高油酸花生醬的制備及其氧化穩(wěn)定性研究

李霞，劉尚軍，高暢

(南陽(yáng)理工學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，河南省工業(yè)微生物資源與發(fā)酵技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 南陽(yáng) 473004)

高油酸花生的油酸含量達(dá)到70%以上，同時(shí)也含有蛋白質(zhì)、白藜蘆醇、類黃酮、原花青素等，經(jīng)常食用可降低膽固醇和甘油三酯的含量，減少心血管疾病和糖尿病的發(fā)病率[1,2]。目前，關(guān)于高油酸花生的研究主要集中在遺傳育種、化學(xué)組成、貯藏特性、抗菌及過(guò)敏原等方面[3-6]。高油酸花生中的油酸含量也遠(yuǎn)高于亞油酸，而油酸與亞油酸含量的比值是衡量花生及其制品貯藏穩(wěn)定性的一個(gè)很重要的指標(biāo)，也與花生及其制品的氧化穩(wěn)定性、貯藏特性及貨架期有關(guān)，該比值越大，其抗氧化的能力就越強(qiáng)[7]。因此，高油酸花生及其制品能夠保持花生良好的風(fēng)味，貨架期顯著延長(zhǎng)，更加有益于人體健康。

花生醬是一種在國(guó)內(nèi)外食用廣泛的調(diào)味食品，因此其制備工藝、調(diào)味技術(shù)、貯藏品質(zhì)、分析檢測(cè)等也得到了充分的關(guān)注和研究[8-10]。Riveros等[11]研究了貯藏對(duì)高油酸花生醬化學(xué)組成和感官特征的影響，測(cè)定了花生醬化學(xué)指標(biāo)和感官指標(biāo)的變化情況，結(jié)果表明高油酸花生醬的不良風(fēng)味感官指標(biāo)(氧化風(fēng)味、紙板味等)的數(shù)值增量較小，并且具有更長(zhǎng)的貨架期。Rozalli等[12]研究了不含防腐劑的天然花生醬在貯藏過(guò)程中氧化穩(wěn)定性和質(zhì)地等品質(zhì)的變化，結(jié)果表明在貯藏溫度和時(shí)間、研磨時(shí)間、花生品種等因素中，貯藏溫度對(duì)天然花生醬品質(zhì)變化的影響最為顯著。國(guó)內(nèi)對(duì)花生醬的研究主要集中在制備工藝方面，而對(duì)高油酸花生醬品質(zhì)特性方面的研究較少。鞏阿娜等[13]研究了原料特性與花生醬品質(zhì)間的關(guān)系，其模型驗(yàn)證結(jié)果顯示5個(gè)原料特性指標(biāo)(百果重、粗蛋白含量、粗脂肪含量、總維生素E含量、油酸/亞油酸)與花生醬品質(zhì)之間關(guān)系顯著。還有學(xué)者[14,15]將花生和其他調(diào)味用原料通過(guò)不同的工藝和配方組合起來(lái)制備成了風(fēng)味各異的調(diào)味醬，可用于各類食品的調(diào)味。本文主要研究了高油酸花生醬的制備工藝及其氧化穩(wěn)定性，對(duì)高油酸花生醬的調(diào)味產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及質(zhì)量控制具有一定的理論指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高油酸花生：魯花19，中豫莊稼人花生種植合作社提供；食鹽、蔗糖：市售。

2,4-二硝基苯肼、硫代硫酸鈉、乙酰丙酮、硫酸鉀、乙酸鈉、對(duì)硝基苯酚等：均為分析純?cè)噭?；甲?37%)；硫酸、乙酸：均為優(yōu)級(jí)純?cè)噭?/p>

1.2 儀器與設(shè)備

BS-110分析天平 上海精密儀器廠；FW-100高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 北京中興偉業(yè)儀器有限公司；Victor X-PE多功能酶標(biāo)儀 珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司；UV752N紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海儀電分析儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 高油酸花生醬的制備工藝流程

花生篩選→清洗→烘烤→冷卻→去紅衣→粉碎、碾磨→冷卻→熟化→成品→質(zhì)量檢測(cè)。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

分別選取烘烤時(shí)間、烘烤溫度、食鹽添加量、蔗糖添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察這4個(gè)因素對(duì)高油酸花生醬品質(zhì)的影響。

1.3.2.1 烘烤時(shí)間的影響

固定烘烤溫度為140 ℃、食鹽添加量為1.1%、蔗糖添加量為5.0%，烘烤時(shí)間分別取15，20，25，30，35，40，45 min，以感官評(píng)分和酸值為指標(biāo)，考察不同烘烤時(shí)間對(duì)花生醬品質(zhì)的影響。

1.3.2.2 烘烤溫度的影響

固定烘烤時(shí)間為30 min、食鹽添加量為1.1%、蔗糖添加量為5.0%，烘烤溫度分別取120，130，140，150，160 ℃，以感官評(píng)分和酸值為指標(biāo)，考察不同烘烤溫度對(duì)花生醬品質(zhì)的影響。

1.3.2.3 食鹽添加量的影響

固定烘烤時(shí)間為30 min、烘烤溫度為140 ℃、蔗糖添加量為5.0%，食鹽添加量分別取0.7%、0.9%、1.1%、1.3%、1.5%，以感官評(píng)分和酸值為指標(biāo)，考察不同食鹽添加量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響。

1.3.2.4 蔗糖添加量的影響

固定烘烤時(shí)間為30 min、烘烤溫度為140 ℃、食鹽添加量為1.3%，蔗糖添加量分別取3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%，以感官評(píng)分和酸值為指標(biāo)，考察不同蔗糖添加量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響。

1.3.3 高油酸花生醬制備工藝條件的優(yōu)化

依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇適當(dāng)?shù)囊蛩丶八竭M(jìn)行正交試驗(yàn)L9(34)，以感官評(píng)分為指標(biāo)對(duì)花生醬的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 高油酸花生醬制備工藝優(yōu)化因素水平表Table 1 Factors and levels of optimization test for preparation of high-oleic acid peanut butter

1.3.4 高油酸花生醬質(zhì)量指標(biāo)檢驗(yàn)

1.3.4.1 理化指標(biāo)檢測(cè)

高油酸花生醬水分的測(cè)定參照GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》第一法；脂肪的測(cè)定參照GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》；蛋白質(zhì)的測(cè)定采用GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》第二法。

1.3.4.2 高油酸花生醬的感官評(píng)定

選拔經(jīng)培訓(xùn)、有分析經(jīng)驗(yàn)的感官鑒評(píng)員20名，分別從色澤(20分)、氣滋味(25分)、組織狀態(tài)(25分)、綜合口感(30分)4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，各項(xiàng)得分相加后取平均值，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 高油酸花生醬感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of high-oleic acid peanut butter

1.3.5 高油酸花生醬氧化穩(wěn)定性研究

通過(guò)對(duì)比高油酸花生醬和對(duì)照樣品的過(guò)氧化值、羰基值及酸值大小來(lái)衡量其氧化穩(wěn)定性?；ㄉu過(guò)氧化值的測(cè)定參照GB 5009.227-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》；羰基值的測(cè)定參照GB 5009.230-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中羰基價(jià)的測(cè)定》；酸值的測(cè)定參照 GB 5009.229-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》。

2 結(jié)果與分析

2.1 烘烤時(shí)間對(duì)高油酸花生醬品質(zhì)的影響

烘烤是花生制品加工中最常見(jiàn)的工藝操作之一，能有效改善花生制品的色澤、香味和口感，可明顯提升花生制品的品質(zhì)(尤其是感官品質(zhì))；但是同時(shí)由于高油酸花生仁油脂含量高，尤其是不飽和脂肪酸含量很高，受熱烘烤又容易使其氧化加劇而導(dǎo)致酸值升高，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致花生醬的風(fēng)味變劣。

圖1 烘烤時(shí)間對(duì)花生醬品質(zhì)的影響Fig.1 Effecet of baking time on the quality of peanut butter

由圖1可知，隨著烘烤時(shí)間的增加，高油酸花生醬的感官評(píng)分也隨之增加，當(dāng)烘烤時(shí)間為35 min時(shí)，花生醬的感官評(píng)分最高，為71.11分，此時(shí)酸值較低；此后，隨著烘烤時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)，感官評(píng)分也逐步下降，但酸值卻明顯升高。這可能是因?yàn)樵诤婵鹃_(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)(35 min以前)，隨著烘烤的進(jìn)行，花生中的焦香味、烘烤香氣等逐漸增強(qiáng)，從而使花生醬的風(fēng)味特征和感官品質(zhì)不斷提升；但隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)，花生經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間高溫烘烤焦糊味增加、氧化加劇，導(dǎo)致花生醬的品質(zhì)降低。

2.2 烘烤溫度對(duì)高油酸花生醬品質(zhì)的影響

烘烤溫度對(duì)高油酸花生醬品質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。

圖2 烘烤溫度對(duì)花生醬品質(zhì)的影響Fig.2 Effecet of baking time on the quality of peanut butter

由圖2可知，隨著烘烤溫度的升高，花生醬的感官評(píng)分和酸值也發(fā)生較大的變化，在烘烤溫度為140 ℃時(shí)，花生醬的感官評(píng)分最高，達(dá)77.44分，此時(shí)酸值最低，為1.16 mgKOH/g。這是因?yàn)樵谶m當(dāng)?shù)暮婵緶囟认?，花生能夠產(chǎn)生焦香味、烘烤香氣等使花生醬感官品質(zhì)提升的氣味；但若烘烤溫度過(guò)高，則會(huì)產(chǎn)生焦糊味和苦味等不良感官特性，同時(shí)也會(huì)使花生中的油脂氧化加劇，從而造成酸敗加速、酸值升高、產(chǎn)生油哈味等現(xiàn)象。綜上所述，烘烤溫度對(duì)高油酸花生醬品質(zhì)的影響非常顯著，綜合考慮花生醬的感官評(píng)分和酸值變化情況，烘烤溫度選擇140 ℃左右為宜。

2.3 食鹽添加量對(duì)高油酸花生醬品質(zhì)的影響

咸味是人們?nèi)粘ｏ嬍持幸环N主要的味感，是食物嗜好性的主要決定因素之一，也是食物適口性的一個(gè)重要影響因素。

圖3 食鹽添加量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響Fig.3 Effecet of sult dosage on the quality of peanut butter

由圖3可知，隨著食鹽添加量的增大，花生醬的口感有明顯的變化；在食鹽的添加量為1.1 %時(shí)，高油酸花生醬的感官評(píng)分最高，為79.89分，此時(shí)酸值較小，約為1.32 mgKOH/g，說(shuō)明此時(shí)花生醬的感官品質(zhì)最好。油脂的酸敗包括氧化酸敗和水解酸敗，而水分的活性則對(duì)油脂的水解酸敗影響很大。適量的食鹽可降低花生醬的酸值，這可能是因?yàn)槭雏}的加入降低了花生醬中的水分活性，從而使其酸敗減弱、酸值降低。綜合考慮以上情況，食鹽添加量選擇1.1%為宜。

2.4 蔗糖添加量對(duì)高油酸花生醬品質(zhì)的影響

甜味也是人們?nèi)粘ｏ嬍持幸环N重要的味感，甜味和其他味感之間的搭配和相互作用對(duì)食物的感官品質(zhì)有重要影響。

圖4 蔗糖添加量對(duì)花生醬品質(zhì)的影響Fig.4 Effecet of sugar dosage on the quality of peanut butter

由圖4可知，蔗糖對(duì)花生醬的感官評(píng)分影響較大，當(dāng)蔗糖添加量為4.5%時(shí)，感官評(píng)分最高，為85.11分?；ㄉu是一種多相分散體系，在貯藏過(guò)程中極易出現(xiàn)析油現(xiàn)象，而析出的油脂直接與空氣中的氧氣接觸，因此極易氧化、酸敗。適量的蔗糖可降低花生醬的酸值，當(dāng)蔗糖添加量為4.5%時(shí)，酸值最小，約為1.24 mgKOH/g。這可能是因?yàn)檎崽堑募尤胧贵w系粘度增大，一定程度上減輕了花生醬的油脂析出現(xiàn)象，從而使花生醬的氧化酸敗減弱、酸值降低。綜合考慮感官評(píng)分和酸值的變化情況，選擇蔗糖添加量為4.5%較為合適。

2.5 高油酸花生醬制備工藝的優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇烘烤時(shí)間、烘烤溫度、食鹽添加量及蔗糖添加量4個(gè)因素及其相應(yīng)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，以感官評(píng)分為衡量指標(biāo)對(duì)花生醬的制作工藝進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 高油酸花生醬制備工藝正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果Table 3 Optimization of production process of high-oleic acid peanut butter by orthogonal test

續(xù) 表

由表3可知，對(duì)花生醬品質(zhì)影響最大的因素為烘烤時(shí)間(A)，其次是烘烤溫度(B)，影響最小的是蔗糖添加量(D)；高油酸花生醬的最優(yōu)工藝條件為A1B2C3D3，即烘烤時(shí)間為30 min，烘烤溫度為140 ℃，食鹽添加量為1.3%，蔗糖添加量為5.0%。在此條件下，高油酸花生醬的口感細(xì)膩、香氣濃郁，感官評(píng)分最高，接近92分。

驗(yàn)證試驗(yàn)：取最佳條件A1B2C3D3，即烘烤時(shí)間為30 min，烘烤溫度為140 ℃，食鹽添加量為1.3%，蔗糖添加量為5.0%做驗(yàn)證試驗(yàn)，以感官評(píng)分為指標(biāo)，結(jié)果顯示高油酸花生醬的感官評(píng)分為92.08分，與正交試驗(yàn)結(jié)果一致。

2.6 理化指標(biāo)

在最佳工藝條件下制備高油酸花生醬并測(cè)定其理化指標(biāo)，結(jié)果如下：水分含量為6.66%，脂肪含量為47.42%，蛋白質(zhì)含量為22.25%，酸值為1.26 mgKOH/g。

2.7 高油酸花生醬氧化穩(wěn)定性

以普通花生醬作為對(duì)照，通過(guò)研究花生醬的過(guò)氧化值、羰基值和酸值的變化情況來(lái)判斷高油酸花生醬的氧化穩(wěn)定性?；ㄉu中的油脂最初氧化形成過(guò)氧化物使過(guò)氧化值逐漸升高，進(jìn)一步氧化形成醛、酮等羰基化合物并導(dǎo)致羰基值開(kāi)始逐漸增大，最后氧化形成酸，此時(shí)酸值增大而過(guò)氧化值和羰基值反而下降。當(dāng)過(guò)氧化值開(kāi)始降低時(shí)，羰基值逐漸增大；羰基值逐漸下降時(shí)，酸值開(kāi)始增大。

圖5 花生醬過(guò)氧化值的變化Fig.5 Change of peroxide value

圖6 花生醬羰基值的變化Fig.6 Change of carbony1 value

圖7 花生醬酸值的變化Fig.7 Change of acid value

由圖5可知，高油酸花生醬的過(guò)氧化值在第4個(gè)月時(shí)最高，約為0.046%，比普通花生醬的過(guò)氧化值最高點(diǎn)(約為0.068%)晚1個(gè)月出現(xiàn)，過(guò)氧化值的峰值也比后者低32.4%。由圖6可知，高油酸花生醬的羰基值最高點(diǎn)在第5個(gè)月時(shí)出現(xiàn)，約為0.13 meq/kg，也比普通花生醬的羰基值最高點(diǎn)(約0.15 meq/kg)晚1個(gè)月到達(dá)，其峰值也比后者低15.1%。由圖7可知，高油酸花生醬的酸值在整個(gè)貯存過(guò)程中(5個(gè)月內(nèi))均比普通花生醬的酸值低，第5個(gè)月時(shí)的酸值約為1.90 mgKOH/g，比普通花生醬的酸值(3.26 mgKOH/g)低41.7%。綜合圖5、圖6和圖7可知，在5個(gè)月的保存時(shí)間內(nèi)，高油酸花生醬氧化酸敗的速度要低于普通花生醬，所以其氧化穩(wěn)定性要高于普通花生醬，儲(chǔ)藏穩(wěn)定性更好。

油酸與亞油酸含量的比值是衡量花生及其制品貯藏穩(wěn)定性的一個(gè)很重要的指標(biāo)，也與花生及其制品的氧化穩(wěn)定性、品質(zhì)特征、貯藏特性及貨架期有關(guān)，比值越大，其抗氧化的能力就越強(qiáng)。高油酸花生中油酸與亞油酸含量的比值高于普通花生，因此高油酸花生醬的抗氧化能力較強(qiáng)，其氧化酸敗的速度要低于普通花生醬。因此，高油酸花生醬在保存一段時(shí)期后，其食用品質(zhì)明顯優(yōu)于普通花生醬，這對(duì)高油酸花生醬類調(diào)味品的開(kāi)發(fā)具有積極意義。

3 結(jié)論

高油酸花生醬的最佳制備工藝條件是烘烤時(shí)間30 min、烘烤溫度140 ℃、添加1.3%的食鹽和5.0%的蔗糖。在此條件下制備的高油酸花生醬色澤棕黃，香味濃郁，口感適宜，組織狀態(tài)良好，感官評(píng)分最高，約為92分，理化指標(biāo)合格。5個(gè)月試驗(yàn)期內(nèi)的過(guò)氧化值、羰基值和酸值的變化情況表明，高油酸花生醬油脂氧化酸敗的速度明顯低于普通花生醬，具有良好的氧化穩(wěn)定性和儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。