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辅酶Q10食用油的开发应用

发布日期:2018-07-30 中国油脂网

 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)05-0009-05


Development of edible oils fortified with coenzyme Q10

QIN Tiancang1,YU Xinhua2 , GE Ning2 , WU Shichang2

(1.Henan Investment Group Co., Ltd.,Zhengzhou 450008, China; 2.Henan Province Oils & Fats

Company, Henan National Oils & Fats Reserve Depot, Zhengzhou 450047,China)


Abstract:The stability,absorption effect in human body, edible safety ,recommendation quantity of edible oils fortified with coenzyme Q10 (CoQ10) were described. In addition, the relation between CoQ10 and the edible oils as well as the synergistic antioxidative effect of CoQ10 and vitamin E in the edible oils were summarized. The production process of oils fortified with CoQ10was introduced, and the influences of adding CoQ10 on the color, acid value and peroxide value of the oil were researched,and the impacts of Chinese traditional method of frying and cooking on the quality indexes of the edible oils fortified with CoQ10 were verified by experiment. Finally, the appropriate crowd and application prospect of edible oils fortified with CoQ10were discussed.

Key words:coenzyme Q10; edible oil; nutrition; development 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,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pH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”,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CoQ10 200 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30 mg[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《以CoQ10为原料生产的保健食品申报与审评规定(征求意见稿)》中,要求CoQ10食用推荐量不得超过50 mg/d。相关文献报道,运动员每天食用60 mg,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、091 kg牛肉、1.13 kg花生可分别提供约30 mg CoQ10[17]。植物油中,CoQ10在大豆油中含量92 mg/kg;菜籽油为73 mg/kg[16]。300 g大豆油和400 g菜籽油提供的CoQ10分别是27.6 mg和29.2 mg,但300 g大豆油或400 g菜籽油为人体6~8 d的食用量,而人体每天则需要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48.0~52.0 ℃,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45~55 ℃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180 ℃左右, 时间3 min,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

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表2 煎炸次数对CoQ10食用油酸值和过氧化值的影响

 

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表3 清炒对CoQ10食用油色泽、酸值和过氧化值的影响

 

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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500 mg/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”和“充分溶解”,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”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25 mg,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在食油中含量500 mg/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CoQ10 50 mg),零售价300元左右;软胶囊50粒∕瓶(每粒含CoQ10 30 mg),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。

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