精煉脫臭對大豆油品質的影響

陳 焱，李曉龍，2，王翔宇，3，王風艷，3，劉芯羽，尤夢圓

（1.中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司，北京 102209；2.營養(yǎng)健康與食品安全北京市重點實驗室，北京 102209；3.老年營養(yǎng)食品研究北京市工程實驗室，北京 102209）

目前，大豆油在加工過程中普遍存在過度加工的情況。過度加工會產生食品安全風險，造成資源和能源浪費，加劇環(huán)境污染，增加油脂損失[1-2]。過度加工的大豆油雖然色澤淺、酸價低，但是甾醇、維E、多酚等天然的有益營養(yǎng)成分流失嚴重[3]，營養(yǎng)價值大幅度降低[4]。另外，甾醇、維E等微量物質本身具有良好的抗氧化活性[5]，其在油脂中的存在有助于維持食用油的穩(wěn)態(tài)化[6]。大豆油的過度加工尤其體現(xiàn)在過度精煉上[1]，其中脫臭作為精煉工藝的重要環(huán)節(jié)，對微量營養(yǎng)成分的流失影響重大[6]。Desai I D等人[7]對巴西南部大豆油的研究結果表明，脫膠及堿煉對大豆油維E的損失很少（6%），但脫臭損失22%的維E。方冰等人[3，8]的研究也認為脫臭過程會造成大豆油中維E和甾醇不同程度的損失，從而影響大豆油的抗氧化性能。常明等人[9]研究了精煉各個工序對茶籽油主要脂肪伴隨物的影響，發(fā)現(xiàn)脫臭后的茶籽油中維E、甾醇、角鯊烯和多酚的含量均下降。

針對油脂過度精煉的問題，王興國等人[1]、王瑞光等人[4]提出精準適度加工的理念，通過精準加酸、精準脫色、精準脫臭等方式制造“健康食用油”。以大豆油為原料，通過研究脫臭溫度和時間對維E、甾醇、多酚、角鯊烯和谷維素的影響，以期為大豆油精準脫臭的實踐提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

脫色大豆油，中糧東海糧油工業(yè)有限公司提供；α，β，γ，δ-生育酚標準品（≥98%）、沒食子酸標準品（≥98%）、角鯊烯標準品（≥98%），美國Sigma-Aldrich公司提供；福林酚（Folin-Ciocalteu）試劑、氫氧化鉀、甲醇、冰乙酸、正己烷等試劑均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司提供。

P4型紫外可見分光光度計，上海美譜達儀器有限公司產品；1260 Infinity型高效液相色譜儀，美國安捷倫科技有限公司產品；Agilent 7890B型氣相色譜儀，美國安捷倫科技有限公司產品；Rancimat 892型油脂氧化穩(wěn)定性測定儀，瑞士萬通公司產品；F（BS684）型羅維朋比色計，英國羅維朋（Lovibond）公司產品；PL2002型電子天平、AL204-IC型分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產品；Ace-2L型精煉小試裝置（定制），美國ACE公司產品；DHG-9240型電熱恒溫干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 檢測方法

（1）酸價檢測。參考GB 5009.229—2016《食品安全國家標準食品中酸價的測定》執(zhí)行。

（2）色澤檢測。參考GB/T 22460—2008《動植物油脂 羅維朋色澤的測定》執(zhí)行，羅維朋比色槽133.4 mm。

（3）維E測定。參考GB 5009.82—2016《食品安全國家標準食品中維生素A、D、E的測定》執(zhí)行。

（4）甾醇測定。參考GB/T 25223—2010《動植物油脂甾醇組成和甾醇總量的測定氣相色譜法》執(zhí)行。

（5）多酚測定。LS/T 6119—2017《糧油檢驗 植物油中多酚的測定》執(zhí)行。

（6）角鯊烯測定。參考LS/T 6120—2017《糧油檢驗植物油中角鯊烯的測定》執(zhí)行。

（7）谷維素測定。LS/T 6121.1—2017《糧油檢驗植物油中谷維素含量的測定分光光度法》執(zhí)行。

（8）氧化誘導時間。參考GB/T 21121—2007《動植物油脂 氧化穩(wěn)定性的測定》，稱量3.0 g的大豆油樣品于通氣管中，塑料杯中稱量純凈水50 mL，在空氣流量20 L/h，110℃下加速氧化，測定氧化誘導時間。

1.2.2 大豆油脫臭方法

將一定量脫色油加入到定制脫臭裝置中，抽真空，保持整套設備內部真空度＜3 mm Hg，將樣品加熱至脫臭溫度，保持一段時間，脫臭過程中的水蒸氣由儲水管中的水在設備的真空條件汽化形成，通入油樣中翻滾沸騰，并在真空的條件下被帶出，在-40℃冷肼中迅速冷凍[10]。

1.2.3 返酸、返色試驗

（1）返酸試驗。稱取0.5 g蒸餾水于100 mL燒杯中，再加入50 g混合均勻的油樣；攪拌子置于燒杯中，用磁力攪拌器將試樣攪拌2 min，攪拌速度為500 r/min；用不銹鋼鑷子將攪拌子沿燒杯壁緩慢取出，同時在燒杯口處停留10 s；將混合均勻的樣品在105℃溫度下恒溫儲存24 h；將樣品取出冷卻至室溫后，測定試樣的酸價。

（2）返色試驗。在250 mL燒杯中加入200 g油樣，把油樣放入105℃的烘箱中，烘6 h；取出燒杯，立即放入干燥器中，充分冷卻至室溫；利用羅維朋比色計觀測色澤。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

所有樣品和試驗重復3遍，利用Origin 8.0和Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結果與分析

2.1 脫臭溫度和時間對大豆油返酸返色的影響

酸價是油脂中游離脂肪酸含量的指標，反映了脫臭對游離脂肪酸的脫除效果。

脫臭溫度和時間對大豆油返酸的影響見表1。

由表1可知，大豆油經過脫臭處理，酸價明顯下降。隨著脫臭溫度的提高和脫臭時間的延長，大豆油的酸價降低。大豆油在加速貯藏過程中出現(xiàn)一定的返酸。新國家標準GBT 1535—2017《大豆油》實施以后一級大豆油酸價的指標從0.20 mg/g放寬到0.50 mg/g，無論是初始值還是返酸后，大豆油的酸價均符合國家標準。

表1 脫臭溫度和時間對大豆油返酸的影響/mg·g-1

大豆油中存在一些色素物質，可以通過脫色脫除一部分，而其中部分熱敏性的色素可以進一步通過高溫脫臭降解[11-12]，從而使精煉大豆油色澤變淺。

脫臭溫度和時間對大豆油返色的影響見表2。

由表2可知，大豆油經過脫臭處理，色澤R值明顯下降。隨著脫臭溫度的提高和脫臭時間的延長，大豆油的色澤R值降低。由于磷脂、γ-生育酚等因素影響[13]，大豆油在貯藏過程中會存在返色的現(xiàn)象，經過高溫加速試驗，返色ΔR為0.5～1.0。新的國家標準GBT 1535—2017《大豆油》實施以后取消了一級大豆油關于色澤的具體數(shù)值要求。因此，大豆油經過脫臭呈現(xiàn)的色澤完全符合國家標準。

表2 脫臭溫度和時間對大豆油返色的影響

2.2 脫臭溫度和時間對大豆油營養(yǎng)成分的影響

2.2.1維E

大豆油中的維E是一種天然抗氧化劑，具有一定的功能特性[14]。油脂的過度精煉工藝造成維E的大量損失。脫臭過程中的高溫會破壞維E[15]。

脫臭溫度和時間對大豆油中維E的影響見圖1。

圖1 脫臭溫度和時間對大豆油中維E的影響

由圖1可知，隨著脫臭溫度的提高和脫臭時間的延長，大豆油的維E逐漸降低。脫臭溫度越高，脫臭時間越長，維E損失越大。經過120 min的脫臭，220，230，240，250℃條件下維E的損失率分別達到8.74%，26.80%，30.04%，36.36%。

2.2.2 甾醇

植物甾醇具有一定的抗氧化活性，具有抗腫瘤、降膽固醇等生理功能[15]。甾醇是一類具有環(huán)戊烷多氫菲結構的相似物質，甾醇分子在C5～C6存在雙鍵，這些帶有雙鍵的甾醇在高溫條件下很不穩(wěn)定，可能會發(fā)生氧化與降解,生成的產物對機體有一定毒害作用[16]。

脫臭溫度和時間對大豆油中甾醇的影響見圖2。

圖2 脫臭溫度和時間對大豆油中甾醇的影響

由圖2可知，隨著脫臭溫度的提高和脫臭時間的延長，大豆油的甾醇逐漸降低。脫臭溫度越高，脫臭時間越長，甾醇損失越大。經過120 min的脫臭，220，230，240，250℃條件下甾醇的損失率分別達到8.81%，12.01%，16.00%，19.93%。

2.2.3 多酚

植物多酚又稱植物單寧，是一種天然抗氧化物質，可以有效清除身體器官內的過剩自由基，起到延緩身體組織器官衰老的作用，植物油中含有較多的多酚類活性物質[17]。

脫臭溫度和時間對大豆油中多酚的影響見圖3。

圖3 脫臭溫度和時間對大豆油中多酚的影響

由圖3可知，隨著脫臭溫度的提高和脫臭時間的延長，大豆油的甾醇逐漸降低。脫臭溫度越高，脫臭時間越長，多酚損失越大。經過120 min的脫臭，220，230，240，250℃條件下多酚的損失率分別達到84.00%，96.67%，96.01%，96.01%，經過脫臭處理的大豆油幾乎不含有多酚類物質。

2.2.4 角鯊烯

角鯊烯是一種高度不飽和的稀有族烴類化合物，大豆油含有一定量角鯊烯。角鯊烯具有促進新陳代謝的作用，還具有強烈的抗氧化作用，能有效地防止細胞的老化和癌變、抗癌、防癌、提高機體的免疫力[18]。角鯊烯是一種不飽和程度較高的脂質不皂化物，沸點低，在脫臭過程中，大量的角鯊烯可能隨脫臭餾出物一同脫出，導致其含量大幅度降低[15]。

脫臭溫度和時間對大豆油中角鯊烯的影響見圖4。

由圖4可知，隨著脫臭溫度的提高和脫臭時間的延長，大豆油的角鯊烯逐漸降低。脫臭溫度越高，脫臭時間越長，角鯊烯損失越大。經過120 min的脫臭，220，230，240，250℃條件下角鯊烯的損失率分別達到46.60%，62.85%，69.02%，76.32%，在高溫長時脫臭條件下，角鯊烯損失嚴重。

圖4 脫臭溫度和時間對大豆油中角鯊烯的影響

2.3 脫臭溫度和時間對大豆油氧化誘導時間的影響

氧化誘導時間在一定程度上反映了油脂的氧化穩(wěn)定性。

脫臭溫度和時間對大豆油氧化誘導時間的影響見表3。

表3 脫臭溫度和時間對大豆油氧化誘導時間的影響

由表3可知，脫色豆油經過脫臭處理去除了大部分的游離脂肪酸和部分甘油一酯和水分，氧化穩(wěn)定性得到了提高，氧化誘導時間增加。隨著脫臭溫度的提高和脫臭時間的延長，脫臭大豆油氧化誘導時間有下降的趨勢。這可能是因為盡管脫臭是在一個高度真空的狀態(tài)下進行，但是高溫長時脫臭本身就是一種加速油脂氧化的過程[19]。此外，大豆油中的抗氧化活性物質（如維E、甾醇等）隨著脫臭溫度和時間的增加，其損失也越大，造成大豆油抗氧化能力的下降[20]。

3 結論

經過脫臭處理，大豆油中的維E、甾醇等營養(yǎng)成分會出現(xiàn)不同程度的損失，脫臭溫度越高，脫臭時間越長，損失越大。大豆油的氧化穩(wěn)定性也會隨著脫臭溫度和時間增加而下降。但是，由于新的《大豆油》國家標準放寬了大豆油的理化指標要求，大豆油經過短時低溫的脫臭也能滿足標準要求。因此，在生產實踐過程中，適度脫臭既有利于保留大豆油的營養(yǎng)成分、提高大豆油穩(wěn)定性，也能保證大豆油的品質。