邵言蹊
上??底R(shí)食品科技有限公司(上海 201103)
調(diào)味面制品是以小麥粉為主要原料,添加食品輔料和食品添加劑,經(jīng)配料、擠壓熟化、分切成型、調(diào)味、包裝等工藝加工而成的即食型方便食品,即常見(jiàn)到的“辣條”“麻辣面筋”等[1]。調(diào)味面制品源于湖南,主要在湖南平江周邊,辣條廠商較多,但都為小微型企業(yè),以“麻辣王子”為代表品牌。而后在河南興起,主要集中在河南漯河、鄭州等地,以“衛(wèi)龍”“佳龍”為主要代表品牌。調(diào)味面制品鮮、咸、香、辣,口感十分美味豐富,加上其價(jià)格低廉,逐漸成為一種“網(wǎng)紅”休閑食品,深受廣大少年兒童乃至年輕人的喜愛(ài)[2]。按零售額計(jì)算,2016年中國(guó)調(diào)味面制品市場(chǎng)規(guī)模為291億元,2021年中國(guó)調(diào)味面制品市場(chǎng)規(guī)模為455億元,較2016年增長(zhǎng)56%,預(yù)計(jì)2026年中國(guó)調(diào)味面制品食品市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到697億元。調(diào)味面制品行業(yè)快速發(fā)展,其質(zhì)量及安全性就顯得尤其重要。市面上常見(jiàn)到的調(diào)味面制品,保質(zhì)期一般為120 d,但是在其距離生產(chǎn)日期60 d時(shí),已出現(xiàn)發(fā)干、發(fā)硬現(xiàn)象,非常影響其美感及口感。之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象,是由于生產(chǎn)辣條所用到調(diào)味油中大豆油或其他成分中出現(xiàn)氧化現(xiàn)象,所以需要在辣條中添加抗氧化劑以延緩油脂氧化,保證調(diào)味面制品的風(fēng)味。
GB 2760—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定食品中可以使用的抗氧化劑有29種,可以應(yīng)用于植物油的共17種,包括茶多酚、茶多酚棕櫚酸酯、丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、甘草氧化物、抗壞血酸(維生素C)、抗壞血酸棕櫚酸酯、沒(méi)食子酸丙酯(PG)、迷迭香提取物、迷迭香提取物(超臨界二氧化碳萃取法)、羥基硬脂精(又名氧化硬脂精)、特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、維生素E(dl-α-生育酚、d-α-生育酚、混合生育酚濃縮物)、植酸(又名肌醇六磷酸)、植酸鈉、竹葉抗氧化物、茶黃素、抗壞血酸棕櫚酸酯(酶法)。
脂溶性迷迭香提取物,其主要成分為鼠尾草酸和鼠尾草酚,主要通過(guò)中斷自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),起到抗氧化的效果[3],其抗氧化性較好[4]、天然來(lái)源、安全性高、穩(wěn)定性好且無(wú)不良反應(yīng)[5]??紤]到不同抗氧化劑的抗氧化效果、成本及其安全性,試驗(yàn)選擇迷迭香提取物為研究對(duì)象,旨在研究迷迭香提取物對(duì)于調(diào)味面制品中油脂氧化的保護(hù)效果,篩選出抗氧化效果較好的抗氧化劑。
無(wú)抗大豆油(益海嘉里金龍魚(yú)糧油食品股份有限公司);TBHQ(翁源廣業(yè)清怡食品科技有限公司);復(fù)配抗氧化劑(河南堅(jiān)久實(shí)業(yè)有限公司);5%迷迭香提取物1、10%迷迭香提取物1(湖南先偉實(shí)業(yè)有限公司);5%迷迭香提取物2、10%迷迭香提取物2(晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司);調(diào)味面制品胚體(某休閑食品公司);氫氧化鈉、鹽酸、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸鈉、異丙醇、乙醚(分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
892 Rancimat型油脂氧化穩(wěn)定儀(瑞士萬(wàn)通中國(guó)有限公司);DHG型電熱恒溫干燥箱(鄭州預(yù)華儀器制造有限公司);XH-C型漩渦混勻器(常州潤(rùn)華電器有限公司);FA1104型分析天平(上海天平儀器廠)。
1.3.1 氧化穩(wěn)定性測(cè)定
以無(wú)抗大豆油作為對(duì)照,其余樣品分別添加不同的抗氧化劑,抗氧化劑添加量為油脂的0.1%,混合均勻。稱(chēng)取3.0 g混勻后的樣品,分別加入儀器試管中,試驗(yàn)條件為溫度120 ℃、氣體流量20 L/h,設(shè)置儀器終點(diǎn)為出現(xiàn)誘導(dǎo)時(shí)間。
1.3.2 調(diào)味面制品制備
分別稱(chēng)取5 kg調(diào)味面制品胚體,加入332 g復(fù)配混合調(diào)味粉,攪拌均勻后加入含有不同抗氧化劑的調(diào)味油,攪拌均勻至容器壁無(wú)油體,而后進(jìn)行包裝,共計(jì)可得到成品70包(每包約106 g),以備加速試驗(yàn)所用。
1.3.3 調(diào)味面制品中大豆油的提取
分別取2包不同編號(hào)的樣品,各剪成1 cm左右,放入干燥的棕色試劑瓶?jī)?nèi),倒入一定體積的石油醚,使石油醚體積蓋過(guò)大面筋成品,浸泡12 h以上,采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,設(shè)置溫度45 ℃、轉(zhuǎn)速100 r/min,各旋蒸約10 min左右,得到大面筋產(chǎn)品中的油脂,并進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。
1.3.4 過(guò)氧化值測(cè)定
參考GB 5009.227—2016《食品中過(guò)氧化值測(cè)定》,其中樣品稱(chēng)量質(zhì)量為2.0 g。
1.3.5 酸價(jià)測(cè)定
參考GB 5009.229—2016《食品中酸價(jià)的測(cè)定》,其中樣品稱(chēng)量質(zhì)量為5.0 g。
1.3.6 Arrhenius方程分析測(cè)定結(jié)果
大豆油的氧化用過(guò)氧化值來(lái)評(píng)價(jià),油脂氧化的反應(yīng)在動(dòng)力學(xué)上屬于一級(jí)反應(yīng),其反應(yīng)方程如式(1)所示。
式中:X為試樣過(guò)氧化值,mmol/kg;X0為油樣初始過(guò)氧化值,mmol/kg;kθ為大豆油在攝氏溫度下的氧化速率,mmol/(kg·d);t為試樣儲(chǔ)存時(shí)間,d。
將試驗(yàn)獲得的過(guò)氧化值取對(duì)數(shù),進(jìn)行過(guò)氧化值對(duì)數(shù)lnX與時(shí)間t的數(shù)值進(jìn)行擬合[6],獲得油脂氧化線(xiàn)性回歸方程及油脂氧化速率kθ。
過(guò)氧化值指標(biāo)是表示油脂等被氧化程度的一種指標(biāo),過(guò)氧化值越低,表明油脂質(zhì)量越好。酸價(jià)是表示油脂等酸敗程度的一種指標(biāo),酸價(jià)越低,表明油脂質(zhì)量較好。一般情況下,過(guò)氧化值應(yīng)低于0.15 g/100 g(11.82 meq/kg),酸價(jià)應(yīng)低于0.1 mg/g。由表1可以看出,無(wú)抗大豆油品質(zhì)較好,新鮮度和精煉程度較好,可以用于后續(xù)指標(biāo)檢測(cè)。
將油脂樣品保持恒定溫度(一般在100~130 ℃),并以恒定的速率向油脂中通入干燥空氣,致使油脂中易氧化的物質(zhì)被氧化成小分子易揮發(fā)的酸[7],這些酸被空氣帶入盛水的測(cè)量池中,通過(guò)測(cè)定測(cè)量池中溶液的電導(dǎo)率,得出電導(dǎo)率與反應(yīng)時(shí)間的氧化曲線(xiàn),而后系統(tǒng)操作對(duì)曲線(xiàn)求二階導(dǎo)數(shù),可以得出不同抗氧化劑的氧化誘導(dǎo)時(shí)間,氧化誘導(dǎo)時(shí)間越大表明抗氧化劑的效果越好。以無(wú)抗大豆油作為對(duì)照分別以0.1%的添加比例加入不同抗氧化劑,用于其余抗氧化劑氧化誘導(dǎo)時(shí)間的測(cè)定。從表2可以看出,在120 ℃條件下,無(wú)抗大豆油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間為2.75 h,不同抗氧化劑的氧化誘導(dǎo)時(shí)間最低為3.20 h,最高為5.99 h,不同抗氧化劑氧化誘導(dǎo)時(shí)間由低到高依次是5%鼠尾草酸1<復(fù)配抗氧化劑1<5%鼠尾草酸2<10%鼠尾草酸1<TBHQ<10%鼠尾草酸2??寡趸Ч^好的3種抗氧化劑分別為復(fù)配抗氧化劑10%鼠尾草酸1、10%鼠尾草酸2、TBHQ,復(fù)配抗氧化劑1的主要成分為維生素E、鼠尾草酸及茶多酚。由此可見(jiàn),鼠尾草酸含量的高低會(huì)影響氧化誘導(dǎo)時(shí)間的長(zhǎng)短,或許是復(fù)配抗氧化劑中鼠尾草酸含量添加的不同導(dǎo)致3種復(fù)配抗氧化劑氧化誘導(dǎo)時(shí)間的不同。且不同廠家生產(chǎn)的同樣濃度的鼠尾草酸氧化誘導(dǎo)時(shí)間均有差異,這可能是其提取純化工藝不同所導(dǎo)致。
表2 不同抗氧化劑氧化誘導(dǎo)時(shí)間對(duì)比表 單位:h
TBHQ是一種合成抗氧化劑,其添加過(guò)高對(duì)人體及動(dòng)物均有一定傷害[8],且其在食品中應(yīng)用較為嚴(yán)格,均具有一定限量要求,所以試驗(yàn)僅將篩選出的抗氧化性較好的2種迷迭香提取物應(yīng)用于調(diào)味面制品,并未對(duì)TBHQ進(jìn)行后續(xù)研究。將制備的調(diào)味面制品分別儲(chǔ)存至60 ℃[5],25 ℃條件下進(jìn)行貨架期試驗(yàn),定期檢測(cè)其在不同儲(chǔ)存條件(60 ℃,每隔3 d檢測(cè)1次;25℃,每隔14 d檢測(cè)1次)下的過(guò)氧化值指標(biāo),驗(yàn)證其抗氧化功能。
從圖1可以看出,3種樣品的過(guò)氧化值均隨著破壞時(shí)間及儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增高。在60 ℃儲(chǔ)存3 d時(shí),3種抗氧化劑抗氧化功能差異并不明顯,但在第3天后,隨著破壞時(shí)間的延長(zhǎng),3種抗氧化劑的抗氧化功能逐漸拉開(kāi),2種迷迭香提取物抗氧化效果顯著優(yōu)于對(duì)照組,儲(chǔ)存15 d后,2種迷迭香提取物抗氧化性逐漸拉開(kāi)差距,10%鼠尾草酸2的抗氧化性能低于10%鼠尾草酸1。在25 ℃儲(chǔ)存56 d時(shí),3種抗氧化劑效果差異并不明顯,但在56 d后,隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),2種迷迭香提取物的抗氧化效果顯著優(yōu)于對(duì)照組,直至儲(chǔ)存至196 d,2種迷迭香抗氧化性并無(wú)明顯差異。通過(guò)測(cè)試可以證明減少迷迭香提取物比例,加以維生素進(jìn)行復(fù)配,將會(huì)降低其抗氧化效果。
圖1 不同儲(chǔ)存條件下調(diào)味油過(guò)氧化值測(cè)定
將制備的調(diào)味面制品分別儲(chǔ)存至60 ℃和25 ℃條件下進(jìn)行貨架期試驗(yàn),定期檢測(cè)(60 ℃,每隔3 d檢測(cè)1次;25℃,每隔14 d檢測(cè)1次)其在不同儲(chǔ)存條件下的酸價(jià)指標(biāo),驗(yàn)證其抗氧化功能。
油脂在長(zhǎng)期儲(chǔ)存的過(guò)程中,會(huì)由于一些外在的原因,如微生物、酶及熱作用而產(chǎn)生水解現(xiàn)象,產(chǎn)生出游離脂肪酸,而酸價(jià)是脂肪中游離脂肪酸含量的標(biāo)志。酸價(jià)可作為油脂在儲(chǔ)存條件下酸敗程度的衡量指標(biāo)。從圖2可以看出,隨著破壞時(shí)間及儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),3種樣品的酸價(jià)均逐漸升高,表明油脂逐漸氧化,25 ℃和60 ℃儲(chǔ)存條件下趨勢(shì)一致。
圖2 不同儲(chǔ)存條件下調(diào)味油酸價(jià)測(cè)定
不同儲(chǔ)存條件下油脂氧化速率擬合方程如表3所示。kθ表示油脂氧化速率,其值越大,表明油脂氧化速度越快,抗氧化性越差。在60 ℃條件下,3種抗氧化劑油脂氧化速率均高于25℃,說(shuō)明高溫促進(jìn)油脂的氧化,且2種不同來(lái)源脂溶性迷迭香提取物油脂氧化速率低于復(fù)配抗氧化劑,進(jìn)一步證實(shí)2種迷迭香提取物的抗氧化效果顯著優(yōu)于對(duì)照組,但2種不同來(lái)源的迷迭香提取物抗氧化效 果相當(dāng),并無(wú)顯著差異。
表3 不同儲(chǔ)存溫度下油脂氧化速率擬合方程
以6種抗氧化劑為研究對(duì)象,以氧化誘導(dǎo)時(shí)間為評(píng)價(jià)指標(biāo),篩選出2種抗氧化性較優(yōu)的抗氧化劑,將其應(yīng)用于調(diào)味面制品,進(jìn)一步驗(yàn)證其抗氧化性能,通過(guò)檢測(cè)調(diào)味面制品中提取調(diào)味油的酸價(jià)和過(guò)氧化值,證實(shí)2種不同來(lái)源的脂溶性迷迭香提取物抗氧化性能較好,通過(guò)儲(chǔ)存過(guò)程中過(guò)氧化值數(shù)據(jù)進(jìn)一步推導(dǎo)出3種樣品在不同儲(chǔ)存條件下的阿倫尼烏斯方程,得到其油脂氧化速率,進(jìn)一步驗(yàn)證其抗氧化性能顯著優(yōu)于復(fù)配抗氧化劑,2種不同來(lái)源迷迭香提取物抗氧化效果并無(wú)顯著差異。