不同储油技术对油脂保质保鲜影响的研究

作     者：邓金良 

作者单位：河南工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘玉兰

授予年度：2020年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 

主      题：储油技术 地下储油 充氮储油 抗氧化剂储油 大豆油 花生油 保质期 油脂风味 

摘      要：中国是世界食用植物油生产和消费第一大国,年食用植物油消费量超过3400万吨,其中浓香花生油等香味油脂的消费量超过300万吨。在食用植物油生产、储存和流通过程中,如何实现油品的保质保鲜并延长保质期一直是行业关注的问题,也是一项较为复杂和困难的工作。因为植物油受自身性质和储存条件的影响,不可避免的会发生氧化酸败和品质劣变。本课题以我国储备量最大的大豆油和市场销量最大的香味油即浓香花生油为试验原料,对储存方法与储油综合品质的相关性进行较为深入系统的研究,皆在为绿色储油技术发展及储油品质的保质保鲜提供支持,促进植物油储存的技术升级和产品升级。设计制作8个钢制储油罐(单罐储油量200kg,配置自动测温和充氮装置),其中4个油罐储存三级大豆油,4个油罐储存一级浓香花生油,2种油品的储存条件均分别为:地上罐自然储存、地上罐添加TBHQ储存、地上罐充氮气储存、地下罐低温避光储存,储存期24个月,定期从各油罐取油样检测酸价、过氧化值及维生素E、甾醇含量,并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪(SPME-GC-MS)及气相-嗅闻仪(GC-O)对花生油中挥发性风味成分进行定量检测和风味评价,研究不同储存条件对2种油脂综合品质的影响。结果表明:地上罐年周均储油温度为19.5℃,地下罐年周均储油温度为16.8℃。经18个月储存(食用植物油类产品的标识保质期),所有油脂的酸价和过氧化值(这是国标规定的评判食用油质量是否合格的重要指标)均呈现持续升高的趋势。4种花生油和4种大豆油的酸价均未超出国标限量。以过氧化值到达国标限量(一级花生油以6 mmol/kg、三级大豆油以9.85 mmol/kg),花生油保质期排序为:地上添加TBHQ储油(24个月)地下储油(13个月)地上充氮储油(10个月)地上常规储油(5个月);大豆油保质期排序为:地上TBHQ储油(24月)地下储油(24月)地上充氮储油(18个月)地上常规储油(7个月)。地下储油与地上自然储油相比,花生油和大豆油的保质期分别延长了8个月和17个月。与充氮储油相比,花生油和大豆油的保质期分别延长3个月和6个月,并且地下储油避免了频繁的充氮作业和节约了充氮设施的投资。虽然地下储油的保质期小于添加TBHQ储油,但却是一种更安全的绿色储油技术。无论哪种储油,随储油时间延长其中维生素E、甾醇含量均呈现持续降低,相比于地上储油,地下储存的花生油中VE、甾醇损失率降低13.12、9.06个百分点,大豆油VE、甾醇损失率降低13.44、6.52个百分点。说明地下储油对保持油脂的新鲜程度(以营养成分含量和营养品质作为评价指标)有重要作用。对于浓香花生油,储存过程其香味强度和纯正性的变化也是评价其品质(感官品质)保鲜的重要指标。结果表明:初始浓香花生油中共分离鉴定出9类64种挥发性风味成分,其中吡嗪类和醛类占挥发性风味成分总量的一半以上(吡嗪类为36.42%,醛类为23.82%),吡嗪类以2,5-二甲基吡嗪、2-甲基吡嗪为主,含量分别为12.28%、6.42%,醛类以苯乙醛为主,含量高达9.23%,这两类挥发性风味成分构成了浓香花生油特有的坚果香味、烧烤味、甜香味等基础风味。花生油经上述4种不同条件,地上罐自然储存、地上罐添加TBHQ储存、地上罐充氮气储存、地下罐低温避光储存18个月后,吡嗪类物质含量从36.42%分别降低至16.33%、21.92%、27.02%、29.08%,醛类物质中苯乙醛含量从9.23%分别减少至0.83%、0.98%、1.23%、1.29%,己醛含量分别升高至初始值的6.40、2.08、4.37、2.10倍,花生油的坚果味、烘烤味、甜香味及总体风味等明显减弱,酸败味增强;添加TBHQ、充氮、地下储油均能有效延缓花生油特征风味物质的损失,起到花生油风味保鲜的效果,但添加TBHQ储存的花生油中检测出大量(占总挥发性成分的22.55%)TBHQ分解产物-叔丁基对苯醌等挥发性有害成分,从储油的食品安全性方面评价,地下储油和充氮储油是更为科学和绿色的储油技术,同时地下储油比充氮储油的风味保留效果更好。上述试验研究表明地下储油有鲜明的优越性,这主要依赖于地下储油的较为恒定的低温条件,但无论是地上储油或是地下储油,储油温度受季节和天气的影响无法保持恒温,因此也就无法准确评价温度对储油品质的影响规律。为此,利用3个恒温箱进行不同储油温度、不同抗氧剂(TBHQ、茶多酚、迷迭香、VE)对储油品质影响的试验研究。结果表明:温度对储油品质的影响显著,25℃储存花生油的保质期是45℃的4倍,是65℃的6倍;25℃储存大豆油保质期是45℃的5.1倍,是65℃的7.7倍。4种抗氧化剂在花生油和大豆油中的抗氧化功效均随储油温度的升高而降低,在相同温度下,不同抗氧化剂也表现出不同的功效,添加TBHQ的抗氧化功效