花生制品中抗氧化剂的应用研究
2022-07-15翟硕莉邓健康郑东敏张彩凤
王 岩 翟硕莉 邓健康 高 越 郑东敏 张彩凤
(1 衡水学院生命科学学院 河北 衡水 053000; 2 衡水市桃城区农业农村局 河北 衡水 053000)
花生营养丰富,食用、油用兼具,其脂肪含量大约为45%,蛋白质含量大约在30%,含有8 种人体必需氨基酸,同时还含有丰富的维生素B2、维生素PP、维生素A、维生素D、维生素E 以及常量矿物质元素钙、铁等,具有促进脑细胞发育、增强记忆的功能,是100 多种食品的重要原料。但是,由于花生中较高含量的亚油酸,导致花生及其各种制品氧化稳定性较低,在贮运、销售过程中容易出现酸败、异味和货架期短的问题。使用抗氧化剂是防止油脂氧化酸败和延长产品货架期的最为方便、经济、有效的方法,因此,在花生制品中开发应用抗氧化剂对于花生产业链的发展具有极其重要的意义。
1 食品中常用的抗氧化剂类型
除了不断改善生产工艺和贮藏条件如温度、水分等外,在延缓和控制花生制品氧化方面,最为有效和便捷的方式就是添加抗氧化剂。我国GB2760-2014 中规定的抗氧化剂大致可以分为3 大类:①化学合成的酚类抗氧化剂,如叔丁基对苯二酚(TBHQ)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)等;②维生素类抗氧化剂,如维生素C、维生素E 等;③天然提取抗氧化剂如,茶多酚、迷迭香、竹叶抗氧化剂等[1]。根据抗氧化剂的溶解性能可以将其分为水溶性的抗氧化剂和油溶性的抗氧化剂,水溶性的抗氧化剂包括茶多酚、维生素C、植酸等,油溶性的抗氧化剂包括生育酚、TBHQ、PG、BHA、BHT 等。
2 常见花生制品中抗氧化剂的应用
2.1 花生油中抗氧化剂的应用。不同国家在花生油中允许使用的抗氧化剂种类和数量各不相同,我国国家标准GB2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》规定:动、植物油中化学合成抗氧化剂中TBHQ、BHA 和BHT 的最大添加量均不得超过0.2 g/kg,天然抗氧化剂茶多酚在油脂中的最大添加量为0.4 g/kg、迷迭香的最大添加量为0.7 g/kg,维生素E 的添加量则是按生产需要适量添加[1]。Sabrina Ching Man Cheung[2]等将中草药杜仲科植物和人参分别加入到花生油中,在55 ℃条件下贮藏26 d 后测定过氧化值和酸价,结果显示,花生油的抗氧化性明显提高了,延长了其保藏期。李媛媛[3]等以花生油为研究对象,添加不同抗氧化剂后在60 ℃恒温烘箱中进行加速氧化实验,持续实验24 d,结果表明,加入0.07%油状迷迭香提取物+0.01%维生素C+0.07%粉状迷迭香提取物抗氧化剂组的样品表现出最好的贮藏特性,整个实验过程中该组样品的过氧化值仅由1.38 meq/kg增加到1.65 meq/kg,酸值仅由0.93 mgKOH/g 增加到1.03 mgKOH/g,而且,该组样品的p- 茴香胺值、硫代巴比妥酸值均在贮藏期内均降低显著。邓金良[4]等为了研究不同抗氧化剂对花生油稳定性的影响,在花生油样品中分别添加0.02%的TBHQ、茶多酚、迷迭香提取物和维生素E,并采用Schaal 烘箱法加速油脂氧化,考察过氧化值和酸价变化,结果表明,添加4种抗氧化剂花生油的贮藏稳定性由强到弱分别是:TBHQ 组、茶多酚组、迷迭香提取物组和维生素E组。刘玉兰[5]等将添加化学合成氧化剂、添加天然抗氧化剂以及不添加抗氧化剂的花生油样品分别在25 ℃、45 ℃、65 ℃的恒温条件下贮藏,每7 d 取样检测过氧化值和酸价,结果表明:化学合成抗氧化剂TBHQ 的抗氧化活性明显优于3 种天然抗氧化剂,其对花生油贮藏品质稳定性具有较好的影响。
2.2 花生酱中抗氧化剂的应用。花生酱是花生仁经烘烤、脱衣和研磨加工而制成的调味食品,其色泽褐黄,外观浓稠、口感细腻、风味浓郁,是中国传统的调味料。花生酱几乎完全保留了花生的植物蛋白,还保留了部分天然活性成分如维生素E、甾醇和白黎芦醇等。但由于花生酱油脂含量高、加工工艺较落后等原因,导致其货架期不尽人意,提高花生酱贮藏稳定性的研究仍在进行中。Ballard T S[6]以储藏期间己醛浓度为指标,研究了从花生红衣中提取的多酚类物质对花生酱储藏稳定性的影响,研究结果表明,当在花生酱中添加花生红衣中提取的多酚类物质的质量在0.01%~0.02%时,储藏期间花生酱的己醛含量会有所下降,可以有效提高花生酱的储藏稳定性。舒垚[7]向花生酱中分别添加0.05 g/kg、0.1 g/kg、0.2 g/kg 的抗氧化TBHQ 和茶多酚,并做对照试验,将7 个样品置于25 ℃恒温箱中保存160 d,每20 d 取样1 次,检测过氧化值,从而分析不同抗氧化剂及不同添加量对花生酱品质稳定性的影响。结果表明,添加TBHQ 比添加茶多酚的花生酱贮藏稳定性更好。王娴[8]等分别在花生酱样品中添加化学合成抗氧化剂TBHQ、异维生素C 和天然抗氧化剂迷迭香提取物、茶多酚、维生素E、维生素C、β-胡萝卜素、植酸,并将样品在45℃中恒温贮藏,每30 d 取样测定过氧化值和酸价,结果表明,天然抗氧化剂中迷迭香提取物和茶多酚对花生酱的抗氧化效果较好,化学合成抗氧化剂中TBHQ 和异维生素C 对花生酱的抗氧化效果均较好。
2.3 花生休闲食品中抗氧化剂的应用。花生休闲食品种类繁多,如烘烤花生、油炸花生、裹衣花生、煮花生、花生类糖制品等,都是深受大众喜爱的传统休闲零食。花生休闲食品同样存在贮藏货架期短以及容易出现哈喇味的特点,直接影响着产品的气味、口感和营养价值。钟安妮[9]在使用相同的包装材料条件下,对分别添加了0.03%的BHA、TBHQ 坚果炒货抗氧化剂的麻辣型烘烤花生制品进行加速氧化实验,并对理化指标进行了分析,结果表明,3 种抗氧化剂的抗氧化性能由强到弱分别为坚果炒货抗氧化剂、TBHQ 和BHA,在实验条件下,坚果炒货抗氧化剂能将烘烤花生制品的货架期从5 个月延长至11 个月。Nepote V[10]等从花生皮中提取了天然成分,并将其用于蜂蜜味烤花生中,同时设置添加化学抗氧化剂BHT 的实验组以及空白对照组,定期取样检测,结果表明,花生皮提取活性物质的抗氧化效果强于空白,弱于BHT。徐会茹[11]等研究了天然抗氧化剂茶多酚对油炸花生的抗氧化效果,结果表明,当在花生仁中添加0.2 g/kg 水溶性茶多酚,同时在煎炸用油中添加0.2 g/kg 脂溶性茶多酚时,能有效地延缓油炸花生的氧化变质。裴亚萍[12]等将茶多酚、葡萄籽多酚和苹果多酚3 种天然抗氧化物质加入到花生牛轧糖中,通过过氧化值和酸价来判断3 种物质对花生牛轧糖货架期的影响,结果表明,当添加量在0.04%时,3 种酚类物质都可以减缓花生牛轧糖过氧化值升高,同时抑制花生牛轧糖酸价增高,其中苹果多酚抗氧化效果最明显,可以有效延长花生牛轧糖的货架期。
3 花生制品中抗氧化剂应用存在的问题
目前,我国花生制品工业生产中仍然以化学合成抗氧化剂和复合型化学合成抗氧化剂为主,但是,多项研究结果表明,化学合成抗氧化剂如TBHQ、BHA和BHT 等,它们在受热时容易被氧化分解为影响油脂品质的醌类物质,而且这些合成抗氧化剂对人体具有一定的毒性和致癌作用,直接威胁消费者的健康。Van der Heijden 等研究表明超剂量PG 可产生明显毒性,导致肾脏损害,与高浓度PG 接触可导致接触性皮炎。Kashanian 等研究表明食品抗氧化剂TBHQ 会导致DNA 损伤,有可能导致动物个体基因突变,BHA 和BHT 具有致癌作用,PG 损害肾脏健康。张瑞瑞[13]以BHT 单次灌胃的方式,利用雌性Balb/c 小鼠模型研究了BHT 在哺乳动物体内的分布、代谢和排泄。结果表明,BHT 主要富集于肝脏和肾脏等与代谢相关的器官内,表明BHT 具有潜在的肝肾毒性效应。美国、欧盟等国家和地区已经开始禁止使用一些合成抗氧化剂,许多国家也陆续对合成抗氧化剂的添加量加以限制。因此,无论从保障人民身体健康还是从国际贸易角度,化学合成抗氧化剂在我国花生制品中的添加必将受到更加严格的控制。
随着社会的发展和人们生活水平的不断提高,低毒、高效的天然抗氧化剂以及天然氧化剂的协同效应已经成为当下的研究热点。目前研究较多的天然抗氧化活性成分主要有多酚类、维生素类、多糖类等化合物,其中多酚类化合物根据其结构的不同又可划分为黄酮类、芪类、酚酸类等化合物[14]。在我国,天然抗氧化剂在花生制品中应用范围较小,而且大多是以单一形式存在,对天然抗氧化剂协同作用于花生制品有一定的研究基础,但对最大协同性配比的研究以及在不同类型花生制品中的研究还在不断的进行和更新中,这也是未来花生制品中抗氧化剂发展的方向。然而,由于植物原料相对价格较高,且易受产量影响,使得植物抗氧化剂在应用上受到了较大的限制,因此,合理利用植物废弃资源开发廉价、高效的植物抗氧化剂,以及采用发酵工程等技术实现大规模制备植物抗氧化剂将成为花生制品中抗氧化剂未来研究的热点和重点。