駝峰油精煉及其抗氧化性的研究

李 彤，李全允，劉麗君，肖宇辰，明 亮，吉日木圖,2

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 乳品生物技術(shù)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，呼和浩特 010018； 2.內(nèi)蒙古駱駝保護(hù)學(xué)會，呼和浩特 010018)

駱駝在動物學(xué)分類上屬于脊索動物門(Phylum Chordata)、脊椎動物亞門(Vertebrata)、哺乳綱(Mammalia)、偶蹄目(Artiodactyla)、駱駝科(Camelidae)。駱駝科動物包括兩個(gè)種，分別為單峰駝(Dromedary)和雙峰駝[1](Bactrian camel)。從生活習(xí)性上看，駱駝屬于食草類的反芻動物[2]，主要生活在植物稀少、空氣干燥的沙漠地區(qū)[3]。經(jīng)解剖學(xué)研究證實(shí)，駝峰中儲存的脂肪是其抵抗酷暑嚴(yán)寒、風(fēng)沙暴曬、饑餓缺水等極惡劣環(huán)境的重要能量來源之一[4]。

通常，動物脂肪分為兩種，即蓄積脂肪和組織脂肪，駝峰中的脂肪屬于蓄積脂肪，位于駱駝背部凸起的背闊肌組織下的皮下脂肪，約占駱駝總胴體的30%，是脂肪占比最大的部分[5]。駝峰脂肪中含有豐富的營養(yǎng)成分與功能因子，脂肪酸種類較多，膽固醇含量低，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，然而關(guān)于駝峰脂肪精煉相關(guān)的研究報(bào)道卻寥寥無幾，使得駝峰脂肪的研究應(yīng)用受限[3-6]。因此，本研究對駝峰脂肪進(jìn)行精煉，并采用烘箱儲存加速油脂氧化法[7](Schaal試驗(yàn)法)，對駝峰原油和精煉駝峰油的氧化穩(wěn)定性進(jìn)行探討，為駝峰油及其副產(chǎn)品的加工利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

駝峰脂肪，內(nèi)蒙古駱駝研究院；95%乙醇，氫氧化鈉，一水合檸檬酸鈉，三氯甲烷，冰乙酸，碘化鉀，鄰苯二甲酸氫鉀，硫代硫酸鈉，淀粉，茶多酚、迷迭香、D-異抗壞血酸鈉，北京索來寶科技有限公司。

電熱鼓風(fēng)干燥箱，電子天平，高速離心機(jī)，恒溫水浴鍋，循環(huán)水式多用真空泵，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 駝峰原油制備及精煉工藝

對駝峰脂肪進(jìn)行加工處理，具體工藝流程為：駝峰脂肪→濕法熬油→脫膠→脫酸→脫色→水蒸氣脫臭→精煉駝峰油。其中脫膠、脫酸分別采用酸法脫膠[8-9]和堿煉脫酸[10]方法，脫色采用復(fù)合脫色劑進(jìn)行脫色，脫臭采用水蒸氣蒸餾脫臭法[11]除去駝峰油中的膻味。具體精煉工藝如下：

(1)濕法熬油。稱取500 g駝峰脂肪于熬油鍋內(nèi)，加入原料質(zhì)量30%的蒸餾水，120℃熬制40 min，等油溫降到80℃時(shí)過濾得到駝峰原油，蒸發(fā)去除油中水分，重復(fù)試驗(yàn)5次，計(jì)算平均得率。

(2)脫膠。稱取80 g駝峰原油于燒杯中，加入油質(zhì)量0.3%的50%檸檬酸溶液，80℃水浴中攪拌30 min，離心分離上層油樣，即得脫膠駝峰油。

(3)脫酸。將脫膠駝峰油置于水浴鍋加熱至50℃，加入一定量的NaOH(超堿量0.2%、NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%)攪拌25 min后離心、水洗，即得脫酸駝峰油。

(4)脫色。將脫酸駝峰油倒于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，加入4%復(fù)合脫色劑[12](活性白土與活性炭質(zhì)量比為10∶1)，于90℃、真空度0.08 MPa的條件下脫色25 min，過濾、離心得到脫色駝峰油。

(5)脫臭。將脫色駝峰油放入自制脫臭裝置中，開啟循環(huán)真空泵抽真空，將油預(yù)熱至100℃以上，通入水蒸氣，于真空度0.08 MPa、160℃下脫臭150 min，冷卻至室溫后得到精煉駝峰油。

1.2.2 駝峰油理化性質(zhì)分析

氣味鑒定，參照GB/T 5525—2008；酸價(jià)的測定，參照GB/T 5530—2005；過氧化值的測定，參照GB 5009.227—2016；碘值的測定，參照GB/T 5532—2008；皂化值的測定，參照GB/T 5534—2008。

1.2.3 駝峰油氧化穩(wěn)定性研究

采用Schaal試驗(yàn)法研究駝峰油氧化穩(wěn)定性。稱取駝峰原油、精煉駝峰油各30 g于燒杯中，在精煉駝峰油中分別添加駝峰油質(zhì)量0.02%的茶多酚(TP)、迷迭香(RosA)、和D-異抗壞血酸鈉(D-SE)(抗氧化劑先加少量無水乙醇溶解，再加入駝峰油中混勻)，置于(60±1)℃的數(shù)顯恒溫干燥箱，每隔12 h攪拌一次，交換位置，每隔1 d取樣測定駝峰油的過氧化值，并做空白試驗(yàn)(CK)，比較得到抗氧化性較好的抗氧化劑。同時(shí)研究不同添加量(0.01%、0.02%、0.03%、0.04%)的優(yōu)先抗氧化劑對駝峰油的抗氧化效果。

1.2.4 精煉駝峰油貨架期的預(yù)測

稱取精煉駝峰油30 g于燒杯中，根據(jù)1.2.3獲得的抗氧化劑最佳添加量加入精煉駝峰油中，設(shè)置空白對照組，然后將兩份樣品敞口置于(60±1)℃的數(shù)顯恒溫干燥箱中，每隔1 d取樣測定過氧化值。根據(jù)樣品過氧化值達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過氧化值限值預(yù)測精煉駝峰油貨架期。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用GraphPad 6.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。所有理化性質(zhì)分析、氧化穩(wěn)定性研究均重復(fù)3次，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。用單因素分析法進(jìn)行差異性分析，使用 Turkey 檢驗(yàn)進(jìn)行組間檢驗(yàn)、校正，以α=0.05作為檢驗(yàn)水準(zhǔn)，p<0.05 認(rèn)為差異具有顯著性意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 濕法熬油

500 g駝峰脂肪在120℃下熬制40 min，駝峰油平均得率為83.54%。

2.2 駝峰油的理化性質(zhì)

表1列出了濕法熬油得到的駝峰原油和精煉油的理化性質(zhì)測定結(jié)果。

表1 駝峰原油和精煉油的理化性質(zhì)

注：同行不同字母表示差異顯著，p<0.05。

由表1可以看出，精煉前后駝峰油的皂化值無顯著差異。駝峰原油和精煉油的皂化值(KOH)分別為(202.37±1.37)mg/g和(204.07±2.04)mg/g，說明精煉前后駝峰油脂肪酸相對分子質(zhì)量變化不大。

與駝峰原油相比，精煉駝峰油的過氧化值顯著減小(p<0.05)。此結(jié)果與劉欣[13]對于辣味雞油中雞油精煉研究的結(jié)果相似。駝峰原油的過氧化值為(2.45±0.10)meq/kg，精煉駝峰油過氧化值為(0.51±0.03)meq/kg，說明經(jīng)過精煉工藝駝峰油中氧化酸敗的物質(zhì)已基本去除。

精煉前后駝峰油的碘值無顯著差異，這與李莉[14]的羊脂精煉的結(jié)果相似。但與De Oliveira等[15]對于金槍魚油精煉前后碘值的研究結(jié)果不同，金槍魚油精煉后的碘值顯著增加，主要是因?yàn)樵诮饦岕~油精煉中，精煉油相對于原油的不飽和脂肪酸含量增加。

精煉駝峰油酸價(jià)(KOH)顯著降低(p<0.05)，由(1.27±0.14)mg/g降為(0.083±0.006)mg/g，降低了93.46%，說明堿煉中和效果良好。此結(jié)果與李莉[14]的羊脂精煉脫酸結(jié)果相似(酸價(jià)降低92.74%)。

駝峰原油精煉油得率為64.76%，精煉后的駝峰油呈現(xiàn)淺黃色且膻味較輕，其過氧化值、酸價(jià)均達(dá)到食用動物油脂國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 駝峰油的氧化穩(wěn)定性

2.3.1 駝峰原油與精煉駝峰油氧化穩(wěn)定性的比較(見圖1)

圖1 駝峰原油與精煉駝峰油氧化穩(wěn)定性的比較

由圖1可以看出，隨著時(shí)間的延長，精煉駝峰油的過氧化值較駝峰原油上升速度較快，說明精煉駝峰油的氧化穩(wěn)定性低于駝峰原油。其原因是在精煉過程中，駝峰原油中具有抗氧化作用的物質(zhì)被除去所造成的。通常，油脂本身含有一定的抗氧化劑，稱為內(nèi)源性抗氧化劑[16]。駝峰原油中含有一定量的磷脂，磷脂與金屬離子的絡(luò)合能力使磷脂具有一定的抗氧化效果。精煉駝峰油較不穩(wěn)定，因此需要添加抗氧化劑以延緩駝峰油的氧化。

2.3.2 抗氧化劑種類的影響

不同抗氧化劑對精煉駝峰油氧化穩(wěn)定性的影響見圖2。

圖2 不同抗氧化劑對精煉駝峰油氧化穩(wěn)定性的影響

由圖2 可以看出，3種抗氧化劑茶多酚、迷迭香和D-異抗壞血酸鈉都能有效地增強(qiáng)駝峰油的抗氧化能力。3種抗氧化劑抗氧化能力依次為茶多酚、迷迭香、D-異抗壞血酸鈉，其中迷迭香與茶多酚的抗氧化效果相差不大，D-異抗壞血酸鈉的抗氧化效果相對較差。添加了茶多酚和迷迭香的駝峰油，其過氧化值在貯藏7 d時(shí)，依然很低，分別為0.678、1.248 meq/kg。綜合考慮，選用茶多酚為精煉駝峰油的抗氧化劑。

2.3.3 抗氧化劑添加量的影響(見圖3)

由圖3可知，隨著茶多酚添加量的增大，駝峰油的過氧化值增加較為緩慢，當(dāng)添加量在0.02%以上時(shí)，駝峰油過氧化值變化趨勢較平緩。此時(shí)，再增加茶多酚添加量，對駝峰油的過氧化值影響較小。因此，選取茶多酚添加量為0.02%。

圖3 不同添加量的茶多酚對精煉駝峰油氧化穩(wěn)定性的影響

2.3.4 駝峰油貨架期預(yù)測(見表2)

由表2可知，根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食用動物油脂》中規(guī)定的過氧化值小于等于0.2 g/100 g(≤15.76 meq/kg)比較，無抗氧化劑的精煉駝峰油在60℃下貯藏7 d，其過氧化值達(dá)到7.865 meq/kg，在8 d時(shí)達(dá)到24.798 meq/kg，超過了食用動物油脂標(biāo)準(zhǔn)。而添加抗氧化劑后的精煉駝峰油貯藏時(shí)間得到延長，在8 d時(shí)過氧化值為0.712 meq/kg。根據(jù)Cheng等[17]的研究結(jié)果，Schaal試驗(yàn)中1 d相當(dāng)于20℃下貯藏16 d，可以估計(jì)無抗氧化劑的精煉駝峰油在20℃下的貯藏時(shí)間約為112 d。添加茶多酚的精煉駝峰油在60℃下貯藏35 d時(shí)過氧化值依然很低，為1.974 meq/kg，因此可以估計(jì)添加茶多酚后的精煉駝峰油在20℃下貨架期至少為560 d。

表2 駝峰油貨架期預(yù)測

3 結(jié) 論

駝峰原油色澤較深，膻味較重，精煉后可獲得淺黃色、透明的精煉駝峰油，過氧化值和酸價(jià)都顯著降低，但碘值、皂化值無顯著變化，精煉后駝峰油各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到食用動物油脂國家標(biāo)準(zhǔn)，因此精煉過程可顯著提高油脂的品質(zhì)。

另外，抗氧化試驗(yàn)結(jié)果表明，精煉駝峰油易發(fā)生氧化酸敗，貨架期較短。可通過添加適量抗氧化劑提高精煉駝峰油的氧化穩(wěn)定性，從而延長駝峰油的貨架期。烘箱加熱加速氧化法研究表明，20℃ 儲存條件下，添加 0.02%茶多酚可使精煉駝峰油的貨架期由約112 d至少延長至560 d。