抗氧化是保持生物体内稳态的积极生理过程,机体在代谢过程中会产生自由基,当自由基过量时将发生氧化应激反应,产生以H2O2、超氧阴离子自由基、羟自由基和一氧化氮形式存在的活性氧(ROS)物质。生物体内多余的ROS会氧化和攻击DNA、脂质、蛋白质等大分子物质,导致衰老和一些疾病(癌症、动脉粥样硬化、中风、阿尔茨海默病、帕金森病和糖尿病等)的发生。
四川大学轻工科学与工程学院的高浩祥、陈南和曾维才*等人通过向油脂中加入茶多酚,模拟真实的油炸加工条件,研究茶多酚在高温条件下对油脂品质的影响。通过对油脂的酸值、过氧化值、茴香胺值、颜色和黏度等理化指标的测定以及对油脂脂肪酸组成和挥发性成分分析评价茶多酚的作用效果,并进一步分析油脂中总酚含量的变化及油脂的热力学性质,探讨茶多酚影响油脂品质的可能机制。1茶多酚对煎炸油理化性质的影响
油炸过程中油脂理化指标的变化结果如图1~4所示,添加茶多酚的煎炸油酸值从(0.39±0.01)mg/g增加到(1.11±0.01)mg/g(图1),过氧化值从(1.54±0.05)mmol/kg变化到(1.02±0.06)mmol/kg(图2),茴香胺值从(6.82±0.07)增加到(.66±0.53)(图3),而未添加茶多酚的空白对照组油脂的酸值从(0.39±0.01)mg/g增加到(1.75±0.01)mg/g,过氧化值从(1.54±0.05)mmol/kg变化到(1.18±0.06)mmol/kg,茴香胺值从6.82±0.07增加到.32±0.26。对于油脂和相关产品,酸值表示油脂中游离脂肪酸的含量。一般而言,在高温条件下,游离脂肪酸主要是由氢过氧化物的分解以及甘油三酯的水解产生,因此,油脂酸值的增加与油脂在加工过程中的氧化和水解反应密切相关。图1表明,茶多酚显著抑制了油脂在油炸过程中酸值的增加(P<0.05),这可能与茶多酚抑制了油脂在油炸过程中的氧化和水解反应有关。由图2可知,茶多酚组油脂的过氧化值低于同一油炸时间的空白对照组油脂,表明茶多酚能够显著抑制油脂在油炸过程中过氧化物的产生(P<0.05),这可能与茶多酚的抗氧化活性有关。此外,油脂的茴香胺值表征的是油脂中二级氧化产物的含量,油脂茴香胺值越高,表明油脂中二级氧化产物含量越高,也就表明油脂的氧化程度越高。从图3可知,各组煎炸油的茴香胺值在油炸过程中均显著升高,茶多酚组油脂的茴香胺值在相同油炸时间下均低于空白对照组,表明茶多酚显著抑制了油脂在油炸过程中二级产物的生成(P<0.05),延缓了油脂的氧化程度。如图4所示,油脂在油炸过程中随油炸时间的延长黏度值增加,茶多酚组油脂的黏度值在相同油炸时间下均低于空白对照组油脂,表明茶多酚能够显著抑制油炸过程中油脂黏度的增加(P<0.05)。茶多酚能够抑制油脂黏度的增大可能与茶多酚抑制了油脂在油炸过程中的聚合反应有关。结果显示,在油炸过程中,随油炸时间的延长,各组煎炸油的L*和b*值显著降低,ΔE值显著增加。与空白对照组相比,茶多酚组油脂具有更高的L*和b*值以及更低的ΔE值。有研究表明,油脂在降解过程中会产生的稳定羰基类化合物,羰基类化合物能够增加油脂对可见光的吸收,从而导致油脂颜色变深。由实验结果可知,在相同的油炸时间下,茶多酚组油脂比空白对照组油脂具有更浅的颜色,表明茶多酚延缓了油脂颜色的劣变,这可能与茶多酚抑制了油脂中羰基化合物的形成有关。2茶多酚对煎炸油脂肪酸组成的影响
实验采用GC-MS法测定不同油炸时间下油脂肪酸的组成,结果显示,在℃油炸24h后,相比于初始油的不饱和脂肪酸质量分数(84.57%),空白对照组和茶多酚组油脂的不饱和脂肪酸质量分数均有一定程度的降低,茶多酚组油脂的不饱和脂肪酸质量分数为72.79%,显著高于空白对照组油脂的69.46%(P<0.05)。同时,与空白对照组油脂的反式脂肪酸质量分数(3.85%)相比,茶多酚组油脂中反式脂肪酸的质量分数更低(3.36%)。茶多酚抑制了油脂在油炸过程中不饱和脂肪酸的分解以及反式脂肪酸产生,从而有效地保护了油脂的品质。3茶多酚对煎炸油挥发性物质的影响
采用HSSPME-GC-MS法分析了油脂在油炸过程中产生的挥发性化合物,结果显示,在℃油炸24h后,茶多酚组油脂和空白对照组油脂中鉴定出22种醛类挥发性物质,这些醛类物质是油脂出现异味的主要原因。与未经油炸的新鲜油相比,茶多酚组油脂和空白对照组油脂中的醛类挥发性物质的相对含量均有明显增加,茶多酚组油脂中醛类挥发性物质的相对含量为72.31%,低于空白对照组油脂的82.49%。结果表明,茶多酚在油炸过程中对抑制了油脂中醛类挥发性物质的产生和积累,这可能与茶多酚显著抑制了油脂的热氧化有关。4煎炸油在油炸过程中总酚含量的变化
从以上实验结果可以看出,茶多酚在油炸过程中对油脂的品质具有积极的影响。进一步测定了油脂在油炸过程中酚类物质含量的变化,分析探究茶多酚在油炸体系中的作用方式。油脂在油炸过程中总酚含量的变化如图5所示,油炸0h,茶多酚组油脂和空白对照组油脂的总酚含量分别为(.91±56.88)mg/kg和(.51±25.52)mg/kg。随着油炸时间的延长,各组油脂中的总酚含量均显著降低(P<0.05),而茶多酚组油脂在前8h油炸时间内总酚含量均高于空白对照组油脂。结果表明,茶多酚的添加增加了油脂中酚类物质的含量,延长了酚类物质在油脂中的作用时间。茶多酚是一类多酚羟基物质,能够作为氢质子的供体,具有显著的抗氧化活性,能够在自由基链式反应过程中猝灭自由基,从而有效阻断自由基反应。在油炸过程中,茶多酚通过自身消耗与自由基发生反应,抑制油脂的氧化,从而导致总酚含量的下降。茶多酚组油脂的总酚含量减少更快表明茶多酚的活性更强,更易于通过自身消耗抑制油脂的氧化。在油炸8h后,由于油脂中酚类物质含量有限,两组油脂中酚类物质被完全消耗。茶多酚通过自身消耗抑制油炸过程中的脂质氧化过程,这可能是茶多酚在煎炸过程中能够延缓油脂品质下降的重要原因。5茶多酚对煎炸油热力学特性的影响
实验通过同步热分析仪对油脂样品的热力学进行测定,分析茶多酚对油脂热氧化稳定性的影响,结果如图6所示。由TG曲线结果可知,茶多酚组油脂的初始分解温度为℃,高于空白对照组油脂(℃),表明茶多酚提高了油脂的初始分解温度,增加了油脂的稳定性。同时,由DSC曲线结果可知,茶多酚组油脂的初始氧化温度为℃,高于空白对照组油脂(℃),表明茶多酚提高了油脂的初始氧化温度,增加了油脂的氧化稳定性。据报道,油脂的氧化过程伴随着物质的分解和热量的释放,可采用热力学检测来评价油脂的氧化稳定性,一般起始变化温度越高,稳定性越好。在油炸过程中,油脂的氧化是导致油脂品质下降的主要因素。茶多酚作为一种抗氧化剂,通过阻断自由基链反应抑制油脂的氧化,从而提高了油脂的氧化稳定性,近而使得油脂具有更好的理化性质、风味以及营养价值,这可能是茶多酚对油脂品质具有积极影响的重要原因。结论
在油炸过程中,茶多酚对油脂的化学性质、颜色和黏度的劣变具有明显的抑制作用。同时,茶多酚在高温油炸过程中能够抑制油脂脂肪酸的降解,减少油脂中有害挥发性化合物的产生。此外,茶多酚通过提高油脂中酚类物质含量以及提高油脂的热氧化稳定性,增强了油脂的油炸性能,延缓了油脂在油炸过程中品质的下降。结果表明,茶多酚在食品和化工行业具有保护和提高煎炸油品质的潜在应用价值。本文《油炸过程中茶多酚对油脂品质的影响》来源于《食品科学》年42卷4期1-7页,作者:高浩祥,陈南,徐乾达,何强,曾维才。DOI:10./spkx---。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
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