炒籽溫度對壓榨亞麻籽油品質的影響

余蓋文,史訓旺,洪夢佳，黃慶德,周 鑫

(中國農業科學院油料作物研究所，油料油脂加工技術國家地方聯合工程實驗室，農業部油料加工重點實驗室，油料脂質化學與營養湖北省重點實驗室，武漢 430062)

亞麻的品種很多，大致可以將其歸為3類，即油用亞麻、纖維用亞麻以及油纖兩用亞麻，其中油用亞麻結籽多，且亞麻籽含油率高，其含油率通常在38%～45%[1]。亞麻籽油中α-亞麻酸含量高，是ω-3系列脂肪酸含量最高的食用油脂之一，被譽為“液體黃金”和“植物腦黃金”[2]。在傳統飲食習慣和傳統文化的影響下，濃香型食用油脂深受消費者青睞。目前，市場銷售的亞麻籽油絕大部分是利用炒籽-壓榨工藝獲得[3]。然而，炒籽工藝不當現象卻較為普遍，其對壓榨亞麻籽油的品質造成了不利影響[4]。

亞麻籽在入榨前經過炒籽處理，將有利于蛋白質變性和油體凝聚，此外還將改善油脂的流動性，從而可獲得較高的出油率[5]?？墒?，炒籽溫度不適當，油料在高溫環境下能夠發生多種復雜的化學反應，如碳水化合物、蛋白質等進行美拉德反應，VE、多酚、甾醇等營養成分發生復雜的氧化反應等，這將導致亞麻籽油的氧化變質[4]。因此，本文研究炒籽溫度對壓榨亞麻籽油品質的影響，剖析亞麻籽油生產過程中炒籽不當的現象，以期對亞麻籽油的產業化提供一定的借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

亞麻籽，由甘肅一品弘生物科技股份有限公司提供，為當年產油料。

CA59G科美特冷榨機，德國IBG門福榨油機公司；GSCH-系列型多功能滾筒電熱炒貨機，河南瑞光機械有限公司；LC-6AD超高壓高效液相色譜儀、6890N氣相色譜儀，美國Agilent公司；743型氧化酸敗儀，瑞士萬通公司；PLV-200全自動羅維朋比色計，杭州大材光電科技有限公司；TU-1901雙光束紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限公司；ST-100Z快速水分測定儀，山瑞科學有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 亞麻籽炒籽工藝

準確稱取1.5 kg亞麻籽，并通過溫控功能設置多功能滾筒電熱炒貨機溫度，待炒貨機溫度升到設定溫度，穩定約1 min，然后將亞麻籽分別置于已設定溫度的(室溫，180、195、210、225、240、255℃)炒貨機中炒籽45 min，待炒籽結束后將亞麻籽取出，自然冷卻至室溫，稱重并利用快速水分測定儀測定其含水量，裝入密封袋保存備用。

1.2.2 壓榨亞麻籽油的制備

針對不同炒籽溫度下亞麻籽水分損失的情況，添加一定量的蒸餾水調質，使亞麻籽含水量控制在6%～8%之間，然后利用冷榨機壓榨制油，冷榨機的轉速設置在1檔，榨頭溫度控制在65℃以內，所得油脂經過濾除雜后即為壓榨亞麻籽油。

1.2.3 壓榨亞麻籽油品質分析

氣味、色澤測定參照GB/T 5525—2008；酸價測定參照GB 5009.229—2016；過氧化值測定參照GB 5009.227—2016中的硫代硫酸鈉滴定法；茴香胺值測定參照GB/T 24304—2009；K232值、K270值測定參照GB/T 22500—2008；VE含量測定參照GB/T 5009.82—2016；總酚含量測定參照文獻[5]；甾醇含量測定參照GB/T 25223—2010；脂肪酸組成測定參照GB 5009.168—2016；110℃氧化誘導時間采用743型氧化酸敗儀測定。

2 結果與分析

2.1 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油感官品質的影響

不同炒籽溫度下壓榨亞麻籽油的氣味和色澤如表1所示。

表1 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油氣味和色澤的影響

由表1可知，室溫壓榨亞麻籽油呈堅果芳香，而在195℃炒籽45 min后形成熱榨型亞麻籽油特有的濃香型風味，這是因為隨著炒籽溫度的升高，亞麻籽油揮發性成分中醇類化合物減少，同時產生糠醛和糠醇及雜環類化合物，因此適當炒籽對亞麻籽油風味是有利的[6]。然而，當炒籽溫度過高時，亞麻籽發生美拉德反應和油脂氧化反應，形成較多的雜環類風味物質，從而導致亞麻籽油出現明顯的焦糊味[7]。另外，當炒籽溫度超過240℃時，壓榨亞麻籽油的色澤明顯加深，可能由于過度炒籽形成大量的美拉德褐變產物，亞麻籽還伴隨炭化，這些物質大量混入到壓榨亞麻籽油中導致亞麻籽油色澤加深；此外，亞麻籽中γ-維生素 E在高溫炒籽過程中容易被氧化形成較多的苯并呋喃5，6-醌，這類化合物呈深紅色，從而協同提高亞麻籽油色澤紅值[4]。

2.2 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油酸價、過氧化值、茴香胺值的影響

酸價和過氧化值是油脂質量標準規定檢測的常見理化指標，能夠初步反映油脂的優劣，食用油中酸價和過氧化值過高可能會導致人胃腸道不適、腹瀉以及肝臟受損等[8]。茴香胺值可反映食用油脂中不飽和醛類化合物的數量，是評價食用油脂深度氧化程度的重要指標之一[9]。不同炒籽溫度對壓榨亞麻籽油酸價、過氧化值、茴香胺值的影響如圖1、圖2所示。

圖1 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油酸價的影響

圖2 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油過氧化值、茴香胺值的影響

由圖1和圖2可知，隨著炒籽溫度的升高，壓榨亞麻籽油的酸價、過氧化值、茴香胺值發生不同程度的增加，說明油脂氧化程度逐漸加劇。此外，炒籽溫度超過240℃時，壓榨亞麻籽油的茴香胺值和過氧化值急劇上升，顯示壓榨亞麻籽油已經被嚴重氧化。

2.3 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油 K232值和K270值的影響

油脂氧化過程中產生的氧化產物通過烯鍵重排能夠形成穩定的共軛二烯和共軛三烯結構，且其分別在紫外光譜232 nm和270 nm處有明顯的特征吸收峰[10]。因此，通過測定壓榨亞麻籽油在紫外光譜232 nm和270 nm 處的吸光度，可以表征高溫炒籽壓榨亞麻籽油中共軛二烯和共軛三烯結構的積累量，進而反映亞麻籽油被初級氧化以及二級氧化的程度[10]。因此，本文研究了炒籽溫度對壓榨亞麻籽油K232值以及K270值的影響，結果如圖3所示。

圖3 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油 K232值和K270值的影響

由圖3可知，隨著炒籽溫度的升高，K232值和K270值均表現為先緩慢增加后顯著上升的趨勢，且在255℃時達到最大值，分別為23.1和5.1。

2.4 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油VE含量的影響

VE是一種脂溶性維生素，是食用油脂中最主要的抗氧化劑之一[11]。VE能夠與亞麻籽油中的自由基結合生成相對穩定的化合物，阻止自動氧化反應的發生，從而緩解油脂的氧化[11]。所以，在生產加工過程中要盡量減少 VE損失。炒籽溫度對壓榨亞麻籽油VE含量的影響如圖4所示。

圖4 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油VE含量的影響

由圖4可知，隨著炒籽溫度的升高，亞麻籽油中VE含量逐漸降低，可能是因為在高溫炒籽過程中部分VE被氧化損耗。此外，當炒籽溫度高于240℃時，VE的含量下降明顯，當炒籽溫度達到255℃時，VE的損失率高達75.7%。

2.5 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油總酚含量的影響

多酚是一類具有生物活性的天然化合物，具有較好的抗氧化功能，多酚的抗氧化功能與多酚中的酚羥基結構密切相關；此外，多酚還具有提高機體免疫力、抗衰老等生理功能，被譽為“第七類營養素”，從而成為當前科學工作者的研究熱點[12-13]。炒籽溫度對壓榨亞麻籽油總酚含量的影響如圖5所示。

圖5 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油總酚含量的影響

由圖5可知，隨著炒籽溫度的升高，亞麻籽油中總酚含量不斷降低，且超過210℃時下降幅度明顯，當炒籽溫度達到255℃時，總酚的損失率為76.5%。

2.6 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油甾醇含量的影響

植物甾醇是一種以環戊烷全氫菲為骨架(又稱甾核)的天然活性成分，具有多種生理功能，如抑制腫瘤惡化、降低血液膽固醇含量以及抗動脈粥樣硬化等，從而引起科研人員的廣泛關注[14]。炒籽溫度對壓榨亞麻籽油甾醇含量的影響如圖6所示。

圖6 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油甾醇含量的影響

由圖6可知，隨著炒籽溫度的升高，亞麻籽油中甾醇含量逐漸降低，可能是因為在高溫炒籽過程中大部分甾醇被氧化，生成氧化產物，導致其含量的降低。此外，當炒籽溫度超過225℃時，甾醇含量開始明顯下降，在炒籽溫度達到255℃時，甾醇損失率為88.9%。

2.7 高溫炒籽壓榨亞麻籽油的理化指標和營養成分含量的相關性分析

對高溫炒籽壓榨亞麻籽油的營養成分(VE、總酚、甾醇)含量和理化指標(酸價、過氧化值、茴香胺值、K232值、K270值)的相關性進行分析，結果如表 2所示。

表2 高溫炒籽壓榨亞麻籽油中的營養成分含量和理化指標的相關性

注：*表示在 0.05 水平上顯著，**表示在 0.01 水平上極顯著。

由表2可知，高溫炒籽壓榨亞麻籽油中VE、總酚、甾醇含量與多種理化指標間具有很好的負相關性。其中，VE含量與酸價、過氧化值、茴香胺值、K270值呈極顯著負相關性，與K232值呈顯著負相關性；總酚含量與過氧化值、茴香胺值以及K270值呈極顯著負相關，與酸價呈顯著負相關；甾醇含量與酸價、茴香胺值、K270值呈極顯著負相關，與過氧化值呈顯著負相關。說明高溫炒籽壓榨亞麻籽油的營養成分含量與多種理化指標密切相關。

2.8 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油主要脂肪酸組成的影響

對不同炒籽溫度下壓榨亞麻籽油主要脂肪酸組成進行測定，且每個油樣平行測定3次，并利用SPSS.23進行顯著性分析，結果見表3。由表3可知，在180～255℃炒籽45 min條件下，炒籽溫度對壓榨亞麻籽油中主要脂肪酸含量有顯著影響。

表3 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油主要脂肪酸組成的影響

注：同列數據不同字母上標表示差異顯著(P<0.05)。

2.9 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油氧化穩定性的影響

目前，評價食用油脂氧化穩定性的方法大多是在加速氧化的基礎上完成的，Rancimat實驗法是通過自動記錄Zn-Cu電極的水管中的水電導率與時間之間的關系，從而確定氧化誘導時間，并根據氧化誘導時間判斷食用油脂的氧化穩定性[15]。值得說明的是，未加外源抗氧化劑的食用油脂的氧化穩定性受VE、總酚、甾醇等營養成分的綜合影響。不同炒籽溫度下壓榨亞麻籽油的氧化穩定性如圖7所示。

由圖7可知，亞麻籽經過適當炒籽有助于提高壓榨亞麻籽油的氧化穩定性，然而過度炒籽對油脂氧化穩定性不利。

圖7 炒籽溫度對壓榨亞麻籽油氧化穩定性的影響

3 結 論

(1)亞麻籽經過不同溫度炒籽處理后，對壓榨亞麻籽油的氣味、色澤、營養成分含量以及多種理化指標均有不同程度的影響。隨著炒籽溫度的升高，壓榨亞麻籽油的色澤加深，氣味從堅果芳香過渡到特有的濃香型風味直至嚴重焦糊味，195℃炒籽45 min時形成熱榨亞麻籽油特有的濃香型風味；營養成分VE、總酚、甾醇含量隨炒籽溫度升高而逐漸減少，當炒籽溫度達到255℃時，3種營養成分的損失率分別為75.7%、76.5%和88.9%；酸價、過氧化值、茴香胺值、K232值、K270值隨炒籽溫度升高而發生不同程度的增加；另外，炒籽溫度對壓榨亞麻籽油主要脂肪酸含量有顯著影響，且適當炒籽有助于提高其氧化穩定性。

(2)通過分析高溫炒籽壓榨亞麻籽油中的理化指標和營養成分的相關性，可以發現，高溫炒籽壓榨亞麻籽油的營養功能成分含量與多種理化指標密切相關，共同影響亞麻籽油的品質。