易翠平,鐘春梅
(長沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院,湖南 長沙 410114)
鳡魚調(diào)和油的配制及烹飪應(yīng)用效果
易翠平,鐘春梅
(長沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院,湖南 長沙 410114)
根據(jù)不同油脂的脂肪酸含量特點,通過數(shù)學(xué)建模的方法將鳡魚油、花生油和大豆油進行調(diào)和,并用于土豆絲的烹飪,以擴大鳡魚油的應(yīng)用范圍。結(jié)果表明,調(diào)和油中各油質(zhì)量分數(shù)為鳡魚油19.2%~28.5%、花生油55.5%~66.6%、大豆油14.2%~16.0%時,脂肪酸配比較合理,能同時滿足單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸=1∶1和ω-6多不飽和脂肪酸∶ω-3多不飽和脂肪酸=(4~6)∶1。烹飪后,調(diào)和油的酸值增幅比鳡魚油降低了83.7%~123.6%,過氧化值沒有顯著變化,丙二醛含量低于0.3 mg/kg,二十二碳六烯酸(DHA)+二十碳五烯酸(EPA)保留率高達90.3%~92.7%。調(diào)和油添加0.2‰復(fù)合抗氧化劑時,保質(zhì)期可達到12 個月。
鳡魚油;調(diào)和油;脂肪酸;應(yīng)用效果
魚油的多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)含量豐富,常常作為食品、飼料以及藥品等領(lǐng)域中二十碳五烯酸C20∶5ω3(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸C22∶6ω3(docosahexaenoci acid,DHA)等ω-3多不飽和脂肪酸的重要來源,但研究和開發(fā)利用主要集中在深海魚油[1-3]。鳡魚油是近年來被科研人員關(guān)注的一個淡水魚油品種[4-5],總量不大,且因含有EPA和DHA等ω-3 PUFA而較易氧化[6]。研究報道,采用微膠囊化[7-8]和油脂調(diào)和的技術(shù)可以達到脂肪酸組成合理且氧化穩(wěn)定性增強的效果[9-10],因此可考慮將鳡魚油與大豆油、花生油等植物油進行調(diào)和,得到營養(yǎng)價值較高、氧化穩(wěn)定性較好的產(chǎn)品,以擴大其應(yīng)用范圍、達到部分替代深海魚油的目的。
本研究擬通過數(shù)學(xué)建模的方法制備脂肪酸組成合理的鳡魚調(diào)和油,并通過比較烹飪土豆絲后調(diào)和油的酸值、過氧化值、丙二醛含量及DHA+EPA保留率來考察其應(yīng)用效果。
1.1 材料與試劑
花生油、大豆油(魯花),特丁基對苯二酚(tertbutylhydroquinone,TBHQ)、檸檬酸、L-抗壞血酸(VC)等(均為食品級) 長沙高橋食品批發(fā)市場;土豆 長沙韶山路家樂福超市;正己烷、甲醇、氫氧化鉀、石油醚(沸程為30~60 ℃)、乙醇、三氯甲烷等均
為國產(chǎn)分析純;脂肪酸標樣(menhaden oil,PUFA-3)美國Supelco公司。
1.2 儀器與設(shè)備
GC-14C型氣相色譜儀 日本島津公司;SK-1快速混勻器 常州中誠儀器制造有限公司;SCQ-8201超聲波清洗器 上海聲彥超聲波儀器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 鳡魚油制備工藝
參考前期研究[11]制備:原料→熬煮→提取→粗魚油→脫膠→脫酸→水洗→真空干燥→脫色→脫臭→精制魚油。
1.3.2 調(diào)和油制備
1.3.2.1 調(diào)和油配方確定
采用氣相色譜法分析供試油脂(鳡魚油、花生油、大豆油)的脂肪酸組成,建立數(shù)學(xué)模型,使調(diào)和油的脂肪酸組成符合人體代謝需求,采用計算機軟件Mathematica 8.0按0.2步長處理數(shù)學(xué)模型,得出調(diào)和油配方。
式中:M1、M2、M3分別指供試油脂的單不飽和脂肪酸質(zhì)量分數(shù)/%;P1、P2、P3分別指供試油脂的多不飽和脂肪酸質(zhì)量分數(shù)/%;A1、A2、A3分別為供試油脂的ω-6 PUFA質(zhì)量分數(shù)/%;a1、a2、a3分別為供試油脂的ω-3 PUFA質(zhì)量分數(shù)/%;X、Y分別為軟件模型中的自變量和因變量。
1.3.2.2 調(diào)和油制備工藝
按調(diào)和油配方稱量各供試油脂→添加質(zhì)量分數(shù)0.2‰復(fù)合抗氧化劑(0.2‰ TBHQ+0.2‰復(fù)合增效劑(檸檬酸∶VC=2∶1))→用快速混勻器混勻→氣相色譜儀檢測脂肪酸組成。
1.3.2.3 脂肪酸的測定
取油樣用甲醇-KOH溶液甲酯化,靜置分層后用氣相色譜分析,歸一化法計算脂肪酸的含量[6]。
工作條件為:Clarity中文色譜工作站;Supelco wax 10毛細管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);火焰離子化檢測器;進樣口溫度280 ℃,檢測器溫度280 ℃;載氣(N2)壓強100 kPa,氫氣壓強60 kPa,空氣壓強50 kPa;進樣量1.0 μL;分流比1∶10。
1.3.3 調(diào)和油的烹飪應(yīng)用
1.3.3.1 烹飪實驗方法
菜品配方為250 g土豆絲、40 g調(diào)和油/供試油脂。鍋內(nèi)放油加熱30 s達180 ℃,加入土豆絲翻炒3 min,倒入燒杯中冷卻,收集杯底油脂,進行分析測試,重復(fù)2 次。
1.3.3.2 常規(guī)指標檢測
酸值(acid value,AV):GB/T 5530—2005《動植物油脂酸值和酸度測定》[12];過氧化值(peroxide value,POV):GB/T 5538—2005《動植物油脂過氧化值測定》[13];丙二醛(malonic dialdehyde,MDA)含量:GB/T 5009.181—2003《豬油中丙二醛的測定》[14]。
1.3.4 調(diào)和油儲藏保質(zhì)期測定
Schaal烘箱加速法測定POV穩(wěn)定性:準確稱取100 g調(diào)和油,添加質(zhì)量分數(shù)0.2‰的復(fù)合抗氧化劑,混勻,超聲乳化10 min,置(65±1)℃烘箱中貯藏,每隔36 h取出,測其過氧化值,重復(fù)3 次實驗,取平均值。
2.1 營養(yǎng)鳡魚調(diào)和油的制備
2.1.1 油脂原料的脂肪酸組成
表1 油脂原料的脂肪酸組成Table 1 Fatty acid composition of Elopichthys bambusa oil and vegetable oils
由表1可知,鳡魚油的ω-3 PUFA質(zhì)量分數(shù)最高,達19.83%,遠遠高于花生油和大豆油;鳡魚油ω-6 PUFA的質(zhì)量分數(shù)為5.24%,遠遠低于花生油和大豆油;因此鳡魚油可作為人體補充ω-3多不飽和脂肪酸的良好來源,有助于調(diào)整人們目前ω-6 PUFA/ω-3 PUFA偏高的不良飲食結(jié)構(gòu)[15-16]。單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)的質(zhì)量分數(shù)鳡魚油和花生油比較接近,大豆油略低。由此可見,3 種原料魚油的脂肪酸組成具有一定的互補性。
2.1.2 脂肪酸配比合理的鳡魚調(diào)和油配方
制備調(diào)和油的主要目的是調(diào)整油品的脂肪酸組成,提高其營養(yǎng)價值。WHO/FAO建議,發(fā)展中國家食用油脂應(yīng)滿足飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)∶MUFA∶PUFA=1∶1∶1,ω-6 PUFA∶ω-3 PUFA=(4~6)∶1的要求[15-16]。但植物油不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的取值范圍多為SFA∶MUFA∶PUFA=1∶(0.9~7.9)∶(0.3~6.5),其中ω-6 PUFA∶ω-3 PUFA=(0.3~1.53)∶(0~1.1),因此僅用天然植物油調(diào)和也難以達到建議的要求。
為達到WHO/FAO建議的脂肪酸比例,采用軟件
Mathematica 8.0,按0.2的步長,建立數(shù)學(xué)模型并計算出6 種配方,如表2所示。
表2 魚調(diào)和油配方(質(zhì)量分數(shù))Table 2 Blends of Elopichthys bambusa oil with vegetable oils%
按表2中A~F 6 種配比調(diào)和,氣相色譜法測定其脂肪酸組成,結(jié)果如表3所示。
表3 魚調(diào)和油的脂肪酸組成Table 3 Fatty acid composition of blended oils
結(jié)果表明,實測6 種調(diào)和油配方A~F的脂肪酸結(jié)構(gòu)合理,ω-6 PUFA/ω-3 PUFA值的范圍在4~6之間,MUFA/PUFA值為1左右,脂肪酸組成合理,符合建議的營養(yǎng)需求。
2.2 鳡魚調(diào)和油的烹飪應(yīng)用
調(diào)和油的性質(zhì)受烹飪溫度條件的影響很大[17],因此本重復(fù)實驗均在180 ℃進行。
2.2.1 烹飪對調(diào)和油酸值的影響
圖1 烹飪對調(diào)和油AV的影響Fig.1 Effect of cooking on AV of blended oils
由圖1可見,烹飪對6種調(diào)和油的酸值均有顯著影響(P<0.5),調(diào)和油由初始酸值(0.66~0.93)mg KOH/g上升至(1.86~2.25)mg KOH/g。其中,烹飪后的花生油酸值僅上升了83.6%,為2.35 mg KOH/g,大豆油和鳡魚油酸值上升幅度較大,分別為288.2%和265.5%,原因可能與脂肪酸組成有關(guān),大豆油和鳡魚油含亞麻酸、EPA+DHA等長鏈多不飽和脂肪酸,烹飪時受高溫作用,不穩(wěn)定而氧化分解[18]。經(jīng)調(diào)和后,A~F調(diào)和油的酸值上升幅度逐漸減小,從181.8%降低至141.9%,比鳡魚油的酸值上升幅度降低了83.7%~123.6%??赡苁且驗轺狋~油比例降低、不飽和脂肪酸含量降低、因而相對氧化的原因。Gulla等[19]也認為調(diào)和可以提高油脂的質(zhì)量、延長貯藏穩(wěn)定性??傮w來說,烹飪前后6 種調(diào)和油的酸值均較低,符合SC/T 3502—2000《魚油:水產(chǎn)行業(yè)標準》,食用安全。
2.2.2 烹飪對調(diào)和油過氧化值的影響
圖2 烹飪對調(diào)和油POV的影響Fig.2 Effect of cooking on POV of blended oils
由圖2可見,烹飪對6 種調(diào)和油的過氧化值無顯著影響(P>0.5),調(diào)和油過氧化值由初始(2.61~2.73)meq/kg僅上升到(2.87~3.20) meq/kg。顯而易見,鳡魚油最易氧化,過氧化值上升幅度很大,達到230.9%,從0.94 meq/kg上升到3.11 meq/kg;大豆油次之,為63.3%,花生油過氧化值最穩(wěn)定,僅上升了29.3%,烹飪后大豆油和花生油過氧化值分別為2.40 meq/kg和3.75 meq/kg。原因與脂肪酸組成有關(guān),大豆油和鳡魚油分別富含亞麻酸和EPA+DHA等長鏈多不飽和脂肪酸,烹飪時受高溫作用,被空氣迅速氧化,使過氧化值大幅度增加。但總體來看,相對于鳡魚油,調(diào)和油A~F的過氧化值變化較小,僅上升(41.8~59.8)%,說明調(diào)和油較為穩(wěn)定,這可能得益于花生油和大豆油中的天然抗氧化物如生育酚、類黃酮、磷脂質(zhì)、胡蘿卜素等對油脂的保護作用,另一方面,調(diào)和還有稀釋作用,對DHA和EPA可起到一定緩沖氧化作用和保護作用[20]。這與已有報道的玉米油及葵花籽油和黑孜然籽油、香菜籽油調(diào)和的效果一致[21-23]。
2.2.3 烹飪對調(diào)和油丙二醛含量的影響
魚油氧化分解產(chǎn)物主要有丙烯醛、丙二醛、乙醛以及己醛等,這些物質(zhì)均和MDA含量有非常直接的相關(guān)性[24],因此MDA含量是檢測油脂二級氧化產(chǎn)物的常用指標。
由圖3可見,烹飪對6 種調(diào)和油的MDA含量有顯著影響(P<0.5),但烹飪前后3 種油脂原料和調(diào)和油A~F的MDA含量變化均很小,增幅在-5.22%~-4.37%范圍內(nèi),可能是因為高溫作用下生成的低級脂肪酸、醛、酮等氧化產(chǎn)物隨水蒸氣逸出,從而使土豆絲中殘留油脂的MDA含量減小[24]。
圖3 烹飪對調(diào)和油MDA含量的影響Fig.3 Effect of cooking on MDA content of blended oils
其中,鳡魚油的初始MDA含量較高,為0.662 mg/kg,烹飪后減少5.11%;大豆油起始MDA含量雖小,為0.160 mg/kg,但經(jīng)烹飪后增幅較大,達到-6.44%;花生油較穩(wěn)定,烹飪前后MDA含量基本沒變化。調(diào)和油A~F的MDA含量為(0.215~0.265)mg/kg,隨著鳡魚油和大豆油的增加而上升,但炒土豆絲后的MDA含量均低于0.3 mg/kg,屬于油脂MDA含量的安全范圍[14]。
2.2.4 烹飪對調(diào)和油DHA+EPA質(zhì)量分數(shù)的影響
DHA和EPA是鳡魚油中獨特的優(yōu)于其他植物油和陸生動物油的有益成分,如能在烹飪過程中保留下來,鳡魚油調(diào)和油則可以作為人們補充DHA和EPA的簡單、有效的途徑之一。
圖4 烹飪對調(diào)和油EPA+DHA質(zhì)量分數(shù)的影響Fig.4 Effect of cooking on EPA+DHA content of blended oils
由圖4可見,烹飪對調(diào)和油DHA+EPA的含量有極顯著影響(P<0.01),但烹飪前后調(diào)和油的DHA+EPA含量變化很小,保留率高達90.3%~92.7%,說明短時間的烹飪對油脂中的有益成分不會造成很大損失,所以控制魚油的添加量在一定范圍內(nèi),家庭日常烹飪方式對DHA和EPA的影響較小,鳡魚調(diào)和油可以用于家庭烹飪。
2.3 鳡魚調(diào)和油保質(zhì)期
圖5 調(diào)和油POV隨時間變化的穩(wěn)定性Fig.5 POV stability of blending oil with time change
由圖5可見,添加0.2‰復(fù)合抗氧化劑后,調(diào)和油A~F的過氧化值依次減少,即穩(wěn)定性依次增強,可能是因為調(diào)和油中鳡魚油所占比例逐漸減小,花生油和大豆油比例增加,而通常情況下,油脂的氧化首先發(fā)生在不飽和脂肪酸的雙鍵上,脂肪酸不飽和程度越高,氧化速度越快,油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸、DHA(EPA)的相對氧化速率比為1∶10∶20∶40∶80[25],所以魚油中富含的的長鏈多不飽和脂肪酸是造成POV上升的主要因素。65 ℃烘箱加速288 h后,調(diào)和油A~F的過氧化值依次為5.13~12.4 meq/kg。根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗公式,65 ℃ Schaal烘箱法的24 h相當于15 ℃條件下32 d的貨架壽命,可預(yù)測添加0.2‰復(fù)合抗氧化劑時,6 種調(diào)和油的保質(zhì)期不小于12 個月。
通過建立數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用計算機軟件可方便快捷求得調(diào)和油配比,氣相色譜法檢測結(jié)果顯示,調(diào)和油A~F的脂肪酸配比合理,滿足SFA∶MUFA∶PUFA=1∶1∶1和ω-6 PUFA∶ω-3 PUFA=(4~6)∶1的要求。將調(diào)和油A~F烹飪土豆絲后,其MDA含量均降低,其酸值、過氧化值均有所升高,但增幅遠小于供試鳡魚油,仍符合食用安全標準,故鳡魚調(diào)和油可用于烹飪,而且其保質(zhì)期不低于12 個月。
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Preparation and Application in Cooking of Blend of Elopichthys bambusa Oil with Vegetable Oils
YI Cui-ping, ZHONG Chun-mei
(School of Chemistry and Biological Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114, China)
Elopichthys bambusa oil, peanut oil and soybean oil were blended together through mathematical modeling according to their fatty acid composition. The application of the blended oils for cooking potato was investigated in order to enlarge the range of applications of Elopichthys bambusa oil. Results demonstrated that oil blends consisting of 19.2%-28.5% Elopichthys bambusa oil, 55.5%-66.6% peanut oil, and 14.2%-16.0% soybean oil showed a ratio of MUFA to PUFA = 1:1 and a ratio of ω-6 PUFA to ω-3 PUFA = (4-6): 1, indicating a reasonable proportion of fatty acids. After cooking, the increment of acid value (AV) in the blended oils was reduced by 83.7%-123.6% compared with Elopichthys bambusa oil alone, peroxide value (POV) had no significant change, malonaldehyde (MDA) content decreased to below 0.3 mg/kg, and 90.3%-92.7% of DHA + EPA was retained. In addition, the shelf life of the blended oils reached 12 months after adding 0.2‰ composite antioxidants.
Elopichthys bambusa oil; blended oil; fatty acid; application
TS254.2
B
1002-6630(2014)18-0272-05
10.7506/spkx1002-6630-201418052
2013-12-24
湖南省自然科學(xué)聯(lián)合基金項目(13JJ9007)
易翠平(1973—),女,教授,博士,研究方向為糧食、油脂與植物蛋白。E-mail:yicp963@163.com