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第三节
制品货架期长

货架期(shelf life)又称保质期,是食品在加工和包装后保持可消费的最低品质水平的一段时期(Nicoli,2012)。

花生虽属豆科作物,但与许多坚果类食品一样,含有有益心脏健康的植物化学成分,而且单价比坚果便宜。可是普通花生容易氧化酸败,产生令人不快的“哈喇味”,很难与货架期更长的坚果类食品放在一起售卖。脂质氧化酸败不仅造成食物风味劣变、营养物质丧失,而且还会产生与人体衰老、肿瘤形成有关的有毒有害物质。

花生酱类食品可采取阻隔包装、脱气和真空包装,以及填充氮气、添加抗氧化剂等多种措施以延长货架期,但开封以后时间稍长口感势必会变差。在糖果类食品上,真空包装难以实现产业化应用。抗氧化剂有效,却无法在整粒、半粒和花生碎类产品上应用,更何况消费者对人工合成的抗氧化剂从心理上是抗拒的(Swergart等,2015)。

国内外研究表明,各种高油酸花生制品货架期比普通花生制品显著延长,花生良好的风味经久不衰。在花生加工者看来,高油酸花生的问世,为保证产品新鲜度、稳定性以及实现对食品添加剂的明晰标识提供了一个绝佳选择(Swergart等,2015)。

一、花生油

(一)花生油的氧化稳定性与油亚比密切相关

考虑到以往研究采用的高油酸花生油亚比范围不够广,美国农业部农研局(USDA ARS)Davis等(2016)通过高油酸花生油和普通花生油勾兑,加上原有样品,得到了油酸含量为44.2%~83.3%、亚油酸含量为2.5%~35.1%、油亚比为1.3~33.8的16份花生油试样,用于研究不同油亚比花生油的货架期。研究发现,氧化稳定性指数(oxidative stability index,OSI)(110℃)与油亚比的关系可以下式表示:OSI=7.1+2.63O/L-0.0306(O/L) 2 ,其R 2 =0.99(图1-3)。进一步测定了25℃、相对湿度50%敞口贮藏24周内的过氧化值变化,发现过氧化值随时间增加而增加,18周和24周在油亚比约为9处有一个明显拐点,此处油亚比微小的增加能使过氧化值显著降低(图1-4)。对不同贮藏时间的花生油进行感官测试,结果见表1-1。就感官测试结果看,花生油“不可接受”“尚可”“可接受”三类之间过氧化值无阈值可循。花生油油亚比在12.2以上,经25℃、相对湿度50%敞口贮藏24周内,感官评价结果为“可接受”或“尚可”;花生油油亚比在21.9以上,贮藏24周内感官评价结果为“可接受”。

图1-3 110℃下的氧化稳定性指数与花生油油酸、亚油酸含量和油亚比的关系(Davis等,2016)

图1-4 在温度25℃、相对湿度50%下敞口贮藏不同时间花生油过氧化值随油亚比变化情况(Davis等,2016)

表1-1 在温度25℃、相对湿度50%下敞口贮藏24周内花生油过氧化值和感官鉴定结果

数据来源:Davis等(2016)。浅色底纹、中黑底纹、深黑底纹区域分别对应根据油品感官特性(纸板味、油漆味等异味强度低、中、高)划分的“可接受”“尚可”(介于两者之间)、“不可接受”三个类别。

(二)高油酸花生油氧化稳定性优于普通花生油和特级初榨橄榄油等油脂

美国佛罗里达大学O’Keefe等(1993)利用高油酸花生品系(油酸、亚油酸含量分别为75.6%、4.7%)为试验材料,并以其普通油酸近等基因姊妹系(油酸、亚油酸含量分别为56.1%、24.2%)为对照,首次研究了溶剂浸提法制得的高油酸花生油的氧化稳定性(图1-5)。Schall烘箱法(Schall oven test)(80℃)测得的诱导时间(induction time),高油酸品系为682h,普通油酸品系为47h( p <0.01);活性氧法(active oxygen method,AOM)(112℃)测得的诱导时间,高油酸品系为69h,普通油酸品系7.3h( p <0.01);薄层色谱-火焰离子检测器法(thin-layer chromatography-flame ionization detector,TLC-FID)(100℃)测得的甘油三酯面积减少50%所用时间,高油酸品系为847min,普通油酸品系为247min( p <0.01)。以上3种方法测定的稳定性值,高油酸花生油分别为普通花生油的14.5倍、9.5倍和3.4倍。

图1-5 高油酸花生油和普通花生油烘箱法(上左)、活性氧法(上右)和薄层色谱-火焰离子检测器法(下)稳定性测定结果(O’Keefe等,1993)

巴西dos Santos等(2019)对液压压榨法(hydraulic pressing extraction)制取的高油酸品种IAC-505花生油样通过Rancimat法测得120℃下的氧化诱导期为15.74h±0.01h,但未提供对照大豆油的数据。

中国农业科学院油料作物研究所郑畅等(2014)用743型Rancimat氧化稳定性测定仪参照Morelló等(2004)步骤测定了由该所花生育种课题组提供的高油酸花生和普通花生样品压榨制取的两种花生油(油酸含量分别为81.84%、53.81%,亚油酸含量分别为4.10%、25.01%)的氧化诱导期。取3.0g油样于测定仪中,设置加热温度至110℃、空气流速20L/h,加速油脂氧化,生成挥发性有机酸。空气将挥发性有机酸带入电导室,电导室内的去离子水将具有挥发性的有机酸溶解,电离出离子从而导致去离子水电导率发生变化,与此同时计算机记录下油脂加速氧化的诱导时间。同法测得100℃、120℃和130℃下的油样氧化诱导期,并用仪器自带软件推导出油样货架期。结果表明,110℃下普通花生油的氧化诱导期为11.70h,而高油酸花生油的氧化诱导期为38.97h,比前者延长27.27h;推导出的货架期,高油酸花生油为4.98年,是普通花生油(0.89年)的5.49倍,比前者延长4.09年。

采用相同型号的设备,中国农业科学院农产品加工研究所赵志浩等(2020)参照GB/T 21121—2007方法测定了某国产品牌高油酸花生油和某进口品牌特级初榨橄榄油(油酸含量分别为74.71%、77.65%,亚油酸含量分别为6.50%、6.84%)在120℃条件下的氧化诱导期。结果,高油酸花生油的氧化诱导期(13.27h±0.20h)显著长于特级初榨橄榄油(12.23h±0.81h)。

韩国国立科技大学Lim等(2017)用892型Rancimat测定了高油酸花生品种K-Ol浸出油120℃下的诱导时间和多项油脂氧化稳定性指标,其诱导时间长达40.51h±2.90h,显著高于两个普通花生品种(12.84h±0.93h、6.41h±0.15h),而K-Ol过氧化值、 p -茴香胺值和总极性物质(total polar materials,TPM)显著低于两个普通花生品种(表1-2),说明K-Ol高油酸花生油的氧化稳定性高于两个普通品种。

表1-2 韩国高油酸花生油与普通花生油氧化稳定性对比

数据来源:Lim等(2017)。数据以均值±标准差呈现,同列中带有不同字母的数字示Tukey’s多重比较在0.05水平上有显著性差异。总极性物质是衡量油脂氧化降解和煎炸用油质量的重要指标。酸价、过氧化值、 p -茴香胺值分别按AOCS Official Method Cd的3d-631999、8b-901997、18-901990方法测定。原文无单位。

捷克Pokorný等(2003)通过浸出法制油,采用Schaal烘箱法模拟贮藏条件,AOM、Rancimat、Oxipres法模拟油炸条件,均发现日本种植的高油酸品种SunOleic 97R制备的花生油比中国种植的弗吉尼亚型品种制备的花生油氧化稳定性更强(表1-3)。

表1-3 高油酸花生油与普通花生油氧化稳定性对比

数据来源:Pokorný等(2003)。

阿根廷Olmedo等(2018)冷榨制备高油酸(兰娜型)花生油和普通花生油,60℃热处理28d,其间定期测定有关指标。高油酸花生油过氧化值、 p -茴香胺值、共轭二烯和全氧化值[total oxidation(totox)value,又称总氧化值]4项化学氧化指标均低于普通花生油,挥发性物质己醛和2-庚烯醛(2-heptenal)含量亦然。

美国北卡罗来纳州立大学Bolton和Sanders(2002)研究了高油酸脱皮半粒(blanched split)花生(油亚比为30)采用不同花生油(高油酸花生油油亚比为23.2,普通花生油油亚比为1.5)油炸(oil-roasted)效果。于177℃炸至Hunter L值达49±1。跟踪了炸花生仁于30℃贮藏20周内过氧化值和氧化稳定性指数的变化情况(图1-6)。可见普通花生油油炸花生仁过氧化值较高油酸花生油油炸增加得更快,在整个20周的贮藏期内,普通花生油油炸花生仁过氧化值约为高油酸花生油油炸花生仁的2倍,而高油酸花生油油炸花生仁氧化稳定性指数比普通花生油油炸花生仁至少高出21h,贮藏20周后高油酸花生油油炸花生仁氧化稳定性指数与油炸刚结束时普通花生油油炸的花生仁相当。认为高油酸花生炸制食品加工中宜采用高油酸花生油,以充分发挥其货架期优势。

图1-6 用高油酸和普通花生油油炸的脱皮半粒高油酸花生仁30℃贮藏不同时间过氧化值和氧化稳定性指数变化情况(Bolton和Sanders,2002)

捷克Dostálová等(2005)比较了猪油、葵花籽油、菜籽油、普通油酸弗吉尼亚型花生油和SunOleic高油酸花生油等几种油脂经不同时间(0~40min,10个时间段)微波加热(微波炉输入功率1000W,加热过程中温度变幅为25~200℃)的氧化稳定性。从过氧化值、共轭二烯和多聚体产物等多项油脂降解指标看,高油酸花生油均最低(表1-4)。

表1-4 不同微波加热时间各种脂肪降解指标变化情况

(续表)

数据来源:Dostálová等(2005)。

山东金胜粮油食品有限公司研究表明,在12h的加热试验和7周贮藏区间内,与普通花生油、菜籽油和大豆油相比,高油酸花生油加热稳定性和贮藏稳定性更高(图1-7、图1-8)

图1-7 高油酸花生油与其他几种常见植物油加热稳定性(180℃)比较

(数据来源:山东金胜粮油食品有限公司陈宁)

山东金胜粮油食品有限公司采用压榨工艺用普通花生原料和高油酸花生原料生产花生油,并取刚下生产线的新样品和保存一定时间之后的花生油样品进行化验分析。2021年4月18日测定的3份高油酸花生油样品过氧化值均低于1.7mmol/kg,而3份普通花生油样品过氧化值均高于2.6mmol/kg;普通花生油和高油酸花生油2021年4月18日过氧化值测定值分别为生产时测定值的3.4倍以上、2.8倍以下(表1-5)。据试验,高油酸花生油货架期可达24个月,比普通花生油延长半年。

图1-8 高油酸花生油与其他几种常见植物油贮藏稳定性(40℃)比较

(数据来源:山东金胜粮油食品有限公司陈宁)

表1-5 普通花生油和高油酸花生油酸价和过氧化值比较

数据来源:山东金胜粮油食品有限公司。依据标准:GB/T 1534,Q/JJS 0001S—2020高油酸花生油,Q/JJS 0002S—2020原生初榨花生油。保存条件:常温、阴凉处保存。

青岛嘉里花生油有限公司对使用高油酸花生和普通花生为原料,采用烘烤、压榨制取的浓香花生油,分别参照AOCS官方方法Cd 12c-16采用氧化稳定性分析仪OXITEST(意大利VELP公司产品)进行了氧化诱导时间测定。从结果可以看出,高油酸花生油氧化诱导时间可达普通花生油的6.04倍(表1-6)。

表1-6 高油酸花生油氧化诱导时间与普通花生油对比

数据来源:青岛嘉里花生油有限公司。

二、花生食品

(一)油炸花生

长粒传统大花生一直是中国出口日本花生中的拳头产品。从当前国际食用花生消费结构看,油炸花生占比第一(38%),高出位居第二的花生酱占比11个百分点。长粒大花生仁产地基本局限于美国弗吉尼亚-卡罗来纳产区和中国北方产区,其中山东省胶东地区出产的该类型品种口感尤佳。山东省花生研究所分子育种团队与烟台市大成食品有限责任公司合作开展了高油酸高产长粒大花生新品种花育963代替普通花生品种花育22号的研究。所用原料花育22号和花育963均为2019年收获的春花生,当年秋后按标准生产流程加工油炸花生仁,常温脱氧避光阴凉处保存。其间,每间隔7d取样1次,分别按GB 5009.229—2016第一法(冷溶剂指示剂滴定法)和GB 5009.227—2016第一法(滴定法)测定酸价和过氧化值。按GB/T 19300—2014要求,油炸花生仁酸价不得高于3mg/g、过氧化值不得超过0.5g/100g,据此确定货架期。在55d贮藏期内,花育963过氧化值始终低于花育22号。经成对数据t测验,其差异达极显著水平(t=6.8936,df=8, p =0.0001)。可见,与普通花生相比,采用高油酸花生原料加工的油炸花生仁不易氧化酸败(穆树旗等,2021)。从散点图上可以看出(图1-9),随贮藏时间增加,两个品种油炸花生仁过氧化值均逐渐增加,但其增长方式有所不同。普通花生品种花育22号过氧化值从一开始就呈直线升高的趋势,而高油酸花生品种花育963过氧化值则先有一个缓慢变化的延滞期(lag phase),而后才进入一个增速较高的时期,此期花育22号过氧化值增速为花育963的3.57倍。据此估计,花育963油炸花生仁的货架期为1.92年,是花育22号的3.69倍,比花育22号延长了1.4年(穆树旗等,2021)。

图1-9 花育963和花育22号过氧化值随贮藏天数变化对比(穆树旗等,2021)

阿根廷Nepote等(2006b)研究了用高油酸品种Granoleico和普通花生品种Tegua为原料加工的咸炸花生(fried-salted peanuts)[先在葵花籽油(油酸、亚油酸含量分别为25.4%、62.5%)中于170℃油炸至中等程度,再加NaCl]于23℃、相对湿度60%±10%条件下贮藏的氧化稳定性(图1-10),测定了有关化学指标和感官指标。咸炸花生总体消费者接受度,Granoleico和Tegua分别为6.66±1.43和6.77±1.38,显示两者脂肪酸成分差异未影响消费者接受度。根据此前研究得知,烤花生和脆饼裹衣花生(roasted and cracker-coated peanut)的消费者接受度为6.0~6.4,表明咸炸花生较烤花生更受消费者欢迎。过氧化值、 p -茴香胺值、共轭二烯等化学指标随贮藏时间延长而增加,相同贮藏时间Tegua的过氧化值显著高于Granoleico。本研究与此前采用其他类型产品得出的结论一致,即随着贮藏时间的增加,烤花生味变弱而氧化味和纸板味等与氧化有关的感官特性变强,但两个品种咸炸花生贮藏相同时间烤花生味无显著差异。因加工过程中采用了油酸含量低而亚油酸含量高的葵花籽油(使两个品种的氧化易感性相似),咸炸花生相同贮藏时间两个品种间氧化味和纸板味强度均无显著差异。为使咸炸花生产品的风味更稳定,建议油炸时最好使用高油酸油。建立了过氧化值、 p -茴香胺值、共轭二烯、氧化味和纸板味、烤花生味、酸味、苦味与贮藏时间的回归方程,R 2 为74.78%~99.64%。根据过氧化值对时间的回归方程计算可知,高油酸花生品种Granoleico咸炸花生于23℃、相对湿度60%±10%条件下贮藏125d后过氧化值才达20meq/kg,而普通品种Tegua咸炸花生在相同条件下贮藏19d后过氧化值就达此值,说明Granoleico咸炸花生货架期为Tegua的6.58倍。

图1-10 两个品种咸炸花生共轭二烯、 p -茴香胺值和过氧化值随保存天数变化情况(Nepote等,2006b)

山东金胜粮油食品有限公司采用普通花生原料和高油酸花生原料生产麻辣花生食品,分别于生产时以及在常温、阴凉处保存4个月28d和5个月5d后测定酸价和过氧化值,均符合国标。2021年3月30日测定的高油酸花生原料生产的麻辣花生过氧化值明显低于普通花生原料生产的麻辣花生,只有后者的5.6%;普通花生原料和高油酸花生原料生产的麻辣花生,酸价2021年3月30日测定值分别为生产时测定值的1.29倍、1.17倍,过氧化值分别为生产时测定值的65.92倍、3.20倍(表1-7)。可见,高油酸麻辣花生氧化稳定性高于普通油酸麻辣花生。

表1-7 普通麻辣花生和高油酸麻辣花生酸价和过氧化值对比

数据来源:山东金胜粮油食品有限公司。依据标准:GB 19300—2014食品安全国家标准 坚果与籽类食品。保存条件:常温、阴凉处保存。加工麻辣花生所用植物油:非同一批次,故初始酸价、过氧化值均有差别。

(二)花生酱

河南省南阳理工学院李霞等(2020)以普通花生酱作对照,通过研究花生酱的过氧化值、羰基值和酸价变化情况来判断高油酸花生酱的氧化稳定性(图1-11)。花生酱中的油脂最初氧化形成过氧化物使过氧化值逐渐升高,进一步氧化形成醛、酮等羰基化合物并导致羰基值开始逐渐增大,最后氧化形成酸,此时酸价增大而过氧化值和羰基值反而下降。当过氧化值开始降低时,羰基值逐渐增大;当羰基值逐渐下降时,酸价开始增大。高油酸花生酱过氧化值在第4个月时最高,约为0.046%,比普通花生酱的过氧化值最高点(约为0.068%)晚1个月出现,过氧化值峰值也比后者低32.4%;高油酸花生酱羰基值最高点在第5个月出现,约为0.13meq/kg,比普通花生酱羰基值最高点(约为0.15meq/kg)晚1个月到达,其峰值也比后者低15.1%;5个月的贮存期间,高油酸花生酱酸价始终比普通花生酱低,第5个月时的酸价约为1.90mg KOH /g,比普通花生酱同期酸价(3.26mg KOH /g)低41.7%。据上可知,在5个月的保存时间内,高油酸花生酱氧化酸败的速度低于普通花生酱,所以其氧化稳定性高于普通花生酱,贮藏稳定性更好。

图1-11 高油酸花生酱和普通花生酱过氧化值(上左)、羰基值(上右)和酸价(下)随保存时间变化动态(李霞等,2020)

阿根廷Riveros等(2010)采用与Nepote等(2006a)类似的研究手段,比较了贮藏对高油酸花生(Granoleico)和普通花生(Tegua)制造的花生酱化学和感官指标的影响。花生酱于4℃、23℃、40℃下贮藏,定期(0d、35d、70d、105d、175d)测定过氧化值、 p -茴香胺值、共轭二烯等化学指标及烤花生味、氧化味、纸板味等感官指标。结果发现:除Granoleico 4℃样品外,过氧化值随时间显著增加;同一处理, p -茴香胺值贮藏期间未见显著增加,但Granoleico 4℃和23℃样品 p -茴香胺值显著低于其他处理;贮藏过程中Granoleico各项化学指标、氧化味及纸板味增加慢于Tegua;Tegua的过氧化值高于Granoleico,23℃和40℃贮藏与Granoleico的差异在0d后达显著,4℃贮藏的差异在35d后达显著;Tegua的 p 茴香胺值略高于Granoleico;两个品种花生酱烤花生味强度在贮藏过程中逐渐下降,从第35d起,烤花生味强度Granoleico始终高于Tegua。建立了3个温度下6项指标对贮藏时间的回归方程,R 2 为70.04%~99.69%。将过氧化值达10meq/kg作为花生酱品质尚佳的终点,根据过氧化值对贮藏时间的回归方程算得花生酱于4℃贮藏,Granoleico货架期为786d,Tegua为187d;于23℃贮藏,Granoleico货架期为300d,Tegua为128d;于40℃贮藏,Granoleico货架期266d,Tegua为87d[花生酱于23℃或40℃贮藏,货架期长于此前报道的相同品种烤花生仁(Nepote等,2006a)]。换言之,花生酱于4℃、23℃和40℃贮藏,根据过氧化值估算出的高油酸品种Granoleico货架期分别为普通品种Tegua的4.20倍、2.34倍和3.06倍。

叙利亚Sumainah在美国佛罗里达大学研究了含普通花生Florunner和高油酸花生SunOleic 97R不同配方的涂布酱(spread)的风味和氧化稳定性(Sumainah等,2000)。涂布酱包括烤高油酸花生和芝麻酱(HOPS)配方、普通花生和芝麻酱(NOPS)配方、高油酸花生加芝麻酱和大豆(HOPSS)配方、普通花生加芝麻酱和大豆(NOPSS)配方以及普通花生(NOP)配方。40℃贮藏8周,NOP配方的纸板味和油漆味得分显著高于其他配方,而其他配方的涂布酱整个贮藏期间纸板味和油漆味得分变化不大;贮藏12周,不同配方的过氧化值从小到大的顺序依次为,HOPS(1.75meq/kg)<NOPS(2.10meq/kg)<HOPSS(2.33meq/kg)<NOPSS(2.94meq/kg)<NOP(5.60meq/kg)。可见,采用高油酸花生原料的涂布酱耐贮性优于采用普通花生原料而其他原料均相同的配方。因芝麻中含有芝麻酚(sesamol)和芝麻明酚(sesaminol)等抗氧化剂和生育酚,添加芝麻酱抗氧化效果明显。

青岛嘉里花生油有限公司对使用高油酸花生和普通花生为原料,采用烘烤、脱皮、研磨制取的花生原酱,分别使用OXITEST氧化稳定性分析仪进行检测,其氧化诱导时间如表1-8所示。从结果可以看出,高油酸花生酱的氧化诱导时间为普通花生油的7.77倍,氧化稳定性差异明显(表1-8)。

表1-8 高油酸花生酱与普通花生酱氧化诱导时间对比

数据来源:青岛嘉里花生油有限公司。

(三)烤花生仁和花生碎

美国佛罗里达大学Braddock等(1995)报道了烤制的高油酸花生仁(品系:501/1250 Sunrunner)和普通花生仁(品系:612/612 Florunner)贮藏不同时间风味和氧化稳定性的研究结果。烤花生仁贮藏于25℃(相对湿度40%)或40℃(相对湿度25%)条件下,测定不同贮藏时间的过氧化值(图1-12)。结果发现,25℃贮藏3周后,普通花生仁即出现氧化味,此时过氧化值为8~10meq/kg,故将过氧化值达到10meq/kg作为货架期已满的指标。过氧化值与贮藏日数做线性回归分析,确定高油酸烤花生仁贮藏货架期25℃为360d、40℃为94d,普通烤花生仁贮藏货架期25℃为32d、40℃为13d,据此确定的25℃和40℃下的货架期,高油酸烤花生仁分别为普通烤花生仁的11.25倍和7.23倍。高油酸花生仁过氧化值低于普通花生仁。己醛与花生异味有关,其含量普通花生高于高油酸花生。吡嗪类和醛类物质在烤花生香气中十分重要,似为香味稳定性的关键成分,但高油酸花生中吡嗪类物质更稳定。新烤制的花生仁样品花生风味得分两个品系无显著差异,25℃贮藏45d后两品系花生风味强度才呈现极显著差异(图1-13)。25℃贮藏45d后,高油酸花生平均花生风味强度值为6.0,普通花生为4.1。因花生风味强度值与感官品质相关,可据此估计货架期。通过线性回归分析算得达到风味强度值6.0的时间,高油酸花生仁为89d、普通花生仁为47d,说明高油酸花生烤花生仁货架期接近普通花生烤花生仁的2倍。该估值低于根据过氧化值估算的数值。因为过氧化物没有什么味道,根据其水平恐难以对货架期做出准确的估量。

图1-12 高油酸花生和普通花生烤花生仁过氧化值随贮藏时间变化动态(Braddock等,1995)

图1-13 高油酸花生和普通花生烤花生仁花生味、油漆味和纸板味随贮藏时间变化动态(Braddock等,1995)

美国佛罗里达大学Mugendi等(1998)将高油酸花生F1250(即SunOleic95R,油酸含量80%、亚油酸含量3%)和BC93Q10(油酸含量81%、亚油酸含量3%)及普通品种Florunner(油酸含量53%、亚油酸含量27%)分级后的花生仁烤至中等程度(Hunter lab L=50),于40℃、低相对湿度[平衡相对湿度(equilibrium relative humidity)约为18%,相当于水活度系数(wateractivity,a w )为0.18]条件下贮藏,测定其过氧化值和风味稳定性。贮藏10周,Florunner过氧化值为47meq/kg,而两份高油酸花生材料过氧化值均不足3meq/kg。过氧化值对时间直线的斜率,Florunner、BC93Q10和F1250分别为4.20、0.25和0.38,表明过氧化值增加的速率Florunner为BC93Q10的16.8倍、F1250的11.1倍。所有参试材料烤花生感官得分(roast peanutty sensory score)均随贮藏时间延长而下降,两份高油酸材料间烤花生感官得分无显著差异,但均显著高于普通油酸材料。贮藏期间烤花生风味损失(loss of roast peanutty flavor)被称为风味消退或风味减退(flavor fade)。最初高油酸材料烤花生风味强度(roast peanutty flavor intensity)与普通油酸材料相仿,随贮藏时间推移一直高于普通花生[高油酸材料烤花生味(roast peanutty)对时间作图,其直线斜率较低]。与普通油酸材料相比,高油酸材料烤花生风味损失发生于氧化水平测量值(过氧化值)较低时。过去有人提出风味消退系脂质氧化产生的异味化合物遮盖了花生风味(peanutty flavor)(主要是吡嗪类物质)的结果,而Mugendi等(1998)认为是吡嗪类物质损失所致。油漆味随贮藏时间延长而增加,油漆味对时间作直线,Florunner、BC93Q10和F1250斜率分别为0.41、0.084和0.126,可见普通花生油漆味得分增长速率为高油酸花生的3.3~4.9倍。高油酸花生烤花生风味得分一定的减少量对应的油漆味增加量低于普通花生,高油酸花生油漆味得分始终处于2.5以下的水平。据此推测,普通花生油漆味得分较高是因为其亚油酸含量较高而产生了较多己醛之故。

阿根廷Nepote等(2006a)利用油酸含量不同的两个阿根廷兰娜型品种(Granoleico,简写为GO-RP,油酸、亚油酸含量为79.0%、4.6%;Tegua,简写为T-RP,油酸、亚油酸含量为45.8%、33.3%)38/42(粒数/盎司)规格的花生仁为材料,研究了烤花生仁于23℃和40℃贮藏的化学与感官稳定性。定期测定过氧化值、 p -茴香胺值、共轭二烯和共轭三烯(conjugated trienes,CT)等各项化学指标,并进行感官评价。结果表明:两个品种消费者接受度并无不同;各项化学指标、氧化味和纸板味增加速率GO-RP低于T-RP;除烤花生味GO-RP(64.29±10.94)显著高于T-RP(57.35±8.29)外,两个品种其他描述性分析指标均无显著差异。建立了2个贮藏温度下两个品种过氧化值、 p -茴香胺值、共轭二烯、共轭三烯、氧化味、纸板味、烤花生味等7项指标对时间的回归方程,R 2 为60.11%~99.88%。将过氧化值达10meq/kg作为烤花生仁品质尚佳的终点,根据过氧化值对贮藏时间的回归方程算得GO-RP和T-RP烤花生仁于23℃贮藏的货架期分别为202d、8d;于40℃贮藏的货架期分别为99d、10d。根据过氧化值估算所得烤花生仁货架期,23℃和40℃贮藏,高油酸品种分别为普通油酸品种的25.25倍和9.90倍。

美国佛罗里达大学Reed等(2002)研究了贮藏期不同水活度对高油酸花生(SunOleic97R,油酸、亚油酸含量为82.8%、2.5%,油亚比33.1)和普通油酸花生(Florunner,油酸、亚油酸含量为49.8%、29.7%,油亚比1.68)烤花生仁风味消退的影响。烤花生仁于a w 为0.19或0.60的条件下贮藏,取贮藏0周、3周、5周、7周样品做感官鉴定和过氧化值测定,取0和7周样品进行挥发物分析(volatile analysis)。贮藏7周后,过氧化值最高的是a w 为0.19条件下贮藏的普通花生(过氧化值为55.3meq/kg),为a w 为0.60条件下贮藏的普通花生(过氧化值为23.1meq/kg)的2倍多。在贮藏过程中,高油酸花生在a w 为0.19时过氧化值虽均高于a w 为0.60时,但差异未达显著;而普通花生在贮藏3周后,a w 为0.19的处理过氧化值显著高于a w 为0.60的处理。贮藏3周后,所有普通油酸处理过氧化值均高于所有高油酸处理。7周贮藏期间,水活度对高油酸花生SunOleic 97R氧化的影响有限。尽管a w 较低时过氧化值较高,但因高油酸花生氧化水平低,实际差异还是较小的。a w 为0.19贮藏7周,高油酸花生过氧化值(4.5meq/kg)不足相同条件下普通花生的1/10。a w 为0.60的处理,高油酸花生过氧化值贮藏期间始终未超过3meq/kg,不足相同条件下普通花生的1/7。感官评价表明,高油酸花生与普通花生相比,贮藏期间能更好地保持烤花生特性、抵抗异味产生。贮藏后,高油酸花生吡嗪类物质维持较高水平,并形成较低水平的醛类物质。

美国佛罗里达大学Talcott等(2005)研究了高油酸(ANorden,油酸>80%、亚油酸<4%)、中油酸(Florida MDR 98,油酸、亚油酸含量分别为59%~64%、15%~20%)、普通油酸(Georgia Green,油酸、亚油酸含量分别为50%~53%、27%~29%)花生品种烤花生仁贮藏4个月期间过氧化值、多酚化合物和抗氧化能力的变化。从35℃贮藏1个月开始直至试验结束,相同时间点过氧化值高低顺序为:高油酸品种<中油酸品种<普通油酸品种。35℃贮藏2个月、3个月、4个月,普通油酸品种过氧化值约为中油酸品种的2倍、高油酸品种的3倍。35℃贮藏2~3个月,普通油酸品种过氧化值近20meq/kg,中油酸品种过氧化值近10meq/kg。贮藏0~4个月,高油酸品种过氧化值稳定在2.5meq/kg左右。尽管3个品种多酚化合物浓度不同,但贮藏过程中各多酚化合物相对变化在3个品种中是类似的,其变化不依赖于贮藏温度。多酚化合物总浓度仅有微小的变化,提示其未对阻止脂质氧化产生可观影响,一般而言与不同时间抗氧化能力的相关性较低。

美国佐治亚大学Wang等(2017)研究了高油酸品种Georgia 13M和普通品种Georgia 06G烤花生仁21℃贮藏8周的感官品质和挥发物的变化。结果发现,贮藏0周、4周、8周消费者总体喜欢度,Georgia 13M均显著高于同期Georgia 06G,说明Georgia 13M具有更好的保留吡嗪和抗脂质氧化的能力。

英国Wilkin等(2014)研究了温度和充氮气措施对高油酸和普通油酸烤花生仁和花生碎(peanuts roasted nibbed)贮藏稳定性(storage stability)的影响,发现花生碎脂质氧化速率比完整子仁高;高油酸花生氧化稳定性最强,在发生明显氧化之前有一个12~15周的延滞期,而普通花生则无;高油酸花生表现出较高的内在抗氧化物水平,贮藏试验开始时,水溶性维生素E等价的抗氧化能力(trolox equivalent antioxidant capacity,TEAC)为70mmol、自由基清除率(radical scavenging percentage,RSP)为99.8%,而普通油酸TEAC和RSP分别为40mmol、81.2%。贮藏试验开始时的内在抗氧化性影响过氧化值,贮藏过程中过氧化值升高而TEAC和RSP下降。脂质氧化影响因素由大到小依次为,加工形式(processing format)或加工品表面积(surface area)>温度>充氮气包装。

(四)烤果和咸果

烤果(roasted inshell)和咸果(salted inshell)是大粒弗吉尼亚型花生主要的消费形式。因货架期短,加工商常常遭到消费者的抱怨,而充氮气阻隔氧气在经济上又不划算。高油酸品种的应用,为解决这一问题提供了可能。为此,美国Mozingo等(2004)采用Fancy级别的花生果进行试验,研究了2个油酸分别约为50%和80%的弗吉尼亚型花生品种烤果和咸果(封存)于环境温度(ambient temperature)下贮藏不同时间的过氧化值变化。参考Braddock等(1995)的报道,该研究中将过氧化值达20meq/kg人为确定为花生变质(不可食用)的关键点。烤后立即测定过氧化值,普通油酸花生品种VA98R即达到10.4meq/kg,而高油酸花生品种Agra Tech VC-2只有1.0meq/kg,说明此时普通油酸花生在烤后即发生了一定程度的氧化。VA98R烤果贮藏4周后过氧化值达到20meq/kg,而Agra Tech VC-2贮藏约32周过氧化值才达此值。盐制当天测过氧化值,VA98R咸果为8.5meq/kg,而Agra Tech VC-2只有0.5meq/kg。VA98R咸果贮藏2周过氧化值就超过了20meq/kg(为84.1meq/kg),而Agra Tech VC-2贮藏40周过氧化值仍未达此值(只有10meq/kg)。

Mozingo等(2004)注意到,VA98R咸果贮藏8周过氧化值达到150meq/kg的峰值,而后下降,指出这是正常现象。过氧化值为脂质氧化初级产物的量度,氧化过程中产生的氢过氧化物(hydroperoxide)经破坏性反应后分解,在较长时期的研究中,常见分解作用影响氢过氧化物浓度超过生成因素的情形。长时间氧化过氧化值降低,可由过氧化物分解形成己醛和其他羰基类化合物等次生氧化产物而得到解释。

(五)花生巧克力

受普通花生或其他坚果所限,由其加工成的糖果和休闲食品货架期只有3~4个月。对糖果类食品进行真空包装在试验条件下是可行的,但在产业应用上却难以实现,原因在于真空包装膜价格不菲,且真空包装线的速度难以适应规模化生产的要求(Swergart等,2015)。

美国佛罗里达大学Reed等(2000)研究了几种不同品牌巧克力裹衣对高油酸花生(SunOleic 95R)和普通油酸花生(Florunner)氧化稳定性的影响。在25℃、a w 为0.19(未裹衣花生)或0.60(未裹衣花生及裹衣花生)的条件下贮藏,0周、2周、4周、6周、8周、10周、18周、29周后测定过氧化值。结果发现,在25℃、a w 为0.60的条件下贮藏,普通油酸花生巧克力裹衣后氧化速率高于未裹衣花生,但巧克力裹衣未影响SunOleic95R和Florunner相对氧化速率。巧克力裹衣普通油酸花生贮藏6周,过氧化值为10~15meq/kg;贮藏10周,过氧化值超过10meq/kg,有的已达20meq/kg以上。而巧克力裹衣高油酸花生贮藏29周,过氧化值不足5meq/kg。

(六)花生蛋白粉

花生经低温压榨(图1-14)加工过程中蛋白变性较少,从而可以将压榨形成的花生饼用来生产花生蛋白粉,或在食用工业中作为替代花生的原料使用,如应用到花生奶、火腿肠、糖果、馅料等产品当中。一次压榨生产出的花生饼含油量一般为15%~20%,经二次压榨后生产出的花生饼和蛋白粉的含油量一般小于6.8%(何东平,2006)。

图1-14 冷榨花生油生产工艺

花生蛋白质可消化率高,消化系数可达90%以上,极易被人体吸收利用。花生蛋白质含量高于牛奶和猪肉;花生蛋白粉抗营养物质含量低于大豆蛋白粉(董贝森,1998)。

高油酸花生蛋白产品同普通花生蛋白产品一样,多种多样,但以粉状花生蛋白为主要产品。花生蛋白包括全脂、半脱脂和脱脂等类型。普通花生蛋白粉货架期短,易氧化而出现哈变、色泽加深等问题。使用高油酸花生原料生产冷榨花生油、花生饼和花生蛋白粉,不但花生油氧化稳定性提高,而且冷榨花生饼和花生蛋白粉的氧化稳定性也增强,货架期延长,可采用常规包装,无需使用真空包装或添加抗氧化剂,产品天然、健康。 V5nHE3s0awKNZKioHYvZ9lCPRqdePCOOFtRHYHKqj2R/AMe2kc9PcjbAES9aGX7H

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