■仇?,r 李軍國(guó) 李 俊 谷 旭 秦玉昌
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,北京 100081)
近年來,利用餐飲業(yè)或食品工業(yè)用后的廢棄食用油脂為原料生產(chǎn)的飼料用混合油脂在飼料中的應(yīng)用越來越廣。飼料用混合油脂在動(dòng)物飼養(yǎng)方面已有一些國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道[1-5]。以上研究認(rèn)為,可以利用飼料用混合油脂替代豆油作為能量來源,并且不會(huì)對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。但是,飼料用混合油脂是利用廢棄食用油脂為原料加工而成的二次用油,存在氧化劣變的安全隱患,并且混合油因原料來源和加工工藝不同,其產(chǎn)品品質(zhì)差異極大。因此有必要對(duì)混合油的氧化狀況進(jìn)一步研究,以確保飼料用混合油脂的產(chǎn)品質(zhì)量。
飼料用混合油脂是指以餐飲業(yè)或食品工業(yè)用后的植物油與動(dòng)物油的混合物(不得含有地溝油),經(jīng)去水、去渣、脫色、脫臭及高溫處理,只能用于非反芻動(dòng)物飼料生產(chǎn)的飼料用油。飼料用混合油脂通常以餐廚廢油、煎炸老油、動(dòng)物副產(chǎn)品油及次品油為原料,與其它飼料用油相比售價(jià)低廉,但是卻存在氧化變質(zhì)、被有毒有害物質(zhì)污染等安全隱患。目前,我國(guó)現(xiàn)行的飼料用混合油的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)是農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 913—2004飼料級(jí)混合油[6]。
氧化性考察是油脂質(zhì)量評(píng)價(jià)工作的重點(diǎn),對(duì)于以餐廚廢棄油脂為主要原料生產(chǎn)的飼料用混合油脂來說更是如此。本試驗(yàn)通過對(duì)比分析豆油、魚油和飼料用混合油脂在120 d儲(chǔ)藏過程中酸價(jià)、過氧化值、丙二醛值、茴香胺值和水提取物電導(dǎo)率的變化規(guī)律,擬得到以上五個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在三種飼用油脂氧化過程的特性,以期得到對(duì)飼料用混合油脂氧化程度反映敏感的指標(biāo),并考察飼料用混合油脂在儲(chǔ)藏過程中的氧化性變化。
飼料用豆油:3批次;飼料用魚油:3批次;國(guó)產(chǎn)飼料用混合油脂:10批次;美國(guó)飼料級(jí)混合油:2批次。
美國(guó)飼料級(jí)混合油由美國(guó)動(dòng)物蛋白及油脂提煉協(xié)會(huì)(NRA)提供,其余試驗(yàn)樣品均采樣于飼料加工企業(yè)以及飼料用混合油脂生產(chǎn)企業(yè)。
10 ml堿式滴定管(最小刻度為0.02 ml),中速定量濾紙(杭州特種紙業(yè)有限公司),電子天平(北京賽多利斯天平有限公司),恒溫水浴鍋(上海樹立儀器儀表有限公司),Orion 4 STAR電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x(美國(guó)Thermo公司),高功率數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),TU-1900型雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司)。
酸價(jià)的測(cè)定:參照SN/T 0801.19—1999進(jìn)出口動(dòng)植物油脂游離脂肪酸和酸價(jià)檢驗(yàn)方法[7]。
過氧化值的測(cè)定:參照GB/T 5009.37—2003食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法[8]。
丙二醛的測(cè)定:參照GB/T 5009.181—2003豬油中丙二醛的測(cè)定[9]。
茴香胺值的測(cè)定:參照GB/T 24304—009動(dòng)植物油脂茴香胺值的測(cè)定[10]。
水提取物電導(dǎo)率的測(cè)定:目前,沒有任何標(biāo)準(zhǔn)采用水提取物電導(dǎo)率來考察油脂的氧化情況,但有報(bào)道利用電導(dǎo)率鑒別食用植物油的摻偽,地溝油的電導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于市購食用油脂[12]。
本試驗(yàn)采取的水提取物電導(dǎo)率測(cè)定方法如下:準(zhǔn)確稱取油脂樣品5.0 g于50 ml離心管中,加入20 ml新制超純水,渦旋混勻后于45℃水浴超聲30 min,靜置分層后用移液相小心吸去上層油脂后,測(cè)量水層電導(dǎo)率。同時(shí)以新制超純水作為對(duì)照,樣品檢測(cè)值扣除對(duì)照值既為樣品水提取物電導(dǎo)率的真實(shí)值。
將等體積的豆油、魚油和飼料用混合油脂樣品盛入相同的帶蓋容器中(容器體積是樣品體積的一倍),一同置于常溫室內(nèi)可見陽光的條件下儲(chǔ)存,以模擬常溫條件下的加速氧化條件。試驗(yàn)時(shí)間段為2010年5月至2010年8月,共120 d,油脂儲(chǔ)藏期間環(huán)境的平均溫度27.3℃,溫度變化見圖1。
圖1 油脂儲(chǔ)藏期間的環(huán)境溫度
考察指標(biāo)為酸價(jià)、過氧化值、丙二醛值、茴香胺值和水提取物電導(dǎo)率,每30 d檢測(cè)一次,共記錄5次試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果。
豆油、魚油和飼料用混合油脂在為期120 d的儲(chǔ)藏過程中酸價(jià)的變化情況見圖2。中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 913—2004中規(guī)定飼料用混合油的酸價(jià)不得高于20 mg/g。
圖2 飼料用油儲(chǔ)藏過程中酸價(jià)變化情況
豆油、魚油和飼料用混合油脂在120 d儲(chǔ)藏期間內(nèi)酸價(jià)基本穩(wěn)定保持不變。表明酸價(jià)對(duì)各類油脂氧化程度的體現(xiàn)均不敏感。目前,我國(guó)飼料用混合油脂的精煉工藝中都有脫酸環(huán)節(jié)降低酸價(jià),因此,酸價(jià)往往控制在較低的水平,并且在整個(gè)儲(chǔ)藏期內(nèi)均遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的20 mg/g。美國(guó)飼料級(jí)混合油的生產(chǎn)過程沒有脫酸環(huán)節(jié),對(duì)酸價(jià)的限量要求是30 mg/g,所檢樣品符合美國(guó)要求。
豆油、魚油和飼料用混合油脂在為期120 d的儲(chǔ)藏過程中過氧化值的變化情況見圖3,三種飼料用油在儲(chǔ)藏過程中過氧化值的變化規(guī)律見圖4。
圖3 飼料用油儲(chǔ)藏過程中過氧化值變化情況
圖4 三種飼料用油在各儲(chǔ)藏時(shí)間過氧化值變化規(guī)律
標(biāo)準(zhǔn)NY/T 913—2004飼料級(jí)混合油中規(guī)定飼料用混合油脂的過氧化值不得高于15 mmol/kg。圖4所示,豆油、魚油和飼料用混合油脂隨儲(chǔ)藏期延長(zhǎng)其過氧化值均呈顯著上升趨勢(shì),三種飼料用油過氧化值的起始值與終末值相近。120 d期間,豆油、魚油和飼料用混合油脂平均增長(zhǎng)量分別為:31.9、25.2和26.1 mmol/kg。表明過氧化值對(duì)三類油脂氧化程度的反映都很敏感。試驗(yàn)結(jié)果表明,過氧化值是衡量飼料用混合油脂品質(zhì)變化的重要敏感指標(biāo)。
豆油、魚油和飼料用混合油脂在為期120 d的儲(chǔ)藏過程中丙二醛值的變化情況見圖5,三種飼料用油在儲(chǔ)藏過程中丙二醛的變化規(guī)律見圖6。標(biāo)準(zhǔn)NY/T 913—2004飼料級(jí)混合油中沒有對(duì)丙二醛值做以要求。
圖5 飼料用油儲(chǔ)藏過程中丙二醛值變化情況
圖6 三種飼料用油在各儲(chǔ)藏時(shí)間丙二醛值變化規(guī)律
丙二醛值在豆油、魚油和飼料用混合油脂儲(chǔ)藏過程中表現(xiàn)出了差異性規(guī)律:豆油的丙二醛值在整個(gè)儲(chǔ)藏期內(nèi)一直處于非常低的水平,魚油的丙二醛值處于最高水平而且升高速度最快,飼料用混合油脂的丙二醛值居于中間,在儲(chǔ)藏的前90 d其丙二醛值上升緩慢(見圖6)。
120 d期間,豆油、魚油和飼料用混合油脂的丙二醛值平均增長(zhǎng)量分別為1.1、15.8和5.2 mg/kg,可以看出丙二醛對(duì)魚油的氧化最為敏感,但對(duì)于飼料用混合油和豆油的氧化不敏感。
豆油、魚油和飼料用混合油脂在為期120 d的儲(chǔ)藏過程中茴香胺值的變化情況見圖7,三種飼料用油在儲(chǔ)藏過程中茴香胺值的變化規(guī)律見圖8。
圖7 飼料用油儲(chǔ)藏過程中茴香胺值變化情況
圖8 三種飼料用油在各儲(chǔ)藏時(shí)間茴香胺值變化規(guī)律
茴香胺值在豆油、魚油和飼料用混合油脂儲(chǔ)藏過程中也表現(xiàn)出了差異性規(guī)律,并且這種差異與丙二醛值的情況相似,即儲(chǔ)藏期間內(nèi)魚油的茴香胺值始終處于最高,飼料用混合油脂居中,豆油的茴香胺值始終處于較低水平。但是,茴香胺值與丙二醛值的不同之處在于茴香胺值對(duì)于飼料用混合油脂的氧化程度具有敏感性,飼料用混合油脂的茴香胺值在整個(gè)儲(chǔ)藏期內(nèi)都呈穩(wěn)定的上升趨勢(shì)。
120 d期間,豆油、魚油和飼料用混合油脂茴香胺值的平均增長(zhǎng)量分別為1.4、28.7和22.5。混合油茴香胺值的上升速度與魚油茴香胺值上升速度相近,體現(xiàn)了茴香胺值對(duì)混合油氧化程度的敏感性,特別是對(duì)美國(guó)飼料級(jí)混合油的氧化狀況表現(xiàn)出極高的敏感性。
結(jié)果表明,用茴香胺值評(píng)價(jià)飼料用混合油脂的氧化性變化具有良好的敏感性與準(zhǔn)確性。
豆油、魚油和飼料用混合油脂在為期120 d的儲(chǔ)藏過程中水提取物電導(dǎo)率的變化情況見圖9,三種飼料用油在儲(chǔ)藏過程中水提取物電導(dǎo)率的變化規(guī)律見圖10。
圖9 飼料用油儲(chǔ)藏過程中水提取物電導(dǎo)率變化情況(μs/cm)
圖10 三種飼料用油在各儲(chǔ)藏時(shí)間水提取物電導(dǎo)率變化規(guī)律
純凈、新鮮油脂的水提取物電導(dǎo)率很低,在10 μs/cm以下,如果油脂發(fā)生氧化產(chǎn)生極性物質(zhì),經(jīng)水萃取后溶于水層會(huì)導(dǎo)致水提取物電導(dǎo)率的升高。除了氧化因素外,如油脂摻入了氯化鈉等導(dǎo)電性雜質(zhì)后也會(huì)帶來水提取物電導(dǎo)率的升高。
120 d期間,豆油、魚油和飼料用混合油脂水提取物電導(dǎo)率的平均增長(zhǎng)量分別為:5.5、124.1和54.3 μs/cm。試驗(yàn)結(jié)果表明,豆油儲(chǔ)藏期間水提取物電導(dǎo)率的上升幅度很小,而飼料用混合油脂的水提取物電導(dǎo)率上升較快,說明該指標(biāo)不適合用來評(píng)價(jià)豆油的氧化程度,但是可以反映混合油的氧化程度。魚油的水提取物電導(dǎo)率在儲(chǔ)藏過程中表現(xiàn)出急劇上升的趨勢(shì),說明魚油與混合油和豆油相比,氧化更為嚴(yán)重,產(chǎn)生的極性成分多。
油脂的酸價(jià)表示甘油三酯中的脂肪酸鏈水解為游離脂肪酸的含量多少,游離脂肪酸本身對(duì)動(dòng)物并沒有傷害,但是酸價(jià)過高意味著油脂受到氧化或本身加工工藝不合格。飼料用混合油脂的酸價(jià)可通過堿煉或蒸餾工藝降低且在儲(chǔ)藏期間不會(huì)隨著油脂氧化程度的升高發(fā)生明顯變化,因此,用酸價(jià)來評(píng)價(jià)飼料用混合油脂的氧化程度不具有敏感性與真實(shí)性。
過氧化值是評(píng)價(jià)油脂氧化程度的重要指標(biāo),豆油、魚油和飼料用混合油脂過氧化值的初始值都較低,而且在儲(chǔ)藏過程的變化規(guī)律一致。隨著油脂儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng),過氧化值呈明顯的上升趨勢(shì),結(jié)果表明過氧化值可以較好的反映飼料用混合油脂的氧化程度。
對(duì)于不同種類的油脂,丙二醛的變化差異比較大,魚油氧化生成丙二醛含量高的原因有兩方面:第一,魚油的不飽和程度高,相同儲(chǔ)存條件下它的氧化速度快;第二,魚油二級(jí)氧化產(chǎn)物中丙二醛產(chǎn)量高,即丙二醛是魚油氧化程度的敏感指標(biāo)。但是對(duì)于豆油和飼料用混合油脂來說,丙二醛不是其氧化的敏感指標(biāo)。例如美國(guó)飼料級(jí)混合油,在120 d儲(chǔ)存末期,丙二醛值仍處于很低的水平,而事實(shí)上此時(shí)混合油的氧化情況已經(jīng)非常嚴(yán)重。
試驗(yàn)表明丙二醛值不適合作為植物油氧化程度的評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)于飼料用混合油脂來說,組成混合油的動(dòng)、植油比例不同,丙二醛值的敏感性則不同。實(shí)際上,飼料用混合油脂通常以植物油為主,因此,以丙二醛值評(píng)價(jià)飼料用混合油脂的氧化程度具有片面性。
茴香胺值常應(yīng)用于歐美各國(guó)用以評(píng)價(jià)油脂深度氧化的指標(biāo),但由于我國(guó)較少應(yīng)用茴香胺值評(píng)價(jià)油脂的氧化性,也沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油脂茴香胺值的限量要求。本試驗(yàn)得出茴香胺值在飼料用混合油脂儲(chǔ)存期間變化最為敏感,但是尚未明確茴香胺值合理的限量值。欒霞等報(bào)道,一般剛精煉好的新鮮油脂,其茴香胺值非常低,基本上接近于0,如果茴香胺值超過10就表明食用油脂已嚴(yán)重變質(zhì)[13]。動(dòng)植物油脂氧化后都會(huì)造成茴香胺值的升高,特別是不飽和程度高的油脂,如魚油氧化后更容易引起茴香胺值的升高。即相同氧化程度的豆油和魚油相比,魚油的茴香胺值要比豆油更高,因此茴香胺值對(duì)于魚油有相對(duì)寬松的要求,美國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般要求食用魚油茴香胺值不超過20。綜上所述,飼料用混合油脂的茴香胺值超過10即表明存在深度氧化,超過20表明其氧化劣變非常嚴(yán)重。
飼料用混合油脂的水提取物電導(dǎo)率在儲(chǔ)藏過程中呈穩(wěn)定的上升趨勢(shì),并且美國(guó)飼料級(jí)混合油的水提取物電導(dǎo)率明顯高于其它油脂,這一點(diǎn)與茴香胺值非常相似。水提取物電導(dǎo)率作為一種快速的檢測(cè)方法可以很好的反映飼料用混合油脂的氧化程度或受污染程度。
①除酸價(jià)外,過氧化值、丙二醛值、茴香胺值和水提取物電導(dǎo)率四個(gè)指標(biāo)在豆油、魚油和飼料用混合油脂儲(chǔ)藏過程中都隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)。過氧化值對(duì)三種油脂的氧化劣變程度都具有很高的變化敏感性;丙二醛值僅對(duì)魚油氧化程度反映靈敏;茴香胺值對(duì)混合油脂和魚油氧化程度反映同時(shí)具敏感性。②過氧化值與茴香胺值是評(píng)價(jià)飼料用混合油脂氧化性的敏感指標(biāo)。