開展精準脫臭提升一級大豆油中營養伴隨物保留率的技術研究

李萬平，董 華，朱建峰，閆軍劍，周萬祥，高 健，李潔艷，郎小麗，張惠興，張 祥

（中糧東海糧油工業（張家港）有限公司，江蘇 張家港 215634）

一級大豆油作為一種重要的食用油，其富含多種營養伴隨物，如維生素E、植物甾醇、角鯊烯和亞油酸等。然而，在常規精煉加工中，這些營養伴隨物往往會有不同程度的損失。隨著社會的發展，人們對“吃得營養健康”越來越重視，因此許多學者針對精準適度加工展開了研究。

金青哲等[1]提出油脂過度加工的弊端和危害，提倡在油品開發中要十分重視微量伴隨物和脂肪酸的天然性，將食用油加工精度界定在適度范圍內。王興國等[2]研究了大豆油精準適度加工新工藝，結合雙酶脫膠、無水洗長混脫酸耦合，低活性脫色劑兩步脫色，采用低溫短時兩級捕集回流脫臭技術。相比傳統工藝，新工藝電氣損耗更低，脫色劑用量減少38%，維生素E 和植物甾醇保留率大于90%。董華等[3]研究了精煉工藝對玉米油營養指標及風險指標的影響，發現脫臭溫度降低至230 ℃時，植物甾醇損失率從31.1%降低至24.7%，維生素E 損失率從19.8%降低至11.1%，大大降低了損耗率，提高了玉米油中營養物質含量，玉米赤霉烯酮去除率達88.4%。劉玉蘭等[4]分析了脫臭工藝條件對葵花籽油綜合品質的影響，發現隨著脫臭溫度升高、脫臭時間延長，葵花籽油中維生素E、甾醇含量逐漸降低，保留率分別由94.6%降至63.2%，從94.4%降至81.6%。針對行業內油脂過度精煉導致的營養素流失等問題，人們認識到油脂的過度加工會導致油脂營養物質的流失和健康危害物的伴生。

開展大豆油精準適度加工關鍵技術的研究有助于實現脂質營養與健康、資源利用與綠色加工的最終目標，已成為油脂行業重要的發展方向[5]。本文通過開展精準脫臭研究提升一級大豆油營養伴隨物保留率的關鍵技術。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆原油、中和豆油、脫色豆油以及脫臭豆油均來自中糧東海糧油工業（張家港）有限公司。

氫氧化鉀（AR）；氧化鋁；無水乙醇（GR）；薄層色譜用標準溶液；硅烷化試劑；甲醇（GR）；無水硫酸鈉；石油醚（沸程30～60 ℃）；正己烷（GR）；四氫呋喃（GR）；1,4-二氧六環（GR）；2,6-二叔丁基對甲酚；α、β、γ、δ 生育酚（純度95%以上，標準物質）；乙醇（95%）；無水硫酸鈉；角鯊烯標準品（純度≥98%）；異丙醇（AR）；乙醚（AR）；三氯甲烷（AR）；冰乙酸（AR）；碘化鉀；酚酞；pH 試紙。

1.2 儀器與設備

氣相色譜儀（FID 檢測器）；毛細管色譜柱（60 m×0.25 mm，0.1 μm）；HP-5MS 色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），安捷倫科技有限公司；硅膠薄層色譜板（20 cm×20 cm，厚度0.25 mm）；玻璃柱（具聚四氟乙烯活塞，燒結玻璃砂芯，100 mL 儲液器，長25 cm，內徑1.5 cm）；玻璃展開槽；高效液相色譜儀，帶熒光檢測器；電子分析天平（感量0.000 1 g）；回流冷凝器；磨口圓底燒瓶；旋轉蒸發器；水浴恒溫振蕩器；烘箱[（105±3）℃]；氮吹儀；紫外分光光度計；索氏脂肪抽提儀；羅維朋比色儀；實驗室常規玻璃器具。

1.3 實驗方法

1.3.1 生產加工工藝流程

食用油精煉生產加工工藝流程為毛油→過濾→脫膠→脫酸→真空干燥→脫色→脫臭→過濾→成品油。

1.3.2 大豆油精煉工藝流程

稱量油樣，加入75%磷酸0.05%，脫膠溫度60 ℃，脫膠20 min，液堿添加量根據加酸后油的酸價計算理論加堿量，并添加10%以內的超堿量；堿反應后，離心分離；水洗后真空干燥。脫色溫度選擇115 ℃，脫色劑添加量為0.8%，脫色時間為30 min。

常規脫臭參數：脫臭溫度245 ℃，時間90 min；精準脫臭參數：脫臭溫度分別設置為245 ℃、240 ℃、230 ℃、220 ℃、210 ℃，并在脫臭時間為90 min、60 min 條件下進行脫臭小試研究，確定最佳的脫臭加工參數。

1.3.3 營養物質指標的測定

植物甾醇按照《動植物油脂 甾醇組成和甾醇總量的測定 氣相色譜法》（GB/T 25223—2010）測定；維生素E 按照《食品安全國家標準 食品中維生素A、D、E 的測定》（GB 5009.82—2016）第二法測定；角鯊烯按照《糧油檢驗 植物油中角鯊烯的測定 氣相色譜法》（LS/T 6120—2017）測定。

1.3.4 理化指標的測定

色澤參考《動植物油脂 羅維朋色澤的測定》（GB/T 22460—2008）測定；過氧化值參考《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》（GB 5009.227—2016）測定；酸價參考《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》（GB 5009.229—2016）測定。

1.3.5 風險指標的測定

3-氯丙醇酯含量參考美國油脂化學家協會制定的標準AOCS Cd 29a—13 測定；縮水甘油酯參考AOCS Cd 29a—13 測定；反式脂肪酸含量參考《食品安全國家標準 食品中反式脂肪酸的測定》（GB 5009.257—2016）檢測；苯并芘含量參考《食品安全國家標準 食品中苯并（a）芘的測定》（GB 5009.27—2016）檢測；溶劑殘留量按照《食品安全國家標準 食品中溶劑殘留量的測定》（GB 5009.262—2016）檢測；黃曲霉毒素B1含量按照《食品安全國家標準 食品中黃曲霉毒素B 族和G 族的測定》（GB 5009.22—2016）第三法檢測。

1.3.6 損失率計算

不同工段營養伴隨物的損失率按公式（1）（2）（3）計算。

式中：營養伴隨物包括維生素E、植物甾醇、角鯊烯各個指標的含量。

2 結果與分析

2.1 不同工段對營養伴隨物的影響

孫玉萍等[6]研究發現，大豆油中維生素E 的損失主要在脫臭工段，脫臭工段是提升大豆油維生素E 保留率的關鍵環節。本文選取5 批次大豆原油在相同條件下按1.3.2 常規精煉方法開展小試研究，驗證營養伴隨物各指標損失情況，詳見表1、表2。結合數據可以看出，脫臭工段是整個精煉工序中營養伴隨物損失最嚴重的環節，維生素E 含量損失率均值達到15.61%，植物甾醇含量損失率均值9.26%，角鯊烯含量損失率均值26.14%。

表1 不同工段對營養伴隨物含量的影響表

表2 不同工段營養伴隨物損失率表 單位：%

2.2 不同脫臭參數對成品油營養伴隨物的影響

本文采用同一批脫色油在不同溫度、不同時間下進行脫臭試驗，并對成品油中營養伴隨物的含量進行檢測，具體影響趨勢見圖1。

圖1 不同脫臭參數對營養伴隨物的影響圖

從圖1 中可以看出，脫臭溫度越低、脫臭時間越短，油中維生素E、植物甾醇、角鯊烯的含量就越大，說明脫臭溫度越低、時間越短，油中營養伴隨物保留率越高。但為了確保油脂產品的食品安全，還需要考慮相同脫臭條件對油脂中反式脂肪酸、三氯丙醇酯及縮水甘油等風險因子的影響。

2.3 不同脫臭參數對成品油風險因子的影響

有研究表明，3-氯丙醇脂和縮水甘油酯主要出現在脫臭過程中，其含量隨著脫臭溫度的升高和脫臭時間的延長而增加，且很難通過吸附劑吸附的方式脫除，因此在油脂精煉過程中加以控制是防止其生成的最有效方式[7]。本文用同一批脫色油在不同溫度、不同時間下進行脫臭試驗，檢測成品油中風險因子的含量，具體結果見表3。從表3 中可以看出，在脫臭時間60 min，脫臭溫度≤220 ℃時，成品油中風險因子含量較低，且符合零反式脂肪酸標注要求。

表3 不同脫臭參數對成品油風險因子的影響表

2.4 不同脫臭參數對成品油理化指標的影響

本文用同一批脫色油在不同溫度、不同時間下進行脫臭試驗，檢測成品油中的常規理化指標，具體結果見表4。從表4 中可以看出，選擇更低的脫臭溫度，更能保留原有的天然色素，酸價（≤3 mg·g-1）、過氧化值（≤0.25 g/100 g）等質量指標均符合國家標準要求。但在脫臭溫度為210 ℃時，成品油的氣味滋味有所加重，臭味物質有可能脫除不徹底。因此目前最佳的精準脫臭溫度應為220 ℃，脫臭時間為60 min。

表4 不同脫臭參數對成品油理化指標的影響表

2.5 精準脫臭與常規脫臭對成品油營養伴隨物保留率的影響

綜合以上研究，將同一批次的脫色油分別進行精準脫臭（脫臭溫度220 ℃，時間60 min）和常規脫臭（脫臭溫度245 ℃、時間90 min）。從表5 可以看出，精準脫臭生產的成品油中營養伴隨物保留率較常規脫臭工藝高，與常規脫臭工藝相比，維生素E 含量提升12.83%，植物甾醇含量提升6.86%，角鯊烯含量提升10.08%。

表5 不同加工工藝對營養伴隨物的影響表

3 結論

優化一級大豆油的脫臭加工參數可以明顯提高維生素E、植物甾醇、角鯊烯等營養伴隨物的保留率，可為工廠生產提升一級大豆油質量提供重要的理論基礎和實踐指導。但精準脫臭是油脂精準適度加工中的一環，后續還需對精煉過程中脫酸、脫色等其他環節進行精準適度加工技術研究，以期推動油脂精煉行業的發展。