溫度對調(diào)和油品質(zhì)的影響

李　丹，李　楊，梁　婧，張超然，馬文君，齊寶坤，江連洲，2，*，隋曉楠，曹　亮（.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱50030；2.國家大豆工程技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱50030）

溫度對調(diào)和油品質(zhì)的影響

李丹1，李楊1，梁婧1，張超然1，馬文君1，齊寶坤1，江連洲1，2，*，隋曉楠1，曹亮1
（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030；2.國家大豆工程技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱150030）

以水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油、市售調(diào)和油為研究對象，探討在100、150、200、250、300℃條件下加熱1h，各調(diào)和油理化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明：隨著加熱溫度的升高，3種調(diào)和油的色澤加深，酸價(jià)、p-茴香胺值明顯增加，過氧化值均先上升后下降，三種調(diào)和油的飽和脂肪酸含量增加，不飽和脂肪酸含量降低，但在加熱溫度低于200℃時(shí)，水酶法調(diào)和油的脂肪酸比例仍能接近中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的均衡比例0.27∶1∶1。

水酶法調(diào)和油，加熱，品質(zhì)

目前，調(diào)和油已成為廣大消費(fèi)者生活必需食用油，而且還將成為預(yù)防心腦血管疾病的首選食療油。中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)在居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量的報(bào)告中指出，在除去日常從動(dòng)物脂肪中攝取的脂肪酸后，0.27∶1∶1（飽和脂肪酸∶單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸）為最佳脂肪酸比例［1-2］。經(jīng)研究，以大豆、火麻子、紫蘇籽、菜籽、月見草籽為原料，通過水酶法制取的調(diào)和油不但能滿足0.27∶1∶1的脂肪酸要求，且安全性好，無溶劑殘留，能耗低［3］。

油脂加工以及利用油脂烹調(diào)食物都會(huì)對油脂進(jìn)行加熱，油脂經(jīng)過不同程度的加熱會(huì)發(fā)生水解、聚合、熱氧化以及裂變反應(yīng)，產(chǎn)生的聚合物、過氧化物、丙二醛等攝入過度則存在健康安全風(fēng)險(xiǎn)［4-6］。國內(nèi)外已有較多關(guān)于加熱對油脂理化性質(zhì)影響的報(bào)道，例如市售橄欖油和向日葵油在150℃和225℃加熱2d后，其粘度快速增加，而它們的不飽和程度則明顯降低［7］。用Rancimat系統(tǒng)加速實(shí)驗(yàn)研究加熱對兩種棗油品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)油脂在達(dá)到氧化誘導(dǎo)時(shí)間后粘度和吸光度均顯著增加［8］。目前，水酶法調(diào)和油的研究僅集中于對油脂的提取工藝的探討，而對提取出的油脂熱穩(wěn)定性研究則仍處于空白階段。

本文以水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油以及市售調(diào)和油為研究對象，探討了在加熱100、150、200、250、300℃條件下，調(diào)和油的酸價(jià)、過氧化值、p-茴香胺值、色澤以及脂肪酸含量的變化情況。對水酶法調(diào)和油進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，為指導(dǎo)此類營養(yǎng)油的科學(xué)食用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

脫皮膨化大豆石家莊飛亞科技發(fā)展有限公司；脫皮紫蘇籽江蘇新泰苗木場；脫皮Canola菜籽安徽合肥豐樂種業(yè)經(jīng)作公司；脫皮火麻籽廣西巴馬；脫皮月見草籽江蘇沐陽；市售調(diào)和油嘉里糧油有限公司；Alcalase（2.4AU/g）丹麥諾維信（中國）有限公司。

HH-4丹瑞數(shù)顯恒溫水浴鍋金壇市雙捷實(shí)驗(yàn)儀器廠；FA2004電子天平上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C型酸度計(jì)上海雷磁儀器廠；LDZ5-2臺(tái)式低速離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器廠；BGZ-246電熱鼓風(fēng)干燥箱上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SC-3614低速離心機(jī)安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；BCD-215cm美的冰箱合肥美的榮事達(dá)電冰箱有限公司；Agillent 6890-5973氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀安捷倫科技有限公司；R205旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器鄭州長城科工貿(mào)有限公司；1600PC紫外-可見分光光度計(jì)上海美譜達(dá)儀器有限公司；WSL-2羅維朋比色計(jì)浙江托普儀器有限公司；JY92-‖N超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)北京泰亞賽福科技發(fā)展有限責(zé)任公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)工藝流程圖混合油料→粉碎→過篩→加水調(diào)節(jié)料液比→超聲波處理→調(diào)節(jié)pH→酶解反應(yīng)→離心分離→萃取→調(diào)和油

1.2.2超聲預(yù)處理物料分別粉碎后，五種物料按照大豆2.3%、菜籽31.5%、紫蘇籽11.8%、火麻子33.3%、月見草籽21.2%混合，總物料重100g，物料與水1∶6混合，置于超聲波儀中。超聲溫度55℃，超聲時(shí)間50min，超聲功率500W。

1.2.3水酶法步驟大豆、菜籽、紫蘇籽、火麻子、月見草籽混合物料經(jīng)超聲處理后轉(zhuǎn)移至水浴鍋中并用攪拌器攪拌。水解過程采用堿性蛋白酶Alcalase。水酶法參數(shù)為：pH9、料液比1∶6、酶的添加量1.85%、酶解溫度55℃、酶解時(shí)間4h。將混合物置于50mL離心管內(nèi)，8000r/min離心30min。離心后將游離油、乳狀液和水解液倒入分液漏斗中，將分離得到的游離油和乳狀液冷凍過夜，融化、離心（10000r/min、4℃、20min），分離得到游離油，將收集的游離油放置在棕色玻璃瓶中，放于冰箱冷凍，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)［1］。

1.2.4溶劑浸提步驟稱取1.2.2步驟取得的25g混合油料放入250mL索氏抽提器中，用300mL石油醚加熱回流6h。抽提結(jié)束后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收溶劑，將所得調(diào)和油放置在棕色玻璃瓶中，放于冰箱冷凍，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.2.5加熱實(shí)驗(yàn)步驟采用智能恒溫磁力攪拌器對調(diào)和油樣品進(jìn)行加熱，70mL的油樣（水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油、市售調(diào)和油）加入到100mL的圓底燒瓶中，加熱時(shí)間為1h，加熱溫度為100、150、200、250、300℃，加熱后冷卻40min至室溫，然后裝入70mL棕色玻璃瓶中，封口膜封口，置于冰箱冷凍層中，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.2.6品質(zhì)指標(biāo)測定

1.2.6.1酸價(jià)（AV）測定參考AOCS Cd 3d-63法［9］。用KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定調(diào)和油油樣，直至溶液顏色變成微紅色并保持30s，計(jì)算公式如下：

式中：A：滴定所需標(biāo)準(zhǔn)堿液體積，mL；B：空白實(shí)驗(yàn)滴定所需堿液體積，mL；N：堿當(dāng)量濃度；W：樣品質(zhì)量，g。

1.2.6.2過氧化值（POV）的測定準(zhǔn)確稱取樣品0.3g，溶于9.9mL氯仿∶甲醇（7∶3，v/v）中，加入50.0μL氯化亞鐵溶液和50.0μL 10mmol/L的二甲酚橙。混合溶液室溫靜置5min后，在5℃，1000g下離心5min，取上清液，用紫外可見分光光度計(jì)測定560nm下吸光度。利用三氯化鐵溶液作標(biāo)準(zhǔn)曲線，過氧化值表示毫克當(dāng)量［10］，計(jì)算公式如下：

式中：As：樣品的吸光度；Ab：空白的吸光度；Mi：三氯化鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的倒數(shù)；W：樣品的質(zhì)量；55.84：鐵的原子量（g/mol）。

1.2.6.3p-茴香胺值（p-A.V.）測定參考AOCS 2011 Cd 18-90方法［11］。準(zhǔn)確稱取2g油樣，置于25mL容量瓶中，用異辛烷溶解并稀釋到刻度，并用異辛烷溶劑作空白。用移液管吸取異辛烷和油的混合溶液5mL于試管中，加入5mL異辛烷溶劑于另一試管，向兩支試管中加入1mL甲氧基苯胺試劑，振搖后靜置10min，分別測定上述溶液在350nm處吸光度Ab和As。按下式計(jì)算p-茴香胺值：

式中：As：加入甲氧基苯胺試劑后油脂樣品的吸光度；Ab：未加入甲氧基苯胺試劑的油脂樣品的吸光度；m：油脂樣品的質(zhì)量，g。

1.2.6.4脂肪酸分析采用氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行分析，脂肪酸甲酯化過程如下：皂化用0.5mol/L KOH，甲基化用40%三氯化硼甲醇進(jìn)行，用HP-88毛細(xì)管柱（100mm× 90.25mm）連接到6890/5973安捷倫GS/MS上。具體操作條件如下：載氣為氦氣，載氣壓力100kPa，注射溫度為250℃，分流比為1∶30，電離壓力為70eV，掃描范圍：50～550amu。程序升溫條件：初始溫度80℃，保持5min后以10℃/min的速度升溫至150℃，保持2min，以5℃/min的速度升溫至230℃，保持10min。總時(shí)間為40min。對每個(gè)油樣進(jìn)行測定時(shí)采用外標(biāo)法，每個(gè)樣品測定三次［1］。

1.2.6.5色澤測定參考GB/T 22460-2008動(dòng)植物油脂羅維朋色澤的測定。

1.2.7數(shù)據(jù)處理所有的實(shí)驗(yàn)至少進(jìn)行3次，利用SPSS Statistics 18.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用Duncan’s檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1未加熱調(diào)和油主要理化特性比較

從表1數(shù)據(jù)可以看出，水酶法調(diào)和油酸值、過氧化值、p-茴香胺值最低，其原因可能是水酶法的作用條件溫和，溫度較低，減少了抗氧化物質(zhì)損失，降低了油脂氧化程度，另一個(gè)原因是在水酶法提取油脂過程中，油滴被包裹在O/W乳化體系中，氧必須通過油水界面才能接近油脂，從而使氧化速率減慢［12］，同時(shí)酶解過程中會(huì)產(chǎn)生許多具有抗氧化活性的物質(zhì)，為減緩氧化速率提供有利條件［13］。水酶法調(diào)和油的黃值要遠(yuǎn)高于其他兩種油脂，這與其含有豐富的胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)有關(guān)［14］，說明水酶法調(diào)和油不但能夠滿足0.27∶1∶1的膳食營養(yǎng)比例而且品質(zhì)較好，而溶劑浸提調(diào)和油與市售調(diào)和油的脂肪酸比例也都接近0.27∶1∶1，因此，以三種脂肪酸比例接近的不同調(diào)和油為基礎(chǔ)，對比分析其加熱后品質(zhì)變化。

表1　未加熱調(diào)和油理化性質(zhì)Table 1　Main properties of the blending oils before heating

2.2加熱對調(diào)和油酸價(jià)的影響

油脂酸價(jià)代表油脂發(fā)生水解反應(yīng)過程中產(chǎn)生的游離脂肪酸的含量，與油脂品質(zhì)好壞密切相關(guān)。由圖1可知，不同調(diào)和油的酸值都隨著加熱溫度的升高而增加，其原因可能是油脂中的脂肪酸特別是不飽和脂肪酸在加熱條件下會(huì)發(fā)生氧化裂解，產(chǎn)生的小分子化合物繼續(xù)氧化產(chǎn)生了有機(jī)酸使酸值升高［15］。并且溫度越高，酸值增加的越迅速，這表明脂肪酸在高溫條件下氧化酸敗速度會(huì)加快。

圖1　不同加熱溫度對調(diào)和油酸價(jià)的影響Fig.1　Effect of different heating temperature on the acid value of blending oils

在加熱過程中，水酶法調(diào)和油的酸值始終低于其他兩種調(diào)和油，除了與其酶解過程中的中和步驟密切相關(guān)外，其良好的脂肪酸比例（0.27∶1.03∶0.96）也使其保持了較低的酸值，這與前人的研究結(jié)果一致［16］。直至加熱到300℃，酸值變化從大到小的順序?yàn)槿軇┙嵴{(diào)和油、市售調(diào)和油、水酶法調(diào)和油。

2.3加熱對調(diào)和油過氧化值的影響

由圖2可知，三種調(diào)和油隨著加熱溫度的升高，其過氧化值均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，這是由于油脂在氧化初級(jí)階段形成了氫過氧化物，但氫過氧化物穩(wěn)定性差，易繼續(xù)分解形成次級(jí)氧化產(chǎn)物［16］。市售調(diào)和油，在加熱250℃后，過氧化值從4.58meq/kg顯著降低到3.76meq/kg，而溶劑浸提調(diào)和油，在加熱150℃后，過氧化值降低，對于水酶法調(diào)和油則在加熱200℃后，其過氧化值降低。這說明，相對于市售調(diào)和油，水酶法調(diào)和油與溶劑浸提調(diào)和油的氧化穩(wěn)定性稍差，這與其不飽和脂肪酸含量較高以及精煉程度有關(guān)［17］，但水酶法調(diào)和油的氧化穩(wěn)定性仍優(yōu)于溶劑浸提調(diào)和油，這可能是由于蛋白在酶解過程中會(huì)產(chǎn)生一些具有抗氧化活性的肽，延緩了水酶法調(diào)和油的氧化進(jìn)程［12］。

圖2　不同加熱時(shí)間對調(diào)和油過氧化值的影響Fig.2　Effect of different heating temperature on the peroxide value of blending oils

2.4加熱對調(diào)和油p-茴香胺值的影響

由于初級(jí)氧化產(chǎn)物極不穩(wěn)定，易分解成次級(jí)氧化產(chǎn)物，因此常用過氧化值與p-茴香胺值共同評(píng)定油脂的氧化裂變程度［18］。由圖3可見，隨著加熱溫度的升高，水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油的p-茴香胺值在100～200℃迅速增加，而市售調(diào)和油p-茴香胺值在250～300℃迅速增加，這說明隨著加熱溫度的升高，氫過氧化物發(fā)生降解，產(chǎn)生了次級(jí)氧化產(chǎn)物（醇、醛、酮、酸以及環(huán)狀化合物等）［19］。由于水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油的不飽和脂肪酸含量很高，因此次級(jí)氧化產(chǎn)物在溫度較低條件下便開始迅速增加，其氧化穩(wěn)定性較市售調(diào)和油稍差，在烹飪過程中應(yīng)保持較低加熱溫度，有利于其營養(yǎng)功能性的保持。

圖3　不同加熱溫度對調(diào)和油p-茴香胺值的影響Fig.3　Effect of different heating temperature on the p-anisidine value of blending oils

表2　在不同加熱溫度下調(diào)和油的色澤Table 2　Color of blending oils during different heating temperature

表3　調(diào)和油在加熱過程中的飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸的變化情況Table 3　Changes in saturated，monounsaturated and polyunsaturated fatty acids of blending oils during different heating temperature

2.5加熱對調(diào)和油色澤的影響

油脂色澤是評(píng)價(jià)油脂敗壞最直觀的指標(biāo)。由表2可知，隨著加熱溫度的增加，油脂色澤明顯加深，這是由于油脂中的游離脂肪酸和甘油三酸酯發(fā)生氧化降解，生成穩(wěn)定的羰基化合物，從而增加可見光吸收［20-21］，導(dǎo)致色澤加深。

在整個(gè)加熱過程中，溶劑浸提調(diào)和油的色澤始終深于水酶法調(diào)和油，這與調(diào)和油的提取工藝有關(guān)［22-23］，而水酶法調(diào)和油、市售調(diào)和油在加熱至200℃以上時(shí)，其色澤變化程度明顯增大，顏色呈深褐色，說明水酶法調(diào)和油、市售調(diào)和油在加熱過程中，溫度最好保持在200℃以下。

2.6加熱對調(diào)和油脂肪酸的影響

研究表明，脂肪酸分子在高溫作用后會(huì)出現(xiàn)斷鏈，發(fā)生氧化、聚合等化學(xué)反應(yīng)，影響油脂品質(zhì)［4］。表3可知，隨著加熱溫度的升高，三種調(diào)和油的單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸含量均下降，飽和脂肪酸含量增加，其原因可能是油脂在高溫條件下“不飽和”的氫鍵加氫成為“飽和”，而且油脂中的不飽和脂肪酸以及一些抗氧化物質(zhì)被氧化，會(huì)變成飽和脂肪酸［24-26］。

對于水酶法調(diào)和油，加熱100～300℃后，其飽和脂肪酸含量從13.74%增加到24.05%，多不飽和脂肪酸含量從40.74%降低到38.54%，而溶劑浸提調(diào)和油以及市售調(diào)和油的飽和脂肪酸含量分別從14.12%、17.91%增加到26.76%、24.01%。其中，溶劑浸提調(diào)和油飽和脂肪酸含量增加的最多，多不飽和脂肪酸含量損失的最大。由此表明，溶劑浸提調(diào)和油的氧化穩(wěn)定性最差，水酶法調(diào)和油的氧化穩(wěn)定性次之，市售調(diào)和油氧化穩(wěn)定性最好，這與過氧化值的結(jié)果一致。

表4　調(diào)和油加熱過程中的SFA∶MUFA∶PUFA的比例變化情況Table 4　Changes in saturated，monounsaturated and polyunsaturated fatty acids rate of blending oils during different heating temperature

由表4可知，在加熱溫度低于200℃時(shí)，水酶法調(diào)和油以及溶劑浸提調(diào)和油的脂肪酸比例仍能接近中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的均衡比例0.27∶1∶1。且表3表明，在三種調(diào)和油加熱至200℃時(shí)，其脂肪酸變化開始加劇，研究發(fā)現(xiàn)，多不飽和脂肪酸斷裂形成的一些醛類物質(zhì)，如己醛、壬醛等，它們都是油脂呈現(xiàn)刺鼻味、哈敗味的原因［27-28］。因此，保持較低加熱溫度，能有效防止調(diào)和油裂變，保持其營養(yǎng)功能特性。

3　結(jié)論

3.1加熱溫度越高，三種調(diào)和油色澤越深，酸價(jià)升高，水酶法調(diào)和油酸價(jià)始終保持最低，表明其有可觀的貨架期。

3.2市售調(diào)和油、水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油過氧化值分別在250、200、150℃后明顯降低；p-茴香胺值的增加速率分別在250、150、150℃達(dá)到最高。說明水酶法調(diào)和油加熱穩(wěn)定性優(yōu)于溶劑浸提調(diào)和油但仍與市售調(diào)和油的氧化穩(wěn)定性存在一定差距。

3.3隨著加熱溫度的升高，三種調(diào)和油的單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸含量均下降，飽和脂肪酸含量增加，較高的加熱溫度致使調(diào)和油的品質(zhì)降低，營養(yǎng)價(jià)值下降。因此控制調(diào)和油的加熱溫度（200℃以下）是保持其品質(zhì)特性的有效方式。

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Effect of heating temperature on quality of blending oil

LI Dan1，LI Yang1，LIANG Jing1，ZHANG Chao-ran1，MA Wen-jun1，QI Bao-kun1，JIANG Lian-zhou1，2，*，SUI Xiao-nan1，CAO Liang1
（1.College of Food Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China；2.National Research Centre of Soybean Engineering and Technology，Harbin 150030，China）

The effect of heating temperature on quality of EAEP blending oil，compared with different blending oil（commercial oil，solvent extracted blending oil）had been studied in this paper，the oils were heated for 1h at 100，150，200，250，300℃.Oil quality was evaluated by measuring physical and chemical value.The results reflected that color，acid value and p-anisidine value were increased and peroxide value revealed an initial increase followed by a decrease for three kinds of blending oils after heating，the amount of polyunsaturated fatty acids decreased，but saturated fatty acid content increased，the EAEP blending oil could also maintain a relative ideal ratio about（0.27∶1∶1）after heating at below 200℃.

EAEP blending oil；heating；quality

TS225.1

A

1002-0306（2015）02-0090-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.010

2014－05－23

李丹（1989-），女，碩士研究生，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白工程。

江連洲（1960-），男，博士研究生，教授，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白工程。

國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）。