油脂酸败及其控制

技术交流

油脂酸败

油脂的酸败是油脂因水解而产生游离脂肪酸,以及脂肪酸进一步氧化分解所引起的变质现象。油脂酸败的危害使油品的味道变劣,产生刺喉的辛辣味;其次油脂酸败的产物,如小分子的醛类、酮类等还有害于身体健康。如果食用酸败的油脂,轻者会引起腹泻,严重者还可能造成肝脏疾病;再次,随着油脂的酸败,食品中的脂溶性维生素如V A 、V D 等以及抗坏血酸—V C 都将受到破坏,蛋白质中的有效赖氨酸含量也会减少。酸败产生的二羰基化合物能在蛋白质肽链之间发生交联作用阻碍消化道酶的消化作用,使食品的营养价值降低。此外,油脂酸败生成的二羰基化合物还会与食品中的氨基化合物发生褐变反应(M ailand reacti on ),产生色变,影响食品的外观,而且油脂中不饱和脂肪酸分子之间还会以氧桥的方式聚合而增加油脂的粘稠度,改变其流变性。

1　油脂酸败的类型

111　水解型酸败

油脂在食品所含脂肪酶或乳酪链球菌、乳念球菌、霉菌、解脂假丝酵母分泌的脂肪酶以及光、热作用下,吸收水分,被分解生成甘油和小分子的脂肪酸,如丁酸、乙酸、辛酸等,这些物质的特有气味使食品的风味劣化。常发生在奶油,以及含有人造奶油、麻油的食品中。

112　酮型酸败(也叫Β—氧化酸败)

在曲霉和青霉等微生物产生的酶类作用下,油脂的水解产物被进一步氧化(发生在Β位碳原子上)生成甲基酮,常发生在含椰子油、奶油等的食品中。

113　氧化型酸败

油脂水解后生成的游离脂肪酸,特别是不饱和游离脂肪酸的双链位置容易被氧化生成过氧化物,而这些过氧化合物中,少量环状结构的、与臭氧结合形成的臭氧化物,性质很不稳定,容易分解为醛、酮及小分子的脂肪酸。大量的氢过氧化物,因其性质很不稳定容易分解外,还能聚合而导致油脂酸败,且酸败还会因氢过氧化物的生成,以连锁反应的方式使其他的游离脂肪酸分子也迅速变为氢过氧化物。最终结果是导致油脂中醛、酮、酸等小分子物质越积越多,表现出强烈的不良风味及一定生理毒性,从而恶化食品的感官质量,加重人体肝脏解毒功能的负担。多数食品中的油脂均能发生这种氧化型酸败。

2　油脂酸败的影响因素及控制

211　油脂的脂肪酸组成

油脂中的饱和脂肪酸必须在特定条件下才能发生氧化型酸败,即有酶作用或霉菌的繁殖以及氢过氧化物存在才能发生在Β碳位氧化反应(Β—C ),生成酮酸和甲基酮。相比之下,不饱和脂肪酸的氧化率要大得多,约大10倍左右,这与其不饱和程度有关,也与双键所在的位置有关,具有1,4二烯结构的不饱和脂肪酸的氧化率较大。可以通过油脂的氢化和冬化以及调整来提高油脂的饱和度。

212　温度

温度每升高10℃反应速度增大2～4倍,除此之外温度还影响反应机制。因此油脂最好在低温下加工与贮藏。

213　水分

水分活度对油脂的氧化作用影响很复杂,特高特低时,酸败发展很快,而且较大水分活度还会使微生物的生长旺盛,使油脂酸败加剧,同时也引起食品本身的腐败变质。可以通过精炼脱水降低水分。

214　氧气

氧作为酸败反应底物之一,起着重要的影响,氧含量越大,酮型酸败和氧化酸败越快,但由于厌氧微生物的繁殖而产生的水解酸败却能因氧的存在其生理活动受到抑制。通过隔绝氧气(充氮或真空包装)或加入抗氧化剂来减少氧含量。

215　光照与射线

不饱和脂肪酸的共轭双键强烈吸收紫外线后,引发连锁反应,并加速过氧化物的分解。射线能显著地提高自由基的生成速度,增加脂肪酸氧化的敏感性,加重酸败变质。可以采用有色包装和避光装置来隔绝光照和射线的影响。

216　金属离子

金属离子能催化油脂的氧化,大大提高氢过氧化物的分解速度,表现出对酸败的强烈促进作用。解决的措施是减少其与铜、铁器具的接触,避免金属离

子污染。

8

22000年　第7期 企业技术开发

T ECHNOLO G I CAL D EV ELO P M EN T O F EN T ER PR ISE

技术交流

及其控制

□　湖南轻工研究所　罗炎斌

长沙九芝堂天添营养保健品有限公司　胡云辉217　色素物质

某些色素物质,如血红素、叶绿素,由于组分中含有金属卟啉环而形成色素过氧化物复合物而催化油脂的氧化酸败。可以通过加热炼制破坏色素。

3　应用抗氧化剂控制油脂酸败

抗氧化剂是一类能阻止、延迟防护对象自动氧化过程的物质,它通过氧化还原降低食品内部氧含量;破坏过氧化物;与游离自由基竞争性化合;稳定氢过氧化物、抑制或降低催化剂及氧化酶的活性来阻碍氧化作用,增加食品保藏的时间。抗氧化剂除少数外,几乎均为酚类衍生物,按来源可分为天然及合成抗氧化剂两种。

311　人工合成抗氧化剂

目前用得最广泛的为BHA 、BH T 、PG 、TBHQ 、

THBP 等。国家新批准使用的硫代二丙酸二月桂醇

酯(DL TD P ),属高效低毒人工合成抗氧化剂,能有效地控制油脂氧化过程的过氧化值,抗氧化活性优于BHA 、BH T 、PG 、ΑV E 、V C 等,与合成V C 衍生物、合成生育酚、天然愈创木树脂相比具有更高的安全性,与茶多酚安全性相同,但价格便宜得多。另据报道,一些硫醚类化合物也有良好的抗氧化作用,V C 衍生物也得到一定的开发应用。但随着分析检测技术的发展及对合成抗氧化剂的毒性、致癌性的研究,人们逐渐倾向于使用天然抗氧化剂。

312　天然抗氧化剂

(1)生育酚:天然生育酚(V E )是从麦胚、玉米、

葵瓜籽、油菜籽、豆油、苜蓿和莴苣等天然植物油汽提副产物中提取制备的,属油溶性抗氧化剂,能阻止油脂中自由基的产生,将氧化反应终止在开始阶段。它的异构体,在环境温度为37℃时抗氧化活性的顺序活性分别为Α>Β>Χ>∆型,耐热性高。生育酚在低浓度时即很有效,但其效率在高浓度时会降低。目前许多国家已批准在食品中使用生育酚抗氧化剂,消耗量日趋增多。

(2)茶多酚:从茶叶中提取,成份为一复合体,含有儿茶素类物质(黄烷醇)、黄酮及黄酮醇类、茶色素、酚酸、缩酚酸类多酚化合物。主要成份儿茶素约占茶多酚总量的60%～80%,抗氧化能力比BHA 、BH T 、PG 的强,且有抑菌

(葡萄球菌、大肠杆菌等)、抗衰老、护色、抗肿

瘤等作用。

(3)植酸:即肌醇六磷酸,淡黄色或淡褐

色粘稠液体,易溶于水、乙醇、丙二醇、甘油等,有较强的螯合能力,比ED TA 应用范围更广泛。常从玉米、米糠或小麦原料中提取分离。

(4)甘草萃取物:主要成份是甘草素,无色或淡

褐色粉末,无臭无味,易溶于二氯乙烷、三氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯等有机溶剂中,有很强的抗氧化能力,对植物油、动物脂都能起到良好的抗氧化效果,并能防止风味劣化和色素褪色,用量少,耐热性好。原料既可用普通的甘草,也可用从甘草中萃取出甘草酸后剩下的残渣,用溶剂萃取后,将萃取液蒸馏,便可得到这种高效的天然抗氧化剂。

(5)香辛料类萃取物:虽然香辛料类萃取物抗

氧化能力普遍较强,但由于它有特殊的香味,所以除某些需要这种香味的食品外,余者均不宜使用。

313　抗氧化剂的协同增效作用

几种抗氧化剂同时配合使用时还有协同增效作用。例如,V C 衍生物——V C 棕榈酸酯与ΑV E 的协同效果大于与BH T 、BHA 的作用,尤其是当V C 棕榈酸酯浓度增加时,其抗氧化活性有更大提高,且当温度提高时,其抗氧化作用更强。另据报道,茶多酚与V E 、V C 、卵磷脂共同使用会增强抗氧化作用,V E 与硒(Se )配合使用抗氧化、抗衰老作用增强。

同时还可用一些本身无抗氧化作用,但可提高抗氧化剂效果的增效剂,如V C 、柠檬酸、磷酸、酒石酸、琥珀酸等,藉以螯合催化油脂酸败的金属离子。

考虑抗氧化剂复合增效作用时,要注意各抗氧化剂之间及抗氧化剂与增效剂之间的配比、抗氧化剂总量的计算等,保证使用的安全性与高效性。

使用抗氧化剂时,应先将其与增效剂溶入少量的待处理油脂中,可以加热帮助其溶解,混合均匀,然后再将此抗氧化剂浓缩液加入油脂中,再进行均匀混合,从而达到抗氧化、防止酸败、保鲜的效果。□

收稿日期:200001259

2企业技术开发 2000年　第7期T ECHNOLO G I CAL D EV ELO P M EN T O F EN T ER PR ISE