鄭立友 胡 暉 劉紅芝 段玉權(quán) 劉 麗 石愛(ài)民 王 強(qiáng)
油脂返色及其控制技術(shù)研究進(jìn)展
鄭立友 胡 暉 劉紅芝 段玉權(quán) 劉 麗 石愛(ài)民 王 強(qiáng)
(農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,北京 100193)
油脂在儲(chǔ)存、銷售等過(guò)程中,色澤會(huì)變深,產(chǎn)生“返色”現(xiàn)象,導(dǎo)致感官品質(zhì)下降,影響油脂產(chǎn)品的銷售,甚至影響油脂企業(yè)的信譽(yù)及發(fā)展,尚未得到解決。在對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)了γ-生育酚、磷脂、金屬離子、脂溶性色素等油脂返色因素以及在原料質(zhì)量、加工過(guò)程、儲(chǔ)存環(huán)境3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的返色控制技術(shù),并對(duì)目前油脂返色研究中存在的問(wèn)題和今后的研究重點(diǎn)作了總結(jié)和展望,以期為油脂工業(yè)解決油脂返色問(wèn)題提供參考。
植物油 返色 影響因素 控制技術(shù)
中國(guó)是油料和油脂生產(chǎn)大國(guó)及消費(fèi)大國(guó)。據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)統(tǒng)計(jì),2013年中國(guó)油料總產(chǎn)量為5 490萬(wàn)t,國(guó)產(chǎn)油料加工的食用植物油為2 188.7萬(wàn)t,中國(guó)食用植物油可供給量為3 363.7萬(wàn)t。2013年中國(guó)年度食用植物油總消費(fèi)量為3 040.8萬(wàn)t,居民人均年消費(fèi)占有量由1996年的7.7 kg上升到2013年的22.5 kg,已經(jīng)超過(guò)世界人均約20 kg的水平[1]。色澤是評(píng)價(jià)油脂主要的感官質(zhì)量指標(biāo)之一。一般精煉植物油色澤較淺,呈金黃色,然而經(jīng)精煉生產(chǎn)的淺色油在儲(chǔ)藏、裝罐、運(yùn)輸、流通等環(huán)節(jié)中,油品出現(xiàn)不同程度的色澤變深現(xiàn)象,通常稱之為油脂返色[2-3]。不同種類精煉植物油,返色程度不同。玉米油、大豆油、棉籽油較其他種類植物油較易返色[2,4]。張余權(quán)[2]研究發(fā)現(xiàn)7種油脂360個(gè)樣品儲(chǔ)存6個(gè)月后,所有油脂種類均發(fā)生返色現(xiàn)象,約60%的試驗(yàn)油脂樣品在儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)生返色現(xiàn)象,其中玉米油樣品返色率高達(dá)95.9%,大豆油樣品返色率達(dá)66.4%。油脂在儲(chǔ)存期間色澤發(fā)生變化受多種因素影響,如原料質(zhì)量、精煉工藝條件、油料或精煉油水分含量及儲(chǔ)存環(huán)境等[3-4]。雖然國(guó)外對(duì)油脂返色研究較早[5-6],系統(tǒng)研究了大豆油返色現(xiàn)象,得出γ-生育酚為主要返色基質(zhì)物質(zhì),取得了一定研究成果。但至今油脂返色現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,油脂返色的機(jī)理尚不明確,且國(guó)內(nèi)鮮見(jiàn)有效、可產(chǎn)業(yè)化的油脂返色控制技術(shù)。歸納總結(jié)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于油脂返色因素及控制技術(shù)等方面的研究并提出了油脂返色研究方向,旨在為研究控制油脂返色提供參考。
以油脂返色為主題詞,通過(guò)CNKI、谷歌學(xué)術(shù)、Web of science等數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了相關(guān)統(tǒng)計(jì)(表1),發(fā)現(xiàn)對(duì)于油脂返色的研究主要分為3個(gè)代表性的階段:20世紀(jì)六、七十年代日本學(xué)者系統(tǒng)研究了大豆油返色問(wèn)題(共11篇),發(fā)現(xiàn)了γ-生育酚及其氧化產(chǎn)物可導(dǎo)致油脂返色現(xiàn)象。20世紀(jì)80年代末至90年代初中國(guó)臺(tái)灣學(xué)者在日本學(xué)者研究基礎(chǔ)上,研究推理出大豆油返色機(jī)理,并提出返色控制技術(shù),但鮮見(jiàn)后續(xù)研究及應(yīng)用等相關(guān)報(bào)道。由于當(dāng)時(shí)物質(zhì)分離分析方法的局限及油脂氧化過(guò)程的復(fù)雜,并未對(duì)油脂返色物質(zhì)進(jìn)行確切的分離鑒定,油脂返色機(jī)理更多的是基于當(dāng)時(shí)研究的一種合理推測(cè)。2000年以來(lái),國(guó)內(nèi)陸續(xù)開(kāi)始研究大豆油、菜籽油等油脂返色現(xiàn)象,但對(duì)油脂返色研究多數(shù)集中在概述油脂返色現(xiàn)象、生產(chǎn)過(guò)程中的返色控制技術(shù)。近年來(lái)開(kāi)始對(duì)油脂返色因素及機(jī)理進(jìn)行研究,但對(duì)油脂返色因素的相互作用鮮有深入研究。
近年來(lái)文獻(xiàn)主要集中在部分油脂返色因素的研究,并未得出有效控制油脂返色的技術(shù)。因此需要繼續(xù)深入研究返色因素及返色機(jī)理,為有效控制油脂返色提供參考。
表1 油脂返色相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)
圖1 大豆油可能的返色機(jī)理
油脂主要成分為甘油三脂肪酸酯的混合物,除此之外還含有少量非甘油三酯成分,如維生素E、色素等脂溶性雜質(zhì)和磷脂等膠溶性雜質(zhì)。非甘油三酯成分在一定條件下,可導(dǎo)致油脂返色。油脂返色因素有γ - 生育酚[2]、磷脂[7]、金屬離子[8]、色素[9]等。
γ-生育酚及其氧化產(chǎn)物是導(dǎo)致油脂返色的重要因素。γ-生育酚可經(jīng)氧化可生成5-生育酚基-γ-生育酚(γ-TED)及5,6-鄰醌-γ-生育酚(生育酚紅)。Komoda M等[6]發(fā)現(xiàn)大豆含水量與毛油中的生育酚紅含量密切相關(guān),且生育酚紅為大豆油返色物質(zhì),大豆毛油中含有一定含量的生育酚紅,油脂精煉后,脫臭油生育酚紅含量降低為零,但該油返色后生育酚紅仍含有毛油初始含量的30%,表明油脂精煉過(guò)程尤其脫色脫臭過(guò)程中生育酚紅被部分吸附、部分被轉(zhuǎn)化為無(wú)色物質(zhì),原因可能為生育酚紅重排得到的似甲基鄰醌-γ-生育酚,與不飽和脂肪酸酯氧化產(chǎn)生的多烯酸游離基反應(yīng)所致[10]。油脂儲(chǔ)存過(guò)程中該物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生育酚紅,導(dǎo)致油脂返色[11]。Lai M T 等[12]則在Komoda M 等[6]研究基礎(chǔ)上,研究了大豆油加工過(guò)程中γ-生育酚、γ-TED及生育酚紅含量變化,發(fā)現(xiàn)酶于軋胚過(guò)程作用于γ-生育酚,產(chǎn)生γ-TED等氧化物及其衍生物等前體物質(zhì),脫色階段漂白氧化作用使返色前體物質(zhì)生成返色物質(zhì),此時(shí)脫色油與返色后油脂最高色澤高度相關(guān)。脫臭階段高溫作用使返色物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉瞪绑w物質(zhì),而返色前體物質(zhì)在儲(chǔ)存等后續(xù)環(huán)節(jié)可轉(zhuǎn)化為返色物質(zhì),導(dǎo)致大豆油返色,即推導(dǎo)出γ-生育酚導(dǎo)致大豆油返色的原理圖(圖1)。脫臭油較返色油含較多生育酚紅,但色澤紅值較返色油淺,說(shuō)明尚存在其他色澤更淺的返色前體物質(zhì),有待進(jìn)一步確定。同時(shí)張余權(quán)[2]最新研究得出油脂返色可能為氧化甘油三酯與γ-生育醌的相互作用,發(fā)生相互增色作用,導(dǎo)致油脂返色的發(fā)生。
磷脂在油體中分為水化磷脂和非水化磷脂。水化磷脂主要包括卵磷脂和磷脂酰肌醇,而非水化磷脂主要為磷脂酸和磷脂酰乙醇胺的鈣鎂鐵鹽類。毛油經(jīng)油脂精煉工藝處理后,油脂中殘存的磷脂主要為非水化磷脂。關(guān)于磷脂導(dǎo)致油脂返色,目前有2種解釋:磷脂可與油脂中殘存的糖類、蛋白質(zhì)等形成有色復(fù)合物,或被氧化分解產(chǎn)生有色物質(zhì),導(dǎo)致油脂返色;非水化磷脂磷脂酰乙醇胺,在油脂精煉脫臭階段發(fā)生非酶褐變——磷脂酰乙醇胺發(fā)生吡咯化,導(dǎo)致油脂返色[7]。
Keun-Bo Lee等[13]發(fā)現(xiàn)玉米油中殘磷量與返色程度密切相關(guān),在短期加速氧化過(guò)程中磷含量19 mg/kg的油樣總色度變化,與磷含量3 mg/kg的樣品相比,增加了18羅維朋單位;同時(shí)磷脂也可提高油脂的氧化穩(wěn)定性,原因可能為磷脂可螯合金屬離子,在含量3~60 mg/kg范圍內(nèi)表現(xiàn)出最高抗氧化能力[14]。Chu Y H 等[15]研究表明經(jīng)高溫蒸汽短時(shí)處理的大豆,經(jīng)正己烷萃取得到的毛油,水化脫膠后,油中磷脂含量降低了約95%,說(shuō)明毛油中水化磷脂含量高,此大豆毛油經(jīng)精煉后發(fā)現(xiàn)其返色程度較低。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),若一般精煉植物油磷含量超過(guò)20 mg/kg,則在3 d 內(nèi)返色0.2~0.3(紅值)單位。同時(shí)當(dāng)精煉植物油磷含量大于5 mg/kg時(shí),油脂返色較明顯,建議應(yīng)保證精煉植物油脂中磷含量不大于1 mg/kg[16]。
金屬離子的多寡與油脂返色密不可分[8]。若金屬離子脫除不徹底,精煉油中殘留的金屬離子可通過(guò)降低反應(yīng)初始步驟的活化能加速油脂氧化,且其氧化作用會(huì)隨著溫度的升高而增強(qiáng)。同時(shí)金屬離子可與脂質(zhì)[14]、非水化磷脂、脂肪酸[16]、部分色素[18]反應(yīng)分別產(chǎn)生脂烷基自由基、磷脂金屬?gòu)?fù)合物、脂肪酸鐵鹽、螯合物等物質(zhì),可加速油脂返色。
毛油中含有鐵和銅等過(guò)渡金屬離子,如大豆毛油中含有2.80 mg/kg的鐵元素、13.20 μg/kg的銅元素[14]。精煉油中銅和鐵離子濃度不應(yīng)超過(guò)0.01、0.1 mg/kg[19],否則金屬離子能加速油脂氧化,增加油脂返色。李彥玲[16]采用塑料瓶和儲(chǔ)油罐盛裝同一批次、同一時(shí)間的精煉油進(jìn)行油脂返色研究,發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)存90 d后,塑料瓶裝油脂色澤紅值升高0.3,黃值升高3,而碳鋼貯油罐裝油脂色澤紅值則升高0.8,黃值升高5,表明碳鋼金屬鐵離子部分溶出,加速了油脂返色。
油脂色澤與脂溶性色素有一定的相關(guān)性。如棕櫚毛油含有500~2 000 mg/kg的類胡蘿卜素,其中90%的為α-類胡蘿卜素和β-類胡蘿卜素,而呈現(xiàn)出深紅色。而棕櫚毛油高度氧化后,類胡蘿卜素含量降低,色澤會(huì)變淺[9]。同時(shí)由于類胡蘿卜素是熱敏色素,在油脂精煉脫臭階段可發(fā)生熱分解,同時(shí)也可產(chǎn)生高分子量化合物,此化合物主要為類胡蘿卜素與氧化的脂肪酸縮合產(chǎn)生的,是導(dǎo)致精煉棕櫚油呈色的主要物質(zhì)[20]。油脂中脂溶性色素在高溫條件下發(fā)生氧化、異構(gòu)化或者低分子色素的聚合,產(chǎn)生油溶性色素衍生物,繼而可導(dǎo)致油脂返色,如棕櫚油返色可能源于類胡蘿卜素在脫臭階段的氧化[9],形成高分子量化合物,在后續(xù)儲(chǔ)存或運(yùn)輸過(guò)程中,該高分子量化合物經(jīng)過(guò)外界條件等催化下,發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致棕櫚油色澤加深,發(fā)生返色。
原料質(zhì)量在很大程度上決定著油脂返色程度[9]。而原料質(zhì)量與原料品種、完好程度、生長(zhǎng)條件、成熟度及儲(chǔ)存條件密切相關(guān)。不同原料品種,所含磷脂、鐵離子差異較大,常鑫[21]研究發(fā)現(xiàn)70種主栽大豆品種磷含量范圍為3.02 ~7.49 mg/g,鐵含量范圍為40.9~101.2 μg/g。正常情況下,油料油脂中非水化磷脂約占膠體雜質(zhì)總含量的10%,但受損油料油脂中所含非水化磷脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)50%。由于非水化磷脂較難脫除,與油脂返色有一定的相關(guān)性,因此油脂加工過(guò)程中應(yīng)選擇較完好大豆。不同生長(zhǎng)條件對(duì)油脂返色具有一定影響,大豆成熟期歷經(jīng)干旱的大豆所加工得到的精煉大豆油返色程度較?。?]。畢艷蘭等[22]研究發(fā)現(xiàn)不同成熟度的大豆對(duì)油脂返色也有一定的影響。油菜籽、玉米等原料儲(chǔ)存時(shí)由于環(huán)境中溫度、濕度及微生物作用,導(dǎo)致原料“赤變”,引起原料色澤發(fā)生改變,油脂返色與原料色澤具有一定的相關(guān)性[23],從而影響油脂返色。油料儲(chǔ)存期間含水量不宜超過(guò)12%,應(yīng)采取合理地儲(chǔ)存方式(如氣調(diào)等),防止油料發(fā)生發(fā)熱、霉變,這些措施可有效延緩精煉油返色[24]。
3.2.1 油料預(yù)處理過(guò)程
由于毛油中磷脂、生育酚及γ-TED的含量可作為預(yù)測(cè)油脂返色的重要指標(biāo)。油料須經(jīng)破碎、軟化、軋胚等預(yù)處理,細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞,在一定的溫度及水分含量下,油料中部分酶活增強(qiáng),使諸如γ-生育酚氧化使其含量降低、磷脂成分非水化磷脂含量增加等,從而影響油脂返色。胡學(xué)煙等[25]認(rèn)為非水化磷脂的存在會(huì)導(dǎo)致精煉油色澤較深,油脂返色嚴(yán)重。劉玉蘭[24]研究發(fā)現(xiàn)微波加熱處理、料胚擠壓膨化及料胚濕熱處理等方法可有效鈍化酶類,有效減少非水化磷脂的含量。Chu Y H等[15]研究發(fā)現(xiàn)在大豆破碎和軋坯之前通過(guò)高溫瞬時(shí)蒸汽處理,可使軋坯過(guò)程中酶失活,毛油中水化磷脂含量及γ-生育酚含量較高,能有效抑制油脂返色。
3.2.2 油脂精煉過(guò)程
油脂精煉工序?qū)τ诓煌参锓N類油脂存在一定的差異,但油脂精煉工序普遍存在脫膠、脫酸、脫色、脫臭4個(gè)工序。
3.2.2.1 脫膠工序
油脂脫膠工序主要是去除植物毛油中的膠質(zhì)成分,其中由于磷脂占膠質(zhì)的比例較大,又稱為脫磷。前文已論述磷脂對(duì)油脂返色的影響。對(duì)不同的脫膠工藝,其脫膠效果也存在一定的差異。如水化脫膠只能去除一定量的水化磷脂,脫除非水化磷脂的效果較弱。但同時(shí)也有觀點(diǎn)認(rèn)為脫除水化磷脂時(shí),磷脂酰膽堿快速水化形成的水化物可包裹相當(dāng)于自身質(zhì)量80%的磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇3種磷脂成分[9]。對(duì)于不同油脂采取了不合適的脫膠方式或脫膠操作不合理,都將增加油脂返色的幾率。如何有效地脫除磷脂,尤其是非水化磷脂,學(xué)者進(jìn)行了包括電解質(zhì)脫膠、酶法脫膠在內(nèi)的不同脫膠嘗試。電解質(zhì)溶液[26](磷酸、檸檬酸、食鹽和氫氧化鈉等)對(duì)脫除非水化磷脂方面效果顯著,可使脫膠油中磷含量降低至3.1 mg/kg 以下。Lamas D L 等[27]使用酶法脫膠技術(shù)對(duì)植物毛油進(jìn)行脫膠處理,發(fā)現(xiàn)脫膠效果較好,通過(guò)后續(xù)的油脂精煉工藝,磷脂含量可降至合適范圍,有效減緩油脂返色。
3.2.2.2 脫酸工序
脫酸工序主要用于脫除未經(jīng)精煉的毛油中一定數(shù)量的游離脂肪酸。現(xiàn)工業(yè)上應(yīng)用最廣泛是堿煉脫酸和水蒸氣蒸餾法2種方式。堿煉脫酸過(guò)程中主要為油脂皂化,生成的鈉皂易吸附色素、蛋白質(zhì)、磷脂、金屬離子及其他雜質(zhì),而磷脂、金屬離子影響油脂色澤、氧化穩(wěn)定性、促進(jìn)油脂返色,因此脫酸工序在降低游離脂肪酸的同時(shí),也可通過(guò)降低油脂中磷脂及金屬離子的含量,降低油脂發(fā)生返色的幾率。但由于堿煉脫酸工藝附加損耗較大,游離脂肪酸含量越高,油耗越大。水蒸氣蒸餾法無(wú)皂腳產(chǎn)生,油耗低,但與堿煉脫酸相比,對(duì)毛油質(zhì)量要求較高,金屬離子脫除效果較弱,需要后續(xù)步驟進(jìn)一步脫除金屬離子。
3.2.2.3 脫色工序
脫色工序主要是脫除油脂中的色素,同時(shí)還脫除部分金屬離子、殘留的微量皂粒、磷脂等膠質(zhì)及一些臭味物質(zhì)。工業(yè)上廣泛應(yīng)用活性白土、活性炭等進(jìn)行吸附脫色。盡管活性白土在吸附天然色素方面非常有效,但也存在催化產(chǎn)生新色素及色素固化等副反應(yīng)。陳鳳香等[28]發(fā)現(xiàn)活性白土添加量在滿足菜籽油脫色要求情況下,添加量越多,其返色程度越嚴(yán)重。棕櫚油分別在95℃和150℃脫色,同一脫臭條件,儲(chǔ)存試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)150℃脫色油所得脫臭油更易返色,且程度較深[29]。因此實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)選擇活化程度適宜的白土,且控制最適的添加量及脫色溫度。Lee等[4]針對(duì)傳統(tǒng)脫色工藝較難脫除玉米油中色原體,較易返色這一現(xiàn)象,采用某一類型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性白土進(jìn)行脫色處理,經(jīng)脫臭生產(chǎn)出了色澤淺且不易返色的玉米油。金青哲等[30]通過(guò)改進(jìn)油脂精煉工藝,采用預(yù)蒸餾-復(fù)脫色法對(duì)植物油進(jìn)行二步脫色和二步高溫處理,使油脂貨架期內(nèi)返色得到控制。而通過(guò)改進(jìn)脫色劑來(lái)研究脫色油返色性存在較大問(wèn)題[31],其一油脂返色針對(duì)的是脫臭油及精煉植物油等,脫色油不宜進(jìn)行油脂返色試驗(yàn)[5];其二Gibon V 等[9]及Silva SM 等[32]研究已表明脫色油色澤并不能用于預(yù)測(cè)脫臭油的色澤,兩者并沒(méi)有相關(guān)性。
3.2.2.4 脫臭工序
油脂精煉中脫臭效果直接影響著精煉后油脂的質(zhì)量,脫臭階段會(huì)有維生素E、植物甾醇等油脂內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)的損失,影響成品油的氧化穩(wěn)定性及油脂返色。傳統(tǒng)脫臭工藝中脫臭溫度為230~270℃,但過(guò)高溫度會(huì)引起油脂分解,影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性能。如專利[4]在保證脫臭效果的同時(shí),通過(guò)改變油脂精煉工藝,縮短了油脂在高溫階段的滯留時(shí)間,提高了油脂色澤穩(wěn)定性,有效地延緩了油脂返色。為防止金屬離子的促氧化作用,脫臭階段應(yīng)嚴(yán)格控制金屬離子的含量。首先汽提蒸汽入塔之前須經(jīng)汽水分離器分離出可能夾帶的冷凝水,防止?fàn)t鹽水或者輸氣管道金屬離子混入油中。其次對(duì)于普通碳鋼脫臭罐,可在運(yùn)行始末,添加0.01%~0.02%質(zhì)量濃度為50 g/100 mL的檸檬酸溶液鈍化脫臭過(guò)程中金屬離子。脫臭油中添加0.01%~0.02%TBHQ等抗氧化劑,有效減緩油脂返色[17]。脫臭后精煉油溫度應(yīng)迅速降低,溫度應(yīng)控制在45℃以下,絕不能超過(guò)50℃,否則溫度高會(huì)導(dǎo)致精煉油過(guò)氧化值升高,促進(jìn)油脂返色[32]。
儲(chǔ)存環(huán)境對(duì)油脂返色也有較大影響。Koo B S等[33]發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)存溫度是影響色澤變化的主要因素,夏天時(shí)將儲(chǔ)油罐內(nèi)油溫降至50℃以下可有效延緩油脂返色。光照是造成油脂返色的另一個(gè)因素。孫禧華等[34]研究表明對(duì)同一種玉米油,返色紅值達(dá)到最大值所需時(shí)間由少到多的順序?yàn)椋喝展鉄粽丈洹⒆匀簧⒐夂捅芄?。精煉油?yīng)選擇低溫避光儲(chǔ)存,如儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì)時(shí)要避光,最好可將油罐區(qū)封閉起來(lái),夏天通入冷氣,有利于減緩油脂返色的發(fā)生[24]。同時(shí)由于金屬離子對(duì)油脂返色具有促進(jìn)作用,油脂儲(chǔ)存期間應(yīng)使用不銹鋼材質(zhì)的容器,盡量避免使用鐵質(zhì)、銅質(zhì)容器。
4.1.1 返色因素交互作用尚不明確
雖然γ-生育酚是影響油脂返色的重要因素,且文獻(xiàn)指出了磷脂、金屬離子、脂溶性色素等其他因素對(duì)油脂返色的影響,但現(xiàn)有文獻(xiàn)缺乏返色因素間交互作用對(duì)返色影響的相關(guān)研究。
4.1.2 返色機(jī)理尚不明確
已確定γ-生育酚氧化可生成γ-TED及生育酚紅等物質(zhì),但上述物質(zhì)如何導(dǎo)致返色的尚存在爭(zhēng)議,需對(duì)該階段進(jìn)行大量研究;雖然已指出脂溶性色素可在高溫下發(fā)生氧化、異構(gòu)化及低分子色素的聚合導(dǎo)致返色,但至今鮮見(jiàn)脂溶性色素導(dǎo)致返色的具體分子轉(zhuǎn)化途徑等研究。
4.1.3 返色控制技術(shù)尚不完善
雖然已提出生產(chǎn)過(guò)程中降低磷含量,優(yōu)化脫色、脫臭工藝,控制金屬離子含量等加工過(guò)程中的返色控制技術(shù),但由于油脂返色受原料品種與品質(zhì)、加工工藝、儲(chǔ)存環(huán)境等不同程度的影響,現(xiàn)有返色控制技術(shù)并不完善,不能系統(tǒng)解決產(chǎn)業(yè)中的返色問(wèn)題。
針對(duì)研究中存在的問(wèn)題,今后油脂返色相關(guān)研究應(yīng)集中在以下幾個(gè)方面。
4.2.1 返色因素方面。充分考慮到油脂返色體系的復(fù)雜性,通過(guò)向模擬體系及預(yù)處理后真實(shí)油脂體系添加磷脂、生育酚、金屬離子、色素及不飽和脂肪酸等目標(biāo)物,進(jìn)行加速氧化實(shí)驗(yàn)分析油脂返色因素。在此過(guò)程中應(yīng)注重研究返色因素間的交互作用,驗(yàn)證、補(bǔ)充返色因素相關(guān)的研究,為有針對(duì)性地控制油脂返色提供明確方向。
4.2.2 返色機(jī)理方面。采取色譜分離(柱層析分離、薄層板分離、氣液相色譜分離等)方法分離出返色物質(zhì),并采用現(xiàn)代波譜分析(傅里葉紅外光譜儀、質(zhì)譜儀、核磁等)手段分析其結(jié)構(gòu),追蹤返色物質(zhì)在油脂加工過(guò)程中的遷移規(guī)律及分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)制,為控制返色現(xiàn)象提供參考。
4.2.3 返色控制技術(shù)方面。在充分研究油脂返色因素及其機(jī)理的基礎(chǔ)上,在原料品種與品質(zhì)、加工工藝、儲(chǔ)存環(huán)境三階段得出控制返色的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過(guò)控制原料品質(zhì)、優(yōu)化加工工藝、調(diào)整加工工序、創(chuàng)造合理地儲(chǔ)存環(huán)境等方式,組裝集成可產(chǎn)業(yè)化的控制技術(shù),以期達(dá)到控制返色的目的。
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Research Progress on Grease Color Reversion and Its Control Techniques
Zheng Liyou Hu Hui Liu Hongzhi DuanYuquan Liu Li Shi Aimin Wang Qiang
(Key Open Laboratory of Agro-Products Processing and Quality Control,Ministry of Agriculture,Institute of Food Science and Technology CAAS,Beijing 100193)
In the course of storage,sales,etc.,the grease may become darker when the color reversion occurred,which lead to decline of sensory quality,influence sales of grease products and even affect reputation and development of grease enterprises failing to be effectively solved up to now.The paper,on the basis of statistics of the literatures at home and abroad,summarized the grease color reversion factors,such as γ -tocopherol,phosphorus,metal ion,fat soluble pigment and color reversion control technology for three key links-raw material quality,course of working,storage environment,and summarized and conduct outlook on existing problems in the research of grease color reversion and research emphasis in the future so as to provide the grease industry with theory basis of solving the problem of grease color reversion.
vegetable oil,color reversion,affecting factors,control techniques
TS221
A
1003-0174(2016)11-0150-07
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(CAAS-ASTIP-201X-IAPPST),公益性(農(nóng)業(yè))行業(yè)科研專項(xiàng)(201303 072),糧食公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(HY15138713)
2015-04-06
鄭立友,男,1989年出生,碩士,農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程
王強(qiáng),男,1965年出生,研究員,博士生導(dǎo)師,糧油加工與副產(chǎn)物綜合利用