脫色白土中重金屬對大豆油脂品質(zhì)影響的研究

1、脫色白土中重金屬對大豆油脂品質(zhì)影響的研究于殿宇，李默馨，孫 博，王 妍，江連洲﹡（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院 ，黑龍江哈爾濱 150030）摘 要：通 過 向 脫 色 白 土 中 添 加 不 同 種 類 和 含 量 的 重 金 屬 ，討 論 重 金 屬 對 大 豆 油 脂 品 質(zhì) 的 影 響 。 經(jīng) 實 驗 可 知 ，脫 色 過程 中 大 豆 油 脂 的 過 氧 化 值 和 酸 值 均 隨 著 白

2、 土 中 各 重 金 屬 添 加 量 的 增 加 而 升 高 。這 主 要 是 由 于 這 四 種 重 金 屬 在 脫 色 過 程 中 充 當(dāng) 了 助 氧 化 劑 的 作 用 ，其 助 氧 化 順 序 為 ：鉛>銅>鋅>鉻 。 并 且 ，隨 著 金 屬 含 量 的 增 高 ，產(chǎn) 品 的 脫 色 率 也 有 不 同 程 度 的 下 降 。 此 外 ，白 土 中

3、 鉻 、鋅 、銅 、鉛 等 重 金 屬 的 存 在 ，可 以 造 成 脫 色 油 脂 中 反 式 脂 肪 酸 含 量 上 升 ，重 金 屬 含 量 越 高 ， 反 式 脂 肪 酸 含 量 越 高 。 其 中 ，金 屬 鉛 對 反 式 脂 肪 酸 含 量 的 影 響 最 為 明 顯 。關(guān)鍵詞：重 金 屬 ，酸 值 ，過 氧 化 值 ，反 式 脂 肪 酸 ，脫 色 率Study on

4、 effect of heavy metals from bleaching clay on thequality of soybean oilYU Dian-yu，LI Mo-xin，SUN Bo，WANG Yan，JIANG Lian-zhou*（College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030， China ）Abstract： Th

5、e effects of heavy metals which were added by different types and levels to the bleaching clay decolorant on the quality of soybean oil was studied. The results showed that peroxide value，acid value increased with heavy

6、metals content increased in decolorant. This was mainly due to heavy metals of the four different types acted as antioxidants in the bleaching processes，the assistant oxidation following order was:Pb>Cu>Zn>Cr.

7、With the metal content increased，the decolorization rate declined varying degrees. In addition， the presence of chromium，zinc，copper and lead caused increasing in trans fatty acid content of bleaching oil， the more heavy

8、 metal was contained，the more trans fatty acids was produced. It was lead which have the greatest effect on the quality of trans fatty acids.Key words：heavy metals；acid value；peroxide value；trans fatty acids；decolorizat

9、ion rate中圖分類號：TS225.1 + 3 文獻標(biāo)識碼：A 文 章 編 號：1002-0306（2011）10-0107-04反式脂肪酸 （Trans fatty acid， TFA ） 是一系列空間構(gòu)象發(fā)生改變的不飽和脂肪酸， TFA 可能會引起 心血管病， 從而危害人體健康[1]。食品中的不飽和脂肪酸大都屬順式構(gòu)型， 由順式轉(zhuǎn)為反式的過程中， 脂 肪酸雙鍵的化學(xué)結(jié)構(gòu)、 物理及生化結(jié)構(gòu)也同時轉(zhuǎn)變[2]。 在自然界不存在TFA，

10、 它是在油脂加工過程中產(chǎn)生 的[3]。 大豆油脂精煉過程也會產(chǎn)生少量的TFA， 主要來源于亞油酸和亞麻酸的順反異構(gòu)，其含量一般 為總脂肪酸含量的1%～5%[4-5]。 脫色白土在油脂精煉 中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，主要應(yīng)用于植物油脂的脫色工序。油脂工業(yè)中使用白土的目的是脫除油色素、 膠質(zhì)及皂等物質(zhì)， 色素主要是葉綠素和類胡蘿卜素， 膠質(zhì)主要是磷脂， 而皂主要是脂肪酸與堿生成的 鈉皂， 由這些物質(zhì)分子式可知， 它們是具有一定極性 的較大分子量

11、的有機物質(zhì)。白土對這些物質(zhì)具有強 的吸附能力[6]， 但是脫色白土中經(jīng)常存在少量鉛、 鎘、 鋅等重金屬，其對油脂的品質(zhì)均會產(chǎn)生不同程度的 影響。 因此本實驗通過對白土中重金屬的種類、 含量 與大豆油脂品質(zhì)包括反式脂肪酸的關(guān)系進行研究， 以期能夠為低反式脂肪酸大豆油脂的生產(chǎn)提供理論 依據(jù)。材料與方法材料與儀器 大豆脫膠油、 脫色白土 大慶日月星有限公司提供。11.1收稿日期：2010-09-02 * 通 訊 聯(lián) 系 人作

12、者簡介 ：于 殿 宇 （1964-），男 ，教 授 ，碩 士 ，研 究 方 向 ：大 豆 精 深 加 工 技 術(shù) 研 究 ?；痦椖浚簢?家 科 技 支 撐 計 劃 （2009BADB9B08）。721 分光光度計 上海醫(yī)用分析儀器； Aligent7890A氣相色譜儀 安捷倫公司； SHZ-D （Ⅲ ） 型循環(huán)水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。量， 對大豆油脂品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。同時， 未脫除氧 0.033 10

13、0 反式亞油酸甲酯 脫色率 氣的油土混合液與已經(jīng)加熱到脫色溫度的油脂混合 時， 由于脫色白土中重金屬等成分的催化作用， 使油 脂中的一些非共軛脂肪酸轉(zhuǎn)變成共軛脂肪酸，共軛 脂肪酸更易于氧化， 強化了油脂的自動氧化[8]。由圖 中各重金屬對過氧化值與酸值的影響情況可以看 出， 四種重金屬的助氧化順序為： 鉛>銅>鋅>鉻。2.2 脫色白土中重金屬對大豆油脂反式脂肪酸含 量及脫色率的影響0.030900.027800.

14、02470 0.036 100 0.021反式亞油酸甲酯 脫色率0 10 20 30 40 50金屬銅含量 （mg/kg ）圖7 銅的添加量對反式脂肪酸與脫色率的影響 0.033900.036 0.030 100 反式亞油酸甲酯 脫色率0.027 0.03380900.030 0.0240.027 0.021 7080 0 10 20 30 40 50金屬鉻含量 （mg/kg ）圖5 鉻的添加量對反式脂肪酸與脫色率的影響 由圖5

15、 可以看出，白土中金 屬鉻的添加 量為10mg/kg時， 與不添加金屬鉻相比， 脫色率變化較小， 反式脂肪酸含量變化也較小。 隨后， 隨著金屬鉻添加量的增加， 脫色率逐漸下降， 反式脂肪酸含量逐漸上 升。當(dāng)金屬鉻含量超過30mg/kg后， 反式脂肪酸含量 上升明顯。0.0240.021 700 10 20 30 40 50金屬鉛含量 （mg/kg ）圖8 鉛的添加量對反式脂肪酸與脫色率的影響 由圖5~圖8可以看出， 白土中的重

16、金屬對脫色率均有降低作用。這可能是因為未脫除氧氣的油土混 合液在與已經(jīng)加熱到脫色溫度的油脂混合時，由于 脫色白土中重金屬的催化作用，使油脂中的一些非 共軛脂肪酸轉(zhuǎn)變成共軛脂肪酸，共軛脂肪酸更易于 氧化，強化了油脂的自動氧化，而油脂氧化形成的 醛、 酮、 酸、 醇類化合物相對于油脂及色素類物質(zhì)具 有更強的極性， 被脫色白土優(yōu)先吸附[9]， 最終致使脫 色效率降低。 并且， 由圖可以看出， 脫色白土中的鉻、 鋅、 銅、 鉛等重金屬會

17、不同程度地增加大豆油脂中的 反式脂肪酸含量。 其中， 鉻和鉛的添加量對大豆油脂 中反式脂肪酸含量的影響較為明顯，鋅和銅的添加 量達到較高值后，大豆油脂中反式脂肪酸的含量才 有所上升。脫色白土中的重金屬促使大豆油脂中反 式脂肪酸含量增高，可能是由于重金屬對不飽和脂 肪酸的雙鍵有催化作用，在高溫下重金屬不斷攻擊 脂肪酸的雙鍵， 致使雙鍵發(fā)生順反異構(gòu)化反應(yīng)。0.036 100 反式亞油酸甲酯 脫色率0.033 950.030 900

18、.027 850.024 800.021 750 10 20 30 40 50金屬鋅含量 （mg/kg ）圖6 鋅的添加量對反式脂肪酸與脫色率的影響 由圖6可知，隨著白土中金屬鋅含量的增加， 脫色率逐漸下降。金屬鋅添加量為0、 10、 20、 30mg/kg時，反式脂肪酸含量變化較小，當(dāng)金屬鋅含量超過 30mg/kg后， 反式脂肪酸含量迅速上升。由圖7可知，隨著白土中金屬銅添加量的增加， 脫色率逐漸下降， 但反式脂肪酸的變化并不明顯

19、， 當(dāng)金屬銅的添加量達到50mg/kg時， 反式脂肪酸的含量 才有所升高。由圖8可以看出， 隨著白土中金屬鉛添加量的增 加，脫色率逐漸下降，反式脂肪酸的含量也逐漸升高， 并且， 金屬鉛的添加量達到10mg/kg時， 反式脂肪 酸含量就有所提高， 達到0.029mg/mg油。結(jié)論 脫色白土中的重金屬與大豆油脂產(chǎn)品品質(zhì)有著 密切的關(guān)系。 白土中金屬鉻、 鋅、 銅、 鉛在脫色過程中 對油脂的過氧化值與酸值均有升高的作用。隨著金 屬含量的增高

20、， 產(chǎn)品的脫色率也有不同程度的下降。 并且， 白土中鉻、 鋅、 銅、 鉛等重金屬的存在， 可以造 成脫色油脂中反式脂肪酸含量上升，重金屬含量越 高， 反式脂肪酸含量越高。 且金屬鉛對反式脂肪酸含 量的影響更為明顯。 所以， 降低白土中重金屬含量是（下 轉(zhuǎn) 第113頁 ）31092011年第10期反式亞油酸甲酯(mg/mg油) 反式亞油酸甲酯(mg/mg油)脫色率 （% ） 脫色率 （% ）反式亞油酸甲酯(mg/mg油) 反式亞油酸