脈沖強(qiáng)光對(duì)常見(jiàn)植物油脂品質(zhì)的影響

馬鳳鳴，張蕾，李浦

（1.東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，哈爾濱 150040；2.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，沈陽(yáng) 110000）

脈沖強(qiáng)光殺菌是一種新型冷殺菌技術(shù)，利用強(qiáng)烈白光閃照進(jìn)行殺菌。研究證明，脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)可以有效的殺滅食品和包裝上的各類(lèi)微生物，從而保持食品質(zhì)量，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期[1－4]。同時(shí)，脈沖強(qiáng)光對(duì)食品成分的影響也進(jìn)行了大量的研究。對(duì)碳水化合物、氨基酸、VC、總糖、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分都沒(méi)有顯著的影響[5－8]。

植物油脂是人類(lèi)膳食中主要的食用油脂，它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響人類(lèi)的健康。油脂在光的作用下，食品表面和內(nèi)部會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，油脂氧化嚴(yán)重降低了食品質(zhì)量，降低其貨架期，同時(shí)對(duì)油脂的安全性產(chǎn)生一定的影響[9－10]。

脈沖強(qiáng)光是一種強(qiáng)烈的白光閃照，強(qiáng)度是太陽(yáng)光的數(shù)千倍或數(shù)萬(wàn)倍。但是，脈沖強(qiáng)光對(duì)油脂影響的相關(guān)研究較少，只有周萬(wàn)龍等對(duì)花生油的影響進(jìn)行了初步研究，表明脈沖強(qiáng)光對(duì)花生油沒(méi)有顯著影響。目前，還沒(méi)有脈沖強(qiáng)光對(duì)植物油脂影響的系統(tǒng)研究。因此，本文采用脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)，選用大豆油、橄欖油、花生油、葵花子油、玉米油等5種常見(jiàn)食用植物油為研究對(duì)象，探討脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)對(duì)食用植物油脂酸價(jià)和過(guò)氧化值和丙二醛值的影響，為脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

一級(jí)大豆油（福臨門(mén)）、一級(jí)葵花籽油（福臨門(mén)）、一級(jí)花生油（魯花）、一級(jí)橄欖油（魯花）、一級(jí)玉米油（金龍魚(yú)）、乙醚、無(wú)水乙醇、三氯甲烷、冰乙酸、氫氧化鈉、碘化鉀、硫代硫酸鈉、硫代巴比妥酸、三氯乙酸，以上試劑均為分析純。

1.2 試驗(yàn)儀器

722-PC型可見(jiàn)光分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）、765-PC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）、DK-S12型電熱恒溫水浴鍋（上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）、JA2003型電子精密天平（上海良平儀器儀表有限公司）、ALC-1104型分析天平（北京賽多利藏拙儀器系統(tǒng)有限公司）、DHG-9240型鼓風(fēng)干燥箱（上海恒科學(xué)儀器有限公司）。脈沖強(qiáng)光處理裝置（東北林業(yè)大學(xué)自制）。

電容脈沖放電電路，脈沖氙燈（Ф0.9×150mm，上海嘉新激光光源有限公司）作為發(fā)生光源，波長(zhǎng)為200～1100nm，光照強(qiáng)度0～0.98J／cm2可調(diào)；脈沖寬度20μs；處理物到光源距離為2cm。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 脈沖強(qiáng)光殺菌

將裝有油樣的表面皿放入脈沖強(qiáng)光殺菌裝置，表面皿與脈沖紫外光燈管距離為12cm，根據(jù)具有顯著殺菌效果的單因素參數(shù)進(jìn)行脈沖強(qiáng)光處理試驗(yàn)。

（1）閃照次數(shù)試驗(yàn)。固定閃照電壓為4kV，閃照次數(shù)分別為1次、2次、4次、8次、16次、32次、64次對(duì)油樣進(jìn)行脈沖強(qiáng)光處理。

（2）閃照電壓的試驗(yàn)。固定閃照次數(shù)為32次，閃照電壓分別為2、2.5、3、3.5、4kV 對(duì)油樣進(jìn)行脈沖強(qiáng)光處理。

1.3.2 油樣的制備

取2～3g油放于小表面皿中，油量可覆蓋表面皿即可。在測(cè)定每個(gè)指標(biāo)時(shí)每種油樣取36份，分成12組，每組3個(gè)平行樣最后取其平均值。

1.3.3 酸價(jià)（AV）的測(cè)定

采用國(guó)標(biāo)GB／T5009.37－2003測(cè)定。

1.3.4 過(guò)氧化值（POV）的測(cè)定

采用國(guó)標(biāo)GB／T5009.37－2003測(cè)定。

1.3.5 丙二醛（MDA）的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[11]，取2g左右的油樣于試管中，加入等量0.5%硫代巴比妥酸、20%三氯乙酸溶液，充分混勻于（95±1）℃水浴中反應(yīng)30min，迅速冷卻后于532nm和600nm測(cè)定光密度A值。

丙二醛（mg／kg）＝（A532－A600）／1550×0.49×72.063

2 結(jié)果與分析

2.1 脈沖強(qiáng)光對(duì)食用植物油酸價(jià)的影響

圖1 閃照次數(shù)對(duì)酸價(jià)的影響

由圖1可知，5種食用植物油的變化趨勢(shì)基本相同，酸價(jià)值隨閃照次數(shù)的增加而增大。在閃照次數(shù)為1次到8次時(shí)，油脂的酸價(jià)值的增值幅度均比較緩慢。從第8次以后到64次油脂的酸價(jià)值增值幅度較大。大豆油在閃照0～8次之后酸價(jià)值由0.32變?yōu)?.36變化率為12%。在閃照64次后酸價(jià)值達(dá)到0.46，變化率為43%。橄欖油在閃照0～8次之后酸價(jià)值由0.74變?yōu)?.80，變化率為8%，在閃照64次后酸價(jià)值達(dá)到1.06，變化率為42%?？ㄓ?、玉米油、花生油經(jīng)過(guò)閃照64次后，酸價(jià)值分別為0.31、0.39、0.97。5種油經(jīng)脈沖強(qiáng)光處理后的酸價(jià)值均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。另外，橄欖油和花生油原油樣和處理后的酸價(jià)值都要比其他三種油要大，這可能是橄欖油與花生油中脂肪酸尤其是不飽和脂肪酸成分相對(duì)較多的緣故。

圖2 閃照電壓對(duì)酸價(jià)的影響

由圖2可知，5種食用植物油的變化趨勢(shì)基本相同，酸價(jià)值隨著閃照電壓的增大而增加。大豆油在閃照電壓為2～4kV處理后的酸價(jià)值由0.32上升為為0.44，變化率為38%。玉米油經(jīng)處理后的酸價(jià)值由0.31上升為0.35，變化率為12.9%，變化較小?？ㄓ吞幚砗笏嶂禐?.27，橄欖油和花生油處理后的酸價(jià)值分別為0.98和0.93。由此可知，閃照電壓對(duì)以上5種食用油酸價(jià)的影響均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 脈沖強(qiáng)光對(duì)食用植物油過(guò)氧化值的影響

圖3 閃照次數(shù)對(duì)過(guò)氧化值的影響

由圖3可知，過(guò)氧化值隨著閃照次數(shù)的增大而增加。閃照次數(shù)較少時(shí)，脈沖強(qiáng)光閃照對(duì)油脂過(guò)氧化值幾乎沒(méi)有影響。從圖中可看出橄欖油和大豆油從閃照4次開(kāi)始，過(guò)氧化值迅速增加。而玉米油、葵花油和花生油閃照8次后，過(guò)氧化值開(kāi)始顯著增加。當(dāng)閃照64次后，過(guò)氧化值分別為橄欖油6mmol／kg、花生油3.9mmol／kg、大 豆 油 3.8mmol／kg、葵 花 油 1.93 mmol／kg、玉米油1.73mmol／kg。因此，閃照次數(shù)對(duì)過(guò)氧化值影響較大。

圖4 閃照電壓對(duì)過(guò)氧化值的影響

從圖4可知，過(guò)氧化值隨著閃照電壓的增大而增加。閃照電壓為2kV時(shí)，脈沖強(qiáng)光處理對(duì)5種油脂幾乎沒(méi)有影響，但隨著閃照電壓的升高，過(guò)氧化值均迅速上升。4000kV時(shí)，過(guò)氧化值分別為橄欖油3mmol／kg、大豆油2.6mmol／kg、花生油1.07mmol／kg、葵花油0.77mmol／kg、玉米油1.07mmol／kg。因此，閃照電壓對(duì)過(guò)氧化值影響較大，但影響程度小于閃照次數(shù)。

2.3 脈沖強(qiáng)光對(duì)食用植物油丙二醛值的影響

圖5 閃照次數(shù)對(duì)丙二醛值的影響

圖5可知，閃照次數(shù)對(duì)橄欖油和花生油丙二醛含量影響較大，隨閃照次數(shù)增加，丙二醛含量持續(xù)增加。閃照次數(shù)為32次時(shí)，脈沖強(qiáng)光處理對(duì)大豆油、玉米油和葵花油丙二醛含量的影響較小。閃照64次時(shí)，油脂丙二醛含量增加加快，影響較大。

圖6 閃照電壓對(duì)丙二醛值的影響

圖6可知，閃照電壓對(duì)5種食用植物油丙二醛含量的影響均較小。閃照64次時(shí)，丙二醛含量的增加均基本小于1×10－7mg／kg。

3 結(jié)論

3.1 脈沖強(qiáng)光處理對(duì)5種食用植物油的酸價(jià)、過(guò)氧化值和丙二醛值均有影響。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，脈沖強(qiáng)光閃照64次以?xún)?nèi)時(shí)，對(duì)大腸桿菌、金黃葡萄球菌等有害微生物基本可以達(dá)到完全滅活[1－4]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，閃照64次以后，酸價(jià)、過(guò)氧化值和丙二醛值均符合食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，因此脈沖強(qiáng)光處理對(duì)以上5種食用植物油的影響基本是安全的。

3.2 閃照次數(shù)、閃照電壓與對(duì)油脂的影響程度成正比，并且閃照次數(shù)的影響程度高于閃照電壓。

3.3 本試驗(yàn)只針對(duì)5中食用植物油的酸價(jià)、過(guò)氧化值和丙二醛值3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行影響評(píng)價(jià)，對(duì)于植物油脂的具體影響和針對(duì)其他種類(lèi)油脂的影響還需要進(jìn)一步深入研究。

[1]張佰清，馬鳳鳴.脈沖強(qiáng)光處理對(duì)南陽(yáng)酵母殺菌效果的影響[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，38（2）：253-255.

[2]馬鳳鳴，張佰清，朱麗霞.脈沖強(qiáng)光對(duì)大腸桿菌的殺菌實(shí)驗(yàn)研究[J].食品工業(yè)科技，2008（1）：74-76.

[3]張佰清，陳丹.脈沖強(qiáng)光對(duì)青霉菌致死率及生活微環(huán)境的影響研究[J].食品科學(xué)，2008，29（6）：96-99.

[4]張佰清，姜樹(shù)才，劉佳.脈沖強(qiáng)光處理對(duì)金黃色葡萄球菌[J].食品科技，2009，34（1）：91-93.

[5]江天寶，陸蒸，陸則堅(jiān).脈沖強(qiáng)光對(duì)熟地瓜干殺菌效果及品質(zhì)的影響[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，36（2）：201-204.

[6]江天寶，陸蒸，陸則堅(jiān).脈沖強(qiáng)光對(duì)竹筍制品（玉蘭片）殺菌效果及品質(zhì)的影響[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2007，7（3）：101-106.

[7]江天寶.脈沖強(qiáng)光對(duì)西洋參切片表面微生物殺滅效果的研究[J].海峽藥學(xué)，2009，21（5）：46-48.

[8]袁勇軍，唐敏，陳偉，等.脈沖強(qiáng)光對(duì)連續(xù)流動(dòng)狀態(tài)下黃酒殺菌效果及品質(zhì)的影響[J].中國(guó)釀造，2011（1）：71-74.

[9]王文亮，李霞，王守經(jīng)，等.食品油脂輻照氧化研究進(jìn)展[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2009（2）：29-31.

[10]朱秀清，王瑾，于坤弘，等.植物油脂加工安全性的探析[J].食品工業(yè)科技，2008（12）：260-262.

[11]紀(jì)俊敏，張浩，何建.電磁加熱對(duì)幾種油脂品質(zhì)的影響[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，29（5）：15-17.