严文芳,杨锐铣,李正祥
(大理农林职业技术学院 工程学院,云南大理 671003)
迷迭香提取物作为一种天然抗氧化剂,抗氧化物质主要以脂溶性的鼠尾草酸和鼠尾草酚以及水溶性的迷迭香酸和迷迭香酚为主,具有安全性高、高效性、耐高温性等优点,适用于工业生产,并在葵花籽油、亚麻籽油等油脂中具有良好的抗氧化效果[1]。
核桃是我国重要的木本粮油经济作物之一,常用于核桃油的生产,但核桃油存在保质期短,不利于贮藏、销售等问题[2]。云南泡核桃坚果中脂肪含量高且稳定,平均含量为65.3%,不饱和脂肪酸的平均含量达91.6%,必需脂肪酸的平均含量达69.1%,生产出的核桃油中不饱和脂肪酸含量高,其氧化稳定性较低,很容易在储藏时氧化酸败,并散发出难闻气味,极大地影响核桃油的风味及品质[3-4]。在满足核桃油感官、风味标准的前提下,在云南泡核桃仁为原料低温冷榨得到的核桃油中添加鼠尾草酸含量≥15%的脂溶性迷迭香提取物,根据《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2014),最大使用量不超过0.7 g·kg-1,实验按0%、0.02%、0.04%、0.06%浓度分别将脂溶性迷迭香添加到核桃油样品中,于62 ℃±1 ℃进行高温加速氧化实验,分别测定保温0 d、5 d、10 d、15 d和20 d[5]样品的特征指标(相对密度和折光指数),并测定样品的质量指标(色泽、透明度、气味、滋味、酸价和过氧化值)。通过对样品各项指标变化情况进行比较分析,得出迷迭香脂溶性提取物在核桃油中达到最优抗氧化效果的添加浓度及合适的添加环节。
脂溶性迷迭香提取物:淡黄绿色,鼠尾草酸含量≥15%,嘉合生物科技公司生产;核桃油:以云南大理泡核桃仁为原料,低温冷榨工艺得到。
乙醚(分析纯,四川西陇化工);异丙醇(分析纯,四川西陇化工);氢氧化钾(分析纯,四川西陇化工);三氯甲烷(分析纯,四川西陇化工);五水合硫代硫酸钠(分析纯,国药集团化学);碘化钾(分析纯,天津科密欧化学);冰乙酸(分析纯,四川西陇化工)等。
PX224ZH/E电子天平,奥豪斯仪器;阿贝折光计,上海精密仪器仪表;DHG-9240A电热鼓风干燥箱,上海一恒科学仪器;QL-866型旋涡混合器,其林贝尔。
1.4.1 保温实验
准确称取1.000 0 g脂溶性迷迭香提取物,用无添加的100 g核桃油样充分溶解,配制成浓度为 1 g/100 g的迷迭香提取物添加油样。准确称取 200.00 g核桃油4份,分别添加1 g/100 g提取物油样0 g、4.00 g、8.00 g和12.00 g,添加浓度梯度为0%、0.02%、0.04%和0.06%,于62 ℃±1 ℃进行高温加速氧化实验,分别测定保温0 d、5 d、10 d、 15 d和20 d的核桃油色泽、透明度、气味、滋味、酸价、过氧化值、相对密度和折光指数。
1.4.2 指标测定
过氧化值的测定按照《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》(GB 5009.227—2016)第一法滴定法进行;酸价的测定按照《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》(GB 5009.229—2016)第一法冷溶剂指示剂法进行;相对密度的测定按照《食品安全国家标准 食品相对密度的测定》(GB 5009.2—2016)第一法密度瓶法进行;折光指数的测定按照《动植物油脂 折光指数的测定》(GB/T 5527—2010)方法进行;色泽的测定按照《食用植物油卫生标准的分析方法》(GB/T 5009.37—2003)进行;透明度、气味、滋味的测定按照《植物油脂 透明度、气味、滋味鉴定法》(GB/T 5525—2008)进行。
分别准确称取不同迷迭香添加浓度的油样 2.5 g±0.01 g于250 mL碘量瓶中进行滴定分析,过氧化值含量结果见表1。
表1 不同迷迭香添加浓度下的过氧化值含量(单位:g/100 g)
T/HNAGS 012—2020 湖南好粮油 核桃油规定过氧化值是核桃油质量指标之一,且过氧化值≤ 0.25 g/100 g为合格,当油样过氧化值大于0.25 g/100 g 时,过氧化值单项指标判定为不合格,油样判定为不合格。由表1可知,油样在20 d的保温实验中的过氧化值含量均呈上升趋势,说明62 ℃±1 ℃保温加速了油脂氧化。随着油脂的不断氧化,过氧化物增加,所测油样的过氧化值随着保温时间的延长而增大。未添加的对照组保温至第5 d时,过氧化值为合格临界值0.250 g/100 g,保温10 d时,过氧化值增加为 0.630 g/100 g>0.25 g/100 g,保 温20 d时 高 达 1.500 g/100 g,增大了1 823%;脂溶性迷迭香添加浓度为0.02%的油样,保温10 d时,过氧化值为 0.230 g/100 g小于0.25 g/100 g,符合标准要求;脂溶性迷迭香添加浓度为0.04%的油样,保温15 d时,过氧化值为0.230 g/100 g小于0.25 g/100 g,符合标准要求;脂溶性迷迭香添加浓度为0.06%的油样,保温15 d时,过氧化值为0.190 g/100 g小于0.25 g/100 g, 符合标准要求;保温20 d时,4组样品过氧化值均>0.25 g/100 g。4组样品过氧化值增大速率为添加浓度0.06%<添加浓度0.04%<添加浓度0.02%<未添加。未添加对照组与脂溶性迷迭香添加浓度为0.04%和0.06%保温15 d仍合格的油样进行比较,过氧化值增大了3.8倍和4.8倍,说明在核桃油中添加脂溶性迷迭香浓度为0.04%~0.06%时,对过氧化值增加有明显的抑制作用以及显著的抗氧化效果,能够有效延长保存期限,提升核桃油品质[6]。
实验分别准确称取不同迷迭香添加浓度的油样(20.0±0.05) g于250 mL锥形瓶中进行滴定分析,酸价≤1 mg·g-1,结果保留2位小数;1 mg·g-1<酸价≤100 mg·g-1,结果保留1位小数,括号中为修约后数值,油样酸价含量见表2。
表2 不同迷迭香添加浓度下的酸价含量(单位:mg·g-1)
酸价是成品核桃油质量指标,也是分级指标,酸价的高低与游离脂肪酸的含量有关。作为油脂水解程度的指标,酸价越小,说明油脂中游离脂肪酸含量越低,油脂质量和新鲜度越好。《核桃油》(GB/T 22327—2019)规定一级成品酸价≤1.0 mg·g-1(以KOH计),二级成品酸价≤3.0 mg·g-1(以KOH计),当油样酸价大于3 mg·g-1时,酸价单项指标判定为不合格,油样判定为不合格。由表2可知,对照组保温20 d时,酸价含量为1.1 mg·g-1> 1.0 mg·g-1,油样由一级品降为二级品;其余3组油样酸价≤1.0 mg·g-1,仍为一级品。随着保温天数的增加,油样酸价均呈上升趋势,说明高温条件下油脂水解加速,油脂水解过程当中产生的游离脂肪酸不断增加,导致油样的酸价增大。保温20 d时,未添加对照组油样酸价由0.78 mg·g-1增大到1.1 mg·g-1,增大了41.0%;脂溶性迷迭香添加浓度为0.02%~0.06%的油样酸价由0.78 mg·g-1增大到1.0 mg·g-1,增大了28.2%,比对照组小12.8%,说明油样中添加脂溶性迷迭香提取物可有效抑制脂肪酸水解,有效抑制油脂酸价增加。
实验用25 mL附温比重瓶于20 ℃进行油样相对密度值测定,结果见表3。
《核桃油》(GB/T 22327—2019)规定核桃油相对密度为0.902~0.933。由表3可知,在前15 d的保温实验中,不同添加浓度油样相对密度均降低,第20 d的相对密度较第15 d升高,未添加脂溶性迷迭香提取物的核桃油(对照组)在保温第20 d时,相对密度已由0.919 6升高至0.920 9,说明随着保温时间的增加,核桃油样酸败水解严重,相对密度明显升高;而添加了0.02%~0.06%脂溶性迷迭香提取物的核桃油在第20 d的相对密度为0.918 5,说明添加脂溶性迷迭香提取物可有效抑制核桃油的酸败。
表3 不同迷迭香添加浓度下的相对密度值
实验采用阿贝折光计测定油样20 ℃的折光指数,结果见表4。
表4 不同迷迭香添加浓度下的折光指数值
《核桃油》(GB/T 22327—2019)规定核桃油折光指数为1.467~1.482。由表4可知,添加浓度为0.02%、0.04%、0.06%脂溶性迷迭香提取物的油样与添加浓度0%的油样相比,折光指数仅降低了 0.000 1~0.000 5,表明添加脂溶性迷迭香对油样折光指数影响不明显。
添加浓度为0%、0.02%的脂溶性迷迭香油样的色泽为淡黄色,添加浓度为0.04%、0.06%的脂溶性迷迭香油样的色泽为黄色,均符合国家标准要求。不同添加浓度油样均呈透明,符合国家标准要求。其中气味和滋味指标随着保温时间的延长,产生了哈喇味,不同迷迭香添加浓度下的核桃油气味和滋味结果见表5。由表5可知,未添加对照组第10 d产生弱的哈喇味,第20 d已有较明显的哈喇味;添加浓度为0.02%的油样第15 d产生弱的哈喇味,添加浓度为0.04%、0.06%的油样均在第20 d产生弱的哈喇味,产生弱哈喇味的时间推迟了10 d,表明添加浓度为0.04%~0.06%脂溶性迷迭香可有效抑制油样酸败以及哈喇味的产生,使核桃油保持正常状态的天数与对照组相比增加了2倍。
表5 不同迷迭香添加浓度下的核桃油气味和滋味
实验表明,在核桃油中添加脂溶性迷迭香提取物对过氧化值指标的影响极其明显,与未添加对照组相比,脂溶性迷迭香添加浓度为0.04%和0.06%的油样,抑制过氧化值增加的效果分别提高了3.8倍和4.8倍,说明当脂溶性迷迭香添加浓度为0.04%~0.06%时,随着添加浓度的增大,抗氧化效果增加,显著提高了核桃油抗氧化性;保温20 d时,未添加对照组油样酸价增大了41.0%,脂溶性迷迭香添加浓度为0.02%~0.06%时,酸价增大了28.2%,比对照组小12.8%,说明抗氧化剂添加对酸价指标有抑制作用,但影响较小;当脂溶性迷迭香添加浓度为0.04%~0.06%时,核桃油哈喇味产生的时间被有效延迟,使核桃油保持正常状态(具有核桃油固有气味和滋味,无异味)的天数与未添加对照组相比增加了2倍。油样的相对密度、折光指数、色泽、透明度均符合标准要求。综上所述,脂溶性迷迭香提取物能显著提高核桃油抗氧化性,同等条件下延长保存期限,脂溶性迷迭香提取物在核桃油中的最佳添加浓度为0.04%~0.06%。由于脂溶性迷迭香抗氧化剂呈淡黄绿色,添加到核桃油中会使油脂颜色变黄加深,为了减小脂溶性迷迭香抗氧化剂对核桃油色泽的影响,建议在油脂生产加工的脱脂脱色阶段添加使用。