毛鱼油品质对脱色效果的影响

祝华明（衢州市质量技术监督检测中心，浙江衢州324002）

毛鱼油品质对脱色效果的影响

祝华明
（衢州市质量技术监督检测中心，浙江衢州324002）

为合理利用不同类型的毛鱼油资源，分别取储藏1天、1周和1个月后的压榨毛鱼油、淡碱水煮毛鱼油和溶剂萃取毛鱼油，通过单因素和正交实验确定最佳脱色条件：脱色时间30min、脱色温度95℃、白土添加量3.5%、活性炭添加量0.3%、此时下脱色率可达90.7%，在此基础上进行脱色实验。结果显示：3种毛鱼油最佳加工期是在制取毛鱼油一周之内，脱色时压榨毛鱼油和淡碱水煮毛鱼油只需以白土为脱色剂，溶剂萃取毛鱼油需同时以白土和活性炭为脱色剂。

毛鱼油，压榨，淡碱水煮，溶剂萃取，脱色

传统鱼油的应用主要是用于饲料添加剂，近年来随着对鱼油制取技术和精炼工艺的改进，已逐渐向食品、保健品和医药等领域发展。目前，国内鱼油多来自山东、浙江、广东等沿海城市，主要通过压榨、淡碱水煮和溶剂萃取制取毛鱼油[1-2]，但因提油工厂多为分散的小规模加工点，易造成两大问题：一是鱼油精炼技术低，无法充分利用不同等级的鱼油资源，降低资源合理利用率；二是毛鱼油加工不及时，造成部分鱼油严重氧化酸败而无法加工。

在以往对鱼油加工的研究中，主要研究鱼油的系统精炼和EPA、DHA提纯，对脱色影响因素的研究较少[3-5]。油脂中色素的存在会妨碍油脂的深加工，并影响油品的稳定[6]。对于鱼油等动物油脂而言，脱色不仅仅是去除色素，更主要的是通过吸附剂的吸附作用去除油脂内存在的氧化作用产物、磷脂等胶质、微量金属、皂类、污染物（农药残留与多环芳烃）等物质，以防止成品油回色，提高货架期[7-8]。本文以压榨、淡碱水煮和溶剂萃取制取的毛鱼油为实验对象，在优化脱色工艺的基础上进行脱色，研究不同类型毛鱼油和不同储藏时间内毛鱼油的品质变化，以及这些品质变化对脱色效果的影响，以此分析不同毛鱼油的合理利用途径、最佳加工时间，为提高鱼油利用效率提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

压榨、淡碱水煮、溶剂萃取毛鱼油 均有威海某公司提供，其中压榨、淡碱水煮毛鱼油由新鲜深海杂鱼直接制取得到，溶剂萃取毛油由新鲜深海杂鱼粉脱脂得到，3种毛油分别放置1d、1周和1个月后进行实验；无水乙醚、95%乙醇、异辛烷、冰醋酸、碘化钾、可溶性淀粉、氢氧化钾、硫代硫酸钠、盐酸、硫酸、氧化锌、硫酸肼、磷酸二氢钾等 均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

UVmini-1240紫外可见分光光度计 岛津公司；500mL玻璃反应釜 上海申顺生物科技有限公司；WSL-2型罗维朋比色计 上海索光有限公司；电子精密天平AR2140 梅特勒-托利多仪器上海有限公司。

1.2 脱色实验

取新鲜压榨毛鱼油为原料，经过滤、脱胶脱酸、真空脱水等处理后进入脱色工段。脱色条件优化：在500mL脱色反应釜中加入250～300g毛油，真空度0.010～0.015MPa，待温度升至60℃后加入定量（油重的2%～8%）白土和定量活性炭（油重的0%～0.5%），在特定温度（80～120℃）下脱色一定时间（20～40min），测定脱色油脱色率、色泽，并采用多远线性回归统计方法分析脱色率与黄值和红值之间的显著性关系，选择具有代表性的参数进行单因素正交实验，以确定最优脱色条件。

以最优脱色条件为基础分别对不同储藏期内3种类型毛鱼油进行脱色实验，研究毛油品质对脱色效果的影响。

1.3 指标分析

1.3.1 脱色率测定 将鱼油溶于石油醚中，在190～1100nm下进行全波长扫描，得最大吸收波长440nm作为检测波长，如图1所示，以石油醚为参比，计算鱼油脱色前后的脱色率。

图1 鱼油光谱扫描图Fig.1 The uv wave length scanning of fish oil

脱色率（%）=（A0-A1）/A0×100，其中：A0为脱色前吸光度，A1为脱色后吸光度。

1.3.2 理化指标测定 外观，参考SC/T3504-2006《饲料用鱼油》4.1所述方法；色泽，参考GBT 22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》；酸值，参考GBT5530-2005《动植物油脂酸值和酸度测定》；过氧化值，参考GBT 5538-2005《动植物油脂过氧化值测定》；含磷量，参考SNT 0801-2-1999《进出口动植物油脂含磷量的检验方法》。

1.4 单因素及正交实验设计

以脱色率为脱色效果衡量指标，以影响脱色效果的主要因素脱色时间、脱色温度、白土添加量、活性炭添加量为单因素，通过单因素实验确定正交实验因素水平表，并通过正交实验确定最佳脱色工艺条件。

2 结果与讨论

2.1 原料品质分析

将3种毛鱼油分别在常温下储存1d、1周、1个月，通过分析外观、酸价、过氧化值和含磷量等指标反映油品的品质，结果如表1所示。

由表1可知，压榨毛鱼油和淡碱水煮毛鱼油外观、酸值、过氧化值、含磷量等指标相近，而溶剂萃取毛鱼油品质明显均劣于前两者，这可能与萃取时含有较多的鱼体蛋白或胶质等有关，含磷量可以在一定程度上反映出鱼内所含的这些两性物质。

随着储藏时间的延长，3种毛油酸价、过氧化值均出现了不同幅度的增加，而含磷量变化不大。从外观上观察，3种毛油颜色均有所加深，这与鱼油内所含杂质、脂溶性色素及其他微量成分氧化酸败时生成的二次色素密切相关[7，9]。此外，萃取毛油存放1个月后，体系由分层变成混浊，说明高含量的胶质加速了油品的变质程度。

2.2 工艺优化

2.2.1 脱色时间选择 取新鲜压榨毛鱼油进行脱色工艺优化实验，在脱色温度100℃、白土添加量3%、活性炭添加量0%条件下，分别脱色20、25、30、35、40min，结果如图2所示。

表1 3种毛鱼油不同储藏期品质分析Table 1 Quality analysis of 3-type crude fish oil with regard to different storage period

图2 不同脱色时间对脱色效果的影响Fig.2 The effect of decolorizing time on the decoloration

由图2可知，随脱色时间延长，毛鱼油色泽逐渐降低，脱色率从71%提高至86%。在前30min，脱色率升高较快，约升高12%；在后30min仅升高3%，这段时间内黄值降至39不变，红值在4.2～4.5范围内波动。从提高脱色效率角度考虑，需控制脱色在一个最短的时间内，故选择脱色时间为30min。

2.2.2 脱色温度选择 在脱色时间30min、白土添加量3%、活性炭添加量0%条件下，分别在80、90、100、110、120℃下脱色，结果如图3所示。

由图3可知，随脱色温度升高，脱色率先升高后降低，在110℃下脱色，色泽明显回升，黄值和红值均有所增加。研究发现[9-10]高温脱色过程会产生少量新生色素，如叶绿素高温下生成赤色物质，此外残留胶质或重金属也易造成色泽固化，这些原因都能导致油脂回色。

实验中在90、100℃下脱色率最高，达84%左右，同时考虑最低能耗，选择90℃作为脱色温度。

图3 不同脱色温度对脱色效果的影响Fig.3 The effect of decolorizing temperature on the decoloration

2.2.3 白土添加量选择 在脱色时间30min、脱色温度90℃，活性炭添加量0%条件下，分别添加2%、3%、4%、5%和6%的白土，结果如图4所示。

图4 不同白土添加量对脱色效果的影响Fig.4 The effect of different carclazyte dosage on the decoloration

由图4可知，白土添加量由2%～3%，脱色率升高明显，约升高4%，红值和黄值均显著减少；而随白土继续增加至6%，脱色率仅小幅度升高1.5%。这是因为油中的皂、磷脂（包括鱼体蛋白及胶质）、二级氧化产物等物质相对于色素具有更强的极性，会优先被白土吸附，而多余的白土才进行对色素的吸附[9，11-12]。因此，多添加白土有利于色素的去除，但同样也提高了油耗，实验中添加6%白土造成的油耗要比添加3%白土造成的油耗高90%以上，且白土量多易产生“白土味”等异味，不利于油品的感官评定，故在脱色效果相近的情况下，选择白土添加量为3%。

2.2.4 活性炭添加量选择 在脱色时间30min、脱色温度90℃，白土添加量3%条件下，分别添加0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的活性炭，结果如图5所示。

由图5可知，随活性炭添加量增加，脱色率逐渐上升，但对黄值几乎没有影响，对红值的减少效果显著。在添加量达0.2%以上后，红值减少幅度减少，每增加0.1%的活性炭添加量，脱色率仅增加0.25%。虽然活性炭量多不会带来异味，但其吸油率高于白土且价格较贵，所以再脱色程度相近情况下选择添加量为0.3%。

2.2.5 脱色率与色泽的关系 以脱色率为因变量，黄值和红值为自变量进行多元线性回归分析，采用逐步引入-剔除法，结果如表2所示。

图5 不同活性炭加量对脱色效果的影响Fig.5 The effect of different active carbon dosage on the decoloration

表2 不同单因素条件下脱色率与色泽的关系Table 2 The relationship between decolorization rate and color under different univariate conditions

由表2得，当以脱色时间、脱色温度和活性炭添加量为单因素条件时，脱色率仅与红值相关性显著；当以白土添加量为单因素条件时，脱色率与黄值、红值均相关性显著。说明色泽的去除与红值关系较大，油脂颜色加深基本都是以红值升高为基础。

实验中脱色率在波长440nm下测得，该波长正好处于类胡萝卜素及其衍生物等红色素的范围内，而红色的降低是油脂行业在脱色时最为关心的内容[10]。因此可以以脱色率代表脱色效果，进行单因素正交实验，确定最优脱色条件。

2.2.6 最优脱色条件确定 根据脱色时间、脱色温度、白土添加量、活性炭添加量的单因素实验，得正交实验因素水平表见表3，正交实验设计结果和色泽分析见表4。

表3 正交实验因素水平表Table 3 Levels and factors of orthogonal design

由表4脱色率的极差分析可以看出，因素影响主次顺序先是活性炭添加量（D），其次是脱色时间（A）和白土添加量（C），最后是脱色温度（B）。

表4 正交实验设计及结果Table 4 Design and results of orthogonal experiment

从脱色率上综合考虑各个因素的不同水平，组合成一个最佳的工艺组合。A因素取A2，B因素取B3，C因素取C3，D因素取D2，最佳组合为A2B3C3D2，即脱色时间30min，脱色温度95℃，白土添加量3.5%，活性炭添加量0.3%。在此条件下，经验证实验表明，脱色率为90.7%，高于表4中其他组合结果。

2.3 表明不同品质鱼油对脱色效果的影响

以2.2.6最优参数脱色时间、脱色温度、白土添加量为基础，分别选择添加0.3%活性炭和不添加活性炭为对照条件，对不同储藏时间下压榨、淡碱水煮和溶剂萃取3种毛鱼油进行脱色，所得产品外观和色泽如表5所示。

由表5可知，不同类型毛鱼油脱色效果不同，同一储藏时间内经过相同条件脱色压榨毛油脱色率最高，溶剂萃取毛鱼油脱色率最低。结合表1得，压榨毛鱼油和淡碱水煮毛鱼油品质较好，即使储藏一个月后再进行精炼，脱色后也仍能达到较好的感官（浅黄色或橙黄色），而相同储藏条件下，溶剂萃取毛油脱色后仍为红棕色。

与表1综合分析可得，随储藏时间增加，毛鱼油色泽加深，相应地脱色率也有所降低。压榨毛鱼油和淡碱水煮毛鱼油在储藏1个月内色泽均有不同程度的深化，从浅黄色变至红棕色，经白土和活性炭联合脱色，前者脱色率最低可达87.9%，色泽可降至浅黄色，后者脱色率最低可达79.2%，但色泽只能降至橙红色，而只经白土脱色，两者脱色率最低均只能达75%左右，色泽只能降至橙红色，特别是对于储藏1个月后的淡碱水煮毛鱼油，发现脱色时是否添加活性炭，脱色感官效果一样，但脱色指标上还有一定区别：添加活性炭组脱色率高约3.5%，红值也相应低约0.9个单位。这说明活性炭虽能在一定程度上降低烃类类胡萝卜素等红色素，但当油脂氧化酸败程度加重后，醛、酮、酸、醇、酯类等化合物表现出比油脂和色素更强的吸附性，从而阻碍吸附剂了对色素的吸附[12]，另一方面，油脂酸败过程中胶质、金属离子等造成的色泽固化也使得色素不易脱除。

对于溶剂萃取毛油，同样出现色泽加深不易脱除的情况，甚至在储藏1个月后，不管是否添加活性炭都无法降低脱色率和色素值，且外观上出现了较大变化，经白土吸附后，原本混浊的体系出现分层。研究认为[8，13]白土吸附可以保证将胶质或磷脂含量降至一定水平，从而改善油品的感官和稳定性。

表5 不同品质毛鱼油脱色效果比较Table 5 The comparison of decolorization effect for different quality crude fish oil

3 结论

实验中最佳脱色条件为：脱色时间30min，脱色温度95℃，白土添加量3.5%，活性炭添加量0.3%。在此条件下脱色率为90.7%。在反映脱色程度的指标中，脱色率与红值相关性显著。

3种制取方式所得毛鱼油品质不同，压榨毛鱼油较好，淡碱水煮毛鱼油其次，溶剂萃取毛鱼油较低，且随储藏时间延长，3种毛鱼油品质均出现不同程度的降低。

对储藏1周内的毛鱼油进行脱色，3种毛鱼油颜色改善明显，其中压榨毛鱼油和淡碱水煮毛鱼油的颜色仅在白土作用下就能降至浅黄色，而溶剂萃取毛鱼油的颜色需活性炭联合作用才能降至浅黄或橙红色。但对于储藏1个月的毛鱼油，因氧化酸败程度较高，脱色效果降低：对于压榨毛鱼油需通过白土活性炭联合脱色才能将颜色降至浅黄色；对于淡碱水煮毛鱼油无论是否添加活性炭，颜色只能由红棕色降至橙红色；对于溶剂萃取毛鱼油，已无法改变其颜色，但能通过白土、活性炭等吸附作用吸附胶质等两性物质，提高油品稳定性。

综上分析，压榨毛鱼油和淡碱水煮毛鱼油可以适用于食品、保健品甚至医药方面进行EPA、DHA浓缩提纯所用，且最佳精炼时间在制取毛鱼油1周之内，脱色时只需采用白土，脱色后所得油脂色泽为浅黄或橙红色；而溶剂萃取毛鱼油只适用于加工成饲料用油，最佳精炼时间也宜在1周之内，但脱色时需通过白土活性炭联合作用。

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Effect on decolorizing for the quality of crude fish oil

ZHU Hua-ming
（Quzhou Quality and Technical Supervision Inspection Center，Quzhou 324002，China）

To appropriately use different kinds of crude fish oil resouces，selected pressing oil，weak alkaline cooking oil and solvent extraction oil respectively，each of them divide into 3 types：stored for one day，one week and one month.By single factor and orthogonal test determined the best decoloring conditions：using 3.5%of active clay and 0.3%of active carbon at 95℃for 30min.The ratio of decolourization was 90.7%.As a result：the processing period of fish oil is less than a week.For decoloring of the pressing oil and weak alkaline cooking oil，we just use carclazyte，but for the solvent extraction oil，we must use carclazyte and active carbon.

crude fish oil；pressing；weak alkaline cooking；solvent extraction；decolorizing

TS222+3

A

1002-0306（2014）14-0139-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.14.022

2013-10-08

祝华明（1961-），男，大学本科，高级工程师，研究方向：食品安全检测。