番茄籽油精炼中番茄红素含量变化分析

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番茄籽油精炼中番茄红素含量变化分析

材料与方法

1.材料与仪器

压榨番茄籽油由江西弋阳柏林有限公司提供;95%乙醇、氢氧化钠、石油醚(沸程60-90℃)、氯仿、冰乙酸、氢氧化钾、碘化钾、硫代硫酸钠、氢氧化钠、变性淀粉天津市大茂化学试剂厂;白土(粒度小于0.076mm≥95%)江西省乐平市洁净漂白土有限公司;活性炭(粒度50-80目≥90%)天津市光复科技发展有限公司。UV-1810紫外可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司;7312-I型电动搅拌机上海标本模型厂;WSL-2比较测色仪上海精密科学有限公司;J2-HS离心机ECKMANCOULTER;RE52-98旋转蒸发仪上海亚荣生化仪器厂;脱臭装置,自组装。

2.实验方法

番茄籽油的精炼[12-13]:番茄籽油精炼工艺流程见图1。番茄籽压榨毛油中胶质在存放时已经自然沉降,分离油脚后,直接用于精炼。称取300g毛油于500mL烧杯,搅拌,水浴加热至40~45℃。根据酸价及油量计算加碱量,超碱量按油重的0.1%计算,配制成9.5%的碱液,加入油中,搅拌速度先快后慢,完成碱炼,快速升温至50~55℃,保温沉降8h,得脱酸油。取样,真空蒸发除水,测番茄红素残留量。称取200g碱炼油于500mL烧杯,搅拌,水浴加热至85℃。加入油量10%~15%、温度为85~90℃的软水搅拌15min,停止搅拌,保温沉降0.5h,油水分离,按上述操作重复一次,得水洗油。取样,真空蒸发除水,测番茄红素残留量。称取150g水洗油于500mL三口圆底烧瓶,水浴加热,真空除水至油面无雾气,加入2%白土,在100℃下搅拌15min,脱色真空度为93.3~98kpa,真空抽滤,得脱色油。测番茄红素残留量。称取100g脱色油于500mL三口圆底烧瓶,装入脱臭装置,开启真空泵,油浴加热,当温度升至70℃时开始通入水蒸气,继续升温至150℃并维持90min,关闭水蒸气,停止加热,待油温冷却至70℃以下破真空,得脱臭油。测番茄红素残留量。

番茄籽油的碱炼:取毛油4份,每份100g,碱炼初温为40~45℃,终温为50~55℃,碱液浓度分别为8.5%、9.5%、10.5%、11.5%,碱炼完毕,趁热在3000r/min下离心10min,分离皂脚。然后,真空蒸发除水,测番茄红素残留量。1.2.1.2番茄籽油的脱色:油脂脱色多采用吸附脱色,吸附剂种类包括天然皂土、活性白土、活性炭、沸石、凹凸棒土、硅藻土等,其中活性白土应用最广泛[17]。按

操作制得水洗油,备用。取水洗油4份,每份100g,采用白土吸附脱色,在100℃下脱色15min,吸附剂用量,分别为0.5%、1%、2%、5%,减压过滤得脱色油,测番茄红素残留量。取水洗油4份,每份100g,采用白土脱色,白土用量为2%,脱色时间为15min,脱色温度分别为25、50、75、100℃。减压过滤得脱色油,测番茄红素残留量。取水洗油4份,每份100g,采用白土吸附脱色,白土用量为2%,在100℃下脱色,脱色时间分别为5、10、15、25min,减压过滤得脱色油,测番茄红素残留量。

3.测定方法

番茄红素含量测定[14-16]:称取油样0.5~1.0g,准确至0.001g,于25mL容量瓶中,用石油醚溶解并定容。以石油醚为空白,用可见分光光度计在502nm波长处测定溶液的吸光度。实验结果以油中番茄红素的百分残留量表示,计算公式如下:式中:X,油中番茄红素残留量(%);E,溶液吸光度;1%1cmE,番茄红素为1%时的消化系数,=3078;m,油样重量(g)。1.2.2.2番茄籽油理化指标测定:色泽按GB/T22460-2008测定;酸值按GB/T5530-2005测定;过氧化值按GB/T5530-2005测定。

结果与分析

番茄红素是脂溶性色素,主要存在于番茄皮中,在番茄籽中的含量少。由于番茄籽中带有未分离干净的番茄皮,在压榨过程中,油作为溶剂将皮中的番茄红素以及其它色素同时带出,使得油呈暗红色,其中番茄红素是其主要呈色成分,在油脂精炼过程色素会被破坏或损失。

精炼对番茄籽油中番茄红素的影响:精炼过程番茄红素含量变化见图2。图2表明,番茄红素在精炼各工序中会损失,碱炼过程番茄红素损失17.88%,脱色损失量高达75.39%,水洗和脱臭过程损失较少。碱炼对番茄红素含量的影响:碱液浓度对番茄红素的影响见图3。实验结果表明:番茄红素残留量随碱液浓度升高而减少,油脂R(红色)值不随碱液浓度升高而变。这是因为番茄红素对碱不稳定,在碱炼过程中,番茄红素可能被破坏。其次,皂脚对色素具有吸附作用,用低浓度碱液碱炼,生成皂脚其表面亲和力低,脱色效果相对较差,与实验结果相符。

脱色工艺单因素实验结果

白土用量对番茄红素含量的影响:白土用量对番茄红素含量的影响结果如图4。番茄籽油中番茄红素含量随着白土用量增加而减少,当白土用量由2%增加到5%时,油中番茄红素含量无明显变化。这是因为吸附脱色时,相同吸附剂,用量越大,吸附效果越好,油脂色泽越浅。脱色时,番茄红素同油中其他色素一起被脱除,随着油中番茄红素被大量除去以后,增加吸附剂用量对其含量的影响也会逐渐减小。脱色温度对番茄红素含量的影响:脱色温度对番茄红素含量的影响结果如图5。吸附脱色在低温时以物理吸附为主,靠吸附剂与色素分子之间的范德华力,吸附与解析速率快,易达到平衡;高温时以化学吸附为主,靠表面分子的剩余价力吸附,达到吸附解析平衡速度比较慢[17]。图5显示,油中番茄红素残留量随脱色温度升高而降低,而损失速率却随温度升高有所减缓。这可能是因为在低温时,白土以物理吸附为主,吸附速率较快,随着温度升高物理吸附减少,而化学吸附加快,对色素的吸附速率减小,但吸附总量依然增加。脱色时间对番茄红素含量的影响:脱色时间对番茄红素含量的影响结果如图6。实验结果表明,油中番茄红素被脱除的效率很高,其残留量在5min后无明显变化。实验采用活性白土作为吸附剂,在高温条件下白土吸附能力较强,色素脱除率高,并且番茄红素是类胡萝卜素,属于天然有机色素的一种,在脱色过程中,容易被除去。所以高温脱色时,只缩短时间对油中番茄红素损失影响不大。理化指标:番茄籽压榨油精炼前后理化指标分析结果如表1。番茄籽压榨油经1.2.1操作精炼后,油色泽明显变浅,酸值和过氧化值均符合国家食用植物油卫生标准(GB/T2716-2008)。

结论

在精炼过程中番茄红素会损失,主要在碱炼和脱色两步,碱炼损失17.88%,脱色损失75.39%。碱炼过程碱液浓度影响油中的番茄红素含量,脱色各因素对油中番茄红素均有显著的影响。番茄籽压榨油经精炼后,所得番茄籽油酸值和过氧化值均符合国家食用植物油卫生标准。(本文图、表略)#p#分页标题#e#

本文作者:罗家星 陈升荣 张彬 白雪 赵强 单位:南昌大学中德食品工程中心 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室