充氮保鲜对一级大豆油保质期品质影响的研究

潘东升，俞进开，李海光，谭祖顺

（中储粮油脂工业东莞有限公司，广东 东莞 523147）

食用植物油作为人们日常生活中必不可少的烹调原料，在生活中有着举足轻重的地位。食用油的主要成分是甘油和脂肪酸，容易被氧化导致食用油出现酸败现象，使得其营养价值下降的同时产生对人体有害的成分[1-2]。因此，食用植物油也需要保鲜，而保鲜的关键是抗氧化。食用植物油的酸价、过氧化值、氧化诱导时间是衡量食用植物油是否氧化变质的重要指标[3]。这3个指标会随着接触水分、光照、高温、氧气等条件而变高，从而影响食用植物油的品质。食用植物油产品的保质期一般为12个月或18个月，为了保障食用植物油的品质，精炼食用植物油若要达到12个月以上的保质期通常都需要添加人工合成抗氧化剂（丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、特丁基对苯二酚（TBHQ）等），但添加人工合成抗氧化剂存在一定的食品安全风险[4]，而充氮能使食用植物油隔离水分和氧气，从而起到延长食用植物油保质期的作用[5]。

本研究以不添加抗氧化剂的一级大豆油为研究对象，在同样的储藏条件下以酸价、过氧化值、氧化诱导时间为评价指标，并与食用油行业目前常用的人工合成抗氧化剂TBHQ进行对比，研究充氮后一级大豆油的氧化稳定性，以期为充氮保鲜技术在食用植物油中的应用与发展提供理论基础和指导。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

食用植物油（一级大豆油）：中储粮油脂工业东莞有限公司。

乙醚、无水乙醇、异丙醇、冰乙酸、异辛烷、碘化钾、三氯甲烷、硫代硫酸钠：均为分析纯，广州化学试剂厂；氢氧化钾：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；酚酞指示剂：分析纯，天津市天新精细化工开发中心；液氮：纯度≥99.99%，液化空气广东贸易有限公司；TBHQ：纯度≥99%，翁源广业清怡食品科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备

液氮加注系统：广州塞维斯工程技术有限公司；743Rancimat油脂氧化稳定性测定仪：瑞士万通中国有限公司；ML204T电子分析天平：梅特勒托利多科技（中国）有限公司；GZX-9070MBE电热鼓风干燥箱：上海博迅医疗生物仪器股份有限公司；SK8200HP超声波清洗仪：上海科导超声仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 处理方法

取一级大豆油，分别装入108瓶容量为900 mL的无色聚酯塑料瓶中，灌装高度均为距离瓶口30 mm。其中：36瓶一级大豆油使用液氮加注系统（氮气压力为0.05～0.15 MPa，流量为5.0～150.0 L/min），将瓶身顶部空余部分充满氮气，及时盖好瓶盖后备用，记为充氮组；36瓶一级大豆油按照添加量80 mg/kg添加TBHQ，并进行30 min超声处理，混合均匀后备用，记为TBHQ组；36瓶一级大豆油直接密封，记为空白组。将上述3组处理的样品平均分成两组，分别置于20℃和40℃环境下储藏18个月，每3个月对两种储藏环境的样品进行指标检测（每次取3瓶样品），包括酸价、过氧化值、氧化诱导时间，按照大豆油国家质量标准[6]进行检测分析。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 酸价参照GB5009.229—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》[7]中的第一法进行测定。

1.2.2.2 过氧化值参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》[8]进行测定。

1.2.2.3 氧化诱导时间

参照GB/T 21121—2007《动植物油脂 氧化稳定性的测定（加速氧化测试）》[9]进行测定，测试温度为120℃。

1.2.3 数据处理

采用SPSS25.0对试验结果进行数据分析处理。

2 结果与分析

2.1 充氮保鲜对一级大豆油酸价的影响

酸价是最常见的衡量食用油品质的指标[10-11]，食用油酸价主要产生于游离脂肪酸。游离脂肪酸一方面来自储藏过程中脂肪的水解，另一方面来自脂肪和脂肪酸氧化分解后产生的小分子脂肪酸。由表1和表2可知，经过18个月的储藏，所有一级大豆油样品的酸价均呈现升高的趋势。20℃储藏环境下，空白组、充氮组、TBHQ组大豆油的酸价较初始值分别升高了0.15、0.14、0.14 mg KOH/g，但3组大豆油样品酸价值均未超过一级大豆油国家标准[6]要求。40℃储藏环境下，空白组、充氮组、TBHQ组大豆油的酸价较初始值分别升高了0.54、0.53、0.53 mg KOH/g，3组大豆油样品酸价值均超过一级大豆油国家标准[6]要求。由此可见，通过充氮保鲜的一级大豆油酸价的升高速率与未充氮保鲜的一级大豆油之间没有明显差异。

表1 一级大豆油20℃环境下酸价的变化Table 1 Acid valueschangesof first-class soybean oil under 20℃storage condition 单位：mg KOH/g

表2 一级大豆油40℃环境下酸价的变化Table2 Acid valueschangesof first-classsoybean oil under 40℃storagecondition 单位：mg KOH/g

2.2 充氮保鲜对一级大豆油保质期内过氧化值的影响

过氧化值是用来检测食用油安全的重要指标，其主要反映食用油中一级氧化产物——氢过氧化物的含量，是衡量食用油氧化反应初期氧化酸败程度的常用指标[12]。由表3和表4可知，所有一级大豆油样品的过氧化值均随着储藏时间的延长逐渐升高。20℃储藏环境下，空白组、充氮组、TBHQ组大豆油的过氧化值较初始值分别升高了3.97、2.88、2.51 mmol/kg，3组大豆油样品的过氧化值均未超过一级大豆油国家标准[6]要求。40℃储藏环境下，空白组、充氮组、TBHQ组大豆油的过氧化值较初值分别升高了8.50、6.58、5.51 mmol/kg，3组大豆油样品的过氧化值均超过一级大豆油国家标准[6]要求。结果表明，相同储藏环境下，抗氧化能力由强到弱的排序为：TBHQ组＞充氮组＞空白组。经充氮保鲜后的一级大豆油过氧化值升高速率明显慢于未充氮保鲜组，充氮气可以通过隔离氧气而有效提高一级大豆油的氧化稳定性[13-14]。

表3 一级大豆油20℃环境下过氧化值的变化Table 3 Peroxide values changes of first-classsoybean oil under 20℃storage condition 单位：mmol/kg

表4 一级大豆油40℃环境下过氧化值的变化Table 4 Peroxide values changes of first-classsoybean oil under 40℃storage condition 单位：mmol/kg

2.3 充氮保鲜对一级大豆油保质期内氧化稳定性的影响

氧化诱导时间是评价油脂氧化稳定性的指标，诱导时间越长代表一级大豆油的氧化稳定性越好[15]。由表5和表6可知，所有大豆油样品的氧化诱导时间均随着储藏时间的延长而逐渐缩短。20℃储藏环境下，空白组、充氮组、TBHQ组大豆油的氧化诱导时间较初始值分别缩短了1.86、1.21、1.05 h。40℃储藏环境下，空白组、充氮组、TBHQ组大豆油的氧化诱导时间较初始值分别缩短了2.81、2.25、2.06 h。相同储藏环境下，氧化稳定性排序为：TBHQ组＞充氮组＞空白组。在同一储藏时间内，充氮一级大豆油样品的氧化诱导时间均长于空白组一级大豆油，说明充氮气对一级大豆油有一定的抗氧化作用。

表5 一级大豆油20℃环境下氧化诱导时间的变化Table 5 Oxidative induction time changesof first-class soybean oil under 20℃storagecondition 单位：h

表6 一级大豆油40℃环境下氧化诱导时间的变化Table 6 Oxidative induction timechangesof first-class soybean oil under 40℃storage condition 单位：h

3 结论与讨论

通过试验发现，在20℃和40℃储藏环境下，充氮保鲜的一级大豆油样品的过氧化值、氧化诱导时间等指标变化速率明显减缓，虽然40℃环境下储藏的3组一级大豆油样品过氧化值在第18个月后均已超过了国家标准限值，但经充氮保鲜后的大豆油样品在相同储藏时间下与未充氮大豆油样品相比，其抗氧化能力也有了明显的提升。这种充氮保鲜方法是在聚酯塑料瓶内顶部充入氮气置换出里面的空气，自瓶顶部形成了氮封，用物理方法阻断了食用油的氧化反应，起到了延长一级大豆油保质期的作用。

充氮保鲜技术虽然绿色健康，但目前还不能完全替代人工合成抗氧化剂。充氮保鲜的食用油塑料瓶盖开封后，随着氮气的不断溢出，其保鲜效果不如添加人工合成抗氧化剂的食用油。开封后失去氮气保鲜作用的精炼食用油如果3个月内还未食用完，可能就会在产品保质期内变质，这也是充氮保鲜技术未来需要突破的难题。