高油酸花生醬的制備及其氧化穩定性研究

李霞，劉尚軍，高暢

(南陽理工學院 生物與化學工程學院，河南省工業微生物資源與發酵技術重點實驗室，河南 南陽 473004)

高油酸花生的油酸含量達到70%以上，同時也含有蛋白質、白藜蘆醇、類黃酮、原花青素等，經常食用可降低膽固醇和甘油三酯的含量，減少心血管疾病和糖尿病的發病率[1,2]。目前，關于高油酸花生的研究主要集中在遺傳育種、化學組成、貯藏特性、抗菌及過敏原等方面[3-6]。高油酸花生中的油酸含量也遠高于亞油酸，而油酸與亞油酸含量的比值是衡量花生及其制品貯藏穩定性的一個很重要的指標，也與花生及其制品的氧化穩定性、貯藏特性及貨架期有關，該比值越大，其抗氧化的能力就越強[7]。因此，高油酸花生及其制品能夠保持花生良好的風味，貨架期顯著延長，更加有益于人體健康。

花生醬是一種在國內外食用廣泛的調味食品，因此其制備工藝、調味技術、貯藏品質、分析檢測等也得到了充分的關注和研究[8-10]。Riveros等[11]研究了貯藏對高油酸花生醬化學組成和感官特征的影響，測定了花生醬化學指標和感官指標的變化情況，結果表明高油酸花生醬的不良風味感官指標(氧化風味、紙板味等)的數值增量較小，并且具有更長的貨架期。Rozalli等[12]研究了不含防腐劑的天然花生醬在貯藏過程中氧化穩定性和質地等品質的變化，結果表明在貯藏溫度和時間、研磨時間、花生品種等因素中，貯藏溫度對天然花生醬品質變化的影響最為顯著。國內對花生醬的研究主要集中在制備工藝方面，而對高油酸花生醬品質特性方面的研究較少。鞏阿娜等[13]研究了原料特性與花生醬品質間的關系，其模型驗證結果顯示5個原料特性指標(百果重、粗蛋白含量、粗脂肪含量、總維生素E含量、油酸/亞油酸)與花生醬品質之間關系顯著。還有學者[14,15]將花生和其他調味用原料通過不同的工藝和配方組合起來制備成了風味各異的調味醬，可用于各類食品的調味。本文主要研究了高油酸花生醬的制備工藝及其氧化穩定性，對高油酸花生醬的調味產品開發及質量控制具有一定的理論指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高油酸花生：魯花19，中豫莊稼人花生種植合作社提供；食鹽、蔗糖：市售。

2,4-二硝基苯肼、硫代硫酸鈉、乙酰丙酮、硫酸鉀、乙酸鈉、對硝基苯酚等：均為分析純試劑；甲醛(37%)；硫酸、乙酸：均為優級純試劑。

1.2 儀器與設備

BS-110分析天平 上海精密儀器廠；FW-100高速萬能粉碎機 北京中興偉業儀器有限公司；Victor X-PE多功能酶標儀 珀金埃爾默企業管理(上海)有限公司；UV752N紫外可見分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 高油酸花生醬的制備工藝流程

花生篩選→清洗→烘烤→冷卻→去紅衣→粉碎、碾磨→冷卻→熟化→成品→質量檢測。

1.3.2 單因素試驗

分別選取烘烤時間、烘烤溫度、食鹽添加量、蔗糖添加量進行單因素試驗，考察這4個因素對高油酸花生醬品質的影響。

1.3.2.1 烘烤時間的影響

固定烘烤溫度為140 ℃、食鹽添加量為1.1%、蔗糖添加量為5.0%，烘烤時間分別取15，20，25，30，35，40，45 min，以感官評分和酸值為指標，考察不同烘烤時間對花生醬品質的影響。

1.3.2.2 烘烤溫度的影響

固定烘烤時間為30 min、食鹽添加量為1.1%、蔗糖添加量為5.0%，烘烤溫度分別取120，130，140，150，160 ℃，以感官評分和酸值為指標，考察不同烘烤溫度對花生醬品質的影響。

1.3.2.3 食鹽添加量的影響

固定烘烤時間為30 min、烘烤溫度為140 ℃、蔗糖添加量為5.0%，食鹽添加量分別取0.7%、0.9%、1.1%、1.3%、1.5%，以感官評分和酸值為指標，考察不同食鹽添加量對花生醬品質的影響。

1.3.2.4 蔗糖添加量的影響

固定烘烤時間為30 min、烘烤溫度為140 ℃、食鹽添加量為1.3%，蔗糖添加量分別取3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%，以感官評分和酸值為指標，考察不同蔗糖添加量對花生醬品質的影響。

1.3.3 高油酸花生醬制備工藝條件的優化

依據單因素試驗結果，選擇適當的因素及水平進行正交試驗L9(34)，以感官評分為指標對花生醬的制備工藝進行優化，因素水平設計見表1。

表1 高油酸花生醬制備工藝優化因素水平表Table 1 Factors and levels of optimization test for preparation of high-oleic acid peanut butter

1.3.4 高油酸花生醬質量指標檢驗

1.3.4.1 理化指標檢測

高油酸花生醬水分的測定參照GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》第一法；脂肪的測定參照GB 5009.6-2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》；蛋白質的測定采用GB 5009.5-2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》第二法。

1.3.4.2 高油酸花生醬的感官評定

選拔經培訓、有分析經驗的感官鑒評員20名，分別從色澤(20分)、氣滋味(25分)、組織狀態(25分)、綜合口感(30分)4個方面進行評價，各項得分相加后取平均值，感官評分標準見表2。

表2 高油酸花生醬感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of high-oleic acid peanut butter

1.3.5 高油酸花生醬氧化穩定性研究

通過對比高油酸花生醬和對照樣品的過氧化值、羰基值及酸值大小來衡量其氧化穩定性?；ㄉu過氧化值的測定參照GB 5009.227-2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》；羰基值的測定參照GB 5009.230-2016《食品安全國家標準 食品中羰基價的測定》；酸值的測定參照 GB 5009.229-2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》。

2 結果與分析

2.1 烘烤時間對高油酸花生醬品質的影響

烘烤是花生制品加工中最常見的工藝操作之一，能有效改善花生制品的色澤、香味和口感，可明顯提升花生制品的品質(尤其是感官品質)；但是同時由于高油酸花生仁油脂含量高，尤其是不飽和脂肪酸含量很高，受熱烘烤又容易使其氧化加劇而導致酸值升高，同時還會導致花生醬的風味變劣。

圖1 烘烤時間對花生醬品質的影響Fig.1 Effecet of baking time on the quality of peanut butter

由圖1可知，隨著烘烤時間的增加，高油酸花生醬的感官評分也隨之增加，當烘烤時間為35 min時，花生醬的感官評分最高，為71.11分，此時酸值較低；此后，隨著烘烤時間的進一步延長，感官評分也逐步下降，但酸值卻明顯升高。這可能是因為在烘烤開始的一段時間內(35 min以前)，隨著烘烤的進行，花生中的焦香味、烘烤香氣等逐漸增強，從而使花生醬的風味特征和感官品質不斷提升；但隨著烘烤時間的延長，花生經長時間高溫烘烤焦糊味增加、氧化加劇，導致花生醬的品質降低。

2.2 烘烤溫度對高油酸花生醬品質的影響

烘烤溫度對高油酸花生醬品質的影響見圖2。

圖2 烘烤溫度對花生醬品質的影響Fig.2 Effecet of baking time on the quality of peanut butter

由圖2可知，隨著烘烤溫度的升高，花生醬的感官評分和酸值也發生較大的變化，在烘烤溫度為140 ℃時，花生醬的感官評分最高，達77.44分，此時酸值最低，為1.16 mgKOH/g。這是因為在適當的烘烤溫度下，花生能夠產生焦香味、烘烤香氣等使花生醬感官品質提升的氣味；但若烘烤溫度過高，則會產生焦糊味和苦味等不良感官特性，同時也會使花生中的油脂氧化加劇，從而造成酸敗加速、酸值升高、產生油哈味等現象。綜上所述，烘烤溫度對高油酸花生醬品質的影響非常顯著，綜合考慮花生醬的感官評分和酸值變化情況，烘烤溫度選擇140 ℃左右為宜。

2.3 食鹽添加量對高油酸花生醬品質的影響

咸味是人們日常飲食中一種主要的味感，是食物嗜好性的主要決定因素之一，也是食物適口性的一個重要影響因素。

圖3 食鹽添加量對花生醬品質的影響Fig.3 Effecet of sult dosage on the quality of peanut butter

由圖3可知，隨著食鹽添加量的增大，花生醬的口感有明顯的變化；在食鹽的添加量為1.1 %時，高油酸花生醬的感官評分最高，為79.89分，此時酸值較小，約為1.32 mgKOH/g，說明此時花生醬的感官品質最好。油脂的酸敗包括氧化酸敗和水解酸敗，而水分的活性則對油脂的水解酸敗影響很大。適量的食鹽可降低花生醬的酸值，這可能是因為食鹽的加入降低了花生醬中的水分活性，從而使其酸敗減弱、酸值降低。綜合考慮以上情況，食鹽添加量選擇1.1%為宜。

2.4 蔗糖添加量對高油酸花生醬品質的影響

甜味也是人們日常飲食中一種重要的味感，甜味和其他味感之間的搭配和相互作用對食物的感官品質有重要影響。

圖4 蔗糖添加量對花生醬品質的影響Fig.4 Effecet of sugar dosage on the quality of peanut butter

由圖4可知，蔗糖對花生醬的感官評分影響較大，當蔗糖添加量為4.5%時，感官評分最高，為85.11分。花生醬是一種多相分散體系，在貯藏過程中極易出現析油現象，而析出的油脂直接與空氣中的氧氣接觸，因此極易氧化、酸敗。適量的蔗糖可降低花生醬的酸值，當蔗糖添加量為4.5%時，酸值最小，約為1.24 mgKOH/g。這可能是因為蔗糖的加入使體系粘度增大，一定程度上減輕了花生醬的油脂析出現象，從而使花生醬的氧化酸敗減弱、酸值降低。綜合考慮感官評分和酸值的變化情況，選擇蔗糖添加量為4.5%較為合適。

2.5 高油酸花生醬制備工藝的優化

根據單因素試驗結果，選擇烘烤時間、烘烤溫度、食鹽添加量及蔗糖添加量4個因素及其相應水平進行正交試驗，以感官評分為衡量指標對花生醬的制作工藝進行優化，結果見表3。

表3 高油酸花生醬制備工藝正交試驗優化結果Table 3 Optimization of production process of high-oleic acid peanut butter by orthogonal test

續 表

由表3可知，對花生醬品質影響最大的因素為烘烤時間(A)，其次是烘烤溫度(B)，影響最小的是蔗糖添加量(D)；高油酸花生醬的最優工藝條件為A1B2C3D3，即烘烤時間為30 min，烘烤溫度為140 ℃，食鹽添加量為1.3%，蔗糖添加量為5.0%。在此條件下，高油酸花生醬的口感細膩、香氣濃郁，感官評分最高，接近92分。

驗證試驗：取最佳條件A1B2C3D3，即烘烤時間為30 min，烘烤溫度為140 ℃，食鹽添加量為1.3%，蔗糖添加量為5.0%做驗證試驗，以感官評分為指標，結果顯示高油酸花生醬的感官評分為92.08分，與正交試驗結果一致。

2.6 理化指標

在最佳工藝條件下制備高油酸花生醬并測定其理化指標，結果如下：水分含量為6.66%，脂肪含量為47.42%，蛋白質含量為22.25%，酸值為1.26 mgKOH/g。

2.7 高油酸花生醬氧化穩定性

以普通花生醬作為對照，通過研究花生醬的過氧化值、羰基值和酸值的變化情況來判斷高油酸花生醬的氧化穩定性?；ㄉu中的油脂最初氧化形成過氧化物使過氧化值逐漸升高，進一步氧化形成醛、酮等羰基化合物并導致羰基值開始逐漸增大，最后氧化形成酸，此時酸值增大而過氧化值和羰基值反而下降。當過氧化值開始降低時，羰基值逐漸增大；羰基值逐漸下降時，酸值開始增大。

圖5 花生醬過氧化值的變化Fig.5 Change of peroxide value

圖6 花生醬羰基值的變化Fig.6 Change of carbony1 value

圖7 花生醬酸值的變化Fig.7 Change of acid value

由圖5可知，高油酸花生醬的過氧化值在第4個月時最高，約為0.046%，比普通花生醬的過氧化值最高點(約為0.068%)晚1個月出現，過氧化值的峰值也比后者低32.4%。由圖6可知，高油酸花生醬的羰基值最高點在第5個月時出現，約為0.13 meq/kg，也比普通花生醬的羰基值最高點(約0.15 meq/kg)晚1個月到達，其峰值也比后者低15.1%。由圖7可知，高油酸花生醬的酸值在整個貯存過程中(5個月內)均比普通花生醬的酸值低，第5個月時的酸值約為1.90 mgKOH/g，比普通花生醬的酸值(3.26 mgKOH/g)低41.7%。綜合圖5、圖6和圖7可知，在5個月的保存時間內，高油酸花生醬氧化酸敗的速度要低于普通花生醬，所以其氧化穩定性要高于普通花生醬，儲藏穩定性更好。

油酸與亞油酸含量的比值是衡量花生及其制品貯藏穩定性的一個很重要的指標，也與花生及其制品的氧化穩定性、品質特征、貯藏特性及貨架期有關，比值越大，其抗氧化的能力就越強。高油酸花生中油酸與亞油酸含量的比值高于普通花生，因此高油酸花生醬的抗氧化能力較強，其氧化酸敗的速度要低于普通花生醬。因此，高油酸花生醬在保存一段時期后，其食用品質明顯優于普通花生醬，這對高油酸花生醬類調味品的開發具有積極意義。

3 結論

高油酸花生醬的最佳制備工藝條件是烘烤時間30 min、烘烤溫度140 ℃、添加1.3%的食鹽和5.0%的蔗糖。在此條件下制備的高油酸花生醬色澤棕黃，香味濃郁，口感適宜，組織狀態良好，感官評分最高，約為92分，理化指標合格。5個月試驗期內的過氧化值、羰基值和酸值的變化情況表明，高油酸花生醬油脂氧化酸敗的速度明顯低于普通花生醬，具有良好的氧化穩定性和儲藏穩定性。