黃油在不同烘焙條件下穩(wěn)定性的研究

張秀秀，夏琪娜，劉璐，李曉東，沈琪，趙銘琪

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)a.食品學(xué)院b.乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150030）

0 引 言

油脂，它可以改善焙烤食品的體積，賦予其良好的口感、風(fēng)味和外觀。其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高及穩(wěn)定性好的高品質(zhì)烘焙油脂已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)[1]。目前生活中常見(jiàn)的烘焙油脂主要有起酥油、人造奶油等油脂。最初起酥油主要為豬油，是一種純油脂的可塑性固體脂肪，能夠軟化烘焙食品[2]。代小容等[3]研究證明豬油和牛油等動(dòng)物油脂中含有大量的飽和脂肪酸及高級(jí)多烯酸，是人體必需脂肪酸和脂溶性維生素的主要來(lái)源，但過(guò)多的飽和脂肪酸，對(duì)人的血管具有一定的損害作用，同時(shí)豬油容易受到氧化的作用產(chǎn)生酸敗，影響產(chǎn)品的食用性。同時(shí)以牛油為原料制成的起酥油和人造奶油會(huì)由于產(chǎn)品配方不當(dāng)、生產(chǎn)技術(shù)不適及外界溫度波動(dòng)等原因，造成起砂現(xiàn)象[4]。為改善人造奶油的可塑性等加工特性，以及提高其抗氧化能力和貨架期，引入高度飽和的氫化植物油，宋志華等[5]研究發(fā)現(xiàn)，大豆油氫化前，反式脂肪酸含量為4%～9%，氫化后的反式脂肪酸含量為38.73%。以人造奶油中氫化油的添加量占總油相的30%～40%計(jì)算，僅固體氫化油一種基料油的使用就會(huì)使人造奶油反式脂肪酸的含量增加11.62%～15.50%。起酥油中含反式脂肪酸7.3%～31.7%，人造黃油中為14.2%～34.3%[6]，過(guò)量攝入反式脂肪酸不利于健康，易誘發(fā)冠心病[7]，造成血脂發(fā)生異常[8]。池娟娟等[9]研究表明棕櫚油及人造奶油和起酥油在儲(chǔ)藏期間會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品硬度增加即后硬問(wèn)題，這會(huì)導(dǎo)致人造奶油/起酥油的應(yīng)用性能劣變，如涂抹性變差、不易打發(fā)。同時(shí)植物油所含的營(yíng)養(yǎng)成分相對(duì)較低，缺少脂溶性維生素和其他生物活性物質(zhì)。

高海軍等[10]表明要想成功取代反式脂肪需要兩個(gè)條件，首先是在室溫下，脂肪必須是天然的半固體狀態(tài)，即必須含有飽和脂肪，其次必須具有很長(zhǎng)的保質(zhì)期，即不飽和脂肪含量要低。天然奶油除成本偏高外，其成分含量均滿足以上兩點(diǎn)要求，且營(yíng)養(yǎng)豐富，反式脂肪酸含量較低，約占總脂肪酸含量的3%～5%。黃油是從牛奶中提煉出來(lái)的一種天然乳脂，也稱為乳脂。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5415-2008稱之為奶油，黃油營(yíng)養(yǎng)豐富，富含維生素A、磷脂、β-胡蘿卜素[11]。黃油中所含的反式脂肪酸較少，短鏈脂肪酸較多，易被人體消化吸收，有增加免疫力、防治癌癥和心血管，預(yù)防腸胃道疾病等營(yíng)養(yǎng)作用。加熱熔化后有獨(dú)特的乳香味，良好的感官屬性以及豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，被越來(lái)越多地應(yīng)用于焙烤行業(yè)和餐飲業(yè)[12]，在國(guó)外，它可以直接作為早餐的一種配料，或作為準(zhǔn)備許多菜肴的烹調(diào)油，是人們最喜歡的早餐佐料[13-14]。最新研究表明，乳脂中的膽固醇對(duì)人體無(wú)害，所以應(yīng)考慮天然乳脂在焙烤類食品中的使用，替代傳統(tǒng)焙烤油脂。

油脂在高溫有氧的條件下會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)所生成的揮發(fā)性產(chǎn)物和非揮發(fā)性產(chǎn)物對(duì)油脂的風(fēng)味和品質(zhì)有著重要影響。油脂的品質(zhì)，如酸值、過(guò)氧化值、脂肪酸組成以及抗氧化性都與其烘烤程度有著密切聯(lián)系。本實(shí)驗(yàn)以豬油為對(duì)照，研究不同的烘焙溫度和循環(huán)加熱次數(shù)條件對(duì)黃油的理化特性及營(yíng)養(yǎng)成分變化，為天然乳脂部分以及全部替代烘焙食品中的人造奶油、起酥油以及棕櫚油提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃油：總統(tǒng)（President）發(fā)酵型動(dòng)物淡味黃油，購(gòu)買于超市；豬油：展藝豬油起酥油，市售。

95%乙醇、乙醚、石油醚（30-60℃沸程）、氫氧化鈉、無(wú)水碳酸鈉、酚酞、氫氧化鉀、無(wú)水硫酸鈉、甲醇、異辛烷、正己烷、苯均為分析純級(jí)，購(gòu)于上海凌峰化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BSA124S電子分析天平，北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；Agilent GC 6890-MS 5973N型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)Agilent有限公司；MQC核磁共振儀，英國(guó)Oxford Instruments。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 基本成分測(cè)定

脂肪含量，酸水解法；蛋白含量，參照GB 5009.5-2010；水分含量，參照GB 5009.3-2010；灰分，參照GB 5009.4-2010。

1.3.2 黃油固體脂肪含量(SFC)測(cè)定

黃油、豬油樣品溶解后搖勻，倒入體積為10 mL小燒杯中，放于溫度為80℃的水浴鍋中水浴30 min。參照AOCScd16-81標(biāo)準(zhǔn)(直接NMR方法)，將6 mL樣品倒入內(nèi)徑0.8 cm的固脂管中，采用連續(xù)分析法在測(cè)定溫度下水浴恒溫一定時(shí)間后，將樣品放于小核磁共振儀中，測(cè)定溫度依次10℃、20℃、25℃、30℃、40.0℃測(cè)定溫度保溫時(shí)間均為30 min。

1.3.3 黃油理化性質(zhì)測(cè)定

酸值：GB/T 5530-2005；過(guò)氧化值：GB/T 5538-2005。

1.3.4 黃油營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

脂肪酸：稱取4～7 g油脂于10 mL離心管里，向其中加入1 mL正己烷和苯的混合液（1∶1），震蕩搖勻溶解，然后稀釋。準(zhǔn)確稱取50μL稀釋液于10 mL離心管內(nèi)，加入2 mL正己烷和苯的混合液（1∶1），震蕩搖勻溶解，最后加入2 mL 0.5 mol/L氫氧化鉀-醇溶液，振蕩搖勻。靜置30 min之后，在蒸餾水使全部有機(jī)相甲醇溶液升至瓶頸上部時(shí)，樣品即可用于氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀分析。

色譜條件：色譜柱為HP-88（100 m×0.25 mm,0.20μm film thickness，J&W Sci.USA）；進(jìn)樣口溫度250℃，載氣He，流速1 mL/min。采用程序升溫方式，由室溫升至160℃保持2 min，然后以2.5℃/min升至250℃,保持2 min，不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：MS離子源在230℃全掃描，電子影響模式70 eV，速度掃描50～550 m/z。

1.3.5 黃油烘焙穩(wěn)定性試驗(yàn)

模擬日常面包和酥性餅干的烘焙體系，將黃油在室溫下自然解凍，以豬油作為對(duì)照，每份稱取20 g左右于鋁盒中，放在烘箱中進(jìn)行烘焙，烘焙溫度分別為150℃、180℃、210℃、240℃，烘焙時(shí)間為40 min；重復(fù)加熱：黃油和豬油烘焙加熱冷卻后7 h，同一溫度繼續(xù)加熱40 min，重復(fù)加熱次數(shù)分別為1次、2次、3次，冷卻至室溫后測(cè)定黃油和豬油的理化指標(biāo)，并檢測(cè)不同烘焙溫度下黃油和豬油營(yíng)養(yǎng)成分的變化。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果表示為x±s，利用Statistix 8.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，P＜0.05表示差異顯著。SigmaPlot12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本成分測(cè)定

表1 黃油基本成分

黃油的基本成分如表1，主要由脂肪、蛋白質(zhì)和水組成，其中脂肪含量占80%以上，還含有超過(guò)10%的水分和少量蛋白質(zhì)。

Drake等人[15]研究證明，低于50%的乳脂含量會(huì)導(dǎo)致切達(dá)奶酪風(fēng)味物質(zhì)損失，造成異味。所以黃油中的高乳脂的含量會(huì)對(duì)黃油質(zhì)構(gòu)、特性和風(fēng)味有重要影響。同時(shí)，黃油蛋白質(zhì)含量雖少，但卻是重要的滋味成分，對(duì)黃油的濃厚感有重要作用[16]。

2.2 黃油的固體脂肪含量

固體脂肪含量（SFC）是黃油常規(guī)測(cè)量指標(biāo)，表示是脂肪在不同溫度下的熔融特性和硬度性能，黃油的熔融和硬度性能對(duì)其口感、香氣以及涂抹性能有很大影響[17]。由表2可知，當(dāng)溫度為10～40℃時(shí)，黃油和豬油的固體脂肪含量呈顯著減少（P＜0.05），其中黃油固體脂肪含量在溫度為0～10℃時(shí)，下降最為降低顯著，下降率達(dá)38.76%，當(dāng)溫度超過(guò)10℃時(shí)，固體脂肪含量逐漸趨于平穩(wěn)，但其固體脂肪含量仍顯著高于豬油，由此可知，黃油比豬油具有更好的可塑性。

表2 黃油的固體脂肪含量

2.3 不同烘焙條件對(duì)黃油的酸價(jià)的影響

酸值可以表示油脂中游離脂肪酸（FFA）的含量，是評(píng)定油脂品質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。在烘焙過(guò)程中，高溫會(huì)使油脂中的酯鍵斷裂，產(chǎn)生游離脂肪酸；同時(shí)斷鍵產(chǎn)生的游離脂肪酸將會(huì)分解或者聚合，使酸價(jià)降低[18]；高溫也會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的氫過(guò)氧化物，分解產(chǎn)生一些小分子物質(zhì)醛、酮、酸等，也會(huì)導(dǎo)致酸價(jià)的升高[19]。

圖1 不同溫度和循環(huán)次數(shù)對(duì)黃油酸價(jià)的影響

由圖1所示，黃油和豬油的酸價(jià)隨著溫度和循環(huán)加熱次數(shù)的增加均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，在240℃時(shí)酸價(jià)均達(dá)到最大，分別為1.62 mg/g、1.05 mg/g，當(dāng)溫度達(dá)到210℃以上時(shí)，隨著加熱次數(shù)的增多，豬油的酸價(jià)增加顯著（P＜0.05），而黃油的酸價(jià)逐漸趨于穩(wěn)定（1.62 mg/g），這表明黃油相比于豬油，隨著溫度和加熱次數(shù)的增加，游離脂肪酸含量不會(huì)大幅增加，表現(xiàn)出良好穩(wěn)定特性。

2.4 不同烘焙條件對(duì)黃油的過(guò)氧化值的影響

圖2 不同溫度和循環(huán)次數(shù)對(duì)黃油過(guò)氧化值的影響

過(guò)氧化值主要用來(lái)表征油脂在常溫和高溫烘焙過(guò)程中氫過(guò)氧化物的含量，這一階段為油脂劣變的初始階段，該物質(zhì)極不穩(wěn)定，可以在酸作用下，發(fā)生分子重排；也會(huì)斷裂過(guò)氧鍵“-O-O-”，從而釋放更多的能量，產(chǎn)生類似于酮、醛、醇等物質(zhì)[20]。

由圖2所示，黃油的過(guò)氧化值在溫度為150℃時(shí)達(dá)到最大，為0.92 meq/kg，豬油的過(guò)氧化值隨著溫度的增加而逐漸升高，并在240℃達(dá)到最大，為44.11 meq/kg，說(shuō)明在此期間有大量氫過(guò)氧化物生成，且氫過(guò)氧化物的生成量大于分解和聚合量。當(dāng)溫度范圍為180～240℃，黃油的過(guò)氧化值呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明生成的氫過(guò)氧化物大多分解，且分解和聚合量大于生成量；與豬油相比，溫度和加熱次數(shù)對(duì)黃油的過(guò)氧化值影響均不顯著（P＜0.05），這表明黃油在不同加工條件下的其氧化情況較為穩(wěn)定。

2.5 不同烘焙條件對(duì)黃油脂肪酸含量的影響

油脂的營(yíng)養(yǎng)特性與油脂的脂肪酸含量有關(guān)。由表3可知，黃油和豬油的飽和脂肪酸含量均隨著烘焙溫度的升高呈上升趨勢(shì)，黃油差異不顯著（P＞0.05），豬油差異顯著（P＜0.05），其中黃油中檢測(cè)到棕?cái)R酸（C16:0），豬油未檢測(cè)到。烘焙溫度對(duì)黃油和豬油的不飽和脂肪酸含量產(chǎn)生均顯著影響（P＜0.05），但對(duì)黃油的多不飽和脂肪酸含量（油酸C18:1；亞油酸C18:2）影響不顯著（P＞0.05）。由此可見(jiàn)，相比于豬油，黃油在烘焙溫度增加過(guò)程中其脂肪酸含量相對(duì)穩(wěn)定。

多不飽和脂肪酸在兒童的視力發(fā)育、生長(zhǎng)發(fā)育以及調(diào)節(jié)血脂、抗血栓和抗炎等人體健康起到重要作用，但在高溫時(shí)其會(huì)分解為單不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸。因此，在黃油的烘焙過(guò)程中也應(yīng)盡量控制烘焙溫度和時(shí)間，避免油的重復(fù)利用并適當(dāng)減少烘焙溫度[21]。

表3 不同烘焙溫度下黃油脂肪酸組成

3 結(jié) 論

本研究發(fā)現(xiàn)，黃油的固體脂肪含量比豬油高，有更好可塑性，同時(shí)與豬油相比，烘焙溫度和循環(huán)加熱次數(shù)的增加對(duì)黃油的酸價(jià)、過(guò)氧化值及多不飽和脂肪酸含量影響不顯著（P＞0.05），這說(shuō)明黃油在不同烘焙條件下具有良好的穩(wěn)定性，但高溫處理及多次加熱會(huì)使黃油的單不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸含量增多，因此，也應(yīng)盡量避免黃油的重復(fù)利用并適當(dāng)減少烘焙溫度。