特别明显。因此,中老年人易缺乏 CoQ10。这类群体随着年龄的增长,体内 CoQ10的合成能力逐渐下降引起 CoQ10的缺乏,易出现各种病症,影响健康。通过补充 CoQ10,可在抗衰防老方面起到很好的保健作用。CoQ10能改善体内微循环,增加心输出量,防氧化抗衰老。特别是,老年人心肌 CoQ10较年轻人大为降低,更是急需要补充的群体。3.2 工作性质不同的人群 如运动员,因其体能消耗过大,体内 CoQ10急剧减少,需要补充,以改善肌肉营养状况,消除疲劳,保持体力和精力,提高运动技能;再如生活节奏快、工作紧张繁忙的上班族,因无暇顾及饮食调节,往往过于单一和草率,造成体内营养失衡,导致体内 CoQ10的含量减少。这类群体应该注重日常生活中 CoQ10的及时补充,以增强机体免疫力,保持旺盛的精力和健康的体魄。3.3 处于不同健康状况的人群 CoQ10是人体健康状态的指示剂。来自国外的研究显示,当人体 CoQ10下降到 25%时,许多疾病就会妄行,特别是心脑血管疾病,与免疫功能有关的疾病以及癌症更易产生;而当 CoQ10下降超过 75%时,生命将会终止 18,补充 CoQ10有益于抵御各种不同的疾病 8。据有关资料统计,我国目前处于亚健康状态的人群已占 75%,病人占 20%,真正健康的人仅占 5%。对于疾病和亚健康状态的人群,根据体内 CoQ10缺乏程度,适时补充,对于治疗、预防某些疾病和人体保健尤为重要。3.4 身体正常的健康人群 由于 CoQ10在人体内的合成过程较复杂,至少需要 7种维生素(VB2、VB3、VB6、VB12、VC、叶酸和泛酸)和若干种微量元素参与才能完成的 17步生物合成反应。因易受各种因素的影响,在日常生活中人们普遍存在营养摄入不尽合理的情况,而不合理的营养摄入又间接地妨碍了 CoQ10的生物合成。因此,通常人们所说的体内 CoQ10的所谓正常含量水平,实际上并未达到最佳标准,从这个角度讲,正常人日常生活也需要补充一定量的外源性 CoQ10,以保证体内 CoQ10达到正常生理水平 8。4 CoQ10食用油市场前景4.1 CoQ10食用油市场定位 CoQ10食用油主要适宜中、老年人及运动员,此外还有病患者、亚健康人群等。首先对中年人而言,由于体内 CoQ10锐减,可利用其促进能量转化作用,补充 CoQ10以加快体内热量转化,防止/发福 0并提高精力和活力。其次从老年人市场看,目前我国 60岁以上的人口已达 1.3亿,超过总人口的 10%。根据第五次人口普查结果,到 2015年我国 60岁以上的人口将超过 2亿,约占总人口的 14%;到 2025年我国 60岁以上的人口将达到 2.8亿,占总人口的18.4%。因此,老年群体中存在一个巨大的消费市场。再者,运动员这一群体也是 CoQ10食用油的直接需求者和消费者。目前,CoQ10在运动医学和抗疲劳作用方面已得到广泛研究和应用。CoQ10食用油走进运动营养食品领域将对运动员缓解疲劳,增加体能,提高技能大有益处。CoQ10是人体内自由基清除剂,在延缓或降低人体因氧化受到的危害,增进健康方面更具重要意义,可用于常人保健。4.2 CoQ10食用油价格优势 近年来,CoQ10的市场价格几经震荡之后,逐渐趋于平稳。CoQ10的中国现货价格为 300 400美元/kg;日本价格为 400 500美元/kg。目前国内发酵法生产的纯度在 99%以上的 CoQ10市场价为2 000 2 300元/kg,按二者平均价 2 150元计,中年人日食油 50 g,油中 CoQ10500 mg/kg 时,摄取的CoQ10为 25mg,CoQ10的成本是 0.06元;同样得到老年人日食用成本也为 0.06元;运动员为 0.12元。对企业而言,CoQ10的添加所增加的成本要低于 CoQ10食用油所增加的附加值。CoQ10在食油中含12CHINA OILS AND FATS 2010Vol 135 No 15量 500mg/kg时,增加的价格 1.075元;800 mg/kg时,CoQ10增加的价格 1.72元;对消费者而言,每天补充 CoQ10的花费不足 0.2元,这是维持健康都能接受的价位。现在国内市场上,CoQ10硬胶囊 60粒瓶(每粒含 CoQ1050 mg),零售价 300元左右;软胶囊 50粒瓶(每粒含 CoQ1030mg),为 400元左右。与这些保健食品相比,达到同样的食用目的,选用CoQ10油的费用要低得多,更适宜大众化消费。参考文献:1 国家食品药品监督管理局.以辅酶 Q10为原料生产的保健食品申报与审评规定(征求意见稿)S.2006-09-25.2 胡昌良,李瑶卿,夏冬,等.辅酶 Q10注射液稳定性的研究 J.中国药学杂志,1990,25(8):466-468.3 周迪,王燕峰,叶双明,等.冷水溶性辅酶 Q10微粒的制备及其稳定性研究 J.中国食品添加剂,2007(10):91-93.4 马菊,石宁.食品中应用辅酶 Q10的研究进展 J.食品科技,2009,34(2):18-21.5 白逢彦,梁慧燕,贾建华.酵母菌辅酶 Q10提取方法的改进及在假丝酵母属分类学研究中的应用 J.菌物系统,2000,19(2):217-222.6 牛瑞红,郝二军,周勇.辅酶 Q10波谱学特征和结构确证 J.化学工程师,2008,154(7):21-23.7 陆琚,林洁,卢家红.辅酶 Q10在肌肉疾病中的应用 J.上海医药,2008,29(12):554-556.8 张鸿,吴玉荷.类维生素物质)辅酶 Q10的研究进展 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0规划的重大意义、基本思路和工作重点,明确了规划编制工作的方式方法和具体步骤,统一了思想、提高了认识、加强了沟通、理清了思路。根据会议要求,国家粮食局将组织编制全国粮食行业/十二五0总体规划和四个配套的专项规划。四个配套专项规划是粮食市场体系建设、粮食流通基础设施建设、粮食加工业发展、粮食科技发展等。各省级(包括计划单列市)粮食行政管理部门和有关中央企业将编制本地区、本单位总体规划,同时根据本地区、本单位实际编制相应的专项规划。据悉,参与5粮油加工业/十二五0发展规划 6重大问题研究的单位有:中国粮食行业协会,国家粮油信息中心,郑州粮食批发市场,国家粮食局标准质量中心,国家发改委宏观经济研究院,中华粮网以及从事粮油生产开发的大专院校、科研设计机构和产粮大省、大型粮油加工企业等。5粮油加工业/十二五0发展规划6将对保障供应、综合利用、节能减排、产业升级、技术创新、食品安全、园区建设等方面进行重点研究和规划。杨 帆 供稿132010年 第 35卷 第 5期 中 国 油 脂