






摘 要:為研究3 種加熱溫度(95、120、145 ℃)對豬油甘油二酯(diacylglycerol,DAG)理化特性及風味的影響,測定豬油DAG的傅里葉變換紅外光譜、融化和結晶特性、晶型、流變特性、熱重、脂肪酸組成和揮發(fā)性組分等指標。結果表明:隨溫度升高,豬油DAG晶型由β’向β型轉(zhuǎn)化;傅里葉變換紅外光譜顯示,加熱改變了DAG的官能團分布;流變特性及熱重分析表明,隨溫度升高,豬油DAG黏度增大、熱穩(wěn)定性降低;醛類、醇類等揮發(fā)性風味物質(zhì)隨溫度升高逐漸增多、不飽和脂肪酸含量先上升后降低。不同加熱溫度對DAG理化特性及風味產(chǎn)生影響,120 ℃是豬油DAG較適宜的熱加工溫度。
關鍵詞:加熱溫度;豬油甘油二酯;特性;風味
Effects of Heating Temperatures on the Physicochemical Characteristics and Flavor of Lard Diacylglycerols
DIAO Xiaoqin1,2, LIU Guanhua1, CHEN Xiaodong1, JIA Ruixin1, LIU Dengyong1,*, GUAN Haining1,*
(1. Meat Innovation Center of Liaoning Province, College of Food Science and Technology, Bohai University, Jinzhou 121013, China;
2. Cuisine Science Key Laboratory of Sichuan Province, Sichuan Tourism University, Chengdu 610100, China)
Abstract: Our aim was to study the effects of three different heating temperatures (95, 120 and 145 ℃) on the physicochemical properties and flavor of lard diacylglycerols (DAG). The Fourier transform infrared (FTIR) spectrum, melting and crystallization characteristics, crystal form, rheological properties, thermogravimetric properties, fatty acid composition and volatile components of DAG were determined. The results showed that the crystal form of DAG changed from β’- to β-type with increasing temperature. Infrared spectroscopy showed that heating changed the functional group distribution of DAG. The rheological and thermogravimetric analysis showed that the viscosity increased while the thermal stability decreased. The content of volatile flavor substances such as aldehydes and alcohols gradually increased with increasing temperature, and the content of unsaturated fatty acids increased first and then decreased. Different heating temperatures affected the physicochemical properties and flavor of DAG. The most suitable temperature for processing lard DAG was 120 ℃.
Keywords: heating temperature; lard diacylglycerols; characteristics; flavor
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240105-007
中圖分類號:TS225.2 " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2024)01-0028-08
引文格式:
刁小琴, 劉冠華, 陳曉東, 等. 加熱溫度對豬油甘油二酯理化特性及風味的影響[J]. 肉類研究, 2024, 38(1): 28-35. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240105-007. " "http://www.rlyj.net.cn
DIAO Xiaoqin, LIU Guanhua, CHEN Xiaodong, et al. Effects of heating temperatures on the physicochemical characteristics and flavor of lard diacylglycerols[J]. Meat Research, 2024, 38(1): 28-35. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240105-007. " "http://www.rlyj.net.cn
甘油二酯(diacylglycerol,DAG)是2 分子脂肪酸結合到甘油的羥基上發(fā)生酯化反應的產(chǎn)物,DAG經(jīng)腸代謝后生成的產(chǎn)物為1-甘油一酯(monoglyceride,MAG)或3-MAG,與甘油三酯(triacylglycerol,TAG)的代謝產(chǎn)物2-MAG相比,1-MAG對TAG再合成酶的親和力較差,因而不易再合成TAG,避免體內(nèi)脂堆積[1-2]。DAG具有降血脂、減少脂肪積累、抑制體質(zhì)量增加的功能,使其作為一種健康的脂質(zhì)備受青睞。在前期研究中發(fā)現(xiàn),將豬油DAG應用于乳化腸中可以改善乳化腸的保水、保油性,提高其整體感官特性[3]。
豬油具有獨特的脂肪香氣和滑潤口感,但由于熱量、膽固醇含量及飽和脂肪酸含量過高,過多食用不利健康;而將豬油改性制備成豬油DAG,在提高豬油的營養(yǎng)和利用價值的同時還能降低資源浪費。近年來,隨著預制菜產(chǎn)業(yè)的快速興起,能否將豬油DAG作為烹飪用油應用于預制菜生產(chǎn)中以提高預制菜功能特性是一個有待研究的問題。油脂在加熱烹飪過程中會發(fā)生降解,產(chǎn)生不同種類的有毒化合物,如不飽和醛和多環(huán)芳烴等物質(zhì),這些物質(zhì)的產(chǎn)生不僅取決于加熱條件,還取決于油的性質(zhì)[4]。在前期預實驗加熱過程中,觀察到豬油DAG在加熱到90 ℃時會從油脂表面逐漸冒出白色煙氣,并聞到“熟油”氣味;此后隨溫度上升,煙氣增多并在加熱到150 ℃后逐漸趨于飽和,而在實際DAG制備、加熱食物或菜品復熱時油溫也會控制在180 ℃以內(nèi)[5-6]。
目前關于溫度調(diào)控對油脂特性影響的研究主要集中在功能性植物油脂,如棕櫚油、亞麻籽油、菜籽油等,且多以單一指標如揮發(fā)性物質(zhì)或脂肪酸組分分析為主,而以多指標探究溫度對動物功能性油脂食用品質(zhì)影響的研究較少。因此,本研究以豬油DAG為研究對象,依據(jù)預實驗結果及烹飪加工實際需要將其加熱至95、120、145 ℃,探究不同加熱溫度對豬油DAG結構性質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)的影響,旨在為烹飪溫度對豬油DAG特性的影響提供參考,指導油脂加工與消費;同時為油脂健康食用和高值化利用、預制菜加工及開發(fā)新的功能性健康食品提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
豬板油購于錦州萬達超市。
環(huán)己酮、無水乙醇(純度>99.7%)(均為色譜純)、正己烷、甲醇鈉、氯化鈉、丙三醇(均為分析純)
阿拉丁(上海)有限公司;Lipozyme TL IM酶 諾維信(中國)生物技術有限公司。
1.2 儀器與設備
PL602-L/00電子分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)儀 " 美國Agilent公司;Q2000差示掃描量熱儀(differential scanning calorimetry,DSC)、Discovery DHR-1流變儀"美國TA公司;IS-50傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy,F(xiàn)TIR)儀 美國尼高力公司;Ultima LV X射線衍射儀 日本理學公司;DTA TG 60H熱重(thermogravimetry,TG)分析儀"日本島津公司。
1.3 方法
1.3.1 樣品制備
參考Diao Xiaoqin等[7]的方法。將豬背膘加熱熔化得到豬油后,采用甘油解法制備豬油DAG。將豬油DAG置于不銹鋼鍋中,使用電磁爐分別加熱至95、120、145 ℃,加熱時長依次為59、120、174 s。保存于4 ℃冰柜中,備用。
1.3.2 FTIR測定
參考Vlachos[8]、Zheng Ling[9]等的方法。使用紅外干燥燈干燥溴化鉀(KBr)顆粒。稱取質(zhì)量約200 mg的KBr顆粒,磨成細小均勻的粉末。每次壓片前將壓片機模具臺清理干凈,KBr粉末在模具臺內(nèi)均勻鋪平,將模具臺放在壓片機上,旋緊螺旋,關緊放氣閥,加壓至10 MPa,停留90 s后,慢慢打開放氣閥,使壓力緩慢下降到0 MPa。取出模具內(nèi)的KBr片,備用。KBr壓片應呈薄、透明、均勻狀態(tài)。選擇空氣為掃描背景,掃描完成用滴管吸取油樣,滴在純KBr片上,另取一個新KBr片覆蓋,放入FTIR儀中進行掃描。光譜掃描范圍4 000~500 cm-1、分辨率4 cm-1、每20 s掃描20 次,獲得油樣的FTIR譜圖。
1.3.3 X射線衍射分析
參考Liu Manman等[10]的方法稍作修改,使用X射線衍射儀檢測豬油DAG的晶型。在2θ 5~35°內(nèi)進行掃描,放射源Cu靶管、工作電壓36 KV、工作電流20 mA、掃描步長0.02°、掃描速率10°/min。
1.3.4 熱力學特性測定
參考Tavernier等[11]的方法,采用DSC對豬油DAG的熔融和結晶性能進行分析。氮氣用于吹掃系統(tǒng),首先進行溫度校準,然后稱取8.0 mg左右油樣,密封在鋁坩堝中再放入樣品池,空白組為空鋁坩堝。測量的樣品質(zhì)量會顯著影響熱分析峰的形狀和重現(xiàn)性,因此應保證樣品質(zhì)量基本相同((8.00±0.01)mg)。為完全破壞晶體,油樣加熱到80 ℃后平衡5 min。參數(shù)設置如下:降溫階段,樣品以8 ℃/min的恒定速率從80 ℃冷卻至-40 ℃,平衡5 min;升溫階段,樣品以8 ℃/min的速率從-40 ℃加熱至80 ℃,從而得到樣品的熔融和結晶曲線。
1.3.5 流變特性測定
參考孫迪[12]的方法,使用流變儀測定豬油DAG靜態(tài)流變性質(zhì),取適量的豬油DAG置于測試臺中心部位。參數(shù)設置為:溫度25 ℃、模式Flow Sweep、測量板直徑40 mm、剪切速率0.1~800.0 s-1。檢測數(shù)據(jù)由流變儀自動處理,然后生成其黏度-剪切速率曲線。
1.3.6 TG分析
參考Hobuss等[13]的實驗方法,在TG分析儀上對豬油DAG進行分析。取8~10 mg油樣于25~600 ℃加熱,升溫速率10 ℃/min,氮氣流速50 mL/min。
1.3.7 脂肪酸成分分析
參考Li Guanghui等[14]的方法,用脂肪酸甲酯法對豬油DAG的脂肪酸組成進行分析。首先進行樣品甲酯化,使用4 mL正己烷溶解200 mg樣品,然后加入0.8 mL 2 mol/L甲醇鈉溶液,用漩渦振蕩器混合1 min,再加入5 mL飽和氯化鈉溶液,每隔15 s振搖1 次,沉降10 min后,取1 mL上清液3 000 r/min離心5 min,取上清液過0.22 μm有機濾膜以除去雜質(zhì),濾液進行GC-MS分析。將1 μL上清液注入GC系統(tǒng)。
脂肪酸組成具體分析方法如下:HP-5毛細管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);氫火焰離子化檢測器;以氮氣為載氣、流速1.017 3 mL/min,分流比為20∶1;烘箱溫度150 ℃保持4 min,然后以15 ℃/min的速率增加到210 ℃,保持5 min,最后以30 ℃/min的速率增加到230 ℃,保持5 min。總分析時間為25 min。進樣器和檢測器的溫度分別保持在250、300 ℃。用計算機將樣品中的脂肪酸與NIST-147譜庫進行匹配,選擇相似度大于90%的作為鑒別結果。為更好表征豬油DAG特性,以相同處理條件的豬油作為對照組,對比探究豬油DAG脂肪酸組成。
1.3.8 揮發(fā)性組分測定
參照史亞靜等[15]固相微萃取-GC-MS(solid-phase microextraction-GC-MS,SPME-GC-MS)法測定揮發(fā)性組分,具體條件如下:
稱取3.000 0 g油樣置于螺口樣品瓶中,在磁力攪拌器上加熱平衡10 min,以5 μL 0.947 g/mL環(huán)己酮和5 mL無水乙醇配備內(nèi)標液,加入7 μL內(nèi)標液,在50 ℃條件下用SPME探頭富集40 min后手動進樣,氮氣流速50 mL/min。
GC條件:TG-Wax MS極性柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);程序升溫:40 ℃保持5 min,4 ℃/min升至120 ℃保持2 min,4 ℃/min升至240 ℃保持2 min,10 ℃/min升至260 ℃保持10 min;萃取頭插入GC-MS儀進樣器解吸5 min;載氣:高純氮氣(純度>99.99%),流速1.0 mL/min。
MS條件:表面溫度260 ℃;傳輸線溫度230 ℃;電壓1.2 kV;電子電離離子源溫度230 ℃;電子能量70 eV;全掃描模式;掃描范圍m/z 40~600;掃描時間2 s。
定性與定量分析:定性分析通過系統(tǒng)自帶計算機譜庫(NIST/WILEY)進行檢索和分析,選擇匹配度大于600(總值1 000)的檢索結果,確認揮發(fā)性化合物的化學成分;定量分析以環(huán)己酮作為內(nèi)標,根據(jù)環(huán)己酮含量和峰面積,參照史亞靜等[15]的方法計算各揮發(fā)性物質(zhì)含量及在總揮發(fā)性物質(zhì)中的相對含量。
為更好表征豬油DAG特性,以相同處理條件的豬油作為對照組,對比探究豬油DAG的揮發(fā)性組分。
1.4 數(shù)據(jù)處理
各指標平行測定3 次后取平均值,結果以平均值±標準差表示。數(shù)據(jù)處理使用SPSS 27.0軟件、繪圖使用Origin 2022軟件和ChiPlot網(wǎng)站。
2 結果與分析
2.1 豬油DAG FTIR分析
FTIR基于光譜指紋信息,可以提供有關油脂的多種化學信息[16]。FTIR圖譜中2 918、2 850 cm-1處的吸收峰分別歸屬于—CH2的反對稱和對稱伸縮振動;1 739 cm-1處的吸收峰歸屬于C=O的伸縮振動;1 466 cm-1處的吸收峰歸屬于C—H的彎曲振動;1 177 cm-1處的吸收峰歸屬于C—O—C中C—O的伸縮振動;726 cm-1處有碳骨架振動峰[17]。由圖1可知,對比不同加熱溫度處理下DAG,120、145 ℃處理的樣品在726 cm-1處的峰強度明顯低于95 ℃組,Aktas等[18]研究發(fā)現(xiàn),700 cm-1左右的碳骨架振動與氧化反應程度有關,并表示可能是丙二醛含量增加造成的。因此,推測峰形改變是因為溫度升高導致DAG被氧化,使丙二醛含量增多。Embaby等[19]使用DSC和FTIR研究金莓果渣油和金莓種子油結晶和熔融性能,結果表明,TAG中的脂肪酸結構會影響峰的位置和形狀,并指出是由于甘油酯的脂肪酸比例變化導致。經(jīng)不同溫度加熱后的DAG脂肪酸含量變化較大,因而DAG的FTIR光譜波動顯著,驗證了峰形可由脂肪酸影響。此外,紅外光譜技術已被廣泛用于油脂摻假鑒別[20],也可與化學計量學結合監(jiān)測和定量表示油脂的過氧化值[21],并可用于定量分析游離脂肪酸含量[22]。劉翠玲等[23]使用紅外光譜模型預測食用油的理化指標(酸價、過氧化值),并結合偏最小二乘法建立了定量分析模型,從而為光譜分析模型的應用提供了新思路。
2.2 豬油DAG晶型分析油脂晶型主要分為α、β和β’晶型,豬油通常以
β晶型為主,β和β’晶型共存[24];而1,2-DAG通常為α和β’晶型,1,3-DAG僅表現(xiàn)為β’晶型。4.60、4.41 ?為β晶型的特征峰,而4.20、3.80 ?是β’晶型的特征峰,由圖2可知,DAG在4.41 ?處的特征峰較小,并在3.80 ?檢測到了尖銳的特征峰,這表示DAG缺少最穩(wěn)定的β型,也解釋了DAG穩(wěn)定性不如豬油的原因。3 種加熱溫度下豬油DAG有相同的特征峰,只是145 ℃下DAG峰更高、峰寬變窄、峰強度變大,可能是此時油脂中β’晶型向β晶型轉(zhuǎn)化;1,3-DAG表現(xiàn)為β晶型,1,2-DAG表現(xiàn)為β’晶型[25],此時1,2-DAG比例下降,導致β’晶型占比降低,因此,峰形變高可能是溫度上升導致。β’晶型是由相對較小的晶體顆粒聚集而成,晶體網(wǎng)絡結構具有較大的表面積,β’晶型減少會導致大晶體形成(>30 μm),從而在食用時產(chǎn)生砂礫感,此時表明DAG隨溫度升高逐漸劣化。Li Ziwei等[26]在研究DAG不同碳鏈長度(C12~C18)與發(fā)泡性能之間的穩(wěn)定機制和聯(lián)系時發(fā)現(xiàn),不同碳鏈長度會引起晶型發(fā)生改變。因此,推測不同溫度對油脂晶型的改變是通過改變脂肪酸組成,特別是鏈長實現(xiàn)的。李琳等[27]總結晶型改變是由于不對稱結構的TAG易形成β’晶型,對稱結構則傾向于形成β晶型;晶型轉(zhuǎn)變速率取決于TAG的均一性,也證明了脂肪酸組成是改變晶型的原因。
2.3 豬油DAG融化和結晶特性分析
DSC是重要的熱分析技術,可以用來表征油脂熱性質(zhì)。由圖3A可知,豬油DAG經(jīng)95、120 ℃處理的結晶曲線中有4 個峰,而145 ℃的結晶曲線中有3 個峰,造成這種現(xiàn)象的原因可能是脂肪的不同化學成分會影響放熱,不同脂肪酸成分的晶型構成存在差異[28]。此外,由于甘油酯種類繁多,導致油脂沒有固定融化和結晶溫度,因而結晶速度不一致[18]。Silva等[28]向飽和TAG中加入低濃度DAG延遲了結晶發(fā)生,向不飽和TAG中加入DAG則加速了結晶過程,這是由于DAG和TAG脂肪酸組成有差異,DAG的加入影響了TAG的多晶型轉(zhuǎn)變;除了脂肪酸成分差異的影響,Chai Xiuhang等[29]在研究時發(fā)現(xiàn),添加DAG可以提高脂肪的熔點和起始結晶溫度,并將這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因總結為DAG和TAG之間發(fā)生了相互作用。同時本研究在95 ℃處理的DAG中發(fā)現(xiàn)了更尖銳的結晶峰,表明此溫度下DAG含量更高,而隨著溫度上升,DAG被破壞或發(fā)生氧化劣變,含量降低,從而導致結晶峰降低。
對于熔融曲線(圖3B),在145 ℃下處理的DAG比120、95 ℃處理的DAG起始熔點和融化峰更低,這表明隨著DAG含量上升,熔點和起始點向較高溫度發(fā)生移動。Miklos等[30]在研究DAG和TAG的熔融和結晶特性時也發(fā)現(xiàn),隨DAG含量上升,起始熔點顯著增大,這與本研究結果一致。
2.4 豬油DAG流變特性分析
油脂的流變學特性可直接反映其感官特性和整體接受度,也可以通過測定黏度來分析油脂穩(wěn)定性隨溫度變化的趨勢。由圖4可知,經(jīng)不同溫度加熱的油脂表現(xiàn)出一致的流變特性,在未剪切時,145 ℃加熱的油脂黏度最大,其次是120 ℃組,95 ℃組的黏度相對最??;在剪切速率0~200 s-1表現(xiàn)出明顯的剪切稀化的非牛頓流體流變行為,隨著剪切速率增大,流體黏度逐漸減小并趨于穩(wěn)定,這是因為剪切速率的提高有利于油脂形成一種更加穩(wěn)定且均勻的流體結構狀態(tài)。剪切速率在200~800 s-1時,隨著剪切速率加快,120、145 ℃時油脂黏度降低明顯,95 ℃時油脂黏度最大。通常油脂黏度越高、穩(wěn)定性越好,因此,過度熱加工會降低DAG的流動穩(wěn)定性,影響油脂品質(zhì)。這可能和油脂中脂肪酸種類、含量、碳鏈長度及不飽和程度有關。脂肪酸平均碳鏈越長,黏度越大;不飽和度越高,黏度越小[31];本研究在脂肪酸組成測定時發(fā)現(xiàn)120 ℃處理時DAG的不飽和脂肪酸含量最高,此時黏度最小。蘇洪凱等[32]研究溫度對植物油黏度和密度的影響時發(fā)現(xiàn),3 種植物油黏度均隨溫度升高而降低,與本研究得到的結果一致。溫度變化對DAG黏度影響較小,Tavernier等[33]研究發(fā)現(xiàn),含有DAG的脂肪具有更強的網(wǎng)絡結構,多晶型的存在改變了晶體網(wǎng)絡結構,進而影響了流動性,而MAG與TAG的存在則導致脂肪網(wǎng)絡結構被削弱。
2.5 豬油DAG TG分析
由圖5A可知,3 種溫度處理的豬油DAG的TG曲線具有相似變化趨勢,95 ℃處理的DAG氧化分解溫度最高,與其他溫度處理的樣品相比,此溫度下DAG不容易發(fā)生熱變質(zhì)。一般來說,油脂中脂肪酸的不飽和程度越高,熱穩(wěn)定性越低。在脂肪酸組成測定時發(fā)現(xiàn),95 ℃處理組的DAG不飽和脂肪酸相對含量為36.2%,低于120 ℃組(51.4%),隨著溫度升高,145 ℃時不飽和脂肪酸被氧化程度加深,含量逐漸降低。Huang Ying等[34]在研究富含α-亞麻酸和月桂酸的中長鏈脂質(zhì)熱氧化穩(wěn)定性時發(fā)現(xiàn),與單一脂質(zhì)相比,由于加入了α-亞麻酸和月桂酸,中長鏈脂質(zhì)對TAG中不飽和脂肪酸的結構產(chǎn)生保護,因而TG更高,熱氧化穩(wěn)定性更好。
由圖5B可知,145 ℃處理組DAG的微商熱重(derivative thermogravimetry,DTG)曲線最大質(zhì)量損失變化速率稍高于120、95 ℃處理組DAG,說明DAG中飽和脂肪酸含量和不飽和脂肪酸含量對熱作用有一定影響[21],因此推測溫度對DAG的熱穩(wěn)定性、流變特性、結晶及熔融特性的影響均與脂肪酸組成改變有關,本研究中上述指標也與此結論互相印證。Sun Xuelian等[35]研究4 種不同溫度下亞麻籽油脂肪酸組成及理化指標時,將醛的形成與不飽和脂肪酸總量聯(lián)系起來,并提到多不飽和脂肪酸是熱氧反應的靶標這一說法。本研究也說明溫度、脂肪酸組成特別是飽和度變化是影響DAG理化指標的重要原因。
2.6 不同加熱溫度下豬油DAG脂肪酸成分分析
熱圖分析是近年來廣泛應用的一種統(tǒng)計方法,可以聚合大量數(shù)據(jù),并將結果顯示為漸變彩色帶,以說明數(shù)據(jù)的密度和頻率。藍色越深,表示含量越高;紅色越深,表示含量越低。
為更好地說明DAG特性差異受脂肪酸構成的影響,選用相同處理的豬油作為對照組,在3 種不同溫度下從豬油DAG和對照組中共鑒別出13 種脂肪酸,其中飽和脂肪酸7 種、不飽和脂肪酸6 種,由圖6可知,DAG與豬油的脂肪酸組成相似,主要為棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0),此外DAG相較于豬油還含有大量的油酸甲酯(C18:1 n9c)和亞油酸甲酯(C18:2 n6c)。Sun Xuelian等[35]在研究加熱對亞麻籽油品質(zhì)指標的影響時發(fā)現(xiàn),加熱過程亞麻籽油的脂肪酸成分隨著溫度升高而不斷變化,棕櫚酸和硬脂酸含量上升,油酸和亞油酸含量降低,造成這種現(xiàn)象的原因是不飽和脂肪酸在高溫下不穩(wěn)定、易分解。本研究過程中隨溫度升高,棕櫚酸和硬脂酸含量也呈現(xiàn)上升趨勢,而油酸和亞油酸含量也在145 ℃時顯著降低。
DAG與豬油相比,飽和脂肪酸含量更低,不飽和脂肪酸含量更高,表明DAG更健康但也更容易發(fā)生氧化。而隨著溫度升高,DAG的不飽和脂肪酸含量先升高再降低,這可能是由于C16:0和C18:1 n9c等不飽和脂肪酸含量變化所導致,可見120 ℃對這2 種脂肪酸的增加有促進作用,并說明溫度升高加快了DAG的不飽和脂肪酸氧化,降低了穩(wěn)定性。萬倪彤等[36]研究富含1,3-DAG豬脂肪的熱穩(wěn)定性時發(fā)現(xiàn),溫度升高,多不飽和脂肪酸含量逐漸下降,單不飽和脂肪酸含量在低于180 ℃時逐漸上升,在210 ℃加熱達到最大值后開始降低,不飽和脂肪酸含量總體呈現(xiàn)下降趨勢,與本研究所得結論相同。
2.7 不同加熱溫度下豬油DAG揮發(fā)性化合物分析
豬油DAG作為豬油的改性脂肪,要保留豬油特色風味才能從感官上被接受,因此同樣選用相同處理的豬油作為對照組。由圖7可知,3 種不同溫度處理得到的豬油主要揮發(fā)性物質(zhì)為烷烴類、醛類、醇類、酸類、酯類、酮類和烯類。95 ℃下豬油樣品中共檢出61 種揮發(fā)性化合物,其中烷烴類物質(zhì)種類和含量最多。120、145 ℃處理組豬油樣品中分別檢出64、67 種揮發(fā)性化合物,均為醛類物質(zhì)含量最高。DAG-95 ℃組檢出58 種揮發(fā)性化合物,其中烴類10 種、醇類7 種、醛類10 種、酯類8 種、酸類6 種、烯類3 種、酮類8 種及其他類6 種,其中含量最高的醛類為壬醛(294.91 ng/g),其次為反-2-癸烯醛(267.73 ng/g);DAG-120 ℃組檢出71 種揮發(fā)性化合物,包括烴類3 種、醇類9 種、醛類17 種、酯類13 種、酸類7 種、烯類7 種、酮類9 種及其他類6 種,其中含量最高的醛類為順-2-庚烯醛(2 605.12 ng/g),其次為壬醛(530.03 ng/g)、己醛(255.68 ng/g);DAG-145 ℃組檢出95 種揮發(fā)性化合物,包括烴類8 種、醇類15 種、醛類18 種、酯類16 種、酸類10 種、烯類8 種、酮類13 種及其他類7 種,其中含量最高的醛類為反-2-癸烯醛(2 513.48 ng/g)、壬醛(804.36 ng/g)。研究結果表明,隨著溫度上升,DAG和豬油的揮發(fā)性化合物種類均增多,DAG揮發(fā)性化合物種類呈現(xiàn)更明顯的增長趨勢,這是由于DAG對溫度較為敏感,更容易受到氧化,從而使不飽和脂肪酸生成新物質(zhì)。
DAG中的醛類、醇類、酯類、酸類、烯類物質(zhì)種類均隨溫度上升而增多。其中,隨著溫度的上升,醛類物質(zhì)的種類和相對含量均增加,這與吳肖等[37]研究溫度調(diào)控對豬脂揮發(fā)性風味物質(zhì)變化趨勢時所得到醛類豐度隨氧化溫度的升高而增大這一結果相吻合。史亞靜[15]、徐永霞[38]等研究發(fā)現(xiàn),豬板油中含量較高的醛類是順-2-庚烯醛、壬醛和己醛,而豬油DAG中也檢測到了這3 種物質(zhì)且在醛類中含量較高,證明DAG與豬油具有相似的呈味物質(zhì),豬油DAG作為一種健康的替代脂質(zhì)也具有豬油的獨特風味。而醛類物質(zhì)由于閾值低,含量少量增加便可顯著增強DAG香氣;此外,另一類重要香氣物質(zhì)醇類也隨著溫度上升逐漸增多醇類物質(zhì)可為DAG提供脂香味。醛、醇等香氣物質(zhì)增多是由于溫度上升,油脂中的不飽和脂肪酸氧化,從而生成揮發(fā)性香氣物質(zhì)。Shahidi等[39]研究表明,多不飽和脂肪酸發(fā)生初級氧化后產(chǎn)物易分解生成次級產(chǎn)物產(chǎn)生異味,同時醛類化合物由于較低的氣味閾值和較高的濃度,被認為是油脂風味形成的主要化合物。豬油DAG由于不飽和脂肪酸含量更高,因而風味受溫度影響比豬油更加明顯,并且隨溫度上升也產(chǎn)生了更多揮發(fā)性物質(zhì),帶來良好脂肪風味的同時也產(chǎn)生一些有異味的物質(zhì)(胺類和苯類等)。
3 結 論
通過將豬油DAG加熱到不同溫度,研究溫度差異對DAG性質(zhì)及風味物質(zhì)的影響。結果表明:FTIR分析表明,加熱改變了DAG的官能團結構;晶型分析顯示,加熱會使DAG由β’晶型向β晶型轉(zhuǎn)化,這意味著隨溫度升高,DAG穩(wěn)定性改變;揮發(fā)性成分分析表明,加熱處理后DAG中醛類、醇類等香味物質(zhì)的釋放增多,隨溫度升高,DAG中醛類含量增加最為明顯,且由于醛類閾值低,有利于促進DAG良好風味形成;流變學特性分析表明,隨溫度升高,DAG黏度降低;TG分析結果顯示,隨溫度升高,DAG熱穩(wěn)定性降低;3 種加熱溫度下DAG脂肪酸組成及飽和度具有明顯差異,脂肪酸結構會影響峰的確切位置和形狀,因而DAG的FTIR光譜波動明顯;晶型改變也會受到脂肪酸成分的影響,同時脂肪酸結構不同會形成不同的晶型。120 ℃是豬油DAG較適宜的熱加工溫度,此溫度下加工的豬油DAG不僅產(chǎn)生良好的風味,同時沒有被過度氧化,且各理化指標表現(xiàn)良好,因而無論從健康還是風味角度都更適合食用。此外,不同溫度加熱后的DAG在攝入人體后的消化特性差異有待進一步探索。
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