金枪鱼油精制及鱼油挥发性成分分析研究

摘要

鱼油因富含n-3系列多不饱和脂肪酸，对人体具有重要的保健作用，多年来一直是国内外研究的热点之一。金枪鱼油作为深海鱼油中的一种，因其自身红肉鱼类的特点，与其他品种鱼油相比，颜色深，黏度大，精炼中脱胶脱色难等成为国内行业普遍存在的问题;众所周知，鱼油中有效成分含量越高，其保健效果越好，因而关于鱼油富集的研究报道很多，但是目前的鱼油企业绝大多数依赖尿素包合联合多级分子蒸馏的方法制备产品，几十年来没有突破，因此探索更多的富集方法，寻求更多的可能性，对于未来鱼油行业的升级改革十分重要;此外，针对鱼油贮藏期间品质变化的研究多采取测定理化指标以及有效成分来表征，过程繁琐，费时费力，考虑到鱼油腐败过程中产生的“哈喇味”，联想到气味与腐败程度必然存在某种关系，继而采用电子鼻分析气味并测定理化指标，试图寻得两者之间的联系;进一步结合气质联用技术分析具体挥发性物质，有助于进一步了解鱼油贮藏期间氧化变质机理，为脱腥脱臭等研究奠定理论基础。　　针对金枪鱼油精炼难的现状，本文首先对脱胶工艺进行了研究，确定其工艺参数:柠檬酸∶醋酸为1.75∶1(v/v)，脱胶温度为50℃，用量为油重的1.5％，时间为25min，脱胶率为3.90％，脱胶处理后鱼油透明度较好，鱼腥味淡;进一步对脱酸、脱色工艺进行了研究，采用碱炼结合盐水脱酸，活性白土和活性炭结合脱色，具体参数如下:采用1.5倍理论碱量，浓度为20％NaOH，于85℃搅拌20min，5000r/min离心后取上清液加10％浓度为5％的90℃热盐水水洗过滤，然后添加0.5％活性炭和0.5％活性白土（相对于油重计），于105℃下旋蒸25min，趁热真空抽滤得到脱色油。在优化条件下，获得的金枪鱼油呈橙黄色、澄清、鱼腥味淡，酸价0.44mgKOH/g，碘值193.82gl/100g，过氧化值4.52mmol/kg，不皂化物0.32％，理化指标达到SC/T3502-2000精制鱼油一级标准要求。　　其次，采用低温结晶法对金枪鱼油进行富集，以甲醇和乙醇作为低温结晶溶剂进行复配，在单因素基础上，通过Design expert7.0软件Box-Behnken程序优化分析，得到低温结晶法富集鱼油最佳工艺参数:甲醇、无水乙醇复配比9.1∶1(v/v)，结晶温度-34.59℃，结晶时间6.49 h，溶剂∶油样6.72∶1(m/m)。考虑到实际操作，调整最佳工艺参数为:甲醇、无水乙醇复配比9.1∶1(v/v)，结晶温度-34.6℃，结晶时间6.5h，溶剂∶油样6.7∶1(m/m)。在此条件下，重复试验3次，得到富集后(EPA+DHA)含量为89.20％，得率为65.32％，回归模型拟合程度较好，对实际生产具有一定指导意义。　　另外，通过电子鼻分析贮藏过程中金枪鱼粗鱼油和乙酯型鱼油的气味变化，发现通过主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)可以区分不同储藏时间的样品，鱼油储藏过程中挥发性成分主要为氮氧化合物;采用PLS偏最小二乘法(PLS)预测粗鱼油酸价和过氧化值，分别得到线性模拟方程:Y=1.02986X-0.48431，R2=0.9415;Y=0.96907X+0.26401，R2=0.9846，经5次验证得到粗鱼油酸价、过氧化值预测模型平均相对偏差分别为10.60％、12.04％; PLS法预测乙酯型鱼油酸价和过氧化值，得到线性模拟方程:Y=0.99048X+0.0093，R2=0.9755; Y=0.0204X-0.07918，R2=0.9959，3次验证试验表明，乙酯型鱼油酸价、过氧化值预测曲线模型预测误差分别为7.00％、5.48％。表明储藏过程中鱼油的气味变化与其酸价、过氧化值的变化相关，在某种程度上可以利用电子鼻气味的变化来分析其品质的变化。　　最后，采用气相-质谱联用技术对金枪鱼油挥发性物质进行分析，金枪鱼粗鱼油共检测出79种挥发性物质，其中酮类物质7种，醛类物质20种，醇类物质17种，烷烃类物质8种，烯烃类物质7种，酸类物质8种，酯类物质3种，此外还存在一些杂环化合物和含氮化合物等。乙酯型鱼油共检测出59种挥发性物质，其中酮类物质2种，醛类物质15种，醇类物质5种，烷烃类物质2种，烯烃类物质2种，酸类物质2种，酯类物质18种，此外还存在一些杂环类化合物和芳香烃类化合物等。其中2，4-庚二烯醛的含量最高，可作为鱼油产质量优劣的指标。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 鱼油中EPA、DHA的生理活性功能

1．1．1 促进视觉系统的发育，保护视力

1．1．2 增强神经系统，延缓脑衰老

1．1．3 降血脂，预防抗动脉硬化和血栓形成，防治心血管疾病

1．1．4 抗炎作用

1．1．5 改善免疫功能

1．2 鱼油精炼工艺研究进展

1．2．1 脱胶工艺

1．2．2 脱酸工艺

1．2．3 脱色工艺

1．2．4 脱臭工艺

1．3 鱼油多不饱和脂肪酸富集技术研究进展

1．3．1 分子蒸馏法

1．3．2 低温结晶法

1．3．3 尿素包合法

1．3．4 超临界流体萃取法

1．3．5 脂肪酶催化法

1．4 鱼油挥发性气味分析方法

1．4．1 感官分析

1．4．2 理化指标分析

1．4．3 GC-MS分析

1．5 立题背景与研究内容

1．5．1 立题背景与意义

1．5．2 研究内容

1．5．3 创新性

第二章 金枪鱼油精炼技术的研究

2．1 实验材料和方法

2．1．1 材料与仪器

2．1．2 实验方法

2．2 结果和讨论

2．2．1 脱胶工艺优化

2．2．2 脱酸工艺优化

2．2．3 脱色工艺优化

2．2．4 理化指标比较

2．3 本章小结

第三章 低温结晶法富集金枪鱼油EPA／DHA工艺研究

3．1 实验材料和方法

3．1．1 材料与仪器

3．1．2 实验方法

3．2 结果和讨论

3．2．1 脂肪酸组成分析

3．2．2 单因素试验

3．2．2 响应面法优化结果

3．2．3 优化后富集产物分析

3．3 本章小结

第四章 储藏金枪鱼油品质与挥发性气味的研究

4．1 实验材料和方法

4．1．1 材料与仪器

4．1．2 实验方法

4．2 结果和讨论

4．2．1 储藏过程中鱼油理化指标变化

4．2．2 不同储藏时间的鱼油指纹特征分析

4．2．3 主成分分析(PCA)

4．2．4 线性判别分析(LDA)

4．2．5 载荷分析(Loadings)

4．2．6 酸价和过氧化值预测模型的建立

4．2．7 预测模型的验证

4．2．8 鱼油挥发性气味的GC-MS分析

4．3 本章小结

主要结论

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果