食用植物油感官品质劣变研究进展

◎ 徐文泱，唐小兰，刘漾伦,2，刘 宇，周 颖，刘宇星，赵 咏

（1.湖南省产商品质量检验研究院，食品安全监测与预警湖南省重点实验室，湖南 长沙 410017；2.湖南农业大学，湖南 长沙 410125；3.中大智能科技股份有限公司，湖南 长沙 410036）

我国是世界上最大的食用植物油生产和消费大国。在食用植物油的生产、储存和流通过程中，如何实现油品的品质和新鲜度，延长产品的保质期一直是行业关注的问题。由于植物油受其自身性质和储存条件的影响，存在氧化酸败和品质恶化的风险。本文总结了食用植物油的感官品质劣变现象及原因，研究了贮藏条件参数与植物油感官品质的相关性，为储油技术的开发以及油品质量的提高提供参考。

1 食用植物油的常见感官品质劣变

1.1 风味的改变

当食用植物油的过氧化值以及酸价升高时，油脂会出现回味臭和酸败臭。大豆油是最常出现回味臭的食用植物油。油脂在储存条件不满足要求或超过保质期时，即有可能出现这种气味。回味臭为油脂初期劣变产生的气味，而酸败臭属于劣变后期较为常见的气味。可能产生回味的物质有亚油酸、磷脂、不皂化物和氧化聚合物等。不同原料的植物油产生的风味劣变有所差异。例如，大豆油会“回味”形成“鼠腥味/鱼腥味”；菜籽油、棕样品油的回味均类似油漆味。油脂酸败常以哈喇味为气味特征，氧化和水解是引起其劣变的主要因素。油脂的水解是指食用植物油在高温下与水反应分解成脂肪酸和丙三醇。高温是促使水解的重要因素。氧化也常伴随着水解反应的发生，反应产生的低分子油脂分解产物常有明显的刺激性气味，是衡量油脂劣变晚期的重要指标。

1.2 油脂颜色的劣变

毛油是未经精炼的植物油脂，颜色较深，精炼后的植物油经过脱色处理去除了油脂中的色素及微量金属后呈淡黄色，受到光照、氧化等条件影响，油脂中的蛋白质、磷脂等成分发生降解，降解产物所带的棕褐色又使得油脂的颜色返深，由精炼后的淡黄或无色重新转变为精炼前的颜色，这种现象常称为回色。除了降解会导致回色现象外，油脂中的生育酚自行氧化后的产物生育酚红，是一种醌类化合物，也可加深油脂颜色，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温影响时产生泡沫。这种泡沫可能是油脂在与水分、空气、蛋白质的作用下发生了氧化酸败，分解为极性较大的化合物，而油脂一般极性较小，因此在体系表面活性增强的情况下产生泡沫。起泡现象会影响油脂的品质，高温下的泡沫有可能增加餐厨风险，引发安全事故。此外，保存不当或精炼程度不佳的食用油均易发生起泡。有研究发现，油的脂肪酸组成、含皂量以及磷脂含量是影响起泡性的因素之一[1]。

1.4 油脂沉淀

油脂中含有的微量杂质在低温下放置一段时间后可能会缓慢析出，产生絮状沉淀物。这些杂质主要是蜡质，常见的含有蜡质的植物油有玉米油、菜籽油、米糠油等。当油脂的精炼程度不高时，油脂沉淀的情况更为明显。另外，植物油中高熔点的脂肪由于温度降低而比例升高，也可使油脂沉淀增多。

2 影响食用植物油感官品质劣变的因素

2.1 原料

油脂的氧化程度和脂肪酸的碳链长度、不饱和度以及在甘油基上的分布位置息息相关。脂肪酸的碳链越短，不饱和度越高，稳定性较差，而越易被氧化。魏超峰[2]研究了不同成熟度国产大豆对大豆油脱色工艺、脱色油脂品质以及回色的影响，发现以熟大豆为原料的植物油发生回色现象的情况相较以青大豆为原料的油脂较为明显。同时，影响油脂回色的因素是γ-生育酚。此外，不同植物中蜡质含量的高低也会影响沉淀的析出；油脂中的脂肪酸组成也影响着油脂煎炸过程中的起泡情况。油脂脂肪酸中碳链脂肪酸（C8～C12）含量与起泡程度成正比 。

2.2 氧气

油脂中的氧越多，则其劣变速度更快，劣变程度更深。在储存容器中，氧气的分压越大，氧化反应越容易进行。此外，在油的表面有流动的空气，也能加速其氧化过程。自动氧化速率与氧分压的增加成正比，但当氧分压到一定比例后，自动氧化速度不再增加。降低氧分压即可导致游离氧的减少。有研究指出[3]，氧分压降至标准大气压的10%时，氧化速率下降到67%，脂肪氧化速率的倒数与氧分压倒数之间呈线性关系。

2.3 温度

温度是影响油脂感官发生劣变的重要因素。高温能加速抗氧化速率，加速沉淀的析出，促使起泡的发生。柴向华[4]考察了不同储存温度对葵花籽油氧化酸败的影响，发现高室温储存（平均室温为23 ℃）的葵花籽油的过氧化值明显高于低室温储存（平均室温为8 ℃）的葵花籽油。易志[5]以亚麻籽油的过氧化值、酸价为指标，考察了温度对贮藏过程中亚麻籽油品质的影响。结果表明，亚麻籽油的氧化稳定性与温度的高低明显相关。当贮藏温度为60 ℃时，亚麻籽油的酸价和过氧化值增长速率显著高于50 ℃、40 ℃和30 ℃。除了对自动氧化速率有影响外，温度也会影响氧化反应的选择途径。当温度较低时，不饱和程度较为稳定，但当温度升高后，双键倾向于形成饱和健，促进油脂的水解。

2.4 水分

油脂中的水分会影响油的食用期限，这是由于水分利于微生物的生存，可促进油脂过氧化物的形成，提高酶的活性，进而引发油的水解酸败。但研究表明，一定含量的水分可以使油表面形成单分子的吸附水膜，水分子与碳氢化合物分子链结合较为紧密，进而对氧化有一定的阻断作用。而当水分达到一定浓度后，油中化合物的迁移率增加，从而提高了油脂的氧化速度。因此，较低含量的水分有利于遏制亲水化合物的劣变。当油中亲水性杂质较少时，微小含量的水分对油品质劣变不构成影响[2]。此外，在高温条件下，油脂中的化合物分解为醛类、酮类、游离脂肪酸等分子量较小、极性较高的化合物。这些化合物与水分子结合后增加了整个体系表面的黏度。黏度过高，可能会出现起泡情况。

2.5 光和射线

光氧化作用会加速油脂中的氢过氧化物分解为游离基，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装对天津麻花货架期的影响。结果发现透光性和货架期长短成反比，这可能是由于光积累量的升高使得游离脂肪酸不断产生，进而使酸价值变大，影响了油脂品质。不同的光能量会导致酸价结果存在差异，其中使用聚丙烯／聚乙烯包装麻花的货架期最短[6]。因此，为减缓油脂氧化，应避免阳光照射。此外，微波辐射及高能射线均能促进氧化酸败的发生。高能射线（β射线、γ射线）辐照食品能显著提高氧化酸败的敏感性，这可能是由于辐照对游离基有诱导效应。

2.6 金属离子

金属离子一般可起到催化剂的作用，加速油脂氧化反应。例如，微量Fe、Cu能与油脂中的抗氧化剂反应生成醌型化合物。

3 油脂产品的安全保存措施

3.1 钝化法

钝化法是选择合适的包装材料有效隔绝空气、水、杂质或其他引起酸败物质的进入。石晓丽[7]研究绿色玻璃瓶、普通无色玻璃容器与普通塑料容器对油脂贮藏性能的影响时发现，采用不透明玻璃瓶的储存效果最好。另外，采用添加金属钝化剂的形式并低温储存，也可起到避免油脂变质的作用。有研究设计制造了8个钢制储油罐（单个储油罐容量为200 kg，配有自动测温和充氮设备），研究了不同植物油储藏条件（自然储存地上罐、加TBHQ地上罐、充氮地上罐和低温地下罐）对两种油综合品质的影响。结果表明，地上油罐年平均储油周温度比地下油罐年平均储油周温度高3 ℃，且保质期过后，所有食用油的酸价和过氧化值都有明显提高。通过对货架期的考察发现花生油和大豆油地下贮藏的货架期分别比地面静态大气贮藏延长了8个月和17个月。地下储油避免了频繁的充氮操作，省去了充氮设施的投资。尽管地下储油比加TBHQ储油的储存期短，但安全性较好。无论是哪种储油技术，随着储油时间的延长，维生素E和甾醇含量持续下降，即除了氧化酸败外，营养物质也会有流失[8]。

3.2 阻化法

阻化法是将抗氧化剂添加到油脂中以阻止氧化的方法。添加抗氧化剂可有效防止或减缓油脂氧化速率，避免油脂感官过快劣变。根据GB 2760—2014，食用植物油中允许使用的抗氧化剂为迷迭香提取物、茶多酚、茶多酚棕榈酸酯、甘草抗氧化物、抗坏血酸棕榈酸酯、没食子酸丙酯、羟基硬脂精、维生素E、蔗糖脂肪酸酯、植酸、竹叶抗氧化物、抗坏血酸、2,6-二叔丁基对甲酚、丁基羟基茴香醚和特丁基对苯二酚，最为常用的是2,6-二叔丁基对甲酚、丁基羟基茴香醚和特丁基对苯二酚。有研究以酸价、过氧化值、羰基价以及 P-茴香胺值这4个指标考察了抗氧化剂对高温油炸马铃薯条稳定性的影响。结果发现，抗氧化效果最好的为特丁基对苯二酚，其次为2,6-二叔丁基对甲酚，丁基羟基茴香醚次之。同时，特丁基对苯二酚的毒性也相对较低[9]。

3.3 充氮法

充氮保鲜技术是利用氮气惰性较强，不易挥发和能隔离空气的性质来保护油脂，使其不受到氧化以达到保鲜的效果。充氮保鲜是物理保鲜方法。其优势在于不添加化学合成添加剂。但充氮保鲜的效果受许多条件的制约。例如，目前食用油采用PVC塑料瓶，其透气性可能会影响保鲜效果。此外，食用油开盖后，氮气会挥发，也使得保鲜效果下降。