全 文 :第 24 卷 第 9 期 农 业 工 程 学 报 Vol.24 No.9
2008 年 9 月 Transactions of the CSAE Sep. 2008 303
不同包装对山核桃脂肪氧化的影响
陶 菲,郜海燕※,陈杭君,毛金林,周拥军,葛林梅
(浙江省农业科学院食品加工研究所,杭州 310021)
摘 要:为了选择合适的包装措施以减缓山核桃仁中油脂在贮藏期间的氧化酸败,延长其贮藏期,研究了用聚乙烯塑料膜(Polyethylene,PE)
和聚乙烯塑料铝箔膜(Polyethylene/Al,PE/Al)的普通包装与 PE、PE/Al 的真空包装,4 种不同包装措施对山核桃贮藏过程中油脂氧化的影响。
通过不同包装对山核桃油脂的酸价、碘价、过氧化值、p-茴香胺值和脂肪氧合酶活性在贮藏过程中的变化情况的影响,确定适合山核桃的包装形
式。试验结果表明 PE/Al 真空包装能有效减缓山核桃油脂的氧化进程,从而延缓山核桃的品质的下降,延长其货架期。
关键词:山核桃,食品贮藏,油脂氧化,包装
中图分类号:TS255.6;TS225.1+9 文献标识码:B 文章编号:1002-6819(2008)-9-0303-03
陶 菲,郜海燕,陈杭君,等. 不同包装对山核桃脂肪氧化的影响[J]. 农业工程学报,2008,24(9):303-305.
Tao Fei, Gao Haiyan, Chen Hangjun. Effect of different types of packaging on lipid oxidation of walnut (Carya cathayensis Sarg.) during storage[J].
Transactions of the CSAE, 2008,24(9):303-305.(in Chinese with English abstract)
0 引 言
山核桃(Carya cathayensis Sarg.)是无污染的天然绿色食
品,也是众多干果中营养价值较高的品种之一[1]。山核桃集中
产于浙江安吉、临安、淳安以及安徽的宁国、绩溪等地,其核
桃仁含油率为 70%左右、蛋白质含量为 18.3%,并含有多种维
生素,是目前市场上最具开发潜力的纯天然保健食品之一[2]。
山核桃仁含油脂 70%左右,组成油脂的脂肪酸主要为不饱
和脂肪酸,占 83.11%以上[3]。因此在贮藏过程中极易发生酸败,
从而引起品质下降。油脂酸败是油脂在贮藏过程中遇到的主要
问题,其实质就是含有较多不饱和脂肪酸的油脂,在贮藏过程
中受环境、光照、氧气、水分、金属离子等因素的影响,最终
被氧化生成低分子脂肪酸的过程[4]。目前市场上的山核桃在加
工后的存放期只有 3~5 个月,春节过后口感极差,售价也随之
降低。
国内外学者对核桃的贮藏有一些研究报道[5-7],山核桃由于
产地所限,对于不同包装对其贮藏过程中品质的影响还未见报
道。本文研究了不同包装对山核桃贮藏过程中品质的影响,以
期找到适合山核桃等高油脂含量干坚果的包装,从而延长其货
架期。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
试验所用山核桃购自杭州紫香食品集团。
GBC-Cintra20 型紫外可见分光光度计(澳大利亚 GBC 公
司);RE-52AA 旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);SFZ-400A
真空包装机(上海苏丰包装机械有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 样品的处理
贮藏期为 2006 年 10 月-2007 年 3 月。样品每月测定 1 次,
收稿日期:2007-11-08 修订日期:2008-07-30
基金项目:杭州市重大招标项目(20052111A02);浙江省科技攻关重点项
目(2007C22067)
作者简介:陶 菲(1976-),女,湖南澧陵人,博士,研究方向为农产品
贮藏与加工。杭州 浙江省农业科学院食品加工所,310021。
Email: taofei02@163.com
※通讯作者:郜海燕(1958-),女,研究员,杭州人,主要从事农产品贮
藏与加工方面研究。杭州 浙江省农科院食品加工研究所,310021。
Email: spsghy@163.com
每个样品每次的取样量为 1 kg。
将山核桃分别用聚乙烯塑料膜(PE)和聚乙烯塑料铝箔膜
(PE/Al)包装袋进行分装,每袋 0.5 kg;每种材料分别进行普通
包装和真空包装,室温贮藏,温度 15~20℃,相对湿度 50%左
右。
1.2.2 油样的提取
山核桃去壳,核桃仁用粉碎机粉碎后,无水乙醚提取过夜,
过滤;滤液经旋转蒸发去除乙醚,得到油样。
1.2.3 酸价的测定
按照 GB/ T5009.37—1996 测定。
1.2.4 碘价的测定
按照 GB/ T 5532-1995 测定。
1.2.5 过氧化值的测定
按照 GB/ T5009.37—1996 测定。
1.2.6 p-茴香胺值的测定
按照 ISO/6885:2005 测定。
1.2.7 脂肪氧合酶活性的测定
按照 Aliobaidy[8]和王洪晶[9]的方法,略有修改。
粗酶液的配制:取 2 g 山核桃仁样品,磨碎后加入 10 mL
0.2 mol/L 磷酸缓冲液(pH7.8,含 0.05 mol/L 巯基乙醇),研磨
均匀后,于 4℃下 10000×g 离心 20 min,上清液即为待测的粗
酶液。
底物的配制:将 0.25 mL 吐温 20 分散于 10 mL pH 9.0,
0.2 mol/L 硼酸盐缓冲液中,摇动下逐滴加入 0.27 mL 亚油酸,
充分混匀使亚油酸的微细状体分散于液体中,加入 1 mol/L 氢
氧化钠 1.0 mL,摇动使体系成为清澈透明的溶液,用浓盐酸调
至 pH9.0,然后将上述硼酸盐缓冲液稀释到 500 mL。
酶活测定:0.2 mL 粗酶液移入 20℃,0.8 mL 的底物中,混
匀后于 30℃保温 4 min,用 2 mL 无水乙醇终止反应,加入 2 mL
蒸馏水混匀后于 234 nm 处于 1 cm 的石英比色皿测吸光度。空
白则先加入 2 mL 无水乙醇,其余同上。
酶活的定义:在 20℃,pH9.0 溶液中,以亚油酸为底物时,
反应体系每分钟增加吸光度 0.001 为一个活力单位。
1.2.8 统计分析
每个试验重复 3 次,取平均值;数据统计应用 SPSS13.0 软
件进行多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 贮藏过程中酸价的变化
304 农业工程学报 2008 年
酸价是评价食用植物油品质的一项重要指标[10]。脂类分子
经过光、热或脂酶的作用而被水解释放出游离脂肪酸,从而引
起了酸价的升高,影响了油脂的稳定性。脂肪酸尤其是不饱和
脂肪酸分解断裂产生的小分子化合物进一步氧化产生有机酸是
酸价升高的主要原因[11]。
由图 1 所示,在 6 个月的贮藏过程中,4 种包装的山核桃
油的酸价都有所上升。PE 普通包装、PE/Al 普通包装和 PE 真
空包装的山核桃油的酸价在前 3 个月缓慢上升,第 4 个月到第
6 个月上升速度较快,而 PE/Al 真空包装的山核桃油的酸价在 6
个月的贮藏过程中呈缓慢上升;其中 PE 普通包装的酸价上升
幅度最大,在贮藏 6 个月时酸价达到 1.45 mg/g,PE/Al 真空包
装的山核桃酸价上升幅度最小,在贮藏 6 个月时酸价达到
0.85 mg/g(见图 1)。PE/Al 普通包装的山核桃油的酸价大于 PE
真空包装的山核桃油的酸价。在贮藏末期,经显著性分析 4 个
样品的酸价之间均有显著性差异(P<0.05)。由此可见,不同
包装对山核桃油的水解酸败有较大的影响,PE/Al 真空包装能
更好地延缓水解酸败的进程。
根据 GB-19300-2003 烘炒食品卫生标准,酸价≤3 mg/g。
经 6 个月贮藏后,4 种经包装后的山核桃样品的酸价均能符合
国家规定。
图 1 不同包装对酸价的影响
Fig.1 Effects of different types of packaging on acid values
2.2 贮藏过程中碘价的变化
碘价是 100 g 油脂在一定时间及一定浓度的试剂内所吸收
碘的质量,用来表示油脂的不饱和程度的指标[12],常用作产品
质量指标[13]。
图 2 不同包装对碘价的影响
Fig.2 Effects of different types of packaging on iodine values
由图 2 可知,4 种包装的山核桃油的碘价在贮藏过程中都
呈下降趋势,其中 PE 普通包装的山核桃油下降速度最快,PE/Al
真空包装的山核桃油的下降最为缓慢;PE 真空包装的山核桃油
的碘价下加速度略低于 PE/Al 普通包装的样品。在贮藏末期,
PE/Al 真空包装的山核桃油的碘价为 86.45 g/(100 g),是 PE 普
通包装的 1.43 倍;经显著性分析 PE/Al 普通包装和 PE 真空包
装的山核桃油之间的碘价差异不显著(P>0.05),其余包装之
间均差异性显著(P<0.05)。这表明,单一的低氧包装(PE 真
空包装)和单一的避光包装(PE/Al 普通包装)在一定程度上
能够延缓碘价的降低,但效果不如PE/Al真空包装的样品;PE/Al
真空包装的效果最佳。
2.3 贮藏过程中过氧化值的变化
过氧化值是衡量脂肪一级氧化产物的指标[11],表明脂肪受
到氧化的初级程度。油脂氧化反应所生成的脂肪酸氢过氧化物
是油脂氧化酸败的关键产物,因此,测定油脂过氧化值的高低,
可判定其氧化变质的程度[14]。
图 3 不同包装对过氧化值的影响
Fig.3 Effects of different types of packaging on peroxide values
如图 3 所示,四种包装的山核桃油的过氧化值都随贮藏时
间的增加而增加,前期增长幅度较小,后期增长迅速。PE/Al
真空包装的山核桃油的过氧化值在贮藏过程中始终保持在较低
的范围内,贮藏末期的过氧化值为 0.2085 g/(100 g);PE 普通包
装的山核桃油的过氧化值上升的最快,在贮藏末期已经达到
0.5583 g/(100 g);PE/Al 普通包装山核桃油的过氧化值上升速度
略高于 PE 真空包装的样品。经显著性分析 PE/Al 普通包装和
PE 真空包装的山核桃油之间的碘价差异不显著(P>0.05),其
余组间均有显著性差异(P<0.05)。这表明,光和氧都能在一
定程度上促进山核桃油脂氧化反应的进行,而且氧化速度相近。
根据 GB-19300-2003 烘炒食品卫生标准,过氧化值≤
0.38 g/(100 g)。经 6 个月贮藏后,4 种经包装后的山核桃样品只
有 PE/Al 真空包装的山核桃的过氧化值的符合国家规定,其他
3 种均已超标。
2.4 贮藏过程中 p-茴香胺值(p-AV)的变化
食用油脂在贮藏过程中会产生醛类化合物,它是油脂中不
饱和脂肪酸氧化分解所产生的衍生物;随着氧化程度的加深,
次级产物也不断增多。醛类化合物含量的多少能够表明脂肪二
级氧化产物的多少[15]。食用油脂中醛类化合物的含量(尤其是
不饱和醛类的含量),一般用 p-茴香胺值来表示,其数值越大,
油脂的劣变程度越严重[16,17]。
图 4 不同包装对 p-茴香胺值的影响
Fig.4 Effects of different types packaging on p-anisidine values
4 种包装的山核桃油的 p-AV 值都随贮藏时间的延长而上
升,其中 PE 普通包装的山核桃油上升速度最快,PE 真空包装
第 9 期 陶 菲等:不同包装对山核桃脂肪氧化的影响 305
的山核桃油上升速度较快,PE/Al 普通包装的山核桃油的上升
速度较慢,PE/Al 真空包装的山核桃油的上升最为缓慢(见图
4)。在贮藏末期,经显著性分析,4 种包装间的 p-AV 值之间均
有显著性差异(P<0.05)。试验结果表明,PE/Al 真空包装能有
效延缓山核桃油脂氧化的次级产物的生成。
2.5 贮藏过程中脂肪氧合酶活性的变化
脂肪氧合酶会催化油脂中含顺,顺-1,4-戊二烯结构的不
饱和脂肪酸(主要是亚油酸和亚麻酸及其酯类)发生氢过氧化
反应,产生一系列的醛、酮类等化合物,从而影响油脂的质
量[18,19]。
由图 5 可知,4 种包装的山核桃的脂肪氧合酶活性在贮藏
过程中呈先上升后下降的趋势,在贮藏末期,4 种包装的脂肪
氧合酶活性分别为PE普通包装57.8 U/mg,PE/Al普通包装 54.6
U/mg,PE 真空包装 51.9 U/mg,PE/Al 真空包装 50.2 U/mg。经
显著性分析,PE 普通包装与 PE/Al 普通包装之间差异不显著(P
>0.05),PE 普通包装与 PE 真空包装、PE/Al 真空包装之间差
异显著(P<0.05);而 PE/Al 普通包装与 PE 真空包装的酶活性
差异不显著(P>0.05)。由此可见,不同包装对山核桃脂肪氧
合酶活性的影响不同,PE/Al 真空包装能在一定程度上能抑制
其活性的升高。
图 5 不同包装对脂肪氧合酶活性的影响
Fig.5 Effects of different types of packaging on activities of lipoxygenase
3 结 论
1)在山核桃的 PE 普通包装、PE/Al 普通包装、PE 真空包
装和 PE/Al 真空包装中,PE/Al 真空包装中的效果最好;既延缓
了酸价、过氧化值和 p-AV 值的升高,又延缓了碘价的下降,并
在一定程度上抑制了脂肪氧合酶的活性。
2)目前,市场的山核桃包装均采用 PE 普通包装或 PE/Al
普通包装,未采用真空包装;本试验结果表明,采用避光、隔
氧的真空包装能有效可有效延缓山核桃的油脂氧化,延长其贮
藏期到 6 个月,其酸价和过氧化值均符合 GB-19300-2003 烘炒
食品卫生标准。
[参 考 文 献]
[1] 章亭洲.山核桃的营养、生物学特性及开发利用现状[J].食品与发酵
工业,2006,32(4):90-93.
[2] 王冀平,李亚南,马建伟.山核桃仁中主要营养成分的研究[J].食品
科学,1998,19(4):44-46.
[3] 韩喜江,彭刚华,邵铁华.山核桃仁油中未知成分的确定及含量分析
[J].精细化工,2001,18(6):366-368.
[4] 丛玲美,姚小华,费学谦,等.长期贮藏对茶油酸值和过氧化值的影
响[J].林业科学研究,2007,20(2):246-250.
[5] 郝利平,杨剑婷.贮藏因素对核桃脂肪酶活性与油脂酸价的影响[J].农
业工程学报,2005,21(5):170-172.
[6] Al-Bachir M. Effect of gamma irradiation on fungal load, chemical and
sensory characteristics of walnuts (Juglans regia L.) [J]. Journal of Stored
Products Research,2004,40(4):355-362.
[7] Vanhanen L P, Savage G P. The use of peroxide value as a measure of
quality for walnut flour stored at five different temperatures using three
different types of packaging[J]. Food Chemistry,2006,99:64-69.
[8] Al-Obaidy H M, Siddiqi A M. Properties of broad bean lipoxygenase[J].
Journal of Food Science,1981,46:622-629.
[9] 王洪晶,华欲飞,鄢 全.脱脂豆粕中不同脂肪氧合酶活力对大豆分
离蛋白凝胶性质的影响[J].中国粮油学报,2006,21(5):58-62.
[10] 文 刚,盛灿梅.食用植物油中酸价测定的不确定度评定[J].食品与
机械,2006,22(3):144-146.
[11] 赵功玲,路建锋,苏 丁.三种加热方式对油脂品质影响的比较[J].中
国粮油学报,2006,21(5):113-116.
[12] 李志杰,朱江芝.关于植物油碘价测定法中误差的探讨[J].辽宁化工,
2000,29(2):122-124.
[13] 朱圣陶,江伟威,杨秀鸿,等.碘价在煎炸油卫生质量控制中应用探
讨[J].中国公共卫生,2000,16(8):734.
[14] 鲍英华,潘艳明.如何利用油脂过氧化值的大小来鉴别其品质[J].吉
林畜牧兽医,2004,2:33.
[15] 闫文杰,李兴民,安 媛,等.金华火腿传统加工过程中的脂肪氧化
研究[J].食品工业科技,2007,28(1):66-68.
[16] 栾 霞,祖丽亚,樊 铁.食用油脂中 p-茴香胺值的测定[J].中国
油脂,2006,31(11):38-40.
[17] 谢建春,孙宝国,汤 渤,等.鸡脂控制氧化-热反应制备鸡肉香精
[J].精细化工,2006,23(2):141-144.
[18] 鄢 全,王洪晶,华欲飞.脱脂豆粕中脂肪氧合酶的干热灭酶工艺研
究[J].中国油脂,2006,31(4):13-16.
[19] Buranasompoba A, Tangb J, Powersa J R. Lipoxygenase activity in
walnuts and almonds[J]. LWT - Food Science and Technology,2007,40,
893-899.
Effect of different types of packaging on lipid oxidation of walnut
(Carya cathayensis Sarg.) during storage
Tao Fei, Gao Haiyan※, Chen Hangjiu, Mao Jinlin, Zhou Yongjun, Ge Linmei
(Food Institute, Zhejiang Academy of Agricultural Science, Hangzhou 310021,China)
Abstract: Walnuts kernel contains up to 70% oil composed mainly of unsaturated fatty acids, which are susceptible to oxidation. In this
experiment, to extend the shelf-life of walnut,walnut was stored in four types of packaging, such as polyethylene films with and without
vacuum and polyethylene/Al films with and without vacuum. Experiments were carried out to evaluate the effects of different types of
packaging on the acid values, iodine values, peroxide values, p-anisidine values and activities of lipoxygenase of walnut kernel. The results
showed that polyethylene/Al vacuumed package was more acceptable with respect to the chemical properties measured as compared to the
other packaging types.
Key words: walnut, food storage, lipid oxidation, packaging