黃油在不同烘焙條件下穩定性的研究

張秀秀，夏琪娜，劉璐，李曉東，沈琪，趙銘琪

（東北農業大學a.食品學院b.乳品科學教育部重點實驗室，哈爾濱 150030）

0 引 言

油脂，它可以改善焙烤食品的體積，賦予其良好的口感、風味和外觀。其營養價值高及穩定性好的高品質烘焙油脂已經成為人們關注的熱點[1]。目前生活中常見的烘焙油脂主要有起酥油、人造奶油等油脂。最初起酥油主要為豬油，是一種純油脂的可塑性固體脂肪，能夠軟化烘焙食品[2]。代小容等[3]研究證明豬油和牛油等動物油脂中含有大量的飽和脂肪酸及高級多烯酸，是人體必需脂肪酸和脂溶性維生素的主要來源，但過多的飽和脂肪酸，對人的血管具有一定的損害作用，同時豬油容易受到氧化的作用產生酸敗，影響產品的食用性。同時以牛油為原料制成的起酥油和人造奶油會由于產品配方不當、生產技術不適及外界溫度波動等原因，造成起砂現象[4]。為改善人造奶油的可塑性等加工特性，以及提高其抗氧化能力和貨架期，引入高度飽和的氫化植物油，宋志華等[5]研究發現，大豆油氫化前，反式脂肪酸含量為4%～9%，氫化后的反式脂肪酸含量為38.73%。以人造奶油中氫化油的添加量占總油相的30%～40%計算，僅固體氫化油一種基料油的使用就會使人造奶油反式脂肪酸的含量增加11.62%～15.50%。起酥油中含反式脂肪酸7.3%～31.7%，人造黃油中為14.2%～34.3%[6]，過量攝入反式脂肪酸不利于健康，易誘發冠心病[7]，造成血脂發生異常[8]。池娟娟等[9]研究表明棕櫚油及人造奶油和起酥油在儲藏期間會出現產品硬度增加即后硬問題，這會導致人造奶油/起酥油的應用性能劣變，如涂抹性變差、不易打發。同時植物油所含的營養成分相對較低，缺少脂溶性維生素和其他生物活性物質。

高海軍等[10]表明要想成功取代反式脂肪需要兩個條件，首先是在室溫下，脂肪必須是天然的半固體狀態，即必須含有飽和脂肪，其次必須具有很長的保質期，即不飽和脂肪含量要低。天然奶油除成本偏高外，其成分含量均滿足以上兩點要求，且營養豐富，反式脂肪酸含量較低，約占總脂肪酸含量的3%～5%。黃油是從牛奶中提煉出來的一種天然乳脂，也稱為乳脂。國家標準GB/T 5415-2008稱之為奶油，黃油營養豐富，富含維生素A、磷脂、β-胡蘿卜素[11]。黃油中所含的反式脂肪酸較少，短鏈脂肪酸較多，易被人體消化吸收，有增加免疫力、防治癌癥和心血管，預防腸胃道疾病等營養作用。加熱熔化后有獨特的乳香味，良好的感官屬性以及豐富的營養價值，被越來越多地應用于焙烤行業和餐飲業[12]，在國外，它可以直接作為早餐的一種配料，或作為準備許多菜肴的烹調油，是人們最喜歡的早餐佐料[13-14]。最新研究表明，乳脂中的膽固醇對人體無害，所以應考慮天然乳脂在焙烤類食品中的使用，替代傳統焙烤油脂。

油脂在高溫有氧的條件下會發生一系列化學反應，反應所生成的揮發性產物和非揮發性產物對油脂的風味和品質有著重要影響。油脂的品質，如酸值、過氧化值、脂肪酸組成以及抗氧化性都與其烘烤程度有著密切聯系。本實驗以豬油為對照，研究不同的烘焙溫度和循環加熱次數條件對黃油的理化特性及營養成分變化，為天然乳脂部分以及全部替代烘焙食品中的人造奶油、起酥油以及棕櫚油提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃油：總統（President）發酵型動物淡味黃油，購買于超市；豬油：展藝豬油起酥油，市售。

95%乙醇、乙醚、石油醚（30-60℃沸程）、氫氧化鈉、無水碳酸鈉、酚酞、氫氧化鉀、無水硫酸鈉、甲醇、異辛烷、正己烷、苯均為分析純級，購于上海凌峰化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

BSA124S電子分析天平，北京賽多利斯科學儀器有限公司；Agilent GC 6890-MS 5973N型氣相色譜-質譜聯用儀，美國Agilent有限公司；MQC核磁共振儀，英國Oxford Instruments。

1.3 試驗方法

1.3.1 基本成分測定

脂肪含量，酸水解法；蛋白含量，參照GB 5009.5-2010；水分含量，參照GB 5009.3-2010；灰分，參照GB 5009.4-2010。

1.3.2 黃油固體脂肪含量(SFC)測定

黃油、豬油樣品溶解后搖勻，倒入體積為10 mL小燒杯中，放于溫度為80℃的水浴鍋中水浴30 min。參照AOCScd16-81標準(直接NMR方法)，將6 mL樣品倒入內徑0.8 cm的固脂管中，采用連續分析法在測定溫度下水浴恒溫一定時間后，將樣品放于小核磁共振儀中，測定溫度依次10℃、20℃、25℃、30℃、40.0℃測定溫度保溫時間均為30 min。

1.3.3 黃油理化性質測定

酸值：GB/T 5530-2005；過氧化值：GB/T 5538-2005。

1.3.4 黃油營養成分測定

脂肪酸：稱取4～7 g油脂于10 mL離心管里，向其中加入1 mL正己烷和苯的混合液（1∶1），震蕩搖勻溶解，然后稀釋。準確稱取50μL稀釋液于10 mL離心管內，加入2 mL正己烷和苯的混合液（1∶1），震蕩搖勻溶解，最后加入2 mL 0.5 mol/L氫氧化鉀-醇溶液，振蕩搖勻。靜置30 min之后，在蒸餾水使全部有機相甲醇溶液升至瓶頸上部時，樣品即可用于氣相色譜—質譜聯用儀分析。

色譜條件：色譜柱為HP-88（100 m×0.25 mm,0.20μm film thickness，J&W Sci.USA）；進樣口溫度250℃，載氣He，流速1 mL/min。采用程序升溫方式，由室溫升至160℃保持2 min，然后以2.5℃/min升至250℃,保持2 min，不分流進樣。

質譜條件：MS離子源在230℃全掃描，電子影響模式70 eV，速度掃描50～550 m/z。

1.3.5 黃油烘焙穩定性試驗

模擬日常面包和酥性餅干的烘焙體系，將黃油在室溫下自然解凍，以豬油作為對照，每份稱取20 g左右于鋁盒中，放在烘箱中進行烘焙，烘焙溫度分別為150℃、180℃、210℃、240℃，烘焙時間為40 min；重復加熱：黃油和豬油烘焙加熱冷卻后7 h，同一溫度繼續加熱40 min，重復加熱次數分別為1次、2次、3次，冷卻至室溫后測定黃油和豬油的理化指標，并檢測不同烘焙溫度下黃油和豬油營養成分的變化。

1.4 數據處理

每個實驗重復3次，結果表示為x±s，利用Statistix 8.1軟件進行數據統計分析，P＜0.05表示差異顯著。SigmaPlot12.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 基本成分測定

表1 黃油基本成分

黃油的基本成分如表1，主要由脂肪、蛋白質和水組成，其中脂肪含量占80%以上，還含有超過10%的水分和少量蛋白質。

Drake等人[15]研究證明，低于50%的乳脂含量會導致切達奶酪風味物質損失，造成異味。所以黃油中的高乳脂的含量會對黃油質構、特性和風味有重要影響。同時，黃油蛋白質含量雖少，但卻是重要的滋味成分，對黃油的濃厚感有重要作用[16]。

2.2 黃油的固體脂肪含量

固體脂肪含量（SFC）是黃油常規測量指標，表示是脂肪在不同溫度下的熔融特性和硬度性能，黃油的熔融和硬度性能對其口感、香氣以及涂抹性能有很大影響[17]。由表2可知，當溫度為10～40℃時，黃油和豬油的固體脂肪含量呈顯著減少（P＜0.05），其中黃油固體脂肪含量在溫度為0～10℃時，下降最為降低顯著，下降率達38.76%，當溫度超過10℃時，固體脂肪含量逐漸趨于平穩，但其固體脂肪含量仍顯著高于豬油，由此可知，黃油比豬油具有更好的可塑性。

表2 黃油的固體脂肪含量

2.3 不同烘焙條件對黃油的酸價的影響

酸值可以表示油脂中游離脂肪酸（FFA）的含量，是評定油脂品質好壞的一個重要指標。在烘焙過程中，高溫會使油脂中的酯鍵斷裂，產生游離脂肪酸；同時斷鍵產生的游離脂肪酸將會分解或者聚合，使酸價降低[18]；高溫也會產生不穩定的氫過氧化物，分解產生一些小分子物質醛、酮、酸等，也會導致酸價的升高[19]。

圖1 不同溫度和循環次數對黃油酸價的影響

由圖1所示，黃油和豬油的酸價隨著溫度和循環加熱次數的增加均呈現上升的趨勢，在240℃時酸價均達到最大，分別為1.62 mg/g、1.05 mg/g，當溫度達到210℃以上時，隨著加熱次數的增多，豬油的酸價增加顯著（P＜0.05），而黃油的酸價逐漸趨于穩定（1.62 mg/g），這表明黃油相比于豬油，隨著溫度和加熱次數的增加，游離脂肪酸含量不會大幅增加，表現出良好穩定特性。

2.4 不同烘焙條件對黃油的過氧化值的影響

圖2 不同溫度和循環次數對黃油過氧化值的影響

過氧化值主要用來表征油脂在常溫和高溫烘焙過程中氫過氧化物的含量，這一階段為油脂劣變的初始階段，該物質極不穩定，可以在酸作用下，發生分子重排；也會斷裂過氧鍵“-O-O-”，從而釋放更多的能量，產生類似于酮、醛、醇等物質[20]。

由圖2所示，黃油的過氧化值在溫度為150℃時達到最大，為0.92 meq/kg，豬油的過氧化值隨著溫度的增加而逐漸升高，并在240℃達到最大，為44.11 meq/kg，說明在此期間有大量氫過氧化物生成，且氫過氧化物的生成量大于分解和聚合量。當溫度范圍為180～240℃，黃油的過氧化值呈下降趨勢，說明生成的氫過氧化物大多分解，且分解和聚合量大于生成量；與豬油相比，溫度和加熱次數對黃油的過氧化值影響均不顯著（P＜0.05），這表明黃油在不同加工條件下的其氧化情況較為穩定。

2.5 不同烘焙條件對黃油脂肪酸含量的影響

油脂的營養特性與油脂的脂肪酸含量有關。由表3可知，黃油和豬油的飽和脂肪酸含量均隨著烘焙溫度的升高呈上升趨勢，黃油差異不顯著（P＞0.05），豬油差異顯著（P＜0.05），其中黃油中檢測到棕擱酸（C16:0），豬油未檢測到。烘焙溫度對黃油和豬油的不飽和脂肪酸含量產生均顯著影響（P＜0.05），但對黃油的多不飽和脂肪酸含量（油酸C18:1；亞油酸C18:2）影響不顯著（P＞0.05）。由此可見，相比于豬油，黃油在烘焙溫度增加過程中其脂肪酸含量相對穩定。

多不飽和脂肪酸在兒童的視力發育、生長發育以及調節血脂、抗血栓和抗炎等人體健康起到重要作用，但在高溫時其會分解為單不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸。因此，在黃油的烘焙過程中也應盡量控制烘焙溫度和時間，避免油的重復利用并適當減少烘焙溫度[21]。

表3 不同烘焙溫度下黃油脂肪酸組成

3 結 論

本研究發現，黃油的固體脂肪含量比豬油高，有更好可塑性，同時與豬油相比，烘焙溫度和循環加熱次數的增加對黃油的酸價、過氧化值及多不飽和脂肪酸含量影響不顯著（P＞0.05），這說明黃油在不同烘焙條件下具有良好的穩定性，但高溫處理及多次加熱會使黃油的單不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸含量增多，因此，也應盡量避免黃油的重復利用并適當減少烘焙溫度。