不同方式提取調(diào)和油的熱穩(wěn)定性研究

李 丹，李 楊，梁 靜，張超然，馬文君，江連洲，2，*，隋曉楠，宋蕭蕭，孫培玲

（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）

不同方式提取調(diào)和油的熱穩(wěn)定性研究

李 丹1，李 楊1，梁 靜1，張超然1，馬文君1，江連洲1，2，*，隋曉楠1，宋蕭蕭1，孫培玲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）

為研究不同方式提取調(diào)和油的烹飪穩(wěn)定性，分別測定水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油在150、200℃溫度條件下加熱不同時間的理化性質(zhì)。結(jié)果表明：加熱前后，水酶法調(diào)和油的色澤較淺，且其酸價、過氧化值、p-茴香胺值始終低于溶劑法調(diào)和油，水酶法調(diào)和油的氧化穩(wěn)定性優(yōu)于溶劑法調(diào)和油。隨著加熱溫度的升高，加熱時間的延長，兩種調(diào)和油的裂變程度均增加，酸價及p-茴香胺值升高，色澤加深，過氧化值出現(xiàn)先上升后下降的波動趨勢，單不飽和脂肪酸（C18∶1）、多不飽和脂肪酸（C18∶2）呈下降趨勢，飽和脂肪酸（C16∶0）含量升高，但在加熱1h前，各項指標(biāo)變化不大。關(guān)鍵詞：調(diào)和油，提取方法，氧化穩(wěn)定性

油脂是為人類健康提供保障的重要營養(yǎng)素之一，因此油脂品質(zhì)的好壞與人類健康密切相關(guān)。油脂加工以及利用油脂烹調(diào)食物過程中常采用高溫方式加熱，油脂經(jīng)過不同程度的加熱對其品質(zhì)特性會產(chǎn)生很大影響，在加熱過程中會發(fā)生聚合反應(yīng)、氧化反應(yīng)、水解反應(yīng)等[1]，不僅影響脂肪酸組成成分還會生成酮、醛等降解氧化 產(chǎn) 物 和反 式 脂 肪 酸[2]，不 但 使 油脂營養(yǎng)價值下降，而且其品質(zhì)劣變將導(dǎo)致機(jī)體衰老，引發(fā)腫瘤、心血管病等各種疾病?，F(xiàn)今，許多研究人員已對油脂加熱在油脂理化性質(zhì)影響方面做了相應(yīng)研 究 。 如 Deglet Nour油 和Allig油[3]、橄 欖 油 、葵 花 籽油[4]、氫化大豆油[5]、深海魚油調(diào)和油[2]等多種油脂在加熱過程中的變化，以及不同的加熱方式如微波加熱[6-8]以及電磁加熱[9]都已成為研究熱點(diǎn)。

人們?nèi)粘ＯM(fèi)的食用油主要有：花生油、葵花籽油、菜籽油、大豆油等由單一原料加工的油品，而長時間攝入單一油脂會使人體內(nèi)的代謝平衡發(fā)生變化，引起各種疾病。中國營養(yǎng)學(xué)會的報告指出，在去除我們從動物脂肪中攝入的脂肪酸后，我們的膳食營養(yǎng)建議攝入量為，飽和脂肪酸∶單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸=0.27∶1∶1[10]。而現(xiàn)在的商業(yè)化提取調(diào)和油的主要方法是溶劑萃取法，雖然這是一種提油率極高的方式，但是這種利用石油類物質(zhì)餾分進(jìn)行浸提 的 方 法 存 在 著 環(huán) 境 以 及 安 全 問 題 的 雙 重 隱 患[11]。水酶法作為一種新興的提油方法，其以“安全、高效、綠色”為目標(biāo)，通過機(jī)械和酶解方式共同作用，降解植物細(xì)胞壁獲得高品質(zhì)油脂[12]。目前水酶法已應(yīng)用于調(diào)和油脂的制取中，但對其油脂的品質(zhì)變化研究處于停滯階段。鑒于水酶法調(diào)和油與溶劑浸提調(diào)和油的品質(zhì)差異以及熱氧化油脂研究的必要性，本文對水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油進(jìn)行加熱處理，通過測定不同加熱溫度和時間調(diào)和油理化指標(biāo)變化情況，對比分析不同方式提取調(diào)和油的加熱變化規(guī)律，從而監(jiān)測其品質(zhì)變化過程，為水酶法調(diào)和油的應(yīng)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；金龍魚第二代食 用 調(diào) 和 油 嘉 里 糧 油 有 限 公 司 ；Alcalase 2.4L（2.4AU/g） 丹麥諾維信（中國）有限公司。

HH-4型丹瑞數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市雙捷實驗儀器廠；FA2004型電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C型酸度計 上海雷磁儀器廠；LDZ5-2型臺式低速離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；BGZ-246型電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SC-3614型低速離心機(jī) 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；BCD-21型5cm美的冰箱 合肥美的榮事達(dá)電冰箱有限公司；Agillent 6890-5973型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 安捷倫科技有限公司；R205型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 鄭州長城科工貿(mào)有限公司；1600PC型紫外-可見分光光度計 上海美譜達(dá)儀器有限公司；WSL-2型羅維朋比色計 浙江托普儀器有限公司；JY92-‖N型超聲波細(xì)胞粉碎機(jī) 北京泰亞賽?？萍及l(fā)展有限責(zé)任公司。

1.2 實驗方法

實驗工藝流程圖如下：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。

1.2.1 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℃，超聲時間50min，超聲功率500W。

1.2.2 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。水解過程中采用堿性蛋白酶Alcalase 2.4L。水酶法參數(shù)為：pH為9、料液比1∶6、酶的添加量為1.85%、酶解溫度55℃、酶解時間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)實驗[13]。

1.2.3 溶劑浸提步驟 稱取25g混合油料放入250mL索氏抽提器中，利用300mL石油醚加熱回流6h。抽提結(jié)束后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器回收溶劑，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)實驗。

1.2.4 加熱實驗步驟 本實驗采用智能恒溫磁力攪拌器對調(diào)和油樣品進(jìn)行加熱實驗，70mL的油樣（水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油）加入到100mL的圓底燒瓶中，加熱溫度為150、200℃，加熱時間為0.5、1、2、4h，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)實驗。

1.2.5 品質(zhì)指標(biāo)測定

1.2.5.1 酸價測定 參考AOCS Cd 3d-63方法。p-茴香值測定：參考AOCS 2011 Cd 18-90方法。色澤測定：參考GB/T 22460-2008動植物油脂羅維朋色澤的測定。過氧化值測定：參照Pegg，2001方法測定[14]。

1.2.5.2 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內(nèi) 徑）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℃ ， 持 續(xù) 5min 后 以10℃/min的 速 度 升 溫 至150℃，持續(xù)2min，以5℃/min的速度升溫至230℃，持續(xù)10min。總時間為40min。對每個油樣進(jìn)行測定時采用外標(biāo)法，每個樣品測定三次[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有的實驗至少進(jìn)行3次實驗，利用SPSS Statistics 18.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。

2 結(jié)果與討論

2.1 調(diào)和油加熱過程中酸價的變化

圖1 不同加熱時間、溫度對調(diào)和油酸價的影響Fig.1 Effect of different heating time and temperature on the acid value of blending oils

油脂的酸價代表了油脂中未和甘油結(jié)合的游離脂肪酸含量，與油脂酸敗程度有關(guān)。由圖1可知，水酶法調(diào)和油在加熱前后其酸值始終低于溶劑浸提調(diào)和油，表明溶劑浸提調(diào)和油中的脂肪酸在加熱過程中氧化裂解程度高，氧化產(chǎn)生的有機(jī)酸較多[15]，且隨著加熱時間的延長，水酶法調(diào)和油、溶劑浸提調(diào)和油在200℃條件下從加熱2～4h酸價的增長率分別為5.89%、90.8%，兩種調(diào)和油在150℃條件下加熱至4h，酸價的增長率分別為1.6%、30.3%，說明水酶法調(diào)和油經(jīng)高溫長時間加熱的酸敗程度顯著低于溶劑法調(diào)和油，這不但是水酶法制油過程中堿加入的結(jié)果而且與水酶法調(diào)和油良好的脂肪酸組成有關(guān)（見表2）。國際食品法典委員會規(guī)定高品質(zhì)油脂的酸價應(yīng)該在4KOHmg/g以下[16]，因此水酶法調(diào)和油經(jīng)過高溫加熱4h后仍然保持良好的食用品質(zhì)。

2.2 調(diào)和油加熱過程中過氧化值的變化

圖2 不同加熱時間、溫度對調(diào)和油過氧化值的影響Fig.2 Effect of different heating time and temperature on the peroxide value of blending oils

過氧化值是評價油脂氧化程度的指標(biāo)。如圖2所示，兩種調(diào)和油經(jīng)過不同溫度、不同時間的加熱處理后均呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，這是由于初級氧化產(chǎn)物的積累使過氧化值達(dá)到一個峰值，而初級氧化產(chǎn)物極不穩(wěn)定，氧化降解成次級氧化產(chǎn)物且氫過氧化物的生成速率低于其分解速率，使過氧化值降低[17]，而水酶法調(diào)和油過氧化值下降后又上升則可能與其油脂中生育酚等抗氧化物質(zhì)的存在有關(guān)，阻礙了自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)程，減緩了氫過氧化物的分解速率。在150℃條件下加熱，溶劑法調(diào)和油、水酶法調(diào)和油過氧化值分別在加熱1、2h時達(dá)到最大值，則溶劑法調(diào)和油在加熱過程中更易與氧結(jié)合生成氫過氧化物，這可能是由于溶劑法提取油脂過程中，溫度較高，破壞了油脂中的一些抗氧化物質(zhì)，加速了溶劑法調(diào) 和 油 的 氧 化 進(jìn) 程[18]，說 明 水 酶 法 調(diào) 和 油 的 氧 化 穩(wěn)定性優(yōu)于溶劑法調(diào)和油。在150、200℃條件下，兩種調(diào)和油加熱1h前，過氧化值的增加速度緩慢，因此應(yīng)控制好調(diào)和油的烹飪溫度，防止其不飽和脂肪酸及其他有益成分的降解。

2.3 調(diào)和油加熱過程中p-茴香胺值的變化

p-茴香值是氫過氧化物產(chǎn)生的二級氧化產(chǎn)物的標(biāo)志，用于衡量油脂氧化的次級階段。由圖3可知，隨著加熱溫度的升高，加熱時間的延長，兩種調(diào)和油的p-茴香胺值呈遞增趨勢，這是由于不穩(wěn)定的初級氧化產(chǎn)物（氫過氧化物）分解形成了醇、醛、酮、酸以及環(huán)狀化合物等次級氧化產(chǎn)物[19]，200℃條件下，加熱1h時，水酶法調(diào)和油和溶劑浸提調(diào)和油的p-茴香胺值是未加熱前的30多倍，這可能與兩種調(diào)和油的不飽和脂肪酸含量較高有關(guān)（見表2）。在200℃條件下，加熱至4h，水酶法調(diào)和油的p-茴香胺值低于溶劑法調(diào)和油，這與過氧化值所示結(jié)果一致，說明水酶法調(diào)和油具有較好的氧化穩(wěn)定性。

圖3 不同加熱時間、溫度對調(diào)和油p-茴香值的影響Fig.3 Effects of different heating time and temperature on the p-Anisidine value of blending oils

表1 在不同加熱時間、溫度下調(diào)和油的色澤Table 1 Color of blending oils during different heating time and temperature

2.4 調(diào)和油加熱過程中色澤的變化

色澤可直觀評定油脂的敗壞程度。如表1所示，隨著加熱溫度的升高，加熱時間的延長兩種調(diào)和油的色澤逐漸加深，其原因一方面可能是油脂中的磷脂被氧化或分解形成新的紅色素物質(zhì)，VE等轉(zhuǎn)變成了醌類物質(zhì)所致[20-22]。另一方面可能是高溫條件下，蛋白質(zhì)變性導(dǎo)致油脂變渾濁，使油脂色澤加深。而溶劑法制油過程中的高溫條件使酚類物質(zhì)氧化，產(chǎn)生的棕褐色物質(zhì)，使油脂的顏色較溫和條件提取的水酶法調(diào)和油深[23]。兩種調(diào)和油在加熱1h前色澤變化并不明顯，因此控制好加熱時間有利于調(diào)和油良好色澤的保持。

2.5 調(diào)和油加熱過程中脂肪酸的變化

脂肪酸組成是油脂最本質(zhì)的性質(zhì)，特別是油脂不飽和度，是決定油脂氧化穩(wěn)定性的重要標(biāo)志。表2為兩種調(diào)和油的GC-MS分析結(jié)果。在未加熱前，水酶法調(diào)和油、溶劑法調(diào)和油的主要脂肪酸組成為棕櫚酸（7.60% ，6.61%）、硬 脂 酸（3.60% ，3.14%）、油 酸（44.53%，40.37%）、亞 油 酸（40.41% ，44.29%），飽 和脂肪酸∶單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸分別為（0.27∶1.03∶0.96，0.27∶1.08∶1.16），適合人體代謝需求，而水酶法調(diào)和油含較高的單不飽和脂肪酸對抑制冠狀動脈心臟病的發(fā)病有重要作用[24]。

相同加熱溫度條件下，隨加熱時間的延長，水酶法調(diào)和油、溶劑法調(diào)和油中單不飽和脂肪酸（C18∶1），多不飽和脂肪酸（C18∶2）含量呈下降趨勢，說明不飽和脂肪酸在長時間的高溫加熱條件下不穩(wěn)定，易氧化 分 解 成 其 他 小 分 子 化 合 物[25]，而 溶 劑 法 調(diào) 和 油 的不飽和脂肪酸含量降低程度高于水酶法調(diào)和油，說明水酶法調(diào)和油的氧化穩(wěn)定性更好。在不飽和脂肪酸含量下降的同時飽和脂肪酸（C16∶0）含量逐漸升高，可能是不飽和脂肪酸加氫氧化成飽和脂肪酸所致[26]。在相同加熱時間條件下，隨加熱溫度的升高也呈現(xiàn)同樣的趨勢。

表2 在不同加熱時間、溫度條件下調(diào)和油的主要脂肪酸組成（%）Table 2 Main fatty acids profile of blending oils during different heating time and temperature（%）

3 結(jié)論

在不同加熱溫度、時間條件下對水酶法調(diào)和油與溶劑法調(diào)和油進(jìn)行對比研究，發(fā)現(xiàn)水酶法調(diào)和油色澤較淺，其酸價、過氧化值、p-茴香胺值加熱前分別為（0.08KOHmg/g，3.18meq/kg，1.71）均低于溶劑法調(diào)和油（0.16KOHmg/g，3.51meq/kg，2.12），而經(jīng)過200℃4h的加熱后，其酸價、p-茴香胺值（0.13KOHmg/g，65.12）仍低于溶劑浸提調(diào)和油（0.38KOHmg/g，74.38），說明水酶法調(diào)和油具有較好的氧化穩(wěn)定性。另外水酶法調(diào)和油還具有較高的油酸含量（44.53%），可有效降低高膽固醇和心臟疾病的風(fēng)險，且其在200℃，加熱1h內(nèi)，脂肪酸組成受影響較小，因此在烹飪過程中控制好加熱溫度和時間可有效保持水酶法調(diào)和油的營養(yǎng)功能性。

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Study on the oxidative stability comparison between the blending oil extracted by different methods

LI Dan1，LI Yang1，LIANG Jing1，ZHANG Chao-ran1，MA Wen-jun1，JIANG Lian-zhou1，2，*，SUI Xiao-nan1，SONG Xiao-xiao1，SUN Pei-ling1
（1.College of Food Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China；2.National Research Centre of Soybean Engineering And Technology，Harbin 150030，China）

This research made a comparative study on the blending oils oxidative quality by using different extracted methods.The results showed that：From the initial to the final，the acid value，color，peroxide value，and p-anisidine value of enzyme-assisted aqueous processing extracted blending oil were lower than hexane extracted blending oil.The increased in degradation were proportional to the heating time and temperature for all the oils，color，acid value and p-anisidine value increased and peroxide value revealed fluctuating trend，the amount of unsaturated fatty acids decreased，while saturated fatty acid content increased，but it was still stable for heating 1h.

blending oil；extracted methods；oxidative stability

TS225.1

A

1002-0306（2014）20-0133-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.20.020

2014－03－17

李丹（1989-），女，碩士研究生，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白工程。

* 通訊作者：江連洲（1960-），男，博士，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)展計劃（863計劃）（2013AA102104）。