紫苏调和油的黄金比例模型及生产配方①

麻作军， 胥国斌

(陇东学院，甘肃 庆阳 745000)

1 问题背景

目前，我国大多数人仍然以摄取单一性结构食物油为主，这些单一性植物油所含脂肪酸比例不平衡，特别是ω－6系列脂肪酸的亚油酸摄入过剩，而ω－3系列多不饱和脂肪酸的α－亚麻酸严重缺乏.因为单一性食用植物油中ω－6脂肪酸和油酸普遍较高，而α－亚麻酸含量很低甚至不含(详见表1).国内外最新研究结果表明，α－亚麻酸是维持大脑和神经功能所必需的因子，有抗血栓和降血脂、预防癌变和抑制肿瘤细胞转移、延年益寿等作用[1].由于ω－3系列脂肪酸的严重缺乏会造成人体处于亚健康或者不健康状态，会导致多种疾病的发病率上升.但是ω－3系列脂肪酸多源于寒带鱼，鉴于我国寒带鱼资源贫乏与人们食用油单一的状况，应积极开发利用ω－3系列脂肪酸的植物油脂资源.紫苏属植物在我国分布广泛，种子油中α－亚麻酸含量高达60%以上[2].这是迄今为止发现α－亚麻酸含量最高的植物，就连人们推崇备至的寒带深海鱼油也难匹敌，因为深海鱼油在我国属于缺乏资源，无法满足十几亿人口对α－亚麻酸的正常摄入[3].因此将紫苏油作为黄金比例调和油中增加α－亚麻酸的特种成分，研究满足中国营养学会提出的脂肪酸配置比标准、适合人体代谢需求配比合理的新型调和油，具有非常重要的意义[4].

调和油又称高合油，它是根据使用需要，将两种以上经精炼的油脂(香味油除外)按比例调配制成的食用油，是适应现代人对健康饮食需求而形成的一种时尚食用油.1994年世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)建议发展中国家食用油中三种脂肪酸最佳比例SFA:MUFA:PUFA=1:1:1.中国营养学会提出人体从食物中摄取各种脂肪酸的参考比例，饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸=1:1:1，ω－6多不饱和脂肪酸:ω－3多不饱和脂肪酸 =(4 ～6):1[5].

就国内食用调和油的研发和生产情况来看，主要是“金龙鱼”系列产品.2005年海南油脂工业有限公司——玉米胚芽油、亚麻油等8种植物油配制成两个比例调和油，并获国家发明技术专利.但其市场上调和油实际上未能达到上述比例，现结合我国居民饮食状况和紫苏油资源丰富的特点，按照黄金比例，建立以紫苏油为主体的调和油数学模型，探求最佳的配方.

2 紫苏油调和油的黄金比例模型

2.1 原料油及脂肪酸的组成[6]

常见植物油的主要脂肪酸含量参见表1.

2.2 配制要求

①饱和脂肪酸%:单不饱和脂肪酸%:(ω－6+ω－3)%=1:1:1;②ω－6:ω－3=4:1;③饱和脂肪酸%+单不饱和脂肪酸%+(ω－6+ω－3)%=100%;④ω－6%+ω－3%=33.3%.

2.3 模型建立

以紫苏油、花生油、杏仁油、棕榈油为原料油，根据调和油的黄金比例配制要求，设葵花油体积为x1个单位;紫苏油体积为x2个单位;杏仁油体积x3个单位;棕榈油体积为x4个单位.aij表示第i种油的第j种脂肪酸的含量(i=1，2，3，4)，A=(aij)为含量矩阵.根据配置要求有:

于是得到线性齐次方程BX=0

表1 常见植物油的主要脂肪酸含量%

2.4 模型求解

非奇异矩阵，D是上三角矩阵.根据计算，有

由于误差原因可以认为－0.0073286≈0，所以DX=0会有近似非零解，下得出一个基础解:

X=(0.63975，0.350794，1.32028，1)T

x1:x2:x3:x4=0.63975:0.350794:1.32028:1.

按照上述体积比例调和后，4种脂肪酸比例为110.005:109.998:87.9268:21.6874.饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸=1.0035678799475516:1.0035014306649583:1，接近黄金比例.由于计算过程中－0.0073286≈0，所以误差在0.8%以下.

3 和黄金比例调和油的生产流程及开发利用

3.1 单一性精炼成品油生产工艺

为了全面提高黄金比例调和油的营养品质，最大限度的保护油品中的各种营养成分及功能因子不受高温压榨破坏，不因溶剂浸出而污染，生产过程主要采用脱壳，低温压榨工艺，基本流程如下:(1)原料处理及压榨工艺，油籽原料→风选→水洗净化→净化原料→籽仁→毛油.(2)毛油精炼工艺，毛油→过滤→碱炼→水洗→脱色→脱臭→单一性精炼成品油

3.2 黄金比例调和油配制工艺

按照黄金比例加入以上八种国家一级精炼食用油→调香→加入天然抗氧化剂→检测质量→装瓶成品黄金比例调和油.

3.3 调和油原料油生产标准

为保证黄金比例调和油品质纯正、比例精确恰当，在原料油生产中必须达到精炼油标准，即精炼紫苏油、亚麻油、菜籽油、豆油和葵花油85%以上达到国家一级精炼标准.花生油、芝麻油等配合油分别达到国家一级精炼食品标准.

3.4 综合开发利用

为实现原料的科学开发、综合利用、清洁生产、无废弃加工和利益最大化的现代加工理念，对所有加工副产品，榨油后的饼粕实现综合开发，首先对其蛋白质部分可进行分离纯化，进一步深加工为蛋白粉和蛋白饮料.皮壳可为饲料或做食用菌生产原料，食用菌生产的废料制作肥料.所有加工产品无一废料.其次，实行清洁生产、按照有机食品或绿色食品标准化生产.其三，制定严格的产品质量校准，全方位监控，以达到清洁生产之目标.其四，效益最大化，将所有副产品都转化为产品，从而实现利益最大化.

4 成本分析

根据上面数学模型、配方以及各种植物油的市场价格(详见表2)，可以估计各种档次的黄金比例调和油的价格.根据本文配方配制黄金比例调和油，毛成本在47.5～59.5元/千克.应对不同的消费群体，建立适合各个阶层消费群体的黄金比例调和油.为了打开市场，增加效益，成品油的价格是很重要的一个因素.为此，我们可以设计以调和油成本最低为目标的优化模型，计算配方、研发开发工艺等.

表2 常见植物油脂市场价格(元/千克)

[1]刘月秀.紫苏属植物的研究与利用[J].中国野生植物资源，1998，4.

[2]张卫明，刘月秀.紫苏油的化学成分研究[J].中国野生植物资源，1998，4.

[3]刘月秀，张卫明等.紫苏属植物生物学特性及栽培技术[J]中国野生植物资源，1997，4.

[4]余三文.多饱和脂肪酸的研究综述[J].中国油脂，1998，25(6).

[5]中国营养学会.中国居民膳食营养素参考摄入量[M].北京:中国轻工业出版社，2000.

[6]王勇，刘海军.调和油生产与调和油模型建立[J]，中国油脂，1999，24(3).

[7]吴艳霞.杂谈调和油[J].陕西粮油科技，1990，2:2－6.

[8]刘德虎，利用转基因植物生产药用蛋白[J].生物技术通报，1999，4:1－5.