充氮气调对大豆制油品质的影响

张来林,金 文,周杰生,冯嘉健,武志伟,朱庆芳

(1.河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450052;2.中央储备粮潢川直属库,河南潢川 465150)

充氮气调对大豆制油品质的影响

张来林1,金 文1,周杰生2,冯嘉健1,武志伟1,朱庆芳1

(1.河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450052;2.中央储备粮潢川直属库,河南潢川 465150)

对在不同温度条件下充氮气调储藏的大豆抽提制油,以常规储藏为对照,研究大豆制油品质的变化.试验表明:大豆油的色泽、碘值、皂化值、磷脂含量、脂肪酸组成变化不明显;气相色谱分析大豆油脂肪酸组成中不饱和脂肪酸含量在 82%以上,其中油酸为 20.68%,亚油酸为54.56%,饱和脂肪酸中棕榈酸含量达 12%以上;酸值和过氧化值随着温度升高和时间延长上升趋势明显.在低温下储藏,大豆各制油品质指标变化缓慢,能够较好地保持大豆原有的制油品质;高温下储藏大豆酸败速度加快;气调组变化比对照组小.

大豆储藏;充氮气调;制油品质

0 引言

大豆作为一种粮油兼用的经济作物,含有很高的蛋白质 (40%左右)、脂肪 (18%～22%).但在储藏过程中容易出现吸湿生霉、走油赤变、发芽率丧失等不良现象,储藏稳定性较差[1].大豆是油脂工业的主要原料,随着我国食用植物油需求的快速增长,各类企业竞相投资大豆加工业[2],导致大豆进口量剧增,确保大豆安全储藏成为各储备库首要解决的问题.

气调储粮是一项在国内外均已开展商业应用的绿色储粮技术[3].国内外对 CO2气调储粮品质及杀虫机理的研究较多且全面,而充氮气调大都应用于杀虫,对品质影响研究较少.目前充氮气调已在国内大规模推广,一些单位也进行了充氮气调对粮食品质影响的研究,高素芬[4]、马中萍等[5]、郑理芳[6]研究了充氮气调对实仓稻谷、小麦品质的影响,金文等[7-8]在实验室研究了充氮气调对大豆、稻谷品质的影响,结果表明:充氮气调储藏能明显延缓粮食储藏品质的劣变.本文旨在继续在不同温度条件下,研究充氮气调对大豆制油品质的影响.

1 材料与方法

1.1 材料

2009年新收获的东北黄大豆.

1.2 主要试剂与仪器

浓盐酸、浓硫酸、环己烷、三氯甲烷、冰乙酸、碘化钾、氢氧化钾、石油醚、无水乙醚、95%乙醇、可溶性淀粉、硫酸联氨、氧化锌、硫代硫酸钠、一氯化碘、无水硫酸钠、甲醇钠、钼酸钠、磷酸二氢钾等试剂为分析纯,正己烷为色谱纯.

HWS型智能恒温恒湿箱:宁波东南仪器有限公司;BC/BD—241SC型冰柜:青岛海尔有限公司;FW—200型高速万能粉碎机:北京中兴伟业仪器有限公司;WSL—2型罗维朋比色计:上海精密科学仪器有限公司;DZF—6050真空干燥箱:上海申贤恒温设备厂;2XZ—2型旋片式真空泵:北京中兴伟业仪器有限公司;U—1810紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;马弗炉:北京永光明医疗仪器公司;GC—2010型气相色谱仪:瑞士万通公司.

1.3 试验方法

1.3.1 试验条件

将大豆样品分别分装,每个样品装 1 kg左右,充氮气调 (氮气浓度达 98%以上)后分别储藏在 20℃、25℃、30℃和 35℃、相对湿度均为65%的恒温恒湿箱中,每隔 45 d取样检测,相同温湿条件下常规储藏的样品作为对照.1.3.2 大豆油制备

试样研磨成粉后,转入滤纸筒内,将盛有试样的滤纸筒置于抽提筒内,注入无水石油醚,装冷凝管与抽提筒,打开冷凝管进水,开始加热抽提10 h,取出滤纸筒,回收溶剂至底瓶中石油醚基本蒸完,将底瓶置入 75℃真空烘箱,烘 60 min,得到大豆油.

1.3.3 分析测定方法

大豆油色泽按 GB/T 22460-2008、酸价按GB/T 5530-2005、碘值按 GB/T 5523-2008、皂化值按 GB/T 5534-2008、过氧化值按 GB/T 5538-2005、磷脂含量按 GB/T 5537-2008的方法执行;脂肪酸组成按 GB/T 17376-2008动植物油脂 脂肪酸甲酯制备、GB/T 17377-2008动植物油脂 脂肪酸甲酯气相色谱分析方法.

2 结果与分析

2.1 大豆油色泽的变化

色泽深浅是植物油脂的重要质量指标之一.油脂色泽主要是由于油料籽粒的叶黄素、叶绿素等溶于油脂而产生,另外和油料品种、加工工艺、精炼程度也有关,油料品质劣变也会导致油色加深[9].由表1可以看出,随储藏时间的延长,不同的储藏条件下制取的大豆油颜色变化不明显,为橙黄色,透明度好,这说明此批大豆质量较好,在储藏的半年时间里制油色泽变化不大.

表1 大豆油色泽测定结果

2.2 大豆油酸值的变化

酸值是决定大豆油质量优劣的十分灵敏的指标,其结果直接影响大豆油的等级.酸值高,表明油脂因水解产生的游离脂肪酸多.由图 1可知,气调储藏 4个温度和常规 20℃储藏大豆制得的豆油酸值在前 90 d上升较慢,之后慢慢升高.CA20℃、CA25℃储藏 180 d制得的油酸值从最初的 0.61 mg/g上升到 0.77 mg/g、0.88 mg/g,上升了 26.2%、44.3%.而常规 25℃、30℃和 35℃储藏制得的大豆油酸值上升较快,到 180 d时酸值分别上升到 1.1 mg/g、1.28 mg/g、1.48 mg/g,增加幅度分别为 80.3%、109.8%、142.6%.由此可知,低温和充氮气调能够保持大豆的制油品质,抑制油脂酸度的增高.

图1 大豆油酸值的变化

2.3 大豆油过氧化值的变化

过氧化值是衡量不饱和脂肪酸被氧化,其双键加成生成氢过氧化物多少的指标.氢过氧化物分解产生的醛、酮、酸等小分子具有强烈刺激气味(哈喇味),若继续氧化生成的二级氧化产物在人体及动物体内很难代谢,因此测定油脂的氧化程度是十分重要的[9].由图 2可知,原始样品制得油脂的过氧化值为 0.82 mmol/kg,CA35℃和常规35℃储藏 180 d的大豆制得油的过氧化值分别升高到 1.93 mmol/kg、2.95 mmol/kg;气调储藏组和常规 20℃、25℃的过氧化值在前 90 d上升幅度较小,到 135 d时,25℃的增加了 0.64 mmol/kg,CA35℃的仅增加了 0.35 mmol/kg;低温和充氮气调能够使大豆处于一个稳定的环境,呼吸作用受到抑制,本身物质合成和代谢缓慢,延缓油脂过氧化值的增高.要防止大豆油的氧化,就要保证大豆原料的质量,大豆收获后应立即烘干至水分在10%～12%,同时运用低温与气调储藏技术,避免霉变和强光照射,这样就能为大豆油抗氧化打下良好的原料基础.

图2 大豆油过氧化值的变化

2.4 大豆油皂化值的变化

大豆油皂化值的大小与油脂中脂肪酸的分子质量有密切关系,脂肪酸分子质量小的油脂皂化值大,脂肪酸分子质量大的油脂皂化值小;油脂中游离脂肪酸含量越多,皂化值就越大.各种油脂的皂化值都有一定的范围,可借助其值来判断和鉴别油脂的纯度[9].由图 3可知,大豆油的皂化值整体都在 190～196 mg/g之间波动,符合大豆毛油皂化值的指标要求.在 20℃和 25℃储藏 135 d的大豆制得的大豆油皂化值几乎没有变化,而30℃、35℃条件下储藏大豆制得大豆油皂化值变化也十分微小.

图3 大豆油皂化值的变化

2.5 大豆油碘值的变化

碘值是衡量油脂不饱和程度的重要指标,各种油脂都有一定的碘值范围.由图 4可知,整个试验过程中大豆油的碘值比较稳定,在 126～133 g/100 g之间波动.气调和温度对这一指标的影响并不显著.

图4 大豆油碘值的变化

2.6 大豆油磷脂含量的变化

大豆磷脂大部分存在于胶体相内,并与蛋白质、糖类、脂肪酸、维生素等物质以结合状态存在.磷脂与水接触时能吸水膨胀,促使油脂水解和酸败,降低储藏的稳定性.植物油料种子中磷脂含量最高的是大豆,毛油中的磷脂含量在 1.1%～3.5%[10].浸出毛油含磷量与非水化磷脂含量随生产条件不同而不同[11].由图 5可知,大豆磷脂含量在 6.9%～7.7%之间波动,变化幅度不大,是一个比较稳定的品质指标.

图5 大豆油磷脂含量的测定

2.7 大豆油的脂肪酸组成分析

采用气相色谱法对大豆油脂肪酸组分进行测定分析,大豆油的脂肪组分和含量结果如图 6和表2所示.

图6 大豆油气相色谱图

表2 大豆油脂肪酸组成

表2表明:大豆油的不饱和脂肪酸含量在82%以上 ,硬脂酸 (C18︰0)、亚麻酸 (C18︰3)含量较低,棕榈酸为 12.41%,油酸为 20.68%,亚油酸含量最高为 54.56%.亚油酸和亚麻酸是人体不能合成的脂肪酸,对人体的健康起重要作用,在抗血栓、防治动脉粥样硬化等疾病上有明显作用.

3 结论

在不同温度、充氮条件下储藏大豆的制油品质与常规储藏进行对比.结果表明:随着储藏时间延长,大豆油的色泽、碘值、皂化值、磷脂含量、脂肪酸组成变化不明显;气相色谱分析大豆油脂肪酸组成中不饱和脂肪酸含量在 82%以上,其中油酸为 20.68%,亚油酸为 54.56%,饱和脂肪酸中棕榈酸含量达 12%以上;酸值和过氧化值随着温度升高和时间延长上升趋势明显;气调组变化比对照组小;在低温下储藏,大豆各制油品质指标变化缓慢,能够较好地保持大豆原有的制油品质;高温下储藏大豆酸败速度加快.建议降低库存大豆的水分和温度,在高温条件下配合充氮气调,以保证大豆的品质和出油质量.

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[4] 高素芬.氮气气调储粮技术应用进展[J].粮食储藏,2009(4):25-28.

[5] 马中萍,马洪林,何其乐,等.低氧绿色储粮技术应用实践 [J].粮食储藏,2010(3):9-12.

[6] 郑理芳.在中央直属粮库应用充氮气调储粮新技术的探讨 [J].粮油仓储科技通讯,2009(1):53-56.

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[9] 李桂华.油料油脂检验与分析 [M].北京:化学工业出版社,2006.

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INFLUENCE OF CONTROLLED ATMOSPHERE STORAGE W ITH N2ON O IL-MAKING QUAL ITY OF SOYBEANS

ZHANGLai-lin1,J IN Wen1,ZHOU Jie-sheng2,FENG Jia-jian1,WU Zhi-wei1,ZHU Qing-fang1
(1.School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou450052,China;2.Huangchuan State Grain Reserve Depot,Huangchuan465150,China)

In comparison with soybeans of conventional storage,the paper studied the oil-making quality of soybeans under controlled at mosphere storage with N2at different storage temperatures.The test showed that the color,the iodine value,the saponification value,the phosphatide content and the fatty acid composition of soybean oil had no obvious changes;the fatty acid composition contained unsaturated fatty acid above 82%through gas chromatography analysis,wherein oleic acid 20.68%,linolic acid 54.56%;the palmitic acid content in the saturated fatty acid reached above 12%;and the acid value and the peroxide value had a remarkable ascending trendwhen the temperature rose and the time prolonged.At low-temperature,the oil-making quality indexes of the soybean changed slowly,so that low-temperature storage could well keep the original oil-making quality of soybeans.High-temperature storage could quicken the spoilage speed of soybean;and the group under controlled at mosphere storage with N2had fewer change than the contrast group.

soybean storage;controlled atmosphere storage with N2;oil-making quality

TS201.2

B

1673-2383(2010)06-0011-04

2010-09-04

张来林 (1955-),男,浙江杭州人,教授,研究方向为粮油储藏技术与仓储工艺设计.