黄油在不同烘焙条件下稳定性的研究

张秀秀，夏琪娜，刘璐，李晓东，沈琪，赵铭琪

（东北农业大学a.食品学院b.乳品科学教育部重点实验室，哈尔滨 150030）

0 引 言

油脂，它可以改善焙烤食品的体积，赋予其良好的口感、风味和外观。其营养价值高及稳定性好的高品质烘焙油脂已经成为人们关注的热点[1]。目前生活中常见的烘焙油脂主要有起酥油、人造奶油等油脂。最初起酥油主要为猪油，是一种纯油脂的可塑性固体脂肪，能够软化烘焙食品[2]。代小容等[3]研究证明猪油和牛油等动物油脂中含有大量的饱和脂肪酸及高级多烯酸，是人体必需脂肪酸和脂溶性维生素的主要来源，但过多的饱和脂肪酸，对人的血管具有一定的损害作用，同时猪油容易受到氧化的作用产生酸败，影响产品的食用性。同时以牛油为原料制成的起酥油和人造奶油会由于产品配方不当、生产技术不适及外界温度波动等原因，造成起砂现象[4]。为改善人造奶油的可塑性等加工特性，以及提高其抗氧化能力和货架期，引入高度饱和的氢化植物油，宋志华等[5]研究发现，大豆油氢化前，反式脂肪酸含量为4%～9%，氢化后的反式脂肪酸含量为38.73%。以人造奶油中氢化油的添加量占总油相的30%～40%计算，仅固体氢化油一种基料油的使用就会使人造奶油反式脂肪酸的含量增加11.62%～15.50%。起酥油中含反式脂肪酸7.3%～31.7%，人造黄油中为14.2%～34.3%[6]，过量摄入反式脂肪酸不利于健康，易诱发冠心病[7]，造成血脂发生异常[8]。池娟娟等[9]研究表明棕榈油及人造奶油和起酥油在储藏期间会出现产品硬度增加即后硬问题，这会导致人造奶油/起酥油的应用性能劣变，如涂抹性变差、不易打发。同时植物油所含的营养成分相对较低，缺少脂溶性维生素和其他生物活性物质。

高海军等[10]表明要想成功取代反式脂肪需要两个条件，首先是在室温下，脂肪必须是天然的半固体状态，即必须含有饱和脂肪，其次必须具有很长的保质期，即不饱和脂肪含量要低。天然奶油除成本偏高外，其成分含量均满足以上两点要求，且营养丰富，反式脂肪酸含量较低，约占总脂肪酸含量的3%～5%。黄油是从牛奶中提炼出来的一种天然乳脂，也称为乳脂。国家标准GB/T 5415-2008称之为奶油，黄油营养丰富，富含维生素A、磷脂、β-胡萝卜素[11]。黄油中所含的反式脂肪酸较少，短链脂肪酸较多，易被人体消化吸收，有增加免疫力、防治癌症和心血管，预防肠胃道疾病等营养作用。加热熔化后有独特的乳香味，良好的感官属性以及丰富的营养价值，被越来越多地应用于焙烤行业和餐饮业[12]，在国外，它可以直接作为早餐的一种配料，或作为准备许多菜肴的烹调油，是人们最喜欢的早餐佐料[13-14]。最新研究表明，乳脂中的胆固醇对人体无害，所以应考虑天然乳脂在焙烤类食品中的使用，替代传统焙烤油脂。

油脂在高温有氧的条件下会发生一系列化学反应，反应所生成的挥发性产物和非挥发性产物对油脂的风味和品质有着重要影响。油脂的品质，如酸值、过氧化值、脂肪酸组成以及抗氧化性都与其烘烤程度有着密切联系。本实验以猪油为对照，研究不同的烘焙温度和循环加热次数条件对黄油的理化特性及营养成分变化，为天然乳脂部分以及全部替代烘焙食品中的人造奶油、起酥油以及棕榈油提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黄油：总统（President）发酵型动物淡味黄油，购买于超市；猪油：展艺猪油起酥油，市售。

95%乙醇、乙醚、石油醚（30-60℃沸程）、氢氧化钠、无水碳酸钠、酚酞、氢氧化钾、无水硫酸钠、甲醇、异辛烷、正己烷、苯均为分析纯级，购于上海凌峰化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

BSA124S电子分析天平，北京赛多利斯科学仪器有限公司；Agilent GC 6890-MS 5973N型气相色谱-质谱联用仪，美国Agilent有限公司；MQC核磁共振仪，英国Oxford Instruments。

1.3 试验方法

1.3.1 基本成分测定

脂肪含量，酸水解法；蛋白含量，参照GB 5009.5-2010；水分含量，参照GB 5009.3-2010；灰分，参照GB 5009.4-2010。

1.3.2 黄油固体脂肪含量(SFC)测定

黄油、猪油样品溶解后摇匀，倒入体积为10 mL小烧杯中，放于温度为80℃的水浴锅中水浴30 min。参照AOCScd16-81标准(直接NMR方法)，将6 mL样品倒入内径0.8 cm的固脂管中，采用连续分析法在测定温度下水浴恒温一定时间后，将样品放于小核磁共振仪中，测定温度依次10℃、20℃、25℃、30℃、40.0℃测定温度保温时间均为30 min。

1.3.3 黄油理化性质测定

酸值：GB/T 5530-2005；过氧化值：GB/T 5538-2005。

1.3.4 黄油营养成分测定

脂肪酸：称取4～7 g油脂于10 mL离心管里，向其中加入1 mL正己烷和苯的混合液（1∶1），震荡摇匀溶解，然后稀释。准确称取50μL稀释液于10 mL离心管内，加入2 mL正己烷和苯的混合液（1∶1），震荡摇匀溶解，最后加入2 mL 0.5 mol/L氢氧化钾-醇溶液，振荡摇匀。静置30 min之后，在蒸馏水使全部有机相甲醇溶液升至瓶颈上部时，样品即可用于气相色谱—质谱联用仪分析。

色谱条件：色谱柱为HP-88（100 m×0.25 mm,0.20μm film thickness，J&W Sci.USA）；进样口温度250℃，载气He，流速1 mL/min。采用程序升温方式，由室温升至160℃保持2 min，然后以2.5℃/min升至250℃,保持2 min，不分流进样。

质谱条件：MS离子源在230℃全扫描，电子影响模式70 eV，速度扫描50～550 m/z。

1.3.5 黄油烘焙稳定性试验

模拟日常面包和酥性饼干的烘焙体系，将黄油在室温下自然解冻，以猪油作为对照，每份称取20 g左右于铝盒中，放在烘箱中进行烘焙，烘焙温度分别为150℃、180℃、210℃、240℃，烘焙时间为40 min；重复加热：黄油和猪油烘焙加热冷却后7 h，同一温度继续加热40 min，重复加热次数分别为1次、2次、3次，冷却至室温后测定黄油和猪油的理化指标，并检测不同烘焙温度下黄油和猪油营养成分的变化。

1.4 数据处理

每个实验重复3次，结果表示为x±s，利用Statistix 8.1软件进行数据统计分析，P＜0.05表示差异显著。SigmaPlot12.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 基本成分测定

表1 黄油基本成分

黄油的基本成分如表1，主要由脂肪、蛋白质和水组成，其中脂肪含量占80%以上，还含有超过10%的水分和少量蛋白质。

Drake等人[15]研究证明，低于50%的乳脂含量会导致切达奶酪风味物质损失，造成异味。所以黄油中的高乳脂的含量会对黄油质构、特性和风味有重要影响。同时，黄油蛋白质含量虽少，但却是重要的滋味成分，对黄油的浓厚感有重要作用[16]。

2.2 黄油的固体脂肪含量

固体脂肪含量（SFC）是黄油常规测量指标，表示是脂肪在不同温度下的熔融特性和硬度性能，黄油的熔融和硬度性能对其口感、香气以及涂抹性能有很大影响[17]。由表2可知，当温度为10～40℃时，黄油和猪油的固体脂肪含量呈显著减少（P＜0.05），其中黄油固体脂肪含量在温度为0～10℃时，下降最为降低显著，下降率达38.76%，当温度超过10℃时，固体脂肪含量逐渐趋于平稳，但其固体脂肪含量仍显著高于猪油，由此可知，黄油比猪油具有更好的可塑性。

表2 黄油的固体脂肪含量

2.3 不同烘焙条件对黄油的酸价的影响

酸值可以表示油脂中游离脂肪酸（FFA）的含量，是评定油脂品质好坏的一个重要指标。在烘焙过程中，高温会使油脂中的酯键断裂，产生游离脂肪酸；同时断键产生的游离脂肪酸将会分解或者聚合，使酸价降低[18]；高温也会产生不稳定的氢过氧化物，分解产生一些小分子物质醛、酮、酸等，也会导致酸价的升高[19]。

图1 不同温度和循环次数对黄油酸价的影响

由图1所示，黄油和猪油的酸价随着温度和循环加热次数的增加均呈现上升的趋势，在240℃时酸价均达到最大，分别为1.62 mg/g、1.05 mg/g，当温度达到210℃以上时，随着加热次数的增多，猪油的酸价增加显著（P＜0.05），而黄油的酸价逐渐趋于稳定（1.62 mg/g），这表明黄油相比于猪油，随着温度和加热次数的增加，游离脂肪酸含量不会大幅增加，表现出良好稳定特性。

2.4 不同烘焙条件对黄油的过氧化值的影响

图2 不同温度和循环次数对黄油过氧化值的影响

过氧化值主要用来表征油脂在常温和高温烘焙过程中氢过氧化物的含量，这一阶段为油脂劣变的初始阶段，该物质极不稳定，可以在酸作用下，发生分子重排；也会断裂过氧键“-O-O-”，从而释放更多的能量，产生类似于酮、醛、醇等物质[20]。

由图2所示，黄油的过氧化值在温度为150℃时达到最大，为0.92 meq/kg，猪油的过氧化值随着温度的增加而逐渐升高，并在240℃达到最大，为44.11 meq/kg，说明在此期间有大量氢过氧化物生成，且氢过氧化物的生成量大于分解和聚合量。当温度范围为180～240℃，黄油的过氧化值呈下降趋势，说明生成的氢过氧化物大多分解，且分解和聚合量大于生成量；与猪油相比，温度和加热次数对黄油的过氧化值影响均不显著（P＜0.05），这表明黄油在不同加工条件下的其氧化情况较为稳定。

2.5 不同烘焙条件对黄油脂肪酸含量的影响

油脂的营养特性与油脂的脂肪酸含量有关。由表3可知，黄油和猪油的饱和脂肪酸含量均随着烘焙温度的升高呈上升趋势，黄油差异不显著（P＞0.05），猪油差异显著（P＜0.05），其中黄油中检测到棕搁酸（C16:0），猪油未检测到。烘焙温度对黄油和猪油的不饱和脂肪酸含量产生均显著影响（P＜0.05），但对黄油的多不饱和脂肪酸含量（油酸C18:1；亚油酸C18:2）影响不显著（P＞0.05）。由此可见，相比于猪油，黄油在烘焙温度增加过程中其脂肪酸含量相对稳定。

多不饱和脂肪酸在儿童的视力发育、生长发育以及调节血脂、抗血栓和抗炎等人体健康起到重要作用，但在高温时其会分解为单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸。因此，在黄油的烘焙过程中也应尽量控制烘焙温度和时间，避免油的重复利用并适当减少烘焙温度[21]。

表3 不同烘焙温度下黄油脂肪酸组成

3 结 论

本研究发现，黄油的固体脂肪含量比猪油高，有更好可塑性，同时与猪油相比，烘焙温度和循环加热次数的增加对黄油的酸价、过氧化值及多不饱和脂肪酸含量影响不显著（P＞0.05），这说明黄油在不同烘焙条件下具有良好的稳定性，但高温处理及多次加热会使黄油的单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸含量增多，因此，也应尽量避免黄油的重复利用并适当减少烘焙温度。