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4種方法脫除花生油中黃曲霉毒素B1的研究

2019-12-04 02:59:42魏學(xué)鼎雷芬芬胡傳榮何東平鄭竟成
食品科學(xué) 2019年22期
關(guān)鍵詞:脫酸花生油堿液

楊 威,魏學(xué)鼎,雷芬芬,胡傳榮,2,何東平,2,羅 質(zhì),2,鄭竟成,*

(1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖北 武漢 430023;2.大宗糧油精深加工教育部重點實驗室,湖北 武漢 430023)

花生油生產(chǎn)安全性受黃曲霉毒素(aflatoxin,AFT)污染嚴(yán)重,主要存在于花生成熟后未及時采收、貯藏條件不佳、運(yùn)輸保護(hù)措施不夠等導(dǎo)致花生發(fā)生霉變,由黃曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(A. parasiticus)等真菌在代謝過程中產(chǎn)生、分泌的次級代謝產(chǎn)物污染花生[1]。在我國南方沿海及西南地區(qū),濕潤的氣候條件容易導(dǎo)致糧食霉變,而食用了AFT污染的食物極大增加肝癌患病率。據(jù)《2015年中國癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)》顯示,農(nóng)村比城市癌癥發(fā)病率高22.1%,因農(nóng)村生活條件限制,易誤食霉變的食物;較濕潤的西南地區(qū)和華東地區(qū)是我國花生重要產(chǎn)銷區(qū),也是全國癌癥發(fā)病率最高的區(qū)域,因氣候比較濕潤,食物不易保存,該地區(qū)人們常誤食熏制發(fā)霉的食物,導(dǎo)致上述2 個區(qū)域肝癌患病率最高[2]?;ㄉ妆幻咕廴?,每年因采收季節(jié)天氣影響和貯存不當(dāng)?shù)纫蛩貙?dǎo)致花生油料霉變造成大量損失?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的AFT約有20 種,其中危害較大的是AFB1、AFB2、AFG1、AFG24 種,這4 種天然毒素毒性最強(qiáng)的是AFB1[3]。GB

2761—2017《食品中真菌毒素限量》對花生油中AFB1含量作出嚴(yán)格限定,其限定指標(biāo)為不大于20 μg/kg。花生仁中的霉變粒、褐變粒、殘損粒、生長不全粒等極容易導(dǎo)致花生油AFB1含量超標(biāo)。AFB1去除方法主要有物理去除法(比色選、暴曬、加熱、輻照(紫外輻照[4-5]、60Co輻照[6]、微波輻照[7]及電子束輻照[8-9])、吸附[10-11]等)、化學(xué)去除法(堿法、氨處理[12]、二氧化氯處理[13]、亞硫酸鈉處理[14]等)和生物學(xué)去除法[15-17],其中堿法包括堿煉[18]和堿液處理[19]。堿法和物理吸附法為實際生產(chǎn)最為常見的脫除花生油中AFT方法。在國內(nèi),堿處理法得到普遍應(yīng)用,精煉工藝中的堿煉脫酸能夠有效脫除花生油中的AFT,且操作簡單、設(shè)備要求低、成本低,但廢水量高,并多用于生產(chǎn)花生調(diào)和油,未用于生產(chǎn)風(fēng)味花生油。紫外輻照能夠有效脫除花生油中AFT,且可用于生產(chǎn)濃香花生油,不產(chǎn)生廢水,但技術(shù)要求高,受專利限制無法普遍推廣。物理吸附法利用吸附材料獨具的吸附能力,特殊的分子空間結(jié)構(gòu)吸附花生油中的AFT,操作簡單,也是現(xiàn)階段比較普遍的脫除方式,但活性材料消耗量大、難回收。60Co輻照、微波輻照、生物降解等都處于試驗研究階段,還未大量投入使用[9,20-24]。張春華等[19]證明了堿液處理花生對脫除花生油中AFB1具有一定效果,但未作詳細(xì)研究;此外還證明了蒙脫石(主要成分是膨潤土,一種親水性硅酸鹽類礦物吸附材料)具有吸附花生油中AFB1能力,同時可降低花生油酸價(acid value,AV),對花生油風(fēng)味和過氧化值(peroxide value,POV)無不良影響。還有研究提出用季銨鹽等對吸附材料進(jìn)行改性,提高吸附材料的親油性、增加層間距,雖有效提高了吸附材料脫除AFB1的效果,但該研究還處在理論研究階段,未能投入實際生產(chǎn)[25]。本研究使用堿液浸泡花生(三級)坯片,再經(jīng)蒸料、炒料、水化脫膠等達(dá)到脫除AFB1的同時保留花生油特有的風(fēng)味。對比4 種不同脫除方法(堿液處理、膨潤土一次吸附(以下稱為膨潤土吸附)、膨潤土2 次吸附(以下稱為膨潤土復(fù)吸)、堿煉脫酸)花生油AFB1脫除率、VE損失率、植物甾醇損失率及花生油風(fēng)味評定。同時,還探究堿法脫除花生油AFB1安全性,為堿液處理和堿煉脫酸脫除花生油中AFB1安全性及進(jìn)一步研究堿法脫除油中AFB1分子級反應(yīng)機(jī)理提供理論基礎(chǔ)。與此同時,建立一種測定植物油中游離堿殘留的方法。此外,還討論花生油風(fēng)味物質(zhì)損失的原因,為研究堿煉脫酸環(huán)節(jié)水洗脫堿導(dǎo)致風(fēng)味油風(fēng)味損失提供研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花生(三級) 山東魯花集團(tuán)、益海嘉里集團(tuán);膨潤土(食品級) 內(nèi)蒙古寧城天宇膨潤土科技有限公司;甲醇、乙腈、正己烷、三氟乙酸(均為色譜純)德國CNW Technologies公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

萬分之一分析天平、ST-3100型pH計 奧豪斯儀器(常州)有限公司;160型電動壓揉面機(jī)(30 cm×30 cm×30 cm)、電加熱平底導(dǎo)熱油鍋(40 cm×15 cm×4 mm) 河南省亞臨界生物技術(shù)有限公司;ZJ-707型螺旋榨油機(jī)(20 cm×30 cm×30 cm) 東莞市繁泰電子有限公司;DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 邦西儀器科技有限公司;H1850R離心機(jī) 湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 花生油的制備

花生經(jīng)破碎、仁皮分離、壓坯、蒸坯、炒坯、壓榨后制取花生毛油,毛油經(jīng)4 000 r/min離心去掉油渣,上清油經(jīng)濾紙過濾得實驗用原油。

1.3.2 堿液處理樣品的制備

花生經(jīng)仁皮分離后破碎6~8 瓣、軋坯(坯片厚度約1 mm)后稱質(zhì)量,分別取600 g油料于燒杯中加入NaOH溶液,10 r/min攪拌30 min,蒸15 min至油料水分約13%,出料溫度約98 ℃,轉(zhuǎn)入已預(yù)熱到180 ℃炒鍋中,80 r/min勻速攪拌炒30 min,出料溫度170~180 ℃,出料水分約2.5%,立即放入螺旋榨油機(jī)中榨油,將毛油離心,取上清油樣,加入50 ℃占油質(zhì)量15%水進(jìn)行水化脫膠、真空烘箱干燥、冷卻、裝瓶,放至冰箱冷藏,待檢測時取出。

1.3.3 膨潤土一次吸附樣品的制備

分別稱取50 g原油于250 mL錐形瓶中,將錐形瓶置于60 ℃的集熱式磁力攪拌器中并放入磁子,待油溫穩(wěn)定后加入一定量的膨潤土,80~100 r/min攪拌一定時間后以4 000 r/min離心10 min,取上清油濾紙過濾得膨潤土一次吸附樣品。

1.3.4 膨潤土復(fù)吸樣品的制備

分別稱取50 g原油于250 mL錐形瓶中,將錐形瓶置于60 ℃的集熱式磁力攪拌器中并放入磁子,待油溫穩(wěn)定后加入一定量的膨潤土,80~100 r/min攪拌30 min,4 000 r/min離心10 min。取一定量上清油,再次加入一定質(zhì)量膨潤土,80~100 r/min攪拌30 min,4 000 r/min離心10 min,取上清油濾紙過濾得膨潤土復(fù)吸樣品。

1.3.5 堿煉脫酸油的制備

分別取原油100 g于250 mL錐形瓶中,加磁子并置于50 ℃集熱式磁力攪拌器中,將已配制好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液預(yù)熱至50 ℃,按理論加堿量加入堿液,超堿添加量分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%,以70 r/min攪拌28 min,后以30 r/min攪拌2 min,4 000 r/min離心10 min,取離心后堿煉油加入占油質(zhì)量15%的蒸餾水(100 ℃)洗2~3 遍,至洗滌水呈中性,冷凍干燥機(jī)干燥,待樣品不再沸騰取出平衡至室溫,將堿煉脫酸油密封置于冰箱冷藏,待檢測時取出室溫解析檢測。

1.3.6 堿液處理毒性恢復(fù)性實驗

分別取花生原油、堿液處理樣油及堿煉脫酸油100 g于250 mL錐形瓶中,放入磁子,于50 ℃集熱式攪拌器中80~100 r/min攪拌,待油溫穩(wěn)定后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15% 0.01 mol/L HCl溶液攪拌30 min,4 000 r/min離心10 min,取上清油并稱量。將上清油放入250 mL錐形瓶中,加質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的蒸餾水,80~100 r/min攪拌30 min,4 000 r/min離心10 min,取上清油稱量,以相同方法再洗滌1~2 次,至下層水溶液呈中性,取上清油于冷凍干燥機(jī)干燥,待樣品不再沸騰取出平衡至室溫,將油密封置于冰箱冷藏,待檢測AFB1時取出室溫解析檢測。

1.3.7 AFB1含量的測定

參照GB 5009.22—2016《食品中黃曲霉毒素B族和G族的測定》,高效液相色譜-柱前衍生法進(jìn)行測定。

1.3.8 植物甾醇含量的測定

參照GB/T 25223—2010《動植物油脂 甾醇組成和甾醇總量的測定 氣相色譜法》進(jìn)行測定。

1.3.9 VE含量的測定

參照GB 5009.82—2016《食品中維生素A、D、E的測定》進(jìn)行測定。

1.3.10 游離堿含量的檢測

取試樣10 g(稱準(zhǔn)至0.001 g按干基計算)置于250 mL燒杯中加入50 mL 60%乙醇溶液,半浸入恒溫水浴中(水浴溫度(52±1) ℃)加熱攪拌浸出,待液溫升至45 ℃后,繼續(xù)在45~50 ℃攪拌浸出10 min。用濾紙將浸出液過濾到250 mL三角燒杯中,杯內(nèi)剩余試樣再加入50 mL 60%乙醇溶液以同法繼續(xù)加熱攪拌浸出10 min,同法過濾,最后以50 mL 60%乙醇溶液洗滌試樣過濾于同一三角燒瓶中,加沸石置于電爐蒸干。加入50 mL蒸餾水,并準(zhǔn)確加入10 mL 0.01 mol/L標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液(0.01 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定),加甲基紅指示劑2~3 滴,以0.01 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴至終點恰顯黃色。取150 mL 60%乙醇溶液于250 mL錐形瓶,加沸石蒸干后,再加50 mL蒸餾水,準(zhǔn)確加入10 mL 0.01 mol/L標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液,加甲基紅指示劑2~3 滴,以0.01 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴至終點恰顯黃色作為空白對照(經(jīng)檢測,60%乙醇溶液呈中性)。游離堿含量按下式計算:

式中:C1為加入硫酸濃度/(mol/L);V1為加入硫酸體積/L;C2為氫氧化鈉滴定濃度/(mol/L);V2為氫氧化鈉滴定體積/L;Mr1為OH-摩爾質(zhì)量/(g/mol);m為樣品質(zhì)量/g。

1.3.11 感官評定

對4 種不同脫除方法處理的花生油樣品進(jìn)行定量感官描述評價,感官評價小組由10 位經(jīng)驗豐富的與油脂研究相關(guān)的感官評定員(年齡22~26 歲之間)組成,對樣品進(jìn)行感官評定前,感官評定員需熟悉花生油的風(fēng)味特征和強(qiáng)度等級,并對所購買的一級花生油香味進(jìn)行討論,確定描述用詞。對花生壓榨油樣中7 個不同堿液處理樣及購得的一級壓榨油樣進(jìn)行評價,每種油樣平行取3 次并隨機(jī)編號(296(堿液處理)、621(膨潤土吸附)、415(膨潤土復(fù)吸)、270(堿煉脫酸)、901(一級壓榨油)),氣味強(qiáng)度采用油脂感官評價慣用的9 點標(biāo)度法進(jìn)行描述(1極弱、2很弱、3、4弱、5、6中等、7、8強(qiáng)、9極強(qiáng)),統(tǒng)計感官評價結(jié)果,去掉同一項中最高分和最低分并分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理

本實驗樣品檢測重復(fù)3 次,采用Origin 9.1、Excel 2013及SPSS 17.0軟件對實驗測得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計及顯著分析,均值比較使用Duncan法。

2 結(jié)果與分析

2.1 4 種方法脫除花生油AFB1條件優(yōu)化

2.1.1 堿液處理花生對脫除花生油AFB1的效果

2.1.1.1 堿液處理花生對花生油AFB1殘留量的影響

由表1可知,堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為花生坯的7.5%、10.0%和12.5%,堿液pH 13.44上升到13.83,花生油中AFB1殘留量沒有顯著差異,而堿液pH 13.03上升到13.44,花生油中AFB1殘留量顯著降低(P<0.05),選pH 13.44的堿液較合適。堿液pH 13.44,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為7.5%和10.0%時,油中AFB1殘留量沒有顯著差異;質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10.0%和12.5%時,油中AFB1殘留量沒有顯著差異;質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為7.5%和12.5%,油中AFB1殘留量顯著減?。≒<0.05)。為減少水用量,避免產(chǎn)生廢水,選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0%,AFB1殘留量2.00 μg/kg,脫除率90.7%。相較于張春華等[19]提出堿液處理花生脫除花生油AFB1,殘留量從10.4 μg/kg降低至4.5 μg/kg,脫除率僅有56.7%,本研究AFB1脫除率大幅提高。其他使用堿液處理的方法大多用于脫除飼料、餅或粕中AFT[26-28],未針對油脂。

表1 堿液pH值和用量處理花生對花生油AFB1殘留量的影響Table 1 Residual AFB1 level in peanut oil treated with different amounts of alkali at different pH

2.1.1.2 堿液pH值對水化脫膠油游離堿殘留的影響

表2 不同pH值堿液處理花生制得水化脫膠油游離堿殘留量Table 2 Free alkali residues in hydrated degummed oil obtained by alkali treatment at different pH

由表2可知,游離堿含量均為負(fù)數(shù),進(jìn)一步檢測萃取液pH值均小于7,水化脫膠油均為弱酸性,不含游離堿。堿中和部分游離脂肪酸,形成皂腳在水化脫膠環(huán)節(jié)分離出脫膠毛油。

2.1.2 膨潤土吸附脫除花生油中AFB1的效果

2.1.2.1 膨潤土用量對花生油AFB1殘留量的影響

表3 膨潤土用量對花生油AFB1殘留量的影響Table 3 Residual AFB1 levels in peanut oil after one adsorption cycle with different amounts of bentonite

由表3可知,膨潤土2.0%、吸附30 min,花生油中AFB1殘留量達(dá)到未檢出水平。相較于季銨鹽改性蒙脫土將花生油中AFB1含量從29.20 μg/kg降低到4.47 μg/kg,脫除率為84.6%[11],本實驗所用膨潤土(主要成分蒙脫石)將花生油中AFB1含量從21.50 μg/kg降低到0.13 μg/kg,脫除率為99.4%。

2.1.2.2 膨潤土復(fù)吸對花生油中AFB1殘留量的影響

表4 膨潤土復(fù)吸用量對花生油AFB1殘留量的影響Table 4 Residual AFB1 levels in peanut oil after two adsorption cycles with different amounts of bentonite

如表4所示,首吸用量1.0%,復(fù)吸用量0.5%,花生油中AFB1殘留量達(dá)到未檢出水平;首吸用量0.5%,復(fù)吸用量1.0%,花生油中AFB1殘留量為0.70 μg/kg,達(dá)到了未檢出水平,雖膨潤土用量相同,但理論檢測結(jié)果不同,可能是檢測誤差導(dǎo)致2 種脫除方法結(jié)果不同。首吸用量1.0%,復(fù)吸用量2.0%,花生油中AFB1殘留量0.65 μg/kg;首吸用量3.0%,復(fù)吸用量1.0%,AFB1殘留量0.70 μg/kg,當(dāng)復(fù)吸用量為2.0%時,AFB1殘留量極少,AFB1殘留量并未隨膨潤土用量變化呈規(guī)律性變化,可能存在檢測誤差。對比膨潤土一次吸附和膨潤土2 次吸附,當(dāng)花生油中AFB1殘留量達(dá)到未檢出水平,復(fù)吸法膨潤土消耗量少0.5%,可節(jié)約脫除成本。

2.1.2.3 吸附時間對復(fù)吸效果的影響

對比研究首吸膨潤土用量0.5%、復(fù)吸用量1.0%(0.5%+1.0%)與首吸膨潤土用量1.0%、復(fù)吸用量0.5%(1.0%+0.5%)脫除花生油中AFB1效果,如圖1所示。

圖1 花生油中AFB1殘留量及脫除率變化趨勢Fig. 1 Changes in residual level and removal efficiency of AFB1 in peanut oil

由圖1可知,2 種脫除方法花生油中AFB1殘留量隨時間走勢相似,吸附30 min時,AFB1脫除率99.5%,AFB1殘留量達(dá)到未檢出水平,優(yōu)于馬文文等[11]研究的殘留量4.47 μg/kg,脫除率為84.6%。對2 種首吸不同用量的方法進(jìn)行方差分析,2 種方法方差之間無顯著差異。

2.1.3 超堿用量對堿煉脫除花生油中AFB1的影響

圖2 不同超堿用量花生油AFB1殘留量及脫除率變化趨勢Fig. 2 Changes in residual AFB1 level in peanut oil treated with different excess amounts of alkali

由圖2可知,超堿用量0.2%,花生油中AFB1殘留量達(dá)到國標(biāo)(≤20 μg/kg)規(guī)定范圍以下,當(dāng)超堿用量0.6%時超堿用量對花生油中AFB1殘留量影響顯著(P<0.05),AFB1殘留量非常低。超堿用量0.6%,AFB1脫除率87.7%,花生油中AFB1殘留量達(dá)到未檢出水平,與超堿用量0.8%(AFB1脫除率99.5%)相比AFB1脫除效果差異顯著。姬寧[29]使用23.43%的堿液堿煉,將花生油AFB1從34.78 μg/kg降低到0.37 μg/kg,脫除率98.9%。

2.2 堿液處理法脫除AFT原理探究

圖3 AFT分子結(jié)構(gòu)式Fig. 3 Molecular structures of af l atoxin

AFT分子內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)與堿發(fā)生反應(yīng)斷開,分子結(jié)構(gòu)破壞而失去毒性。該反應(yīng)存在逆反應(yīng),因此在胃腸的酸化作用下AFT存在恢復(fù)毒性的可能性[30],但未有學(xué)者就此進(jìn)行驗證研究。AFT各分子結(jié)構(gòu)式見圖3。

當(dāng)AFT內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)被破壞時,產(chǎn)生親水基增多的鈉鹽([R-COO]-Na+)[30],增加AFT分解產(chǎn)物的水溶性,當(dāng)毛油經(jīng)過水化脫膠、堿煉脫酸或水洗時,從油相轉(zhuǎn)移至溶解度更高的水相中,從而達(dá)到脫除AFT的目的。

圖4 AFT分子毒性破壞、恢復(fù)分子反應(yīng)示意圖Fig. 4 Schematic diagram of reactions damaging and restoring the molecular toxicity of af l atoxins

殘留在油中的AFT裂解物遇酸后存在恢復(fù)毒性的可能性均處在理論推理中,均未做化學(xué)和生物驗證試驗(圖4)。向堿法制得AFB1未檢出的花生油中加酸然后再水洗,花生油AFB1含量變化如圖5所示。

圖5 3 種方法制得花生油AFB1殘留量Fig. 5 Residual AFB1 levels in peanut oil treated by three different methods

堿法處理并經(jīng)過水洗,花生油中AFB1殘留量達(dá)到未檢出水平,證明經(jīng)堿處理的花生油AFT分解產(chǎn)物化學(xué)酸化不能恢復(fù)其毒性,生物酸化待進(jìn)一步考證。AFT分解產(chǎn)物具有更高的水溶性,使其在水化脫膠時從油中分離,達(dá)到脫除的效果。本實驗驗證Ji Ning等[31]堿煉脫除花生油中AFB1安全性評定結(jié)果,但其未對其機(jī)理進(jìn)行研究。本實驗證明花生油AFT分解產(chǎn)物遇化學(xué)酸無復(fù)性的可能,若深入研究其分子機(jī)理,需進(jìn)一步研究AFT與堿液反應(yīng)前后分子變化情況。

相比堿煉脫酸法脫除花生油中AFB1,該方法使用的堿液濃度明顯降低,對設(shè)備耐腐蝕性要求降低,但水用量增加,因堿液處理后直接蒸坯,可減少蒸坯時間。

2.3 4 種方法脫除效果比較

2.3.1 4 種方法脫除花生油中AFB1效果對比

如表5所示,4 種方法脫除效果均較優(yōu),膨潤土復(fù)吸和堿煉脫酸AFB1脫除率最高,4 種處理方法都能使花生油中AFB1含量達(dá)到未檢出水平。堿液處理相較于堿煉脫酸消耗堿量少;膨潤土復(fù)吸較一次吸附消耗膨潤土量少0.5%。

表5 不同處理方法脫除花生油中AFB1效果比較Table 5 Comparison of removal efficiencies of AFB1 from peanut oil by different treatments

2.3.2 花生油基本指標(biāo)的比較

圖6 4 種不同處理方法油脂AV、POV的比較Fig. 6 Comparison of AV and POV of peanut oil with four different treatments

由圖6可知,不同處理方法花生油AV相互存在顯著差異(P<0.05),但都在標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 1534—2017《花生油》)一級壓榨花生油的要求(AV≤1.5 mg/kg))范圍內(nèi)。膨潤土一次吸附和堿煉脫酸得花生油的AV分別最高和最低,原因是堿煉脫酸中和游離脂肪酸產(chǎn)生皂角,經(jīng)離心分離出花生油,導(dǎo)致花生油AV較低;膨潤土雖能吸附花生油中的游離脂肪酸,但吸附量有限。吸附劑中的金屬離子等催化甘三酯分解成游離脂肪酸,吸附時加熱溫度、光、氧、金屬或其他促氧化條件,使游離脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生氫過氧化物,氫過氧化物在進(jìn)行次級反應(yīng)及聚合反應(yīng)[32],導(dǎo)致花生油AV較其他組高,與馬文文[33]的研究結(jié)果一致。采用膨潤土吸附及復(fù)吸較空白組AV高,復(fù)吸AV較一次吸附低,而復(fù)吸較一次吸附POV高,主要是復(fù)吸法更具吸附能力。膨潤土復(fù)吸和一次吸附2 種方法制得花生油AV存在顯著差異,但2 種處理方法得到的花生油AV差值較復(fù)吸與堿煉脫酸制得花生油AV差值大。2 次吸附較一次吸附對降低花生油AV有影響,但其效益遠(yuǎn)低于堿煉脫酸。

4 種處理方法制得花生油POV相互間存顯著差異(P<0.05),且都高于GB/T 2716—2018《植物油》要求(POV≤0.25 g/100 g)。POV反映油脂中氫過氧化物的含量,氫過氧化物是不飽和脂肪酸酯在氧化過程中產(chǎn)生的,但是由于氫過氧化物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,極易分解產(chǎn)生醛、酮、酸等小分子化合物,因此POV不能直接反映油脂的氧化程度,只能反映油脂的氧化速度[34]。4 種方法制得油樣POV均超標(biāo),可能是4 種方法都經(jīng)過焙炒,較高的焙炒溫度使花生油POV升高[35-36]。膨潤土吸附較空白對照組POV高,可能是膨潤土帶入的雜質(zhì)導(dǎo)致花生油穩(wěn)定性降低致使POV偏高,膨潤土復(fù)吸較一次吸附得到的油樣POV高,可能是膨潤土重復(fù)加入使其POV更高。

2.3.3 花生油中VE含量比較

圖7 4 種處理方法制得花生油中VE含量的比較Fig. 7 Comparison of VE content in peanut oil prepared with different processing methods

如圖7所示,相較于空白對照組,4 種處理方法對花生油中VE含量都有顯著差異。堿液處理相比其他處理方法花生油中損失的VE量(損失率6.4%)最少,pH值為13.44的堿液遠(yuǎn)低于堿煉脫酸使用的5%堿液(5%堿液pH值為13.92)。VE具有抗氧化作用,而堿的增加使油不穩(wěn)定,較高濃度堿會降低油中VE含量。本實驗堿煉脫酸油中VE含量較堿液處理油中VE含量顯著降低,堿液處理比空白組顯著降低,與王延琴等[37]研究的加堿量能降低棉籽油VE提取率結(jié)果相符;膨潤土吸附與膨潤土復(fù)吸及堿煉脫酸得到的花生油VE含量較堿液處理得到花生油VE含量顯著降低,但實際差異量較小,吸附材料中雜質(zhì)導(dǎo)致的油脂氧化效果,使油中VE損失率更高。所以,選擇堿液處理相較于其他3 種方法能夠有效降低花生油中VE損失率。

2.3.4 花生油植物甾醇含量的比較

由圖8所示,使用4 種處理方法得到的花生油與空白對照組相比,花生油中植物甾醇含量存在顯著差異。堿液處理、膨潤土吸附、膨潤土復(fù)吸以及堿煉脫酸得到的花生油較空白組花生油植物甾醇分別損失4.8%、1.0%、6.1%和1.2%。4 種方法對花生油中植物甾醇含量有影響,堿液處理和膨潤土復(fù)吸相較于其他幾種方法制得花生油植物甾醇含量顯著降低(P<0.05)。

圖8 4 種處理方法花生油植物甾醇含量的比較Fig. 8 Comparison of phytosterol content in peanut oil with four treatments

2.3.5 花生油感官評價比較

表6 4 種處理方法對花生油風(fēng)味的比較Table 6 Comparison of flavor of peanut oil treated by four methods

花生仁在焙炒和壓榨過程中蛋白質(zhì)和糖類發(fā)生美拉德反應(yīng)、花生油中的脂肪酸酯熱降解反應(yīng)及降解產(chǎn)物的次級反應(yīng)產(chǎn)生的揮發(fā)性成分種類繁多[38-39]。Buckhoiz等[40]鑒定出花生焙炒過程中279 種揮發(fā)性成分。在焙炒后花生油中檢測出的揮發(fā)性物質(zhì),主要包括氮雜環(huán)化合物(吡嗪、吡啶、吡咯)、氧雜環(huán)化合物(呋喃、吡喃)、和非雜環(huán)化合物(醛、醇、酮、酸、烷烴、烯烴以及酯)[41-42]。由表6可知,堿液處理法、膨潤土吸附法、膨潤土復(fù)吸法制得花生油風(fēng)味與市購一級壓榨花生油風(fēng)味差異不顯著,堿煉脫酸與市購一級壓榨花生油風(fēng)味存在極顯著差異(P<0.01),可能是因為花生油風(fēng)味物質(zhì)中能溶入水的醇類、酯類以及部分游離脂肪酸通過水化脫膠、堿煉水洗、皂腳吸附等,從花生油中脫除,致使花生油風(fēng)味減弱。堿煉脫酸過程中,經(jīng)過堿中和及2 次水洗,花生油風(fēng)味明顯減弱。堿液處理法制得花生油風(fēng)味評分與市購一級壓榨花生油評分差異不顯著,堿液處理既能有效脫除花生油AFB1,還能保持其獨特風(fēng)味。

3 結(jié) 論

4 種處理方法都能有效脫除花生油中AFB1,花生油AFB1殘留量均達(dá)到未檢出水平。膨潤土復(fù)吸法較膨潤土一次吸附膨潤土消耗量節(jié)省0.5%,但2 種方法制得花生油的AV、POV較堿液處理法顯著增大。VE含量及植物甾醇含量與空白對照組對比顯著降低,風(fēng)味評定得分略低于市購一級壓榨花生油,但風(fēng)味得分差異不明顯。堿煉脫酸能有效脫除花生油中AFB1,花生油中AFB1脫除率99.5%,且花生油AV最低,該方法制得花生油VE損失率較堿液處理法制得花生油VE損失率高,風(fēng)味丟失最嚴(yán)重,成品油風(fēng)味較弱。堿液處理法能有效脫除花生油中AFB1,制得花生油AV和POV較低,花生油中VE、植物甾醇保存量較為理想,與其他幾種方法比較,該方法能夠有效保留花生油特有的風(fēng)味。

本研究探究堿法脫除花生油中AFB1的機(jī)理,以及花生油中AFB1恢復(fù)毒性的可能性。AFB1內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)破壞后,反應(yīng)產(chǎn)物的親水性增加,隨水化或水洗從花生油中脫除,加酸后水洗,花生油中AFB1含量仍為未檢出水平。同時,探究堿法脫除花生油AFT毒性的可逆性,結(jié)果證明經(jīng)堿處理后花生油中加化學(xué)酸不能回復(fù)其毒性,為進(jìn)一步研究堿與油中AFT反應(yīng)及AFT分解產(chǎn)物遇酸反應(yīng)前后分子變化情況提供研究基礎(chǔ)?;ㄉ徒?jīng)堿煉脫酸及反復(fù)水洗能顯著減弱花生油特殊風(fēng)味,為進(jìn)一步研究堿煉脫酸及水洗導(dǎo)致花生油風(fēng)味損失及損失的具體成分提供依據(jù)。

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