油炸花生的特性和添加抗氧化剂的核算基准

作者:坚果网   发布时间:2019-04-06  

【概要】对于市场上出现油炸花生系列产品油脂氧化酸败、变味技术难题,我们根据客户的产品现状,在多名技术人员的长期试验中,特将一些技术方面的措施提供给生产油炸花生的厂家、同行、专家作参考。

油炸花生的特性和添加抗氧化剂的核算基准

  对于市场上出现油炸花生系列产品油脂氧化酸败、变味技术难题,我们根据客户的产品现状,在多名技术人员的长期试验中,特将一些技术方面的措施提供给生产油炸花生的厂家、同行、专家作参考。

  

  花生含有大量油脂,且均属于不稳定的油脂范畴,这样对于油炸花生的酸败、变味等影响很大,很多企业由于没有专业的技术研发,没有合理使用抗氧化类的食品添加剂,导致企业很难解决这一系列问题,这也成为油炸花生系列产品质量的一大隐患。

  

  一、 油炸花生的特性和添加抗氧化剂的核算基准

  

  一些企业对于油炸花生加工存在一定的盲区,对于油炸花生的特性不很理解,就存在没有合理利用抗氧化剂的问题。花生是高脂类食物,富含单不饱和及多不饱和脂肪酸,不同种类、同一类型不同品种、同一品种不同成熟度的花生,其品质存在明显差异,尤其是粗脂肪含量差别较大,有的高达59%,有的低至33%,其对于抗氧化剂的使用和添加量、复配均存在很大差别。选作油炸的油脂有很大关系,对于不同的油脂采用不同的抗氧化剂,效果是不一样的。油炸花生中脂肪的氧化酸败,除与脂肪本身性质有关外,也与温度、湿度、空气及具催化氧化作用的光、酶及铜、铁等金属离子有关。

  

  油炸花生氧化一直是这类花生食品存在的一大问题,花生氧化酸败可直接影响到油炸花生的气味、口感、卫生质量。尤其花生在油炸加热过程中发生水解反应、氧化反应等一系列复杂的化学变化,使花生油脂变质、维生素破坏等,降低其感官质量和营养价值,甚至可能产生有害物质而引起食物中毒,应用复合抗氧化剂可以阻止或推迟油炸花生的氧化变质,提高油炸花生的品质稳定性,延长油炸花生产品的保存期。常用BHA、BHT及TBHQ、茶多酚等酚类物质复合对防止油炸花生油脂氧化酸败有很好的效果。油炸花生酸败的原因分析:油炸花生的酸败有多种影响因素,主要原因是油炸花生油脂的自动氧化,如油炸花生在氧、光的作用下发生氧化,发生品质与风味的改变,产生哈喇味;油炸过程导致花生氧化;酶解过程中易发生氧化,这主要由污染微生物产生的酶所引起。油炸花生发生酸败首先是脂肪分子分解成游离脂肪酸和甘油,花生油脂酸价增高;其次是脂肪酸碳链断裂,更多的花生脂肪酸分子转变成过氧化物,过氧化物继续分解产生低级醛、酮和羧酸等低分子物质或聚合物,从而产生令人不愉快的气味。因此,油炸花生应该在低温、避光的地方保存,而且应该避免将使用过一次的油倒回新油内,以便长期保存。

  

  对于添加抗氧化剂的核算基准,不是油脂的添加量,而是采用花生的含油脂量和用于油炸花生的油脂量之和,来计算添加抗氧化剂的使用计量,如果采用烘烤花生的工艺就只是核算花生的含油脂量。这和很多生产企业的添加抗氧化剂的核算基准是不一致的。作者通过对油炸花生的企业指导发现存在着这方面的问题。

  

  二、 对油炸花生有效的抗氧化剂

  

  对油炸花生有效的抗氧化剂是指能防止油炸花生生成分氧化变质,从而提高油炸花生稳定性和延长贮存保质期的物质。主要用于防止油脂或油基花生的氧化变质。油炸花生的油脂成分的氧化不仅会使油炸花生褪色、变色、花生成分遭到破坏、产生异臭等,严重时会产生有害物质,引起食物中毒,这种现象称为油炸花生的酸败。防止和减缓油炸花生油脂的氧化, 复配型添加抗氧化剂是唯一的最理想的方法。

  

  采用复配型抗氧化剂防止花生油脂氧化的原理主要是:

  

  1、通过抗氧化剂的还原反应,降低油炸花生内部和周围的氧含量。

  

  2、抗氧化剂能提供氢原子,能与花生脂肪自由基结合,使自由基转化为惰性化合物,中止自由基连锁反应,即中止花生油脂的自动氧化。其作用机理可用下述通式表示:

  

  AH(抗氧化剂)+R.花生过氧化自由基→ROOH+A.

  

  AH(抗氧化剂)+R.花生自由基→RH+A.

  

  抗氧化剂产生的自由基(A.)无活性,不参与链传递,却可参与链中止反应:

  

  ROO.+A.→ROOA A.+A.→AA

  

  但是,抗氧化剂不能改变已经氧化的结果,因此,抗氧化剂必须尽早地加入油炸花生才能发挥作用。如在已经发生质量变化的花生和采用已经发生变质的油脂进行添加抗氧化剂防止变质变味是无效的。这也是很多生产油炸花生的企业在已经变质的花生中添加抗氧化剂,这是没有抗氧化效果的,有的在酸价和过氧化值已经超标的油脂中添加抗氧化剂,这也是没有效果的。所以,抗氧化剂必须在花生和油炸所用油脂氧化变质之前添加。

  

  花生中含有大量的多不饱和脂肪酸,这些脂肪酸在油炸过程中极易自动氧化或发生过氧化反应。不同的抗氧化剂对油炸花生的抗氧化效果不同,一旦需要添加抗氧化剂的油脂含量确定后,应在充分了解抗氧化剂性能的基础上,选择最适宜的几个品种抗氧化剂复配使用,增加抗氧化效果。通过试验表明,可以用于油炸花生产品的抗氧化剂有:

  

  1)丁基羟基茴香醚BHA

  

  BHA除抗氧化作用外,还有较强的抗菌作用。BHA的α-和β-异构体混合使用有协同作用,使用时加柠檬酸作增效剂,抗氧化效果更佳,其抗氧化的作用是通过释放氢原子阻断油脂的自动氧化而实现的。BHA的热稳定性优于PG,所以在油炸花生过程中常用BHA。国家规定可用于食用油脂、油炸食品最大使用量为0.2g/kg(即0.02%)。

  

  2)二丁基羟基甲苯BHT

  

  BHT抗氧化能力较强,耐热及稳定性好。国家规定可用于油脂、油炸制品,最大使用量为0.2g/kg。

  

  3)没食子酸丙酯PG

  

  PG通常与BHA和BHT混合使用抗氧化作用更强。国家规定可用于油脂、油炸食品最大使用量0.2g/kg。

  

  4)叔丁基对苯二酚TBHQ

  

  TBHQ对花生油脂具有优越的抗氧化性和热稳定性,由于花生在油炸或者烘烤过程中产生极性物质,极性物质随着油炸时间的增加,极性物质的含量、成分种类也在增加,这就对油炸花生的品质造成极大的破坏。TBHQ作为一种高效抗氧化剂能阻遏由氧份的氧化作用引起的氧化腐败,对油脂、脂溶性成分和其它天然组分起保护作用,延缓因氧化而引发的酸败、变味。TBHQ的特点:

  

  A、抗氧化性能大大优于一般抗氧化剂。据有关试验数据表明,TBHQ的抗氧化性能比BHT在大豆油中大3.2倍。

  

  B、有效抑制细菌和霉菌的产生。对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌,大肠杆菌、产气短杆菌,黑曲霉,杂包曲霉,黄曲霉均有较强的抑制作用。

  

  C、用途广泛,效果好。根据国家食品添加剂使用卫生标准GB2760(04.007)规定,TBHQ可用于油脂、油炸食品能显著延长油炸食品的货架期,能使油炸花生米的保存期长达一年。

  

  D、熔点要比其他抗氧化剂高。因此在高温油炸花生过程中能保持良好的热稳定性。

  

  E、TBHQ使用时注意事项:

  

  (1)TBHQ不能和PG混合使用;

  

  (2)TBHQ与有机酸(如柠檬酸,异VC钠等)配合使用,如与0.01%~0.02%柠檬酸混合使用增效更佳。

  

  (3)避免在强碱条件下使用,碱性条件下变成桃红色。

  

  (4)使用时充分溶解和完全均匀地分散于油炸花生所用的油脂中,否则会影响抗氧化效果。

  

  (5)使用最多的油溶性抗氧化剂就是TBHQ,其抗氧化能力大于PG、BHA和BHT;而且BHA、BHT动物实验发现其安全性没有TBHQ高。

  

  (6)TBHQ尤其对植物油较之其他抗氧化剂有更为有效的抗氧稳定性。

  

  (7)TBHQ不能清除氧或吸收氧,它通过与自由基反应而起作用。

  

  (8)TBHQ应尽早加入到油脂和花生中去,如果将其加入到已经严重腐败的花生和油脂中中去则无效,因为此时自由基的浓度掩盖了抗氧化剂的抑制作用,TBHQ不能使已酸败的油脂复原。

  

  (9)它不会因遇到铜、铁之类而发生颜色和风味方面的变化,对油炸花生它具有良好的持久抗氧化能力。

  

  F、TBHQ使用方法:

  

  (1)直接法 将油炸花生所用的油脂加热至35~60℃,按所需比例量加入TBHQ,强力搅拌10~15分钟,使其溶解,然后持续搅拌(不必大力搅拌以免过多的空气进入)20分钟左右,确保TBHQ均匀分布。

  

  (2)喷涂浸渍法,采取0.5g/kgTBHQ食用酒精溶液对花生进行喷涂或浸渍。同时必须注意的是确保TBHQ均匀地分布于油炸花生或者花生的表面。

  

  5)甘草提取化物

  

  甘草提取物具有较强的清除花生内脂肪的自由基, 可抑制花生油脂的酸败,对于花生油脂在油炸过程变化有明显的抑制作用。

  

  6)茶多酚

  

  茶多酚是苯环与羟基直接连接,并且羟基都能释放氢原子,通过还原反应来阻止花生油脂氧化。优点是高温油炸过程中不折出、不变化、不破乳等优点。茶多酚分子中带有多个活性羟基(-OH)可终止油炸花生中自由基链式反应,清除超氧离子。其抗氧化能力优于BHA和BHT。茶多酚中的儿茶素对油炸花生在较长时间内保持原有色泽,能有效防止油炸花生、游离油脂的腐败,并能消除异味。茶多酚与Vc、VE、卵磷脂、柠檬酸等配合使用,增效更佳。茶多酚抗氧化剂在油脂中应用的添加量一般为油脂的0.005%~0.05%。茶多酚抗氧化剂按油脂含量的0.01%~0.02%添加到油炸花生中,其抗氧化效果非常显著,对煎炸过程中产生的异臭亦有消除作用。茶多酚用于油炸花生中,能有效防止花生四烯酸的过氧化分解,其抗氧化能力较强,能有效地延长哈败诱导期,并显示出比粉剂更强的抗氧化能力。我国规定用于油炸花生的最大使用量为0.2g/kg。

  

  7)其他天然抗氧化物质

  

  植酸具有抗氧化和对金属及金属盐类螯合作用,可用于油炸花生抗氧化;番茄红素对油炸花生脂类过氧化反应具有清除作用;核桃仁提取物用于油炸花生的抗氧化和防腐;枸杞多糖、木耳多糖、银杏叶、茄子提取物抑制脂质过氧化,可用于油炸花生的抗氧化和防腐;萝卜红色素可抑制花生亚油酸在40℃时的过氧化反应,抑制在高温下植物油对氧的吸收形成环状过氧化物的作用,可以减少油脂分子中双键的破坏,防止油炸花生油脂的酸败;芦荟提取物作花生高温油炸油脂的抗氧化;类黑精类是氨基化合物和羰基化合物加热后的产物,其抗氧化能力相当于BHA和BHT;红辣椒提取物也具有良好的抗氧化性;香辛料提取物中抗氧化性能最好的是迷迭香和鼠尾草,这类产品多含有黄酮类、类萜、有机酸等多种抗氧化成分,能切断花生油脂的自动氧化链、螯合金属离子,并起到与有机酸的协同增效作用;葡萄籽多酚类物质的提取物(对油脂有抗氧化作用)、杭白菊中的酚类物质(能清除自由基)、苦瓜提取物(抗氧化、抑菌)、香菇菌丝体提取物(抗脂质过氧化反应)、核桃叶提取物(抗氧化作用)等具有对油炸花生的抗氧化作用。

  

  通过试验表明,多种抗氧化剂复配使用即可达到有效协同作用,主要体现在:

  

  A、 采用以上部分抗氧化剂进行科学合理搭配,具有对油炸花生氧化酸败有协同增效的作用。由于BHA、BHT和PG三者单独使用时效果比较差,如复配使用BHA、BHT、TBHQ、茶多酚、甘草提取物复配使用,对油炸花生的抗氧化效果显著提高。

  

  B、 氨基酸和二肽类氨基酸,如蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸等都能与金属离子螯合,作为油炸花生的辅助抗氧化剂具有良好的效果。

  

  C、 有些物质其本身虽没有抗氧化作用,但与抗氧化剂配合使用,却能增强抗氧化剂的效果,如柠檬酸、磷酸、苹果酸、酒石酸及其衍生物等抗氧化增效剂。一些与花生油脂中存在的金属离子形成金属盐,使金属不再具有催化作用;另一些与抗氧化剂的自由基作用,而使抗氧化剂再生。

  

  三、有效防止油炸花生氧化蛤变的措施

  

  选择合适的抗氧化剂复配(BHA、BHT、TBHQ、异VC-钠、甘草提取物、茶多酚等)进行科学合理搭配,从而确定油炸花生米在保质期内发生油脂氧化酸败所需要添加的的各种抗氧化剂的比例和添加量,从而达到有效地防止油炸花生在保质期内不酸败、变味。 对于油炸花生产品需要做到三方面:

  

  1、要抑制微生物的生存及繁殖,合理添加食品防腐剂,防止霉菌的生长。

  

  2、要及时吸收油炸花生释放的游离水份和氧分,合理使用食品专用干燥剂,不与花生直接接触,改善油炸花生的储藏环境。

  

  3、合理使用抗氧化剂,抑制油炸花生的酸价和过氧化值的增加。

  

  由于油炸花生用油的变质分解的产物是油脂的自动氧化是油脂及油基败坏的主要原因,为了保证花生质量,在油炸过程中不产生刺激性的气味,加入复合抗氧化剂唯一有效的方法。科学复配新型油炸花生的专用抗氧化剂具备以下特点和优势:

  

  1、复配抗氧化剂借助还原反应,降低油炸花生内部和周围的氧含量,由于抗氧化剂本身易被氧化从而保护了油炸花生。部分抗氧化剂放出氢将花生油脂在自动氧化过程中所产生的过氧化物破坏分解,使其不能生成酮或醛酸等。部分抗氧化剂和产生的过氧化物结合,使油炸花生的油脂在自动氧化过程中反应中断,从而阻止氧化反应的进行。还有一部分抗氧化剂阻止或减弱氧化酶类的活动。这样抑制油炸花生的氧化变质、酸败。

  

  2、复配的成分茶多酚在形成游离基后比较稳定,氧原子上的不成对的单电子能与苯环上的兀电子云互相作用发生共轭效应,这就使不成对单电子并不固定在氧原子上,而是部分分布到苯环上,这样游离基的能量就有所降低,因此形成比较稳定的结构从而实现油炸花生不变味、酸败。

  

  3、在油炸花生储藏、运输过程中,也要采取一系列防止花生变质的措施,除考虑温度、光照等因素,复合抗氧化剂的添加也就是防止花生氧化酸败的重要措施。

  

  4、影响油炸花生油脂自动氧化的因素有:

  

  1)温度高低会影响油脂自动氧化的速度。

  

  2)高能射线和光照会加快脂肪氧化酸败。

  

  3)氧、水分以及Fe、Cu、Mn等多价离子可加速氧化。

  

  油炸花生油脂自动氧化自动氧化为游离基机理,基态氧分子在光敏剂存在下被激发为单线态氧后才能与脂类质发生反应:

  

  3O2 ———→1O2

  

  脂类物质与单线态氧分子之间的反应是一个链反应,需经过诱导、传播、分解,最后终止。若以R·、H·、ROO·代表自由基,以ROOH代表过氧化物,其反应过程为:

  

  (1)诱导期

  

  RH→R?+H?

  

  在诱导过程中,少量的脂肪或脂肪酸分子RH被热、光、或者金属催化剂等因素所活化,然后产生不稳定的游离基(R?和H?),由于游离基不稳定,能重新结合成RH、RR等,会很快消失。

  

  (2)传播期

  

  R?+O2→ROO?

  

  ROO?+RH→ROOH+R?

  

  在有氧存在的情况下,自由基R?会和氧发生反应生成过氧化物游离基ROO?,过氧化物游离基和脂肪分子继续结合,又产生了不稳定的游离基,于是接下来通过游离基R?的链式反应继续下去,由于此时没有活化剂(如水分、金属、温度、光线等)的引发,游离基就继续产生。

  

  (3)终止期

  

  R?+R?→RR

  

  ROO?+ROO?→ROOR+O2

  

  ROO?+R?→ROOR

  

  随着反应的进行,更多的脂肪分子转变成了氢过氧化物,当游离基与游离基反应,或者游离基与游离基失活剂相结合产生稳定的化合物时,反应终止。氢过氧化物进一步的变化产生更多的游离基与稳定的终产物,产物主要是一些羰基化合物,由此关系到油脂的完全变质,酸败味的产生以及种种副反应的发生。因此,为防止氧化反应进行而导致的油脂产生种种副反应,抗氧化剂应及时加入,或在前期就添加。

  

  5、复合抗氧化剂的合理使用

  

  科学合理的使用抗氧化剂除了要符合国家卫生标准,还要注意以下几点:

  

  1)抗氧化剂只能阻碍氧化作用及延缓油炸花生败坏的时间,而不能改变已经氧化酸败变质的油炸花生。因此,在使用时要掌握时机,尽早在花生和油炸所用油变质前添加。

  

  2)选择合适添加量,使用抗氧化剂的浓度要适当,并不是绝对的浓度越大抗氧化效果较好,也要考虑溶解性、复配使用原则、使用方法及其注意事项等问题。油溶性抗氧化剂使用浓度一般不超过0.02%,浓度过大会造成使用困难。水溶性抗氧化剂的使用浓度较高,一般不超过0.1%。

  

  3)添加混合均匀,抗氧化剂用量一般很少,只有充分地分散在油炸花生产品之中,才能有效地发挥其作用。水溶性抗氧化剂的溶解度较大,在水基食品中一般分布较均匀。油溶性抗氧化剂在油脂中的溶解度较小,需将其溶在有机溶剂中,搅拌均匀后再加到油基食品中,尤其在与油溶性抗氧化剂并用时,更需考虑每种抗氧化剂的溶解特性。

  

  4)避免外界影响

  

  使用抗氧化剂时还应避免光、热、氧、金属离子对抗氧化剂的影响。紫外线和热量能促进抗氧化剂分解、挥发而失效。油炸花生包装内部及其周围氧的浓度很大,会使抗氧化剂迅速氧化而失去作用,因此在油炸花生中添加抗氧化剂,应同时采用抽真空密封措施,以更好地发挥作用。若油炸花生与空气接触,即使大量添加抗氧化剂,也难于达到预期的效果。铜、铁等重金属离子是氧化催化剂,它们的存在会使抗氧化剂迅速氧化而失去作用。因此,在添加抗氧化剂时应该尽量避免这些金属混入油炸花生之中,生产油炸花生的用具及容器,不能采用铜、铁制品。油炸花生在生产、加工和贮藏的过程中,与氧作用出现的褪色、变色,产生异味异臭的现象就是油炸花生的氧化变质;油炸花生氧化的原因有多种,如贮藏过程中受温度、湿度、空气的影响,或是环境中的光照、酶以及金属离子的影响等都可以造成花生油脂发生氧化作用。要防止花生油脂氧化就必须针对这些因素采取相应对策,抗氧化性的作用原理正是这些对策的依据。如阻断氧化反映链,自身抢先氧化;抑制氧化酶类的活性和消耗存在的氧气;络合铜、铁等金属离子,以消除其催化活性等。抗氧化剂的作用在于防止或延缓食品氧化反应的进行。但不能在氧化反应发生后而使之复原,抗氧化剂必须在油炸花生氧化变质之前添加。 防止或延缓油炸花生氧化的目的,是一种耗氧型抗氧化剂。

  

  只有这样才能很好的实现油炸花生长时间存放不易变质、酸败的效果。

 
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