目前,高压静电技术在食品领域的应用研究主要包括:食品保鲜、酶的钝化、食品杀菌等;但高压静电场抑制油脂氧化等方面的研究鲜有报道。
因此,来自吉林大学食品科学与工程学院的袁媛、季婉、张岩等人以大豆油为原料,利用高压静电场与常用抗氧化剂的协同作用,以期探索出大豆油抗氧化的新方法,为延长其保质期、保障其品质及安全提供一定的基础依据。
1. 高压静电场单独处理对大豆油油脂氧化的影响
1.1 氧化相关理化指标
在本研究过程中,首先通过油脂氧化典型指标评价高压静电 场单独处理对大豆油油脂氧化的影响。所选择的各评价指标(过氧化值、酸价、羰基价及茴香胺值)均随高压静电场强度的增强呈现先减小后增大的趋势。总地来说,过氧化值、酸价和羰基价在场强为150?kV/m时最小,茴香胺值在250?kV/m时最小,其中,150?kV/m实验组的过氧化值和羰基价与对照组之间差异显着(P< 0.05)。考虑到场强为150?kV/m时,过氧化值与对照组差异显着,而且场强越大,电压越高,操作难度和不安全系数越大,故选择150?kV/m作为后续实验的静电场条件。
1.2 脂肪酸相对含量
本研究选取了大豆油中4 种典型脂肪酸,即棕榈酸、顺-9,12-十八碳二烯酸、反-9-十八碳烯酸、硬脂酸,考察高压静电场对脂肪酸相对含量的影响。综合看来,高压静电场对大豆油氧化过程中脂肪酸相对含量的影响并不大,各处理组与对照组间差异不显着( P>0.05)。
2. 高压静电场协同抗氧化剂对大豆油油脂抗氧化的影响
2.1 过氧化值
对照组的过氧化值为262?mmol/kg,单独加电场的样品过氧化值为225?mmol/kg,与对照组相比下降了14.1%;加茶多酚不加电场的样品的过氧化值为249?mmol/kg,结合电场后的过氧化值下降为172?mmol/kg,两组差异极显着( P<0.01);加植酸不加电场的样品的过氧化值为269?mmol/kg,结合电场后的过氧化值为265?mmol/kg,两组之间无明显变化;加TBHQ不加电场的样品的过氧化值为155?mmol/kg,结合电场后的过氧化值为139?mmol/kg,后者比前者下降10.3%,两者差异不显着( P>0.05)。由此可以看出,茶多酚结合静电场对大豆油的氧化抑制作用显着增强,TBHQ本身对大豆油的氧化有更为明显的抑制作用,但是与静电场相结合,增效作用不大,植酸对其没有抑制作用。与对照组相比,茶多酚结合150?kV/m高压静电场处理对大豆油氧化过氧化值的有效降低率为34.4%。
2.2 酸价
对照组的酸价为7.4?mg/g,加电场的样品酸价为7.3?mg/g;加茶多酚不加电场的样品的酸价为5.5?mg/g,结合电场后的酸价为2.4?mg/g,两者差异显着(P<0.05);加植酸不加电场的样品的酸价为8.2?mg/g,结合电场后的酸价为6. 8mg/g,后者比前者下降了17.1%,两组之间差异不显着(P>0.05);加TBHQ不加电场的样品的酸价为2.3?mg/g,结合电场后的样品的酸价为2.2?mg/g,两组之间无明显变化。说明茶多酚与150?kV/m高压静电场结合的增效作用较好,与对照组相比,对大豆油氧化酸价的有效降低率为67.6%。
2.3 羰基价
高压静电场结合不同抗氧化剂对大豆油羰基价的影响,对照组的羰基价为488?meq/kg,只加电场的样品羰基价为423?meq/kg,比对照组下降了13.3%;加茶多酚不加电场样品的羰基价为309?meq/kg,结合电场后的羰基价下降为166?meq/kg,两组之间差异极显着(P<0.01);加植酸不加电场的样品的羰基价为426?meq/kg,结合电场后的样品的羰基价为402?meq/kg,与对照组相比差异不显着(P>0.05);加TBHQ不加电场的样品的羰基价为161?meq/kg,结合电场后的羰基价为120?meq/kg,后者比前者下降25.5%,两组之间差异不显着(P>0.05)。由此可见,抗氧化剂结合静电场对抑制羰基价升高的增效作用中,茶多酚最明显,其次是TBHQ,最后是植酸。与对照组相比,茶多酚结合150?kV/m高压静电场处理对大豆油氧化羰基价的有效降低率为66.0%。
2.4 茴香胺值
对照组的茴香胺值为429.8,加电场的样品的茴香胺值为383.0,比对照组下降了10.9%;加茶多酚不加电场的样品茴香胺值为361.5,结合电场后的茴香胺值为193.4,两组之间差异显着(P<0.05);加植酸不加电场的样品茴香胺值为469.3,结合电场后的茴香胺值为453.9,两组甚至均高于对照组;加TBHQ不加电场的样品茴香胺值为105.8,结合电场后的茴香胺值为91.0,后者比前者下降了14.0%,但差异不显着(P>0.05)。因此,茶多酚与静电场的增效作用明显,TBHQ与静电场的增效作用不明显,植酸对大豆油的氧化没有抑制作用。与对照组相比,茶多酚结合150?kV/m高压静电场处理对大豆油氧化茴香胺值的有效降低率为55.0%。
2.5 脂肪酸相对含量
加入3 种抗氧化剂并未显着增强高压静电场对大豆油各类脂肪酸相对含量的影响,各加电场的实验组与未加电场的对照组之间差异不显着(P>0.05),与静电场单独处理大豆油的实验结果一致。
结 果
150?kV/m高压静电场结合茶多酚的方式增强了茶多酚的抗氧化效果,可以有效抑制大豆油的氧化,其对过氧化值、酸价、羰基价及茴香胺值的抑制率分别达到34.4%、67.6%、66.0%及55.0%。高压静电场结合茶多酚的处理方式,为抑制大豆油油脂氧化提供了全新的研究思路。