于淼,周玥彤,马佳慧,石太渊,鲁明,付欣,张良晨
(1.辽宁省农业科学院食品与加工研究所,辽宁沈阳110161;2.沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳110866;3.沈阳师范大学粮食学院,辽宁沈阳110034)
花生(Arachis hypogaea L.)分布于巴西、中国、埃及等地,中国各地均有种植,主要分布于辽宁、山东、河北、吉林等省(区),是我国四大油料作物之一,我国产量居世界第一位[1]。花生富含油脂和蛋白质以及维生素、白藜芦醇等功能活性物质,抗营养因子比大豆含量少,因而综合利用价值高,多元化利益途径广泛,增值潜力大。花生的主要利用和加工途径包括:油用、食用(生食或经过煮、炸、炒、烤等简单加工处理食用)、深加工(花生酱、花生饮料、糖果类、糕点类等)、花生蛋白质加工利用(蛋白粉、浓缩蛋白、分离蛋白、花生多肽等)、花生副产物综合利用(花生壳栽培食用菌、生产饲料、燃料以及提取白藜芦醇、原花色素等活性物质)。不同用途的花生对品质要求有差异,如食用花生要求蛋白质含量高、含糖量高、脂肪含量低、油酸/亚油酸比值低;榨油用花生要求脂肪含量高、不饱和脂肪酸含量高;出口花生要求油酸/亚油酸比值高,含糖量高等不同特点[2-4]。
花生油中富含不饱和脂肪酸,其中油酸(35 %~72%),亚油酸(20%~45%)[5]。我国用于榨油的花生占40%以上,是我国花生的主要消费方式。目前花生榨油有高温压榨和低温冷榨2 种方式,高温压榨油香味浓郁,深受消费者青睐,但是高温压榨花生油中维生素E、磷脂等营养因子损失严重,且油稳定性差。低温冷榨生产的花生油色淡、保留了花生原有的营养品质,同时还可获得低变性花生蛋白粉,增加经济效益[6]。因此,低温冷榨花生油具有更广阔的发展前景。
黑花生是内含钙、钾、铜、锌、铁、硒、锰和8 种维生素及19 种人体所需的氨基酸等营养成分,还富含硒、铁、锌等微量元素和黑色素的新品种。黑色食品以其特有的高营养价值和特殊的药用成分成为当今食品和医药工业研究的热点之一。大量研究表明,黑色食品除了含有丰富的蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸、膳食纤维、矿物质和维生素等人体必需的营养素外,还含有功能多样的天然黑色素及其它活性成分,是发展中的天然保健食品,也是功能食品的理想原料[7-9]。
本文以冷榨花生油为切入点,研究粉色和黑色2种种皮颜色花的冷榨花生油的感官及理化性质差异,同时针对2 种不同原料制备的冷榨花生油的抗氧化活性进行深入研究,进一步对去皮与不去皮的冷榨花生油抗氧化性进行对比研究,为丰富冷榨花生油系列产品奠定理论基础。
1.1.1 试验原料
白沙1016 和黑花生:辽宁省农业科学院花生所。
1.1.2 试验试剂
无水乙醇(分析纯):天津市富宇精细化工有限公司;冰乙酸、乙醚、异丙醇、氢氧化钾、丙酮、石油醚、三氯甲烷、碘化钾、硫代硫酸钠、无水硫酸钠(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;酚酞、乙酸乙酯(分析纯):天津市大茂化学试剂厂;盐酸(分析纯):西陇科学股份有限公司。
1.1.3 仪器设备
9028 全自动榨油机:德国贝尔斯顿;GCMS-QP2010 Plus 气相色谱仪:日本岛津公司;XW-80A 漩涡混合仪:海门市其林贝尔仪器制造有限公司;GFL-70 电热鼓风干燥箱:天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司;L500离心机:湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;HH-4 数显恒温水浴锅:国华电器有限公司;SHZ-D 循环水式真空泵:巩义市予华仪器有限责任公司;UV-5100 紫外可见分光光度计:上海元析仪器有限公司;GL224-1SCN 分析天平:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;FW100 高速万能粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司。
1.2.1 花生油冷榨方法
花生油冷榨工艺流程参考Qiang Wang[6]及刘云花等[10]方法见图1。
原料花生:将原料花生果首先采用剥壳机去壳;筛选分级:脱壳后的花生仁通过初清筛、分级等过程。
去杂质:挑除花生仁中的石子、碎壳、灰尘等杂质;干燥、冷却:将脱壳后的花生放入低温干燥烘箱进行烘干,然后进行风冷处理;去红衣:烘干后的花生仁迅速进入风冷并去除红衣;颜色筛选:去除黄斑、霉变、虫蛀及未完全脱红衣的花生;破瓣后压榨:将脱红衣后的花生破瓣调节水分后送入压榨机中进行压榨;原油过滤:冷榨毛油经过滤得到纯净的冷榨花生油;密封冷藏:过滤后的花生油经过密封后冷藏,待检测。
图1 冷榨花生油加工工艺流程Fig.1 Cold pressed peanut oil processing process
1.2.2 冷榨花生油感官评价方法
冷榨花生油感官评价方法参照GB2716-2018《食品安全国家标准植物油》进行。
1.2.3 冷榨花生油理化性质测定方法
冷榨花生油理化性质测定方法均参照相应的国家标准方法进行测定,具体如下:
水分及挥发物检测参照GB 5009.236-2016《食品安全国家标准动植物油脂水分及挥发物的测定》进行;过氧化值检测参照GB 5009.227-2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》进行;酸价检测参照GB 5009.229-2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》进行;碘值检测参照GB/T 5532-2008《动植物油脂碘值的测定》进行;皂化值检测参照GB/T 5534-2008《动植物油脂皂化值的测定》进行;磷脂检测参照GB/T 5537-2008《粮油检验磷脂含量的测定》进行;脂肪酸含量检测参照GB 5009.168-2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》进行。
1.2.4 冷榨花生油抗氧化活性测定方法
1.2.4.1 DPPH 自由基清除能力测定
冷榨花生油抗氧化活性参照Al Juhaimi Fahad等[11]与Gao Pan 等[12]方法经过修改后进行测定。称取0.009 86 g DPPH 于20 mL 棕色样品瓶加适量乙酸乙酯溶解,溶解后用玻璃棒转移至250 mL 容量瓶中,定容。将植物油样品用乙酸乙酯溶解配制成15 mg/mL 样液。将样液与2 mL DPPH 乙酸乙酯溶液混合后,摇晃使其混合均匀,25 ℃暗处反应2 h,然后在517 nm 处测定吸光度。用乙酸乙酯溶液空白调零。
计算公式:R/%=[1-(A2-A3)/A1]×100
式中:R 为 DPPH·清除率;A1为 2.0 mL DPPH 乙酸乙酯溶液+2.0 mL 乙酸乙酯溶液下吸光度;A2为2.0 mL DPPH 乙酸乙酯溶液+2.0 mL 油样乙酸乙酯提取液下吸光度;A3为2.0 mL 油样乙酸乙酯提取液+2.0 mL 乙酸乙酯溶液下吸光度。
1.2.4.2 ABTS+·清除能力测定
配置2.45 mmol/L 过硫酸钾溶液。用过硫酸钾溶液溶解ABTS,配成7mmol/LABTS+自由基储备液,在25 ℃、避光条件下静置12 h~16 h。将ABTS+自由基储备液以无水乙醇稀释,使其吸光度在734 nm 波长处达到0.700±0.020。测定:取 4 mL ABTS+储备液,加入 40 μL 样品待测液,准确振荡30 s,测定反应30 min 后734 nm 波长处的吸光度。
计算公式:ABTS+·清除率/%=(1-A样品/0.700)×100
式中:A样品为样品吸光度。
两种冷榨花生油的感官评价结果见表1。
表1 冷榨花生油感官评价结果Table 1 Sensory evaluation results of cold pressed peanut oil
由表1 可知,黑花生冷榨花生油与白沙1016 冷榨花生油均为黄色,澄清透明的液体,且具有花生油脂固有的滋味和气味,无焦臭、酸败及其他异味。
冷榨花生油理化性质结果见表2。
由表2 可知,黑花生油的酸价稍高于比白沙1016,但远低于国家标准规定的4 mg/g;白沙1016 的碘值高于黑花生油,这与后面的脂肪酸含量表中白沙1016 中不饱和脂肪酸含量高于黑花生油结果相吻合。其他的理化性质检测结果中,两种冷榨花生油均未见显著性差异。这个结果与吴夏花等[13]研究低温冷榨黑豆油以及纪俊敏等[14]冷榨花生油的理化性质结果相类似。
表2 冷榨花生油理化性质检测结果Table 2 Results of physicochemical properties of cold-pressed peanut oil
冷榨花生油脂肪酸含量检测结果见表3。
表3 冷榨花生油脂肪酸含量Table 3 Fatty acid content of cold pressed peanut oil
由表3 可知,饱和脂肪酸中:冷榨黑花生油的棕榈酸含量为(11.39±0.03)mg/100 g 花生油,略低于白沙1016,硬脂酸含量为(15.79±0.12)mg/100 g 花生油,远远高于白沙1016,本试验中两种冷榨花生油的饱和脂肪酸含量均高于江燕等[15]的结果,这可能由于不同原料来源脂肪酸含量差距较大;不饱和脂肪酸中:油酸、亚油酸、山嵛酸略低,亚麻酸略高;冷榨黑花生油中总的不饱和脂肪酸含量为(63.54±0.58)mg/100 g 花生油,低于白沙 1016 的(75.356±0.29)mg/100 g 花生油。这个结果与卢银洁等[16]与陈静静等[17]的大豆油与黑豆油脂肪酸含量比较结果相类似。
冷榨花生油抗氧化活性结果见图2 和图3。
图2 2 种冷榨花生油DPPH 自由基清除率Fig.2 DPPH·clearance rate of 2 varieties cold pressed peanut oil
图3 2 种冷榨花生油ABTS+·清除率Fig.3 ABTS+·clearance rate of 2 varieties cold pressed peanut oil
由图2 和图3 可以看出,黑花生冷榨油DPPH·和ABTS+·清除率分别为(25.1±4.0)%和(20.9±0.3)%,并均与白沙1016 冷榨油的DPPH·和ABTS+·的清除率无显著性差异,这与传统概念中黑色食品抗氧化能力比普通食品强[18]的认识相悖。
经前人研究表明,黑色素的抗氧化能力较强[19-21],因此又对比了未脱皮黑花生、白沙1016 与脱皮后冷榨花生油DPPH·和ABTS+·清除率的差异。结果见图4和图5。
由图4 可知,带皮冷榨的黑花生油的DPPH·清除率为(34.0±3.6)%,明显高于其他组。带皮的与去皮的白沙1016 冷榨花生油的DPPH·清除率分别为(27.6±3.5)%和(28.9±2.1)%,无显著性差异。由图 5 可知,带皮冷榨的黑花生油的ABTS+·清除率为(24.3±0.5)%,明显高于其他组。带皮的与去皮的白沙1016 冷榨花生油的DPPH·显著性差异。由此可知,带皮压榨的黑花生油清除DPPH·和ABTS+自由基能力最强,可作为一种理想的保健食用油。
图4 带皮与去皮冷榨花生油DPPH·清除率Fig.4 DPPH·clearance rate of cold pressed with peel/peeled peanut oil
图5 带皮与去皮冷榨花生油ABTS+·清除率Fig.5 ABTS+·clearance rate of cold pressed with peel/peeled peanut oil
本试验中两种原料来源的花生冷榨油均为黄色、澄清透明的液体,且具有花生油脂固有的滋味和气味;黑花生冷榨油的酸价略高,碘值略低;黑花生冷榨油的棕榈酸、油酸、亚油酸、山嵛酸含量略低,亚麻酸含量略高,硬脂酸含量远远高于白沙1016,总的不饱和脂肪酸含量低于白沙1016;黑花生与白沙1016 冷榨油的抗氧化性无显著性差异,然而未经过脱皮步骤的冷榨黑花生油抗氧化活性明显高于其他组。本试验结果将对不同品种冷榨花生油的理化性质与抗氧化活性评价提供一定的指导。
然而,本试验只讨论了黑花生和白沙1016 冷榨花生油的感官特性、理化指标、脂肪酸含量以及利用DPPH 和ABTS 方法检测其抗氧化活性,并未对不同原料来源的冷榨花生油中生物活性物质进行深入研究,也未进行各种指标及营养成分与抗氧化活性的相关性分析。课题组将针对此部分内容开展进一步的深入研究。