大豆油亞麻酸、亞油酸損失及反式脂肪酸形成的研究

劉寶珍，徐振山，王旭紅，李 萍，余明朝

1.中糧集團有限公司 (北京 100020)2.中紡糧油檢測中心 (湛江 524000)

2017-03-27

劉寶珍，1973年出生，高級工程師，從事生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、企業(yè)綜合管理等工作。

大豆油亞麻酸、亞油酸損失及反式脂肪酸形成的研究

劉寶珍1，徐振山1，王旭紅2，李 萍2，余明朝2

1.中糧集團有限公司 (北京 100020)2.中紡糧油檢測中心 (湛江 524000)

從精煉工藝上探尋精煉一級大豆油亞麻酸、亞油酸偏低原因，發(fā)現(xiàn)亞麻酸、亞油酸損失和反式脂肪酸形成的主要影響因素是脫臭工序的脫臭溫度和脫臭時間，同時發(fā)現(xiàn)巴西大豆生產(chǎn)的毛油亞麻酸含量相對較低，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少亞麻酸的精煉損失，在生產(chǎn)時應(yīng)嚴(yán)格控制工藝條件。

大豆油；亞麻酸；亞油酸；反式脂肪酸；精煉

油脂脫臭可以除去油中的低沸點和臭味物質(zhì)，提高油脂的煙點，改善油脂的風(fēng)味，但在脫臭工藝高溫條件下，大豆油中的亞油酸、亞麻酸會發(fā)生異構(gòu)化而有所損失并產(chǎn)生反式脂肪酸[1-2]。為此，就脫臭工藝條件和大豆產(chǎn)地對大豆油中亞麻酸、亞油酸損失以及反式脂肪酸形成的影響進行了研究。

1 材料和方法

1.1主要材料和儀器

1.1.1樣品

取自4家工廠生產(chǎn)的毛油、中和油、脫色油及脫臭油，其中脫臭油還包含了“工廠2”多次改變脫臭工藝參數(shù)后生產(chǎn)的脫臭油(用于脫臭工藝條件對亞麻酸、亞油酸及反式脂肪酸的影響分析)。

1.1.2儀器

GC-2010Plus氣相色譜儀，日本島津。

1.2試劑

脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品：美國NU-CHEK，40組分，純度大于99%；亞油酸甲酯(順式/反式)標(biāo)準(zhǔn)品：美國SUPELCO，10 mg/mL于二氯甲烷；亞麻酸甲酯八種順反異構(gòu)體混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品：美國SUPELCO，10 mg/mL于二氯甲烷。

異辛烷：美國J.T.Baker；甲醇：美國J.T.Baker；氫氧化鉀：廣州化學(xué)試劑廠；一水合硫酸氫鈉：天津市永大化學(xué)試劑有限公司；無水硫酸鈉：廣東光華科技股份有限公司。除異辛烷(色譜純)外，其它均為市售分析純。

1.3檢測方法

脂肪酸組成檢測依據(jù)GB/T 17376—2008及GB/T 17377—2008，反式脂肪酸含量的檢測依據(jù)GB/T 22507—2008。

1.4實驗方法

以4家工廠生產(chǎn)的精煉工段油作為研究對象，跟蹤檢測大豆毛油、中和油、脫色油及脫臭油的亞麻酸、亞油酸及反式脂肪酸含量的變化，研究精煉各工段對亞麻酸、亞油酸損耗及反式脂肪酸形成的影響，確定亞麻酸、亞油酸損耗及反式脂肪酸產(chǎn)生的主要工段。同時搜集各工廠的樣品，檢測并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，研究大豆產(chǎn)地與亞麻酸含量的關(guān)系。4家工廠精煉各工段關(guān)鍵設(shè)備及工藝控制情況如表1。

表1 四家工廠精煉工段關(guān)鍵設(shè)備及工藝參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1精煉各工段油亞麻酸、亞油酸及反式脂肪酸含量變化情況

表2 精煉各工段油亞油酸含量變化

注：*為正常生產(chǎn)時的脫臭油。

表3 精煉各工段油亞麻酸含量變化

注：*為正常生產(chǎn)時的脫臭油。

表4 精煉各工段油反式脂肪酸含量變化

注：*為正常生產(chǎn)時的脫臭油，ND表示未檢出。

由表2、表3、表4可以看出，堿煉、脫色工段亞麻酸和亞油酸含量基本無變化，但經(jīng)過脫臭后，油中的亞麻酸、亞油酸及反式脂肪酸含量均發(fā)生了變化，其中亞麻酸、反式脂肪酸含量變化比較顯著。由此可見，堿煉、脫色工序?qū)営退?、亞麻酸含量以及反式脂肪酸形成的影響不大，而脫臭則是亞麻酸、亞油酸損失及反式脂肪酸形成的主要工段。這是由于脫臭工序的高溫條件使得油脂中的亞麻酸及亞油酸等不飽和脂肪酸的不飽和雙鍵發(fā)生異構(gòu)化，產(chǎn)生反式脂肪酸，從而造成亞麻酸及亞油酸的損失。因此，下文就脫臭工藝條件對一級大豆油亞麻酸、亞油酸含量及反式脂肪酸的形成展開研究及討論。

2.2脫臭工藝條件對亞麻酸、亞油酸及反式脂肪酸的影響

在工廠2現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，就脫臭工段的脫臭溫度及脫臭時間對一級大豆油亞麻酸、亞油酸含量及反式脂肪酸形成的影響進行了研究。

2.2.1脫臭溫度的影響

為探討脫臭溫度對精煉一級豆油亞麻酸、亞油酸含量以及反式脂肪酸形成的影響，控制板式脫臭塔工藝條件：真空度200～220 Pa，脫臭時間120 min，改變脫臭溫度：235 ℃、240 ℃、245 ℃、250 ℃和255 ℃，對一級豆油亞麻酸、亞油酸含量及反式脂肪酸的變化進行研究(圖1)。由圖1可知，在245 ℃以下反式脂肪酸含量小于2.0%，亞麻酸、亞油酸損失以及反式脂肪酸形成的速度相對緩慢，隨著溫度的升高，亞麻酸、亞油酸損失以及反式脂肪酸形成的速度加快，脫臭溫度由250 ℃升至255 ℃后，亞麻酸損失由2.14%升至2.73%，升高了0.59%，亞油酸損失由0.90%升至2.01%，升高了1.11%，反式脂肪酸含量由2.41%升至3.73%，升高了1.32%。

2.2.2脫臭時間的影響

為探討脫臭時間對精煉一級豆油亞麻酸、亞油酸含量以及反式脂肪酸形成的影響，控制板式脫臭塔工藝條件：真空度200～220 Pa，脫臭溫度235 ℃、237 ℃、240 ℃，改變脫臭時間：80 min、100 min、120 min，對一級豆油亞麻酸、亞油酸含量及反式脂肪酸的變化進行研究(圖2～圖4)。由圖2、圖3、圖4可知，在240 ℃，將脫臭時間由80 min增至120 min后，亞麻酸損失由1.16%升高0.17%至1.33%，亞油酸損失由0.34%升高0.22%至0.56%，反式脂肪酸含量由1.07%升高0.30%至1.37%。可以看出：在相同溫度下，改變脫臭時間對亞麻酸、亞油酸損失以及反式脂肪酸含量升高幅度不大。

圖1 脫臭溫度對大豆油亞麻酸、亞油酸及反式脂肪酸含量的影響

圖2 脫臭時間對大豆油亞麻酸損失含量的影響

圖3 脫臭時間對大豆油亞油酸損失含量的影響

圖4 脫臭時間對大豆油反式脂肪酸含量的影響

圖4可以看出，使用板式脫臭塔時，嚴(yán)格控制脫臭工藝條件，也可以控制反式脂肪酸在1%以下的較低水平。

2.3大豆產(chǎn)地與亞麻酸含量的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)，大豆原糧產(chǎn)地不同，其對應(yīng)的大豆油亞麻酸含量有所不同，如表5、圖5所示。

表5 大豆產(chǎn)地與亞麻酸含量的關(guān)系

圖5 大豆產(chǎn)地與亞麻酸含量的關(guān)系

由表5與圖5可知，美西大豆生產(chǎn)的毛油，亞麻酸含量范圍在8.1%～8.5%，平均8.2%，精煉一級大豆油的亞麻酸含量平均為6.7%。美灣大豆生產(chǎn)的毛油，亞麻酸含量范圍在6.7%～8.3%，平均7.6%，精煉一級大豆油的亞麻酸含量平均為6.4%。巴西大豆生產(chǎn)的毛油，亞麻酸含量范圍在5.3%～6.9%，平均6.5%，精煉一級大豆油的亞麻酸含量平均5.3%。由此可見，美西大豆生產(chǎn)的大豆油亞麻酸含量最高，其次是美灣大豆，巴西大豆最低。

3 結(jié)論

脫臭是亞麻酸、亞油酸損失和反式脂肪酸形成的主要工段。研究發(fā)現(xiàn)，脫臭溫度和脫臭時間對大豆油中亞麻酸、亞油酸和反式脂肪酸含量有顯著影響；在相同脫臭時間下，隨著脫臭溫度的升高，亞麻酸、亞油酸損失增加，反式脂肪酸含量也不斷增加，脫臭溫度越高，亞麻酸、亞油酸及反式脂肪酸含量增加越快。在相同脫臭溫度下，隨著脫臭時間的延長，亞麻酸、亞油酸損失和反式脂肪酸含量逐漸增加，但變化趨勢較平緩。美西大豆生產(chǎn)的毛油亞麻酸含量最高，其次是美灣大豆，巴西大豆最低，因此，在加工巴西大豆時應(yīng)注意脫臭工藝的調(diào)整。

[1] 梁愛勇,唐萍華. 降低大豆油精煉過程反式脂肪酸含量研究[J].糧食與油脂,2012(8):20-22.

[2] 劉寶珍,徐振山,李萬振，等. 大豆油精煉過程中反式脂肪酸的調(diào)控實踐[J].糧食與食品工業(yè),2016,23(4):21-22.

Studyonthelossoflinolenicacidandlinoleicacidandtheformationoftransfattyacidsinrefiningsoybeanoil

Liu Baozhen1, Xu Zhenshan1, Wang Xuhong2, Li Ping2, Yu Mingzhao2

1.COFCO Corporation (Beijing 100020)2.Testing Center of Chinatex Grains & Oils (Zhanjiang 524000)

From the refining process to explore the reasons for the low level of linoleic acid and linoleic acid in refined soybean oil, it is found that the main influencing factors of linolenic acid and linoleic acid loss and trans fatty acids formation are deodorization temperature and deodorization time of the deodorization process. At the same time， it is found that the content of linolenic acid in Brazil soybean crude oil is relatively low. To ensure the quality of product and reduce the refining loss of linolenic acid, the process conditions should be strictly controlled in the production.

soybean oil; linolenic acid; linoleic acid; trans fatty acids; refining

TS224.6

A

1672-5026(2017)05-001-04