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食品生物化学与应用(第2版)
1.6.3.7 3.3.7 氧化酸败
3.3.7 氧化酸败

油脂贮存过久或贮存条件不当,会产生令人不愉快的哈喇味,口味变苦涩,颜色也逐渐变深,这种现象称为油脂的氧化酸败,这是油脂及含油食品(如薯片、油炸花生、炒葵花籽)品质劣化的主要原因之一。

1)脂肪氧化酸败的类型

(1)油脂的自动氧化

油脂中的不饱和脂肪酸易被空气中的氧气所氧化,生成氢过氧化物。而氢过氧化物(以ROOH 表示)不稳定,继续分解产生具有挥发性的产物(低分子醛、酮和羧酸等),会产生令人不愉快的气味,同时造成油脂的酸价和过氧化值增大。

其中,过氧化值(POV)是指1 kg 油脂中所含氢过氧化物的物质的量(以毫摩尔数表示)。过氧化值是一种反映油脂和脂肪酸等的氧化程度的指标。

油脂的自动氧化是油脂及含油食品最主要的氧化酸败类型,是自由基链式反应的过程。油脂直接与氧气反应产生氢过氧化物是很难的(该反应的活化能很高),因此自动氧化反应中最初自由基的产生需要引发剂帮助。例如,光线(尤其是紫外线)是一种引发剂,可将氧气变成激发态氧,参与光敏氧化,生成氢过氧化物,并引发自动氧化链式反应。

【补充】食品中存在的某些天然色素(如叶绿素)是光敏化剂,受到光照后吸收能量被激发,成为活化分子,可以直接与油脂作用生成自由基,从而引发油脂自动氧化。因此,油脂精炼中,需要进行脱色处理。

(2)β-型氧化酸败

β-型氧化酸败也称酮酸酸败,是指油脂水解后产生的饱和脂肪酸,在脱氢酶、脱羧酶等酶(由污染油脂的微生物分泌)的催化下发生的氧化酸败。β-型氧化酸败最终生成具有刺激性臭味的β-酮酸和甲基酮(具有苦味及臭味)。

(3)水解型氧化酸败

含低级脂肪酸较多的油脂(奶油、椰子油),在被微生物污染及油脂含水分过高时,可以使油脂在酶(动植物组织残渣中的酶,或微生物产生的酶)的作用下发生水解,生成游离的低级脂肪酸(丁酸、己酸、辛酸等),使油脂发生变质,并产生令人不愉快的刺激性气味。

总之,油脂氧化酸败后,会产生强烈的异味,降低油脂的营养价值(如破坏脂溶性维生素、必需脂肪酸),并产生很多对人体有害的物质。

【补充】目前,市面上已有食用油过氧化值快速测试纸、食用油酸价快速测试纸,几分钟就可以出结果,可以用于饭堂、酒楼所用食用油品质的快速筛查。

食用油过氧化值快速测试纸的检测原理是:以纸片作为载体,显色剂与过氧化物进行反应,纸片上显色的程度与过氧化物的含量成正比,以此达到过氧化值的半定量检测。

食用油过氧化值快速测试纸的基本操作是:将油样温度调整至25 ℃左右;直接取植物油样品适量(约5 mL)于清洁干燥的容器中;将试纸端插入油样中并开始计时,试纸插入油样1 ~2 s 立即取出;将试纸块面朝上平放,反应时间为60 s 左右;将试纸颜色与比色卡比较,报告结果。

2)影响油脂氧化酸败的因素

(1)油脂中脂肪酸的类型

油脂中含有的多不饱和脂肪酸比例越高,其氧化酸败速度就越快;油脂中游离脂肪酸含量增加(酸价升高)时,会加快油脂氧化酸败的速度。

(2)氧气

一般来说,脂肪自动氧化速度随大气中氧分压的增加而增加。

(3)温度

高温可加速油脂氧化,这是因为高温能促进自由基的生成,也可促进氢过氧化物的进一步变化。

(4)光线

光线(特别是紫外线)是油脂自动氧化链反应的引发剂,能提高自由基的生成速度,加速油脂的自动氧化。对油脂及含油食品采用避光包装,有利于减缓油脂氧化酸败。

(5)催化剂

油脂中存在许多助氧化物质,特别是铁、铜、锰等金属离子具有显著的影响,它们是油脂自动氧化的强力催化剂,可大大缩短油脂氧化的诱导期,加快油脂氧化酸败速度。

(6)水分

一般认为油脂中含水量超过0.2%,水解型氧化酸败作用会加强。油脂应密闭包装,避免水分混入和微生物污染。

(7)抗氧化剂

抗氧化剂主要是通过抑制自由基的生成和终止链式反应抑制氧化反应的。例如,维生素E、特丁基对苯二酚(TBHQ)、没食子酸丙酯(PG)等脂溶性抗氧化剂都具有减缓油脂自动氧化的作用。

脂溶性抗氧化剂只能延缓油脂开始氧化的时间,但不能改变油脂已经氧化酸败的结果。因此,使用脂溶性抗氧化剂时,应在油脂未受到氧化作用(如油脂精炼加工后),或刚开始氧化时加入。

3)阻止含油食品氧化酸败的方法

阻止含油食品(如薯片、油炸花生、炒葵花籽)发生油脂氧化酸败最普遍的方法是:排除氧气,采用真空包装或充氮气包装(如膨化食品);使用透气性低的有色或遮光包装材料,并尽可能避免在食品加工中混入铁、铜等金属离子;使用合适的抗氧化剂;低温贮存;避免微生物混入。

4)油脂脱臭

氧化酸败的油脂会产生小分子的醛、酮等物质,使油脂产生臭味,需要进行脱臭处理,这是油脂精炼加工的重要步骤。

真空蒸汽脱臭法是目前国内外应用最为广泛的方法,它是利用油脂内的臭味物质和甘油三酯的挥发性的差异,在高温、高真空条件下,借助水蒸气蒸馏的原理,使油脂中引起臭味的挥发性物质在脱臭器内与水蒸气一起逸出而达到脱臭的目的。

【思考】油脂的精炼加工有哪几个步骤? 每个步骤的作用是什么?

油脂经高温或长时间加热后,其色泽变深,黏度增大,易发烟,这是由于油脂发生了热变性,即在高温条件下,油脂发生了热聚合、热氧化、分解、水解和缩合等化学反应,并产生了有毒、有害的物质。长期食用这样的油脂会影响人体健康,甚至引发肿瘤。

为了减弱油脂的热变性,在方便面、油条、麻花、快餐食品等油炸加工时,油温不宜超过180 ℃,且需要监控煎炸油的质量(如定时测定煎炸油的酸价、过氧化值等),并循环过滤除去油渣,避免煎炸油的反复使用,必要时更换新油。

目前,有的方便面企业宣传“非油炸更健康”理念,以区别于传统的油炸方便面;也有的油条加工业者宣传“拒绝复炸油的使用”,强调食品安全,以吸引消费者。

1.(  )不是水包油型乳状液。

A.牛奶     B.人造奶油     C.豆浆     D.椰奶

2.油脂水解后的一种共同产物是(  )。

A.硬脂酸 B.甘油 C.葡萄糖 D.油酸

3.食品店出售的冰激凌含有氢化油,氢化油是以多种植物油为原料制得的,这时发生的是(  )。

A.水解反应 B.聚合反应 C.加成反应 D.氧化反应

4.酸败的油脂往往具有(  )。

A.胺臭味 B.芳香味 C.酒味 D.哈喇味

5.植物油中常见的天然抗氧化剂是(  )。

A.生育酚 B.2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)

C.TBHQ D.谷维素

6.下列是判断油脂不饱和度指标的是(  )。

A.酸价 B.碘值 C.酯值 D.皂化值

7.测定油脂的过氧化值,所得值越大,可判断油脂越新鲜。(  )

A.对 B.错

8.酸价是指中和1 g 油脂中所含全部游离脂肪酸和结合脂肪所需氢氧化钾的质量。(  )

A.对 B.错

9.机械压榨法制取油脂和溶剂浸出法制取油脂都属于物理方法。(  )

A.对 B.错

10.媒体报道不法之徒用价格低的大豆油勾兑色素、花生油香精后制成“浓香花生油”,而消费者很难从颜色、香味上鉴别真伪。不法之徒的行为存在什么问题?