不同方式提取调和油的热稳定性研究

李 丹，李 杨，梁 静，张超然，马文君，江连洲，2，*，隋晓楠，宋萧萧，孙培玲

（1.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨 150030；2.国家大豆工程技术研究中心，黑龙江哈尔滨 150030）

不同方式提取调和油的热稳定性研究

李 丹1，李 杨1，梁 静1，张超然1，马文君1，江连洲1，2，*，隋晓楠1，宋萧萧1，孙培玲1

（1.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨 150030；2.国家大豆工程技术研究中心，黑龙江哈尔滨 150030）

为研究不同方式提取调和油的烹饪稳定性，分别测定水酶法调和油、溶剂浸提调和油在150、200℃温度条件下加热不同时间的理化性质。结果表明：加热前后，水酶法调和油的色泽较浅，且其酸价、过氧化值、p-茴香胺值始终低于溶剂法调和油，水酶法调和油的氧化稳定性优于溶剂法调和油。随着加热温度的升高，加热时间的延长，两种调和油的裂变程度均增加，酸价及p-茴香胺值升高，色泽加深，过氧化值出现先上升后下降的波动趋势，单不饱和脂肪酸（C18∶1）、多不饱和脂肪酸（C18∶2）呈下降趋势，饱和脂肪酸（C16∶0）含量升高，但在加热1h前，各项指标变化不大。关键词：调和油，提取方法，氧化稳定性

油脂是为人类健康提供保障的重要营养素之一，因此油脂品质的好坏与人类健康密切相关。油脂加工以及利用油脂烹调食物过程中常采用高温方式加热，油脂经过不同程度的加热对其品质特性会产生很大影响，在加热过程中会发生聚合反应、氧化反应、水解反应等[1]，不仅影响脂肪酸组成成分还会生成酮、醛等降解氧化 产 物 和反 式 脂 肪 酸[2]，不 但 使 油脂营养价值下降，而且其品质劣变将导致机体衰老，引发肿瘤、心血管病等各种疾病。现今，许多研究人员已对油脂加热在油脂理化性质影响方面做了相应研 究 。 如 Deglet Nour油 和Allig油[3]、橄 榄 油 、葵 花 籽油[4]、氢化大豆油[5]、深海鱼油调和油[2]等多种油脂在加热过程中的变化，以及不同的加热方式如微波加热[6-8]以及电磁加热[9]都已成为研究热点。

人们日常消费的食用油主要有：花生油、葵花籽油、菜籽油、大豆油等由单一原料加工的油品，而长时间摄入单一油脂会使人体内的代谢平衡发生变化，引起各种疾病。中国营养学会的报告指出，在去除我们从动物脂肪中摄入的脂肪酸后，我们的膳食营养建议摄入量为，饱和脂肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸=0.27∶1∶1[10]。而现在的商业化提取调和油的主要方法是溶剂萃取法，虽然这是一种提油率极高的方式，但是这种利用石油类物质馏分进行浸提 的 方 法 存 在 着 环 境 以 及 安 全 问 题 的 双 重 隐 患[11]。水酶法作为一种新兴的提油方法，其以“安全、高效、绿色”为目标，通过机械和酶解方式共同作用，降解植物细胞壁获得高品质油脂[12]。目前水酶法已应用于调和油脂的制取中，但对其油脂的品质变化研究处于停滞阶段。鉴于水酶法调和油与溶剂浸提调和油的品质差异以及热氧化油脂研究的必要性，本文对水酶法调和油、溶剂浸提调和油进行加热处理，通过测定不同加热温度和时间调和油理化指标变化情况，对比分析不同方式提取调和油的加热变化规律，从而监测其品质变化过程，为水酶法调和油的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

脱皮膨化大豆 石家庄飞亚科技发展有限公司；脱皮紫苏籽 江苏新泰苗木场；脱皮Canola菜籽 安徽合肥丰乐种业经作公司；脱皮火麻籽 广西巴马；脱皮月见草籽 江苏沐阳；金龙鱼第二代食 用 调 和 油 嘉 里 粮 油 有 限 公 司 ；Alcalase 2.4L（2.4AU/g） 丹麦诺维信（中国）有限公司。

HH-4型丹瑞数显恒温水浴锅 金坛市双捷实验仪器厂；FA2004型电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；PHS-3C型酸度计 上海雷磁仪器厂；LDZ5-2型台式低速离心机 上海安亭科学仪器厂；BGZ-246型电热鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂；SC-3614型低速离心机 安徽中科中佳科学仪器有限公司；BCD-21型5cm美的冰箱 合肥美的荣事达电冰箱有限公司；Agillent 6890-5973型气相色谱-质谱联用仪 安捷伦科技有限公司；R205型旋转蒸发器 郑州长城科工贸有限公司；1600PC型紫外-可见分光光度计 上海美谱达仪器有限公司；WSL-2型罗维朋比色计 浙江托普仪器有限公司；JY92-‖N型超声波细胞粉碎机 北京泰亚赛福科技发展有限责任公司。

1.2 实验方法

实验工艺流程图如下：混合油料→粉碎→过筛→加水调节料液比→超声波处理→调节pH→酶解反应→离心分离→萃取→调和油。

1.2.1 超声预处理 物料分别粉碎后，五种物料按照（大 豆 2.3% 、菜 籽 31.5% 、紫 苏 籽 11.8% 、火 麻 子33.3%、月见草籽21.2%）混合，总物料重100g，物料与水1∶6混合，置于超声波仪中。超声温度55℃，超声时间50min，超声功率500W。

1.2.2 水酶法步骤 大豆、菜籽、紫苏籽、火麻子、月见草籽混合物料经超声处理后转移至水浴锅中并用搅拌器搅拌。水解过程中采用碱性蛋白酶Alcalase 2.4L。水酶法参数为：pH为9、料液比1∶6、酶的添加量为1.85%、酶解温度55℃、酶解时间4h。将混合物置于50mL离心管内，8000r/min离心30min。离心后将游离油、乳状液和水解液倒入分液漏斗中，将分离得到的游离油和乳状液冷冻过夜，融化、离心（10000r/min、4℃、20min），分离得到游离油，将收集的游离油放置在棕色玻璃瓶中，放于冰箱冷冻，用于后续实验[13]。

1.2.3 溶剂浸提步骤 称取25g混合油料放入250mL索氏抽提器中，利用300mL石油醚加热回流6h。抽提结束后，经旋转蒸发器回收溶剂，将所得调和油放置在棕色玻璃瓶中，放于冰箱冷冻，用于后续实验。

1.2.4 加热实验步骤 本实验采用智能恒温磁力搅拌器对调和油样品进行加热实验，70mL的油样（水酶法调和油、溶剂浸提调和油）加入到100mL的圆底烧瓶中，加热温度为150、200℃，加热时间为0.5、1、2、4h，加热后冷却40min至室温，然后装入70mL棕色玻璃瓶中，封口膜封口，置于冰箱冷冻层中，用于后续实验。

1.2.5 品质指标测定

1.2.5.1 酸价测定 参考AOCS Cd 3d-63方法。p-茴香值测定：参考AOCS 2011 Cd 18-90方法。色泽测定：参考GB/T 22460-2008动植物油脂罗维朋色泽的测定。过氧化值测定：参照Pegg，2001方法测定[14]。

1.2.5.2 脂肪酸分析采用气质联用仪进行分析 脂肪 酸 甲 酯 化 过 程 如 下 ：皂 化 用 0.5mol/L KOH，甲 基化用40%三氯化硼甲醇进行，用HP-88毛细管柱（100mm ×90.25mm内 径）连 接 到6890/5973 安 捷 伦GS/MS上。具体操作条件如下：载气为氦气，载气压力100kPa，注射温度为250℃，分流比为1∶30，电离压力为70eV，扫描范围：50～550amu。程序升温条件：初始温 度80℃ ， 持 续 5min 后 以10℃/min的 速 度 升 温 至150℃，持续2min，以5℃/min的速度升温至230℃，持续10min。总时间为40min。对每个油样进行测定时采用外标法，每个样品测定三次[13]。

1.3 数据处理

所有的实验至少进行3次实验，利用SPSS Statistics 18.0软件对实验数据进行统计。

2 结果与讨论

2.1 调和油加热过程中酸价的变化

图1 不同加热时间、温度对调和油酸价的影响Fig.1 Effect of different heating time and temperature on the acid value of blending oils

油脂的酸价代表了油脂中未和甘油结合的游离脂肪酸含量，与油脂酸败程度有关。由图1可知，水酶法调和油在加热前后其酸值始终低于溶剂浸提调和油，表明溶剂浸提调和油中的脂肪酸在加热过程中氧化裂解程度高，氧化产生的有机酸较多[15]，且随着加热时间的延长，水酶法调和油、溶剂浸提调和油在200℃条件下从加热2～4h酸价的增长率分别为5.89%、90.8%，两种调和油在150℃条件下加热至4h，酸价的增长率分别为1.6%、30.3%，说明水酶法调和油经高温长时间加热的酸败程度显著低于溶剂法调和油，这不但是水酶法制油过程中碱加入的结果而且与水酶法调和油良好的脂肪酸组成有关（见表2）。国际食品法典委员会规定高品质油脂的酸价应该在4KOHmg/g以下[16]，因此水酶法调和油经过高温加热4h后仍然保持良好的食用品质。

2.2 调和油加热过程中过氧化值的变化

图2 不同加热时间、温度对调和油过氧化值的影响Fig.2 Effect of different heating time and temperature on the peroxide value of blending oils

过氧化值是评价油脂氧化程度的指标。如图2所示，两种调和油经过不同温度、不同时间的加热处理后均呈现先增加后下降的趋势，这是由于初级氧化产物的积累使过氧化值达到一个峰值，而初级氧化产物极不稳定，氧化降解成次级氧化产物且氢过氧化物的生成速率低于其分解速率，使过氧化值降低[17]，而水酶法调和油过氧化值下降后又上升则可能与其油脂中生育酚等抗氧化物质的存在有关，阻碍了自由基链式反应的进程，减缓了氢过氧化物的分解速率。在150℃条件下加热，溶剂法调和油、水酶法调和油过氧化值分别在加热1、2h时达到最大值，则溶剂法调和油在加热过程中更易与氧结合生成氢过氧化物，这可能是由于溶剂法提取油脂过程中，温度较高，破坏了油脂中的一些抗氧化物质，加速了溶剂法调 和 油 的 氧 化 进 程[18]，说 明 水 酶 法 调 和 油 的 氧 化 稳定性优于溶剂法调和油。在150、200℃条件下，两种调和油加热1h前，过氧化值的增加速度缓慢，因此应控制好调和油的烹饪温度，防止其不饱和脂肪酸及其他有益成分的降解。

2.3 调和油加热过程中p-茴香胺值的变化

p-茴香值是氢过氧化物产生的二级氧化产物的标志，用于衡量油脂氧化的次级阶段。由图3可知，随着加热温度的升高，加热时间的延长，两种调和油的p-茴香胺值呈递增趋势，这是由于不稳定的初级氧化产物（氢过氧化物）分解形成了醇、醛、酮、酸以及环状化合物等次级氧化产物[19]，200℃条件下，加热1h时，水酶法调和油和溶剂浸提调和油的p-茴香胺值是未加热前的30多倍，这可能与两种调和油的不饱和脂肪酸含量较高有关（见表2）。在200℃条件下，加热至4h，水酶法调和油的p-茴香胺值低于溶剂法调和油，这与过氧化值所示结果一致，说明水酶法调和油具有较好的氧化稳定性。

图3 不同加热时间、温度对调和油p-茴香值的影响Fig.3 Effects of different heating time and temperature on the p-Anisidine value of blending oils

表1 在不同加热时间、温度下调和油的色泽Table 1 Color of blending oils during different heating time and temperature

2.4 调和油加热过程中色泽的变化

色泽可直观评定油脂的败坏程度。如表1所示，随着加热温度的升高，加热时间的延长两种调和油的色泽逐渐加深，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红色素物质，VE等转变成了醌类物质所致[20-22]。另一方面可能是高温条件下，蛋白质变性导致油脂变浑浊，使油脂色泽加深。而溶剂法制油过程中的高温条件使酚类物质氧化，产生的棕褐色物质，使油脂的颜色较温和条件提取的水酶法调和油深[23]。两种调和油在加热1h前色泽变化并不明显，因此控制好加热时间有利于调和油良好色泽的保持。

2.5 调和油加热过程中脂肪酸的变化

脂肪酸组成是油脂最本质的性质，特别是油脂不饱和度，是决定油脂氧化稳定性的重要标志。表2为两种调和油的GC-MS分析结果。在未加热前，水酶法调和油、溶剂法调和油的主要脂肪酸组成为棕榈酸（7.60% ，6.61%）、硬 脂 酸（3.60% ，3.14%）、油 酸（44.53%，40.37%）、亚 油 酸（40.41% ，44.29%），饱 和脂肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸分别为（0.27∶1.03∶0.96，0.27∶1.08∶1.16），适合人体代谢需求，而水酶法调和油含较高的单不饱和脂肪酸对抑制冠状动脉心脏病的发病有重要作用[24]。

相同加热温度条件下，随加热时间的延长，水酶法调和油、溶剂法调和油中单不饱和脂肪酸（C18∶1），多不饱和脂肪酸（C18∶2）含量呈下降趋势，说明不饱和脂肪酸在长时间的高温加热条件下不稳定，易氧化 分 解 成 其 他 小 分 子 化 合 物[25]，而 溶 剂 法 调 和 油 的不饱和脂肪酸含量降低程度高于水酶法调和油，说明水酶法调和油的氧化稳定性更好。在不饱和脂肪酸含量下降的同时饱和脂肪酸（C16∶0）含量逐渐升高，可能是不饱和脂肪酸加氢氧化成饱和脂肪酸所致[26]。在相同加热时间条件下，随加热温度的升高也呈现同样的趋势。

表2 在不同加热时间、温度条件下调和油的主要脂肪酸组成（%）Table 2 Main fatty acids profile of blending oils during different heating time and temperature（%）

3 结论

在不同加热温度、时间条件下对水酶法调和油与溶剂法调和油进行对比研究，发现水酶法调和油色泽较浅，其酸价、过氧化值、p-茴香胺值加热前分别为（0.08KOHmg/g，3.18meq/kg，1.71）均低于溶剂法调和油（0.16KOHmg/g，3.51meq/kg，2.12），而经过200℃4h的加热后，其酸价、p-茴香胺值（0.13KOHmg/g，65.12）仍低于溶剂浸提调和油（0.38KOHmg/g，74.38），说明水酶法调和油具有较好的氧化稳定性。另外水酶法调和油还具有较高的油酸含量（44.53%），可有效降低高胆固醇和心脏疾病的风险，且其在200℃，加热1h内，脂肪酸组成受影响较小，因此在烹饪过程中控制好加热温度和时间可有效保持水酶法调和油的营养功能性。

[1]Zhang Q，Saleh A S M，Chen J，et al.Chemical alterations taken place during deep-fat frying based on certain reaction products：a review[J].Chemistry and Physics of Lipids，2012，165（6）：662-681.

[2]马风兰，陈琦，张兰，等.深海鱼油调和油煎炸食物时脂肪酸和相关理化参数的动态变化[J]. 浙江大学学报：农业与生命科学版，2012，38（5）：614-622.

[3]Besbes S，Blecker C，Deroanne C，et al.Heating effects on some quality characteristics of date seed oil[J].Food Chemistry，2005，91（3）：469-476.

[4]Valdes A F，Garcia A B.A study of the evolution of the physicochemical and structural characteristics of olive and sunflower oils after heating at frying temperatures[J].Food Chemistry，2006，98（2）：214-219.

[5]Liu W H ，Stephen Inbaraj B ，Chen B H.Analysis and formation of trans fatty acids in hydrogenated soybean oil during heating[J].Food Chemistry，2007，104（4）：1740-1749.

[6]Rodrigues N，Malheiro R，Casal S，et al.Influence of spike lavender essential oil in the quality，stability and composition of soybean oil during microwave heating[J].Food and Chemical Toxicology，2012，50（8）：2894-2901.

[7]Malheiro R，Oliveira I，Vilas-Boas M，et al.Effect of microwave heating with different exposure times on physical and chemical parameters of olive oil[J].Food and Chemical Toxicology，2009，47（1）：92-97.

[8]Chiavaro E，Barnaba C，Vittadini E，et al.Microwave heating of different commercial categories of olive oil：Part II.Effect on thermal properties[J].Food Chemistry，2009，115（4）：1393-1400. [9]Hossan M R ，Dutta P.Effects of temperature dependent properties in electromagnetic heating[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2012，55（13）：3412-3422.

[10]中国营养学会. 中国居民膳食营养素参考摄入量[M]. 北京：中国轻工业出版社，2000.

[11]李杨，江连洲，杨柳.水酶法制取植物油的国内外发展动态[J]. 食品工业科技，2009，30（6）：383-387.

[12]李大房，马传国. 水酶法制取油脂研究进展[J]. 中国油脂，2006，31（10）：29-32.

[13]Li Y，Zhang Y，Wang M，et al.Simplex-centroid mixture design applied to the aqueous enzymatic extraction of fatty acidbalanced oil from mixed seeds[J].Journal of the American Oil Chemists’Society，2013，90（3）：349-357.

[14]Pegg R B.Measurement of primary lipid peroxidation products.In R.E.Wrolsted（Ed.），Current protocols in food analytical chemistry[S].New York：John Wiley&Son Inc，2001，D2.1.1-D2.1.15.

[15]杨辉，赵曼丽，范亚苇，等.不同提取方法所得茶油的品质比较[J].食品工业科技，2012，33（11）：267-269，274.

[16]Alimentarius C.Codex standard for edible fats and oils not covered by individual standards[J].Codex Stan，1999，19：1981. [17]Shahidi F，Wanasundara U N.Methods for measuring oxidative rancidity in fats and oils[J].Food Lipids：Chemistry，Nutrition and Biotechnology，2002：387-403.

[18]甘晓露，章绍兵，陆启玉，等.烘烤温度对水酶法提取花生油质量的影响[J]. 中国油脂，2012，37（8）：12-15.

[19]邓乾春，黄庆德，黄凤洪，等.亚麻籽油调和油的热稳定性研究[J]. 食品科学，2012，33（5）：88-92.

[20]左青，章家新. 大豆色 拉油返色原 因初探及对 策[J].中 国油脂，2000，25（6）：79-81.

[21]王丽娟. 油脂制备过程对油脂色泽的影响及应对措施[J].中国油脂，2004，29（5）：29-30.

[22]齐玉堂.油料成分对油脂色泽的影响[J]. 中国油脂，2004，29（2）：17-18.

[23]章绍兵，王璋.水酶法从菜籽中提取油及水解蛋白的研究[J].农业工程学报，2007，23（9）：213-219.

[24]胡晓军，李群，梁霞. 脂肪酸配比合理的调和油的研究[J].山西农业科学，2006，34（2）：79-81.

[25]Casal S，Malheiro R，Sendas A，et al.Olive oil stability under deep-frying conditions[J].Food and Chemical Toxicology，2010，48（10）：2972-2979.

[26]Ahmad Tarmizi A H ，Niranjan K ，Gordon M.Physicochemical changes occurring in oil when atmospheric frying is combined with post-frying vacuum application[J].Food Chemistry，2013，136（2）：902-908.

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，硕士研究生，研究方向：粮食、油脂及植物蛋白工程。

* 通讯作者：江连洲（1960-），男，博士，教授，研究方向：粮食、油脂及植物蛋白工程。

国家高技术研究发展计划（863计划）（2013AA102104）。