油脂的酸败
(2011-10-26 18:16:49)
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一 油脂
油脂,是油和脂的通称,主要的化学成分都是脂肪酸的三甘油酯,因此称为甘油酯,各种不同的脂肪酸和甘油的结合,就成为各种不同性质的油脂,一般指常温下呈液态的为油,呈固体者为脂。
油脂的分类
(1)植物油脂 橄榄油,玉米油,大豆油,酪梨油,甜杏仁油 等
(2)动物油脂 牛脂,蛇油,马油,水貂油,羊毛脂 等
(3)矿物油脂 白油,凡士林 等
(4)合成油脂 羊毛脂衍生物,合成鱼鲨烷 等
二油脂的酸败
变质的油会发出难闻的哈喇味,油脂的变质过程也叫做油脂的酸败。
油脂酸败可分为两个方面,一个是生物性的,即动植物组织残渣和微生物的酶类所引起的水解过程(酶解过程)另一个则属于纯化学过程,即在空气,日光和水的作用下,发生的水解及不饱和脂肪酸的自身氧化。油脂中虽然含有棉酚,生育酚等天然抗氧化剂,但是,空气,水分,光和热都是促使油脂酸败的重要因素,所产生的异味,主要是油脂在酸败过程中产生的中等分子量的醛,如壬醛,庚醛,以及低分子挥发性有机酸和酮类。
这两种过程往往是同时发生,但也有可能由于油脂性质和储藏条件的不同而表现在某一个方面。油脂中含有较多的水分,再较高温度下储存时,就特别容易引起酸败变质,通常油脂暴露在空气中时也会自发地进行氧化,发生性质与风味的改变,这即为脂肪酸的自动氧化,脂肪酸在自动氧化时形成氢过氧化物,他们很不稳定,在贮存过程中会进一步分解,其分解产物有令人讨厌的气味,这是典型的哈喇味,回生味,在高温加热时,油脂氧化速度则更快,此时,饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都发生反应,产生大量的聚合物,使油脂的黏度增大,并且加热时间越长,聚合物含量也越多,另外甘油也会氧化生成丙稀醛,使油脂冒烟并产生刺鼻气味。
油脂酸败大体分为三种类型:
(1)水解型酸败,含低级脂肪酸较多的油脂,其残渣中存在有酯酶或污染微生物所产生的酯酶,在酶的作用下,油脂水解生成游离的低级脂肪酸(含C10以下)、甘油、单酰或二酰甘油。其中的短链脂肪酸(如丁酸、己酸、辛酸等)具有特殊的哈喇味和苦涩滋味,从而使油脂产生酸败臭,此现象称为油脂水解型酸败。
(2)酮型酸败,水解产生的游离脂肪酸,在脱氢酶的作用下,其B-碳原子发生脱氧反应,接着又与水作用生成酮酸,酮酸在脱酶的作用下,又形成甲基酮,这些酮酸和甲基酮也具有不愉快的哈喇味。
(3)氧化型酸败(油脂自动氧化),油脂中不饱和脂肪暴露在空气中,容易发生自动氧化,分解生成低级脂肪酸、醛和酮,产生恶劣的臭味和口味变苦的现象,称为油脂的氧化型酸败,是日常生活中最常见的油脂酸败现象
一般来说,动物油脂含有多量的饱和脂肪酸,化学性质比较稳定,而植物油则含有多量的不饱和脂肪酸,化学性质活泼,易发生氧化,但植物油中含有一定量的抗氧化物质--卵磷脂和维生素E,这些对于油脂的保存具有一定的意义,所以植物油的酸败过程慢于动物油脂
(1)温度,温度每升高10度,反映速度增大2-4倍,除此之外,油脂还影响反应机制,因此最好低温储藏
(2)水分,水分较大会使微生物生长旺盛,使油脂酸败加剧
(3)氧气,氧作为酸败反应底物之一,起着重要的作用,氧含量越大,酮型酸败和氧化酸败越快,但由于厌氧微生物的繁殖而产生的水解酸败却因为氧的存在在其生理活动受到抑制,可以通过隔绝氧气,充氨或者真空包装或加入抗氧化剂来减少氧含量。
(4)光照与射线,饱和脂肪酸的共轭双键,强烈吸收紫外线后引发连锁反应,并加速过氧化物的分解,射线能显著提高自由基的生成速度,增加脂肪酸氧化的敏感性,加重酸败变质,可以采用有色包装盒壁光装置来隔绝光照和射线的影响。
(5)金属离子,金属离子能催化油脂的氧化,大大提高氢过氧化物的分解速度,表现出对酸败的强烈促进作用,解决的措施是减少其与铜铁器具的接触,避免金属离子污染
(6)色素物质,某些色素物质,,如血红素、叶绿素,由于组分中含有金属卟啉环而形成色素过氧化物复合物而催化油脂的氧化酸败。可以通过加热炼制破坏色素。
抗氧化剂是一类能阻止、延迟防护对象自动氧化过程的物质,它通过氧化还原降低内部氧含量;破坏过氧化物与游离自由基竞争性化合;稳定氢过氧化物、抑制或降低催化剂及氧化酶的活性来阻碍氧化作用,增加保藏的时间抗氧化剂除少数外,几乎均为酚类衍生物,其来源可分为天然及合成抗氧化剂两种。天然抗氧化剂包括
(1 )生育酚天然生育酚,是从麦胚,玉米,葵花籽,油菜籽,豆油,苜蓿和莴苣等天然植物油气提副产物中提取制备的,属油溶性抗氧化剂,能阻止油脂中自由基的产生,将氧化反应终止在开始阶段,生育酚在低浓度时即很有效,但其效率在高浓度时会降低,目前许多国家已批准在食品中使用生育酚抗氧化剂,消耗量日趋增多。
(2)茶多酚,从茶叶中提取,主要成分儿茶素约占茶多酚总量的60-80%抗氧化能力很强,且有抑菌(葡萄球菌,大肠杆菌等)抗衰老,护色,抗肿瘤等作用
(3)植酸:即肌醇六磷酸,淡黄色或淡褐色粘稠液体,易溶于水,乙醇,丙二醇,甘油等,有较强的螯合能力,常从玉米,米糠,小麦原料中提取分离
(4)甘草萃取物,主要成分是甘草素,无色或者淡褐色粉末,无臭无味,易溶于二氯乙烷,三氯乙烷,蜡酸乙脂,醋酸丙酯,醋酸丁酯等有机溶剂中,有很好的抗氧化能力,对植物油,动物脂,都能起到良好的抗氧化效果,并能防止风味劣化和色素退色,用良好而且耐热好,原料即可用普通的甘草,也可从甘草中萃取出甘草酸后剩下的残渣,用溶剂萃取后,将萃取液蒸馏,便可得到高效的天然抗氧化剂
(5)香辛料类萃取物,香辛料类萃取物抗氧化能力普遍较强
资料来源:物流科技,1998年,第二期,增再新《油脂酸败的原因》