CN113388451A - 复配天然抗氧化剂及其对双低菜籽油抗氧化功效的应用 - Google Patents

复配天然抗氧化剂及其对双低菜籽油抗氧化功效的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113388451A
CN113388451A CN202110687442.8A CN202110687442A CN113388451A CN 113388451 A CN113388451 A CN 113388451A CN 202110687442 A CN202110687442 A CN 202110687442A CN 113388451 A CN113388451 A CN 113388451A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antioxidant
oil
double
rapeseed oil
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110687442.8A
Other languages
English (en)
Inventor
张玉斌
魏红艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gansu Agricultural University
Original Assignee
Gansu Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gansu Agricultural University filed Critical Gansu Agricultural University
Priority to CN202110687442.8A priority Critical patent/CN113388451A/zh
Publication of CN113388451A publication Critical patent/CN113388451A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B5/00—Preserving by using additives, e.g. anti-oxidants
    • C11B5/0092—Mixtures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Edible Oils And Fats (AREA)

Abstract

本发明涉及抗氧化剂技术领域，特别是一种复配天然抗氧化剂对双低菜籽油抗氧化功效的应用。添加量为TPP茶多酚棕榈酸酯0.15~0.6 g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.05~0.2 g/kg、维生素E0.2~0.8 g/kg、RE迷迭香提取物0.1~0.7 g/kg。将复配抗氧化剂加入双低菜籽油中，在高温煎炸的条件下，研究复配抗氧化剂对煎炸油脂品质的影响，通过对油脂的酸值、过氧化值、茴香胺值、颜色、K值和粘度等理化指标的测定来评价复配抗氧化剂的实际应用效果。结果表明，与对照组相比，复配抗氧化剂能够有效抑制煎炸油脂酸价的上升，同时也有效维持了煎炸油脂的黏度及感官质量。

Description

复配天然抗氧化剂及其对双低菜籽油抗氧化功效的应用
技术领域
本发明涉及抗氧化剂技术领域，特别是一种复配天然抗氧化剂对双低菜籽油抗氧化功效的应用。
背景技术
油脂及含有油脂的食品在储藏过程中，其含有的不饱和脂肪酸极易发生氧化而使食品发生酸败，不但会导致食品质量下降，还可能具有毒性。抗氧化剂可用于清除游离自由基，进而抑制油脂发生氧化。因此在实际生活中，常在食用油脂中添加抗氧化剂来达到延长货架期、抑制油脂发生氧化酸败的目的。抗氧化剂按其机理可被分为以下几类：自由基清除剂，抗氧化剂增效剂，紫外线吸收剂，酶抑制剂以及氧清除剂等。现阶段，油脂工业中所使用的抗氧化剂大多为合成抗氧化剂，主要有丁基羟基茴香醚（Butyl hydroxyanisole, BHA）、叔丁基对苯二酚（tert-Butylhydroquinone, TBHQ）、2,6-二叔丁基对甲基苯酚（2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, BHT）等，由于具有产量大、价格低、抗氧化较强的优点，长期以来一直是食品抗氧化剂市场的主流产品。随着检测手段的发展以及消费者对食品安全的重视，有研究表明合成抗氧化剂若过量使用会有致畸、癌变以及一些慢性疾病等的风险，其安全性受到多方质疑，因此寻找更加安全、健康、绿色的抗氧化剂已成为食品加工领域的趋势。由于人工合成的抗氧化剂存在诸多安全隐患。近年来，天然抗氧化剂逐渐进入人们的视野，并引发大量关注。天然抗氧化剂具有绿色环保、安全的特点，并且是从从动植物中提取出来的，来源安全。天然抗氧化剂主要包括脂溶性与水溶性两类，水溶性抗氧化剂如维生素C（Vitamin C, VC）、茶多酚、植酸等，在油脂中的溶解度小、作用效果差；脂溶性天然抗氧化剂主要包括脂溶性茶多酚、维生素E（Vitamin E, VE）、脂溶性迷迭香提取物（RosemaryExtract, RE）及大部分类胡萝卜素等。陈历水等人研究表明，复配添加天然VE和RE对玉米油的氧化稳定性具有显著的提升作用；陈志华研究表明茶多酚的抗氧化能力要大于生育酚，生育酚的抗氧化能力大于合成抗氧化剂BHA和BHT。
天然抗氧化剂由于其良好的抗氧化性及安全性引起了广泛重视，其展示了令人乐观的开发前景。大多数研究工作对天然抗氧化剂的重点都放在单一组分的抗氧化性上，而缺少对复合型天然抗氧化剂的关注。生产实践表明：很多复配食品添加剂可以产生增效作用或者派生出一些新的效用，降低食品添加剂的用量，进一步改善食品的品质，提高食品的食用安全性。单一组分抗氧化剂存在着适用范围小、利用效率低等问题，因此开发高效、低毒的复合型天然抗氧化剂是十分必要的。
发明内容
本发明研究在前期试验的基础上，对天然抗氧化剂进行复配，分别进行单因素实验和响应面实验，研究茶多酚棕榈酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯、维生素E和迷迭香提取物对双低菜籽油抗氧化效果的影响，得出天然抗氧化剂的最优复配比例，为提高双低菜籽油抗氧化性提供科学依据。
一种复配天然抗氧化剂，在双低菜籽油中添加如下重量比成分，添加量为TPP茶多酚棕榈酸酯0.15 ~0.6 g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.05 ~0.2 g/kg、维生素E0.2 ~0.8 g/kg、RE迷迭香提取物0.1 ~0.7 g/kg。
所述添加量为TPP茶多酚棕榈酸酯0.15 ~0.45g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.05 ~0.15g/kg、维生素E0.4~0.8 g/kg、RE迷迭香提取物0.3 ~0.7 g/kg。
所述TPP茶多酚棕榈酸酯0.316 g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.111 g/kg、维生素E0.625 g/kg、RE迷迭香提取物0.531 g/kg。
所述维生素E，维生素E纯度99%、抗坏血酸棕榈酸酯、茶多酚棕榈酸酯、脂溶性迷迭香提取物购自上海源叶生物科技有限公司。
复配天然抗氧化剂对双低菜籽油抗氧化功效的应用，在双低菜籽油中加入复配天然抗氧化剂，室温下添加并进行搅拌。
本发明的有益效果为：在双低菜籽油抗氧化性的单因素试验基础上，选择TPP（A）、AP（B）、VE（C）和RE（D）作为4个因素，以过氧化值（Y）作为响应值，通过4因素3水平的响应优化试验，进行天然抗氧化剂的复配，同时表3-3给出了29种配方，主要由以下添加量份数的抗氧化剂组成：茶多酚棕榈酸酯（A）0.15-0.45 g/kg、抗坏血酸棕榈酸酯（B）0.05-0.15 g/kg、维生素E 0.4-0.8 g/kg和迷迭香提取物0.3-0.7 g/kg。在双低菜籽油中加入复配天然抗氧化剂常温下添加并进行适当搅拌。最优配比为一种复配天然抗氧化剂， TPP0.316 g/kg、AP0.111 g/kg、VE0.625 g/kg、RE0.531 g/kg。
附图说明
图1为 TPP对双低菜籽油抗氧化性的影响；
图2为 AP对双低菜籽油抗氧化性的影响；
图3为VE对双低菜籽油抗氧化性的影响；
图4为 RE对双低菜籽油抗氧化性的影响；
图5 为各因素对双低菜籽油抗氧化性交互作用的响应曲面图；
图6为复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中酸价的影响；
图7为复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中感官评价的影响；
图8为复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中黏度的影响；
图9为复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中K值的影响；
图10为复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中茴香胺值的影响；
图11为复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中过氧化值的影响。
具体实施方式
一种复配天然抗氧化剂，在双低菜籽油中添加如下重量比成分，添加量为TPP茶多酚棕榈酸酯0.15 ~0.6 g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.05 ~0.2 g/kg、维生素E0.2 ~0.8 g/kg、RE迷迭香提取物0.1 ~0.7 g/kg。
所述添加量为TPP茶多酚棕榈酸酯0.15 ~0.45g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.05 ~0.15g/kg、维生素E0.4~0.8 g/kg、RE迷迭香提取物0.3 ~0.7 g/kg。
所述TPP茶多酚棕榈酸酯0.316 g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.111 g/kg、维生素E0.625 g/kg、RE迷迭香提取物0.531 g/kg。
所述维生素E，维生素E纯度99%、抗坏血酸棕榈酸酯、茶多酚棕榈酸酯、脂溶性迷迭香提取物购自上海源叶生物科技有限公司。
复配天然抗氧化剂对双低菜籽油抗氧化功效的应用，在双低菜籽油中加入复配天然抗氧化剂，室温下添加并进行搅拌。
在双低菜籽油中加入复配天然抗氧化剂，室温下添加并进行搅拌，对双低菜籽油用于抗氧化。所述双低菜籽油中加入复配天然抗氧化剂后敞口置于65℃烘箱中贮藏5天，贮藏期结束后测定各组油脂过氧化值。
单因素实验的基础上进行响应面实验
在双低菜籽油抗氧化性的单因素试验基础上，选择TPP（A）、AP（B）、VE（C）和RE（D）作为4个因素，以过氧化值（Y）作为响应值，通过4因素3水平的响应优化试验，进行天然抗氧化剂的复配，同时表3-3给出了29种配方，主要由以下添加量份数的抗氧化剂组成：茶多酚棕榈酸酯（A）0.15-0.45 g/kg、抗坏血酸棕榈酸酯（B）0.05-0.15 g/kg、维生素E 0.4-0.8g/kg和迷迭香提取物0.3-0.7 g/kg。在双低菜籽油中加入复配天然抗氧化剂常温下添加并进行适当搅拌。最优配比为一种复配天然抗氧化剂， TPP0.316 g/kg、AP0.111 g/kg、VE0.625 g/kg、RE0.531 g/kg。
单因素实验的基础上进行响应面实验，构建分析响应面模型，该模型的P值小于0.0001，表明所构建的模型对响应值显著，模型的调整系数R 2 Adj =0.9088，说明90.88%的响应值变化可以通过模型进行解释。一次项对抗氧化剂影响的显著程度大小顺序为：AP＞VE＞TPP＞RE。以过氧化值为指标得到天然抗氧化剂复配优化参数为：TPP 0.316 g/kg、AP0.111 g/kg、VE 0.625 g/kg、RE 0.531 g/kg，此时过氧化值响应值为为0.201 g/100g。本研究所构建的响应面模型能够有效优化微胶囊的制备。本试验研究了获取天然抗氧化剂的最佳复配工艺，但在此条件下双低菜籽油的抗氧化性质还需进一步研究。
上述抗氧化剂复配及抗氧化效果研究如下：
2. 天然复合抗氧化剂对双低菜籽油抗氧化效果的影响
2.1 实验材料与仪器
2.1.1主要实验材料
试验所用双低菜籽油采自甘肃临夏。维生素E、抗坏血酸棕榈酸酯、迷迭香提取物及茶多酚棕榈酸酯均购自上海源叶生物科技有限公司。
实验试剂：碘化钾，可溶性淀粉，硫代硫酸钠，环己烷，冰乙酸（色谱纯和分析纯），三氯甲烷，异辛烷等，试剂均为分析纯。
2.1.2实验设备及仪器
表1 仪器设备表
Table 1 Instrument and equipment
仪器名称 生产厂商
HH-2恒温水浴锅 上海博迅实业公司医疗设备厂
KQ-500E型超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司
电子调温电热套 天津市泰斯特仪器有限公司
电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司
AL204电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司
2.2试验方法
2.2.1 实验内容
分别进行单因素试验和响应面试验，以过氧化值为响应值，以单因素中各抗氧化剂最佳添加量为响应优化试验设计的中心值（0），分别选用三个水平（-1、0、+1）进行响应面试验设计。通过响应面优化，确定出个四个因素之间的相互作用，选出各个因素的最佳工艺参数。响应面优化利用Design-Expert.10.0分析。
2.2.2 天然抗氧化剂单因素试验设计
单因素试验以过氧化值为评价指标，讨论TPP（0.15 g/kg、0.30 g/kg、0.45 g/kg、0.6 g/kg）、抗坏血酸棕榈酸酯（0.05 g/kg、0.1 g/kg.、0.15 g/kg 、0.2 g/kg）、VE（0.2 g/kg、0.4 g/kg、0.6 g/kg、0.8 g/kg）、RE（0.1 g/kg、0.3 g/kg、0.5 g/kg、0.7 g/kg）对双低菜籽油抗氧化效果的影响。使用Schaal烘箱法对油脂实现加速氧化的试验过程，称取50g油样，将四种抗氧化剂分别按照上述添加量分别添加至双低菜籽油中，敞口置于65℃烘箱中贮藏5天，贮藏期结束后测定各组油脂过氧化值，并进行数据分析。
2.2.3 天然抗氧化剂响应面优化设计
在天然抗氧化剂的单因素试验的基础上，选择TPP（A）、抗坏血酸棕榈酸酯（B）、VE（C）和RE（D）4因素，以过氧化值（Y）作为响应值，通过4因素3水平的响应优化试验，对抗氧化剂进行复配，因素水平见表2。
表2 Box-Behnken试验因素水平表
Figure 607233DEST_PATH_IMAGE001
2.2.4 模型验证
以响应面分析法优化得到的工艺条件制备肉桂精油微胶囊，通过比较理论值和试验值之间的误差来验证模型的有效性。
2.3 结果与分析
2.3.1 双低菜籽油抗氧化稳定性单因素实验结果
2.3.1.1 TPP对双低菜籽油抗氧化性的影响
如图1所示，TPP对双低菜籽油抗氧化性的影响图中不同小写字母表示过氧化值显著性差异（p<0.05），TPP的添加量对菜籽油稳定性有显著影响（P<0.05），菜籽油稳定性随添加量的增大出现先下降后上升的情况。当TPP添加量为0.3 g/kg时，过氧化值最小为0.19g/kg，显著低于其它水平。因此，TPP在双低菜籽油中单独使用时最适添加量为0.3 g/kg。
2.3.1.2 抗坏血酸棕榈酸酯对双低菜籽油抗氧化性的影响
如图2所示，AP的添加量对菜籽油稳定性有显著影响（P<0.05），菜籽油稳定性随添加量的增大出现先下降后上升的情况。当TPP添加量为0.1 g/kg时，过氧化值最小，显著低于其它水平。因此，AP在双低菜籽油中单独使用时最适添加量为0.1 g/kg。
2.3.1.3 VE对双低菜籽油抗氧化性的影响
如图3为VE对双低菜籽油抗氧化性的影响。随着VE添加量的增加，其抗氧化趋势呈下降趋势，表明VE的抗氧化效果与添加量呈正相关。当添加量达到0.6 g/kg时，双低菜籽油的抗氧化效果最好，因此，VE在双低菜籽油中单独使用时最适添加量为0.6 g/kg。
2.3.1.4 RE对双低菜籽油抗氧化性的影响
如图4是RE对双低菜籽油抗氧化性的影响。由图可知不同浓度的RE均可有效抑制油脂的氧化酸败。随着RE添加量的增加，抗氧化效果呈现先减小后增大的趋势。由图可知，RE在双低菜籽油中单独使用时最适添加量为0.3 g/kg。
2.3.2 双低菜籽油抗氧化效果响应面优化实验结果
2.3.2.1 Box-Behnken中心组合试验方案
在双低菜籽油抗氧化性的单因素试验基础上，选择TPP（A）、AP（B）、VE（C）和RE（D）作为4个因素，以过氧化值（Y）作为响应值，通过4因素3水平的响应优化试验，进行天然抗氧化剂的复配，试验设计方案如表3所示。
表3响应面实验设计及结果
Tab. 3 ResPonse surface methodology experimental design and results
实验号 ATPP（g/kg） B抗坏血酸棕榈酸酯（g/kg） CVE（g/kg） DRE（g/kg） 过氧化值
1 0.45 0.1 0.8 0.5 0.29
2 0.45 0.1 0.6 0.3 0.33
3 0.45 0.15 0.6 0.5 0.38
4 0.3 0.1 0.6 0.3 0.34
5 0.3 0.15 0.6 0.3 0.35
6 0.15 0.05 0.8 0.5 0.31
7 0.15 0.1 0.4 0.7 0.31
8 0.15 0.1 0.8 0.3 0.29
9 0.3 0.1 0.4 0.7 0.37
10 0.3 0.1 0.6 0.7 0.18
11 0.3 0.15 0.6 0.5 0.24
12 0.3 0.05 0.4 0.5 0.32
13 0.3 0.1 0.6 0.5 0.20
14 0.3 0.1 0.6 0.5 0.25
15 0.3 0.15 0.4 0.5 0.36
16 0.3 0.1 0.8 0.5 0.30
17 0.3 0.15 0.6 0.7 0.34
18 0.15 0.1 0.8 0.5 0.30
19 0.15 0.1 0.6 0.5 0.31
20 0.3 0.05 0.4 0.7 0.38
21 0.45 0.1 0.6 0.5 0.19
22 0.3 0.05 0.6 0.3 0.29
23 0.3 0.1 0.8 0.3 0.35
24 0.3 0.1 0.6 0.5 0.28
25 0.45 0.05 0.6 0.5 0.29
26 0.3 0.05 0.6 0.5 0.21
27 0.45 0.1 0.8 0.7 0.29
28 0.15 0.15 0.6 0.5 0.33
29 0.3 0.1 0.6 0.5 0.38
2.3.2.2 响应面模型方程及方差分析
选择TPP、AP、VE和RE进行复配，获得二次回归方程如下：
Figure 850127DEST_PATH_IMAGE003
。
同时对方程模型进行方差分析的显著性检验，结果见表4。
表4 回归模型方差分析
Tab. 4 Analysis of varince of regression model
方差来源 平方和 自由度 均方 <i>F</i>值 <i>P</i>值
模型 0.0795 14 0.0057 21.48 <0.0001**
A 0.0037 1 0.0037 13.98 0.0022**
B 0.0059 1 0.0059 22.47 0.0003**
C 0.0047 1 0.0047 17.70 0.0009**
D 0.0020 1 0.0020 7.61 0.0154*
AB 0.0026 1 0.0026 9.83 0.0073**
AC 0.0001 1 0.0001 0.37 0.5520
AD 0.0001 1 0.0001 0.54 0.4730
BC 0.0000 1 0.0000 0.10 0.7616
BD 0.0026 1 0.0026 9.90 0.0071**
CD 0.0018 1 0.0018 6.74 0.0211*
A2 0.0220 1 0.0220 83.10 <0.0001**
B2 0.0188 1 0.0188 71.19 <0.0001**
C2 0.0281 1 0.0281 106.18 <0.0001**
D2 0.0182 1 0.0182 68.73 <0.0001**
残差 0.0037 14 0.0003
失拟项 0.0022 10 0.0002 0.56 0.7924
纯误差 0.0015 4 0.0004
总和 0.0832 28 　
注：**差异极显著（P＜0.01)；*表示显著（0.01＜P＜0.05)
由表可知，试验得到的二次回归模型属于极显著（P＜0.001），说明真实值与方程预测值差值较小；R 2 Adj =0.9088，；R2=0.9544，表示该模型与实际相切合，实验误差较小，回归模型具有较高的可行性；离散系CV%=4.97%小于10%，表明设计模型具有较高的精确度和较好的可信程度。
由表4可知，试验所采用的二次回归模型属于极显著（p＜0.001），说明回归方程的自变量与因变量之间存在明显的显著线性关系；失拟项为0.7924不显著（P＞0.05），，说明模型预测值与实际误差值较小，与实际拟合较好；模型的调整系数R 2 Adj=0.9110，用于解释91.10%情况下模型中的影响因素对抗氧化效果的影响；相关系数R2=0.9555，表示该模型与实际相切合，实验误差较小，回归模型具有较高的可行性；离散系数CV%=5.41%＜10%，表明设计模型具有较高的精确度和较好的可信度。综合分析结果可知，该回归模型设计合理、可靠，能应用该模型预测各抗氧化剂对双低菜籽油抗氧化性的影响。
由表4数据可知，模型中一次项A、B、C影响均极显著（P＜0.01），D为显著；交互项AB、BD影响显著（P＜0.05），交互项AD影响极显著（P＜0.01）；A2、B2、C2、D2影响极显著（P＜0.01），响应面如图5所示。响应面变化可直观反映四个天然抗氧化剂因素间的交互作用。通过比较各个因素的P值可知影响程度依次为：AP＞VE＞TPP＞RE。
2.3.3 验证试验
通过对回归模型进行数学分析得到最优复配工艺理论值为：TPP 0.316 g/kg、AP0.111 g/kg、VE 0.625 g/kg、RE 0.531 g/kg。进行了验证试验（n=6），得到抗氧化效果的平均值与预测值基本一致，说明采用响应面法优化的抗氧化剂复配可行。
2.4 小结
本章在单因素实验的基础上进行响应面实验，构建分析响应面模型，该模型的P值小于0.0001，表明所构建的模型对响应值显著，模型的调整系数R 2 Adj =0.9088，说明90.88%的响应值变化可以通过模型进行解释。一次项对抗氧化剂影响的显著程度大小顺序为：AP＞VE＞TPP＞RE。以过氧化值为指标得到天然抗氧化剂复配优化参数为：TPP 0.316 g/kg、AP 0.111 g/kg、VE 0.625 g/kg、RE 0.531 g/kg，此时过氧化值响应值为为0.201 g/100g±0.0075 g/100 g。本研究所构建的响应面模型能够有效优化微胶囊的制备。本试验研究了获取天然抗氧化剂的最佳复配工艺，但在此条件下双低菜籽油的抗氧化性质还需进一步研究。
3. 煎炸过程中复配天然抗氧化剂对双低菜籽油品质的影响
油炸是我国的传统食品之一，是目前食品加工过程中最常见、最为广泛和流行的加工方法之一，经油炸后的食品能够同时拥有诱人的食品风味、色泽以及酥脆的食品口感，且能够极大的提高消费者的食欲，而深受广大消费者的一致青睐。近十年来，有相关研究发现，由于油炸通常处于一个相对高温剧烈的热加工条件下，油炸过程中可能会发生各种化学反应，如氧化反应、水解反应以及聚合反应等进而促进油脂氧化，使得油脂的品质随着油炸过程的进行而急剧下降；此外，在油炸过程中，油脂的降解也非常容易产生许多有毒有害的化合物，如醛、酮、反式脂肪酸等，对人体的健康产生危害。因此，如何有效抑制油脂在油炸过程中品质的劣变已逐渐成为人们日益关注的问题。油脂在油炸过程中品质的劣变主要与高温条件下的氧化反应有关，氧化降解是油脂品质下降的主要原因。目前广泛使用的合成抗氧化剂如TBHQ、BHT等已被广泛应用于油脂的抗氧化，但这些合成抗氧化剂所表现出的高温时的不稳定性以及对人体潜在的毒性使得人们将目光开始转向其他毒性小，热稳定性高的天然抗氧化剂。因此，需要寻求具有高效稳定且无毒的天然抗氧化剂来解决这一问题。
3.1 实验材料与仪器
3.1.1主要实验材料
试验所用双低菜籽油产自甘肃临夏，购得后于低温避光处存放。维生素E（纯度99%）、抗坏血酸棕榈酸酯、茶多酚棕榈酸酯、脂溶性迷迭香提取物均购自上海源叶生物科技有限公司。
实验试剂：异丙醇，石油醚，乙醇，酚酞，氢氧化钠，碘化钾，可溶性淀粉，硫代硫酸钠，环己烷，冰乙酸（色谱纯和分析纯），正丁醇，2-硫代巴比妥酸，三氯甲烷，异辛烷，对甲氧基苯胺、苯、三氯乙酸、氢氧化钾、95%乙醇、正己烷等。
3.1.2试验设备及仪器
表5仪器设备表
Table 5Instrument and equipment
仪器名称 生产厂商
紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司
HH-2恒温水浴锅 上海博迅实业公司医疗设备厂
KQ-500E型超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司
电子调温电热套 天津市泰斯特仪器有限公司
电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司
旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂
AL204电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司
SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸有限公司
3.2 试验方法
参照董慧娟的方法并有所修改。向 1000 g 菜籽油中加入复配抗氧化剂，于室温下搅拌混匀 10 min。混合均匀后，将菜籽油加热到 180℃，温度稳定后开始计时，并放入一批新鲜土豆条（总质量(100±2)g；每片进行油炸，油炸 3 min，此后每间隔 0.5 h 重复油炸一批新鲜土豆条，共加热 8 h。分别于 2、4、6、8 h 收集油脂样品（50±1）g，样品于-4 ℃密封保存。未添加复配抗氧化剂的菜籽油作为空白对照进行同样的油炸程序，油炸过程不添加新鲜菜籽油。
3.2.1 酸价的测定
参照GB/T 5532-2008《动植物油脂 碘值的测定》进行测定。
3.2.2 感官评价
植物油的感官评价小组由 10 名经过专业培训的优选评价员组成，优选评价员的培训要求参照GB/T 16291. 1－2012 《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则第1部分：优选评价员》。感官评价的实验室及环境条件参照 GB/T 13868－2009《感官分析建立感官分析实验室的一般导则》。感官评价的试验方法及相关要求参照 GB/T 5525－2008 《植物油脂透明度、气味、滋味鉴定法》 。取少量油脂样品注入烧杯中，均匀加热至 50℃后，离开热源，用玻璃棒边搅边嗅气味。同时品尝样品味道。所有评价员需要对油脂样品的气味和风味进行评价，并对总体的可接受度按 10 分制进行打分。
表6 感官评分标准表
Table 6Sensory Scoring Table
色泽 透明度 气味、滋味 可接受程度 评分
色泽纯正均一 澄清透明 具有菜籽油固有的气味和滋味，无异味 优，非常喜欢 9-10
颜色略有加深 澄清透明 具有菜籽油固有的气味和滋味，稍有天然提取物风味 良，比较喜欢 8-9
颜色加深 澄清透明 具有菜籽油固有的气味和滋味，有天然提取物风味 中，可以接受 7-8
颜色加深，有杂色 澄清透明 具有菜籽油固有的气味和滋味，有明显天然提取物风味 比较差，不喜欢 5-7
颜色深，杂色明显 稍有浑浊，无沉淀 具有菜籽油固有的气味和滋味，有强烈天然提取物风味 差，非常不喜欢 <5
3.2.3 色度的测定
色度使用CR-410色差计测定，CIE Lab均匀颜色空间分为L*值（亮度）、a*值（红色度）和b*值（黄色度）。以去离子水作为校正标尺，测定容器选择90mm培养皿。校正完毕后，约20ml油脂样品倒入比色皿中，将色差计插入油样中进行测定。每个样品平行测定至少3次。
3.2.4 黏度的测定
煎炸油脂样品的黏度采用流变仪进行测定。测定过程采用静态流变模式，即油脂样品在逐步增大的剪切速率作用下，所产生的剪切应力的变化，计算得出相应的黏度。剪切速率设置为从0至200s-1，测试探头选择直径为40mm、锥角为2°的椎板。测定时，移取油样，置于平台中心，将探头降至预先设置位置，擦去椎板周围多余的样品，平衡1min后进行测定。每个油脂样品平行测定3次。所有测定温度设定为25℃。
3.2.5 K值的测定
根据GB 22500-2008，并根据进行适当修改。准确称取15mg菜籽油并溶于3ml正己烷中，摇匀后并稀释到适当倍数使其在232nm和270nm处的吸光度在0.2-0.8之间，保证溶液处于澄清状态。
计算：
Figure 639222DEST_PATH_IMAGE004
式中：
Figure 727395DEST_PATH_IMAGE005
：紫外吸光度以浓度1g/100mL（1%）10mm比色皿λ测得吸光度表示；
A（λ）波长λ下试样吸光度；
ω：测试溶液样品的浓度，单位为克每一百毫升，g/100mL。
注：λ通常为232nm和268nm。
3.2.6 茴香胺值的测定
根据GB/T 24304-2009《动植物油脂 茴香胺值的测定》进行指标的测定。
3.2.7 过氧化值的测定
根据GB 5009.227-2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》，采用滴定法进行指标的测定。
3.3 结果与分析
3.3.1 复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中酸价的影响
油脂酸值是油脂质量判断的常用指标之一，它代表的是油脂组分中游离脂肪酸的含量。空白煎炸油及添加复配抗氧化剂的菜籽油其酸价均随煎炸时间延长而升高，这是因为在煎炸过程中，使得油脂达到沸腾状态并加剧了油脂内部充满氧气，油脂初级氧化产物氢过氧化物的进一步氧化分解及甘三酯酯键断裂导致体系中游离脂肪酸含量增加。在本次煎炸试验中没有带入外界的水分, 因此随着加热时间的延长，试验中油脂样品的酸值上升较慢，图6显示在加热的前4 h,酸值的升高并不显著，在4 h后酸值才有显著升高。复合抗氧化剂相较于对照组表现出非常显著的减缓效果。因此，可以得出在油脂煎炸过程中，促进酸值升高和降低的因素并存，酸值的变化受两种因素共同影响。由图3-1可知，在2、4、6、8 h复配抗氧化组的酸价值均低于对照组，表现出了较好的减缓效果，其中4~6 h期间抗氧化剂的效果最为明显，6 h添加抗氧化剂组的酸价和对照组酸价相比减少了6.6%，说明添加复配抗氧化剂能够有效抑制煎炸过程中双低菜籽油的氧化反应。
3.3.2复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中感官评价的影响
对消费者而言，感官是消费者判断食物状态的最直观指标，因此煎炸食品的感官质量至关重要；对企业而言，煎炸食品只有迎合了消费者的感官喜好和意愿，才能从中获益。一般而言，品质劣化是一种主观判断，可能受到经济、文化，知识，个体的感官敏锐度和恶化程度的影响。对于煎炸油脂而言，油脂品质的好坏直接关乎到煎炸食品的质量，但煎炸过程中油脂发生劣变是不可避免的。在煎炸过程中，油脂会发生各种复杂的化学反应，首先产生游离脂肪酸、共轭烯烃以及过氧化物等初级氧化产物，随后产生醛、酮、醇等次级氧化产物。油脂的劣变产物则会在油脂中积累，对油脂感官、品质产生不利影响。由图7可知，随着煎炸时间的增长，菜籽油的感官评分呈现明显的下滑趋势，在煎炸初期，菜籽油的固有气味较为明显；随着煎炸实验的进行，食物残渣在油脂中反复煎炸导致油脂气味出现焦糊味；但整体可看出添加了复配抗氧化剂的菜籽油感官评分无论在哪个时间段，均高于未添加的菜籽油。随着煎炸时间的延长，添加复配抗氧化剂的双低菜籽油在煎炸过程中其感官评分高于对照组，这表明添加复配抗氧化剂的双低菜籽油在煎炸过程中其抗氧化性显著增强，感官品质得到了明显保持。
3.3.3复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中色度的影响
表7复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中色度的影响
Figure 980653DEST_PATH_IMAGE006
煎炸油脂的颜色主要受到食物种类的影响，原因主要有食物自身成分在高温长时间作用下发生焦糖化反应，产生红棕色物质，使得油脂颜色加深；食物组分之间或食物组分与油脂分解产物间发生诸如美拉德反应和卡拉蜜尔反应的化学反应，产生黑色物质。油脂在油炸过程中颜色变化的结果如图 所示，由图可知，在油炸过程中，随油炸时间的增加，各组煎炸油的L *和 b *值显著降低。与空白对照组相比，抗氧化剂组油脂具有更高的L *和b *值。有研究表明，油脂在降解过程中会产生的稳定羰基类化合物，羰基类化合物能够增加油脂对可见光的吸收，从而导致油脂颜色变深。由试验结果可知，在相同的油炸时间下，添加抗氧化剂组油脂比对照组油脂具有更浅的颜色，表明添加复配抗氧化剂能够有效延缓油脂颜色的劣变，这可能与添加的抗氧化剂抑制了油脂中羰基化合物的形成有关。
3.3.4复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中黏度的影响
黏度反映了油脂的外在品质，可通过黏度直接反映油脂的煎炸性能，是煎炸油脂代表性的物理指标；每一种油脂都有其特有的颜色、黏度，随着高温加热或食物煎炸过程的进行，这些指标都有明显的改变，可反映出相应的质量变化。有研究指出，油脂在油炸过程中发生的聚合反应会增加油脂中大分子聚合物的含量，油脂中大分子聚合物含量的增加会导致油脂黏度的增大。油脂在油炸过程中黏度变化的结果如图7所示。由图8可知，随着煎炸时间的增长，未添加抗氧化剂的的菜籽油，其黏度增长幅度较大，在2~8 h从0.09增加到0.018；而添加了复配抗氧化剂的菜籽油其黏度值增长则较为缓慢，在6~8 h时增长幅度较大，但也远低于对照组；在煎炸过程中，双低菜籽油的黏度随煎炸时间的增加而增加，且同一时间添加复配抗氧化剂组油脂的黏度值均低于对照组油脂，表明复合抗氧化剂能够显著抑制油炸过程中油脂黏度的增加（P<0.05）。
3.3.5复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中K值的影响
图9反映双低菜籽油在煎炸过程中K值的变化情况。油脂自动氧化会生成十八碳二烯氢过氧化物和共轭二烯产物，在232 nm处会产生明显的吸收峰，测定油脂K232，就可以衡量油脂初期自动氧化的程度。由图可知，随着煎炸时间的延长，各组K值呈上升趋势。在煎炸初期，对照组K值高于复配抗氧化剂组，随着煎炸时间的延长，对照组K值呈现先上升后趋于平缓的趋势，表明油脂氧化程度加重；添加抗氧化剂的试验组其K值下降速度低于对照组，表明复配抗氧化剂可有效抑制油脂氧化酸败，减缓油脂初期的氧化速度。未添加抗氧化剂的对照组，其在2、4、6、8 h时K值分别为2.057、2.251、2.344、2.359；而复配抗氧化剂这组的K值分别为2.021、2.139、2.236、2.308。由图4-4可以明显的观察到复配抗氧化剂组的K值低于对照组，说明添加此复配抗氧化剂可减少十八碳二烯氢过氧化物和共轭二烯产物的生成。
3.3.6复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中茴香胺值的影响
油脂的茴香胺值表征的是油脂中二级氧化产物的含量，反映的是醛类物质的含量，与己醛、2-己烯醛、2,4-癸二烯醛等醛类物质含量有很大的相关性，油脂茴香胺值越高，表明油脂中二级氧化产物含量越高，也就表明油脂的氧化程度越高；茴香胺值在煎炸过程中增加，是因为加热煎炸过程中，油脂中的不饱和脂肪酸发生自动氧化反应，产生氢过氧化物，氢过氧化物易被分解成醛类化合物。因此，茴香胺值会随着煎炸温度的升高以及煎炸时间的延长而呈增加趋势。从图10结果可知，各组煎炸油的茴香胺值在油炸过程中均显著升高，其中添加复配抗氧化剂组油脂的茴香胺值在相同油炸时间下均低于对照组；复配抗氧化剂与对照组在各时间点的茴香胺值差别较大，在2、4、6、8 h，对照组比复配抗氧化剂组的茴香胺值高出 28、57.49、57.19、64.15，表明复配抗氧化剂有效的抑制了二级氧化产物的生成，提升了菜籽油在长时间煎炸过程中的抗氧化性。
3.3.7复配抗氧化剂对双低菜籽油煎炸过程中过氧化值的影响
油脂的过氧化值是衡量油脂氧化程度的一个重要指标，有研究指出，在油炸过程中油脂中过氧化物的生成和分解是一个动态的过程，油脂氧化生成的过氧化物不稳定，在高温下可进一步氧化成小分子的羰基化合物和挥发性物质，过氧化值呈现先上升后下降的变化是过氧化物动态转化的结果。在8 h煎炸过程中，对照组和试验组在煎炸前六小时其过氧化值上升速率基本保持一致；在6-8 h时添加复配抗氧化剂组的双低菜籽油其上升趋势有所减缓，而对照组过氧化值持续升高。由图11可知，随着煎炸时间的增长，无论是对照组还是复配抗氧化剂组其过氧化值均呈现显著升高的趋势，添加复配抗氧化剂组油脂的过氧化值低于同一油炸时间的对照组油脂，不同的是对照组过氧化值增长幅度较大、而复配抗氧化剂组增长趋势较缓。和对照组相比，复配抗氧化剂组在2、4、6、8 h的过氧化值分别减少了0.03 g/kg、0.045 g/kg、0.051 g/kg、0.134 g/kg，表明该复配抗氧化剂能够有效抑制油脂在油炸过程中过氧化物的产生，这可能与抗氧化剂的抗氧化活性有关。
3.4小结
本章主要对添加复配抗氧化剂的双低菜籽油的煎炸理化性质进行了测定。将复配抗氧化剂加入双低菜籽油中，在高温煎炸的条件下，研究复配抗氧化剂对煎炸油脂品质的影响，通过对油脂的酸值、过氧化值、茴香胺值、颜色、K值和粘度等理化指标的测定来评价复配抗氧化剂的实际应用效果。结果表明，与对照组相比，复配抗氧化剂能够有效抑制煎炸油脂酸价的上升，同时也有效维持了煎炸油脂的黏度及感官质量；在8 h煎炸过程中，对照组和试验组在煎炸前六小时其过氧化值上升速率基本保持一致；在6-8 h时添加复配抗氧化剂组的双低菜籽油其上升趋势有所减缓，而对照组过氧化值持续升高，说明复配抗氧化剂对煎炸油理化品质的下降有显著的抑制作用。同时，该抗氧化剂能够抑制煎炸油中不饱和脂肪酸的降解，且显著抑制了油脂中挥发性醛类物质的生成，维持了油脂的煎炸性能，增加了油脂的氧化稳定性，进而对油脂在油炸过程中的品质起到保护作用。

Claims (5)

1.一种复配天然抗氧化剂，其特征在于：在双低菜籽油中添加如下重量比成分，添加量为TPP茶多酚棕榈酸酯0.15 ~0.6 g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.05 ~0.2 g/kg、维生素E0.2~0.8 g/kg、RE迷迭香提取物0.1 ~0.7 g/kg。
2.根据权利要求1所述一种复配天然抗氧化剂，其特征在于：所述添加量为TPP茶多酚棕榈酸酯0.15 ~0.45g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.05 ~0.15g/kg、维生素E0.4~0.8 g/kg、RE迷迭香提取物0.3 ~0.7 g/kg。
3.根据权利要求1所述一种复配天然抗氧化剂，其特征在于：所述TPP茶多酚棕榈酸酯0.316 g/kg、AP抗坏血酸棕榈酸酯0.111 g/kg、维生素E 0.625 g/kg、RE迷迭香提取物0.531 g/kg。
4.根据权利要求1所述复配天然抗氧化剂的应用方法，其特征在于在双低菜籽油中加入复配天然抗氧化剂，室温下添加并进行搅拌，对双低菜籽油用于抗氧化。
5.根据权利要求4所述复配天然抗氧化剂的应用方法，其特征在于所述双低菜籽油中加入复配天然抗氧化剂后敞口置于65℃烘箱中贮藏5天，贮藏期结束后测定各组油脂过氧化值。
CN202110687442.8A 2021-06-21 2021-06-21 复配天然抗氧化剂及其对双低菜籽油抗氧化功效的应用 Pending CN113388451A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110687442.8A CN113388451A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 复配天然抗氧化剂及其对双低菜籽油抗氧化功效的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110687442.8A CN113388451A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 复配天然抗氧化剂及其对双低菜籽油抗氧化功效的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113388451A true CN113388451A (zh) 2021-09-14

Family

ID=77623347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110687442.8A Pending CN113388451A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 复配天然抗氧化剂及其对双低菜籽油抗氧化功效的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113388451A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114015505A (zh) * 2021-11-10 2022-02-08 安徽天祥粮油食品有限公司 一种动物油脂添加剂

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106675780A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 天津融信蓝海生物科技有限公司 一种复配抗氧化剂及含有该复配抗氧化剂的油脂
CN109022148A (zh) * 2017-12-29 2018-12-18 中粮集团有限公司 四元复配抗氧化剂、其制备方法及用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106675780A (zh) * 2017-01-05 2017-05-17 天津融信蓝海生物科技有限公司 一种复配抗氧化剂及含有该复配抗氧化剂的油脂
CN109022148A (zh) * 2017-12-29 2018-12-18 中粮集团有限公司 四元复配抗氧化剂、其制备方法及用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周旭;: "几种油溶性天然抗氧化剂在核桃油、葡萄籽油中的应用研究" *
魏建林;左文杰;闵光;叶六一;: "茶多酚棕榈酸酯和迷迭香提取物复合抗氧化剂对葵花籽油的抗氧化效果研究" *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114015505A (zh) * 2021-11-10 2022-02-08 安徽天祥粮油食品有限公司 一种动物油脂添加剂

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Psomiadou et al. On the role of squalene in olive oil stability
Zhang et al. Chemical alterations taken place during deep-fat frying based on certain reaction products: A review
Anyasor et al. Chemical analyses of groundnut (Arachis hypogaea) oil
US20220183311A1 (en) Omega-9 canola oil blended with dha
Ogunronbi et al. Chemical composition, storage stability and effect of cold‐pressed flaxseed oil cake inclusion on bread quality
SA517381762B1 (ar) عملية لزيادة ثبات تركيب يشتمل على أحماض دهنية أوميغا-6 متعددة الروابط غير المشبعة
JP2013236549A (ja) 加熱時の臭いが抑制された食用油脂
Ardabili et al. Frying stability of canola oil in presence of pumpkin seed and olive oils
Sengupta et al. In vitro antioxidant assay of medium chain fatty acid rich rice bran oil in comparison to native rice bran oil
Zhou et al. Quality evaluation of rapeseed oil in Chinese traditional stir‐frying
Li et al. Chemical composition of Chinese palm fruit and chemical properties of the oil extracts
Manaï et al. Compositional quality of virgin olive oil from two new Tunisian cultivars obtained through controlled crossings
Andreu-Sevilla et al. Health benefits of using red palm oil in deep-frying potatoes: Low acrolein emissions and high intake of carotenoids
Hashemi et al. Heating, microwave and UV irradiation effects on oxidative stability of Sardasht red grape (Vitis vinifera cultiv. Sardasht) seed oil
Adu et al. Effect of continuous usage on the natural antioxidants of vegetable oils during deep-fat frying
CN113388451A (zh) 复配天然抗氧化剂及其对双低菜籽油抗氧化功效的应用
Cui et al. Characterisation of oil oxidation, fatty acid, carotenoid, squalene and tocopherol components of hazelnut oils obtained from three varieties undergoing oxidation
Oladiji et al. Studies on the physicochemical properties and fatty acid composition of the oil from ripe plantain peel (Musa paradisiaca)
Fu et al. Assessment of trans fatty acids content in popular Western‐style products in China
Buthelezi et al. Influence of roasting on antioxidants, fatty acids, sensory properties and oxidative stability of macadamia nuts
Tekin et al. Physicochemical changes in hazelnut, olive pomace, grapeseed and sunflower oils heated at frying temperatures
Haniff et al. Development of carotenoid‐rich mayonnaise using Carotino oil
Yan et al. Changes in oxidative stability of rapeseed oils under microwave irradiation: The crucial role of polar bioactive components
Ji et al. Influence of seed‐roasting degree on quality attributes of sunflower oil
Xu et al. Composition and oxidative stabilities of oils extracted from hybrid hazelnuts grown in Nebraska, USA

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination