食用植物油感官品質劣變研究進展

◎ 徐文泱，唐小蘭，劉漾倫,2，劉 宇，周 穎，劉宇星，趙 詠

（1.湖南省產商品質量檢驗研究院，食品安全監測與預警湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410017；2.湖南農業大學，湖南 長沙 410125；3.中大智能科技股份有限公司，湖南 長沙 410036）

我國是世界上最大的食用植物油生產和消費大國。在食用植物油的生產、儲存和流通過程中，如何實現油品的品質和新鮮度，延長產品的保質期一直是行業關注的問題。由于植物油受其自身性質和儲存條件的影響，存在氧化酸敗和品質惡化的風險。本文總結了食用植物油的感官品質劣變現象及原因，研究了貯藏條件參數與植物油感官品質的相關性，為儲油技術的開發以及油品質量的提高提供參考。

1 食用植物油的常見感官品質劣變

1.1 風味的改變

當食用植物油的過氧化值以及酸價升高時，油脂會出現回味臭和酸敗臭。大豆油是最常出現回味臭的食用植物油。油脂在儲存條件不滿足要求或超過保質期時，即有可能出現這種氣味。回味臭為油脂初期劣變產生的氣味，而酸敗臭屬于劣變后期較為常見的氣味。可能產生回味的物質有亞油酸、磷脂、不皂化物和氧化聚合物等。不同原料的植物油產生的風味劣變有所差異。例如，大豆油會“回味”形成“鼠腥味/魚腥味”；菜籽油、棕樣品油的回味均類似油漆味。油脂酸敗常以哈喇味為氣味特征，氧化和水解是引起其劣變的主要因素。油脂的水解是指食用植物油在高溫下與水反應分解成脂肪酸和丙三醇。高溫是促使水解的重要因素。氧化也常伴隨著水解反應的發生，反應產生的低分子油脂分解產物常有明顯的刺激性氣味，是衡量油脂劣變晚期的重要指標。

1.2 油脂顏色的劣變

毛油是未經精煉的植物油脂，顏色較深，精煉后的植物油經過脫色處理去除了油脂中的色素及微量金屬后呈淡黃色，受到光照、氧化等條件影響，油脂中的蛋白質、磷脂等成分發生降解，降解產物所帶的棕褐色又使得油脂的顏色返深，由精煉后的淡黃或無色重新轉變為精煉前的顏色，這種現象常稱為回色。除了降解會導致回色現象外，油脂中的生育酚自行氧化后的產物生育酚紅，是一種醌類化合物，也可加深油脂顏色，使油脂回色。

1.3 油脂起泡

油脂起泡一般是指油脂在受到高溫影響時產生泡沫。這種泡沫可能是油脂在與水分、空氣、蛋白質的作用下發生了氧化酸敗，分解為極性較大的化合物，而油脂一般極性較小，因此在體系表面活性增強的情況下產生泡沫。起泡現象會影響油脂的品質，高溫下的泡沫有可能增加餐廚風險，引發安全事故。此外，保存不當或精煉程度不佳的食用油均易發生起泡。有研究發現，油的脂肪酸組成、含皂量以及磷脂含量是影響起泡性的因素之一[1]。

1.4 油脂沉淀

油脂中含有的微量雜質在低溫下放置一段時間后可能會緩慢析出，產生絮狀沉淀物。這些雜質主要是蠟質，常見的含有蠟質的植物油有玉米油、菜籽油、米糠油等。當油脂的精煉程度不高時，油脂沉淀的情況更為明顯。另外，植物油中高熔點的脂肪由于溫度降低而比例升高，也可使油脂沉淀增多。

2 影響食用植物油感官品質劣變的因素

2.1 原料

油脂的氧化程度和脂肪酸的碳鏈長度、不飽和度以及在甘油基上的分布位置息息相關。脂肪酸的碳鏈越短，不飽和度越高，穩定性較差，而越易被氧化。魏超峰[2]研究了不同成熟度國產大豆對大豆油脫色工藝、脫色油脂品質以及回色的影響，發現以熟大豆為原料的植物油發生回色現象的情況相較以青大豆為原料的油脂較為明顯。同時，影響油脂回色的因素是γ-生育酚。此外，不同植物中蠟質含量的高低也會影響沉淀的析出；油脂中的脂肪酸組成也影響著油脂煎炸過程中的起泡情況。油脂脂肪酸中碳鏈脂肪酸（C8～C12）含量與起泡程度成正比 。

2.2 氧氣

油脂中的氧越多，則其劣變速度更快，劣變程度更深。在儲存容器中，氧氣的分壓越大，氧化反應越容易進行。此外，在油的表面有流動的空氣，也能加速其氧化過程。自動氧化速率與氧分壓的增加成正比，但當氧分壓到一定比例后，自動氧化速度不再增加。降低氧分壓即可導致游離氧的減少。有研究指出[3]，氧分壓降至標準大氣壓的10%時，氧化速率下降到67%，脂肪氧化速率的倒數與氧分壓倒數之間呈線性關系。

2.3 溫度

溫度是影響油脂感官發生劣變的重要因素。高溫能加速抗氧化速率，加速沉淀的析出，促使起泡的發生。柴向華[4]考察了不同儲存溫度對葵花籽油氧化酸敗的影響，發現高室溫儲存（平均室溫為23 ℃）的葵花籽油的過氧化值明顯高于低室溫儲存（平均室溫為8 ℃）的葵花籽油。易志[5]以亞麻籽油的過氧化值、酸價為指標，考察了溫度對貯藏過程中亞麻籽油品質的影響。結果表明，亞麻籽油的氧化穩定性與溫度的高低明顯相關。當貯藏溫度為60 ℃時，亞麻籽油的酸價和過氧化值增長速率顯著高于50 ℃、40 ℃和30 ℃。除了對自動氧化速率有影響外，溫度也會影響氧化反應的選擇途徑。當溫度較低時，不飽和程度較為穩定，但當溫度升高后，雙鍵傾向于形成飽和健，促進油脂的水解。

2.4 水分

油脂中的水分會影響油的食用期限，這是由于水分利于微生物的生存，可促進油脂過氧化物的形成，提高酶的活性，進而引發油的水解酸敗。但研究表明，一定含量的水分可以使油表面形成單分子的吸附水膜，水分子與碳氫化合物分子鏈結合較為緊密，進而對氧化有一定的阻斷作用。而當水分達到一定濃度后，油中化合物的遷移率增加，從而提高了油脂的氧化速度。因此，較低含量的水分有利于遏制親水化合物的劣變。當油中親水性雜質較少時，微小含量的水分對油品質劣變不構成影響[2]。此外，在高溫條件下，油脂中的化合物分解為醛類、酮類、游離脂肪酸等分子量較小、極性較高的化合物。這些化合物與水分子結合后增加了整個體系表面的黏度。黏度過高，可能會出現起泡情況。

2.5 光和射線

光氧化作用會加速油脂中的氫過氧化物分解為游離基，使油脂的氧化程度加深。有研究考察了不同透光性的材料包裝對天津麻花貨架期的影響。結果發現透光性和貨架期長短成反比，這可能是由于光積累量的升高使得游離脂肪酸不斷產生，進而使酸價值變大，影響了油脂品質。不同的光能量會導致酸價結果存在差異，其中使用聚丙烯／聚乙烯包裝麻花的貨架期最短[6]。因此，為減緩油脂氧化，應避免陽光照射。此外，微波輻射及高能射線均能促進氧化酸敗的發生。高能射線（β射線、γ射線）輻照食品能顯著提高氧化酸敗的敏感性，這可能是由于輻照對游離基有誘導效應。

2.6 金屬離子

金屬離子一般可起到催化劑的作用，加速油脂氧化反應。例如，微量Fe、Cu能與油脂中的抗氧化劑反應生成醌型化合物。

3 油脂產品的安全保存措施

3.1 鈍化法

鈍化法是選擇合適的包裝材料有效隔絕空氣、水、雜質或其他引起酸敗物質的進入。石曉麗[7]研究綠色玻璃瓶、普通無色玻璃容器與普通塑料容器對油脂貯藏性能的影響時發現，采用不透明玻璃瓶的儲存效果最好。另外，采用添加金屬鈍化劑的形式并低溫儲存，也可起到避免油脂變質的作用。有研究設計制造了8個鋼制儲油罐（單個儲油罐容量為200 kg，配有自動測溫和充氮設備），研究了不同植物油儲藏條件（自然儲存地上罐、加TBHQ地上罐、充氮地上罐和低溫地下罐）對兩種油綜合品質的影響。結果表明，地上油罐年平均儲油周溫度比地下油罐年平均儲油周溫度高3 ℃，且保質期過后，所有食用油的酸價和過氧化值都有明顯提高。通過對貨架期的考察發現花生油和大豆油地下貯藏的貨架期分別比地面靜態大氣貯藏延長了8個月和17個月。地下儲油避免了頻繁的充氮操作，省去了充氮設施的投資。盡管地下儲油比加TBHQ儲油的儲存期短，但安全性較好。無論是哪種儲油技術，隨著儲油時間的延長，維生素E和甾醇含量持續下降，即除了氧化酸敗外，營養物質也會有流失[8]。

3.2 阻化法

阻化法是將抗氧化劑添加到油脂中以阻止氧化的方法。添加抗氧化劑可有效防止或減緩油脂氧化速率，避免油脂感官過快劣變。根據GB 2760—2014，食用植物油中允許使用的抗氧化劑為迷迭香提取物、茶多酚、茶多酚棕櫚酸酯、甘草抗氧化物、抗壞血酸棕櫚酸酯、沒食子酸丙酯、羥基硬脂精、維生素E、蔗糖脂肪酸酯、植酸、竹葉抗氧化物、抗壞血酸、2,6-二叔丁基對甲酚、丁基羥基茴香醚和特丁基對苯二酚，最為常用的是2,6-二叔丁基對甲酚、丁基羥基茴香醚和特丁基對苯二酚。有研究以酸價、過氧化值、羰基價以及 P-茴香胺值這4個指標考察了抗氧化劑對高溫油炸馬鈴薯條穩定性的影響。結果發現，抗氧化效果最好的為特丁基對苯二酚，其次為2,6-二叔丁基對甲酚，丁基羥基茴香醚次之。同時，特丁基對苯二酚的毒性也相對較低[9]。

3.3 充氮法

充氮保鮮技術是利用氮氣惰性較強，不易揮發和能隔離空氣的性質來保護油脂，使其不受到氧化以達到保鮮的效果。充氮保鮮是物理保鮮方法。其優勢在于不添加化學合成添加劑。但充氮保鮮的效果受許多條件的制約。例如，目前食用油采用PVC塑料瓶，其透氣性可能會影響保鮮效果。此外，食用油開蓋后，氮氣會揮發，也使得保鮮效果下降。