黄精在牛脂控制氧化工艺中的应用
2022-07-04孔淑华王永福丁小圣
孔淑华，王永福，丁小圣
上海太太乐食品有限公司（上海 201812）
动物型食品的主要特征香气来自于脂肪，其脂肪在烹饪过程中会裂解合成一些呈现动物特征香气的小分子物质，例如己醛、2-辛烯醛、2-壬烯醛、2, 4-壬二烯醛、2, 4-癸二烯醛、反式-4, 5-环氧-2-癸醛等[1]，这些特征分子的产生使得产品的风味更加丰富饱满和具有辨识性，因此脂肪控制氧化技术已经成为香气产生技术中重要的研究方向，而且已经取得了很多的研究成果[2]。孙宝国等[3]通过控制牛油氧化时的温度、时间和空气流速，得到牛脂风味浓郁的牛风味中间体。徐永霞等[4]通过控制猪油控制氧化时的温度、时间和空气流速，得到不同氧化程度的猪油，并采用固相微萃取-气质联用技术对其风味进行分析，得出32种体现猪肉风味的挥发性成分。多种风味在线检测技术也在不断地研究中，电子鼻、总极性物质电极也应用在脂肪控制氧化的过程中。但是目前脂肪氧化的条件还是很苛刻的，都需要高温和长时间的操作，很多条件因生产安全问题无法实现工业化的扩大。
脂肪氧化受到很多条件的影响，例如光、脂肪酶、金属离子等。一定含量的金属离子，例如铜离子、铁离子、锰离子、锌离子，都可以作为脂肪氧化中的催化剂[5]，因此为了降低脂肪控制氧化的难度，可以引入天然来源的金属离子。自然界中有很多富含金属离子的原料，例如藻类植物、红蘑和很多中药，这些天然的原料都可以作为催化剂用于脂肪的控制氧化过程中来降低反应的温度和缩短反应的时间。
此试验将各种天然来源富含金属离子的原料应用于牛脂控制氧化的工艺中，筛选出可以有效降低脂肪氧化温度和缩短时间的天然来源的原料。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
精炼牛脂（天津塘沽牧洋油脂公司）；异辛烷、p-茴香胺、冰醋酸（国药集团化学实际有限公司）；菊花、蒲公英、栀子、黄精、柴胡（雷允上药业集团有限公司）。
1.2 仪器与设备
Evolution 60分光光度计（赛默飞世尔科技有限公司）；LZB-4玻璃转子流量计（浙江余姚流量仪表厂）；RCT基础型磁力搅拌器（艾卡仪器设备有限公司）；ACO-001空气泵（森森集团）。
1.3 方法
1.3.1 茴香胺值测试方法
茴香胺值的测定按照GB/T 24304—2009[6]的方法进行。
1.3.2 氧化牛油的制备方法
取新鲜牛脂，加入或者不加中药成分，将其在不同温度及空气流量的条件下加热不同时间，得到不同氧化程度的牛脂。
2 结果与讨论
2.1 不同天然来源的原料对牛脂控制氧化的影响
众所周知，中国很多中药含有丰富的铁离子和锌离子。这里将一些中药按照牛脂5%含量的比例添加到牛脂控制氧化的过程中，研究其对牛脂氧化的影响。其结果如表1所示。
从表1可以看出，添加各中药成分之后，在相同条件下得到的氧化脂肪的茴香胺值都比不添加中药的氧化牛脂的茴香胺值高，这说明富含金属离子的中药可以作为脂肪氧化的催化剂，有效地加速脂肪的氧化，其中以富含铁离子较高的黄精表现得最为突出，添加黄精的氧化脂肪的茴香胺值约是不添加中药的氧化脂肪的茴香胺值的100倍。这里将其作为重点进行深入的研究，得出合适的加热温度和时间。
表1 不同中药成分在牛脂控制氧化中的作用
2.2 不同温度对添加黄精的牛脂氧化工艺的影响
将5%的黄精放入100 g牛脂中，按照2.5 L/（min·100 g牛脂）的速率向牛脂中通入空气，然后将牛脂进行升温至70～150 ℃之间变化，加热2 h。氧化牛脂茴香胺值的变化如图1所示。
图1 不同温度下添加或不添加黄精的氧化牛脂的p-AV
温度对牛脂氧化的影响如图1所示，可以得出没有催化剂的样品仅在140 ℃以上才开始生成二次氧化产物。添加黄精为催化剂的样品在约90 ℃时已经产生二次氧化产物。添加黄精的脂肪在100 ℃下产生大量的二次氧化产物，甚至比不添加黄精的150 ℃下的对照样品还要多。黄精的添加给了牛脂氧化更多的温度控制空间。
2.3 不同温度对添加黄精的牛脂氧化工艺的影响
将5%的黄精放入100 g牛脂中，按照2.5 L/（min·100 g牛脂）的速率向牛脂中通入空气，然后将牛脂进行升温至130 ℃，加热1～5 h。氧化牛脂茴香胺值的变化如图2所示。
图2 不同时间下添加或不添加黄精的氧化牛脂的p-AV
从这些结果可以得出结论，对照样品在130 ℃下至少4 h或更长时间后才开始产生二次氧化产物。含有黄精的样品在1.0 h后就开始产生此类二次氧化产物。在加热2.0 h时，含有黄精的样品已产生大量二次氧化产物，而对照样品仍处于产生此类化合物的早期阶段。黄精作为催化剂加入牛脂的氧化中可以有效地缩短氧化一定程度所需的时间。
2.4 不同黄精添加量对牛脂氧化工艺的影响
将0.5%～7%的黄精放入100 g牛脂中，按照2.5 L/（min·100 g牛脂）的速率向牛脂中通入空气，然后将牛脂进行升温至130 ℃，加热2 h。氧化牛脂茴香胺值的变化如图3所示。
从图3可以看出，随着黄精添加量的增加，氧化牛脂的p-AV值不断增加。当添加量增至3%时，p-AV值的增长速度变慢。当添加量为7%时，脂肪的氧化达到很高的位置，而且得到的氧化牛脂中有较强的中药风味。因此，在牛脂脂肪控制氧化工艺中，黄精的添加量应控制在3%左右。
图3 不同黄精添加量下氧化牛脂的p-AV
3 结论
通过对照加与不加中药的控制氧化牛脂的茴香胺值，可以看出富含金属离子的中药都会对脂肪的氧化起到催化作用，其中以黄精的表现最为突出。通过研究不同温度、不同时间条件下的添加黄精对牛脂氧化过程的影响，可以得出黄精的加入为牛脂控制氧化提供了更多温度和时间的调整空间。黄精的添加量控制在3%左右能够发挥其比较好的催化效果。
