食用油组合物的添加剂.pdf

具体实施方式

本领域技术人员将容易理解的是，本发明良好适用于实现这些目的，并获得所述最终产物和优点、以及那些在其中固有的最终产物和优点。在此描述的实施例不旨在限制本发明的保护范围。

本发明的实施例之一是源自芸香科植物家族的各个植物部位的提取物，可将该提取物混合到烹调油组合物中，以改善其生理化学性能。将该提取物作为添加剂混合到烹调油中不仅可延长烹调油组合物的保质期，而且可大幅提高烹调油的使用效率。根据优选实施例，本说明书所述提取物是指一种生物酚基提取物。就申请专利而言重要的是，该生物酚基添加剂可减少煎炸期间的吸油量、以及具有抗氧化性和保护心脏作用。与受测试的BHT类似，所研制的添加剂当被添加到煎炸油中时，能够延缓棕榈油软脂中的氧化。所研制的添加剂被证明可用作具有其他健康促进性能的天然脂肪抗氧化剂、油吸附抑制剂，从而减轻食用煎炸食品对健康的危害性。加有添加剂的油组合物也可使制得的煎炸食品在酥脆性、味道和总的品质方面得到显著改善。由于兼具这些性能和爽口滋味，采用本发明的生物酚基添加剂和提取物制备的食品适合于那些意欲避免或减轻高血压、高胆固醇、癌或退化病病情的人们食用。此外，所公开的添加剂如果既未影响食用油组合物的味道和颜色、也未影响所制备的食品，则将具有更爽口的滋味。这可归因于提取物中的多酚和小肽。由此，至关紧要的是选择正确的提取物材料和工艺，以避免对可散发令人不愉快的味道或气味的无用代谢物进行分离处理。

根据另一实施例，所述生物酚提取物实际上是从芸香科家族植物的诸如花、叶和果实的各个植物部位中分离出来的。

为实施本发明的优选实施例，可从芸香科家族(尤其是柑橘属植物)的各个植物部位提取作为食用油添加剂的提取物。

根据本发明的优选实施例，最优选以一种浓缩形式制备所述添加剂。可选将其他抗氧化剂与所述提取物结合使用，以获得对于不同应用具有期望的生理化学性能的食用油组合物。

本发明的另一优选实施例涉及一种烹调油组合物，该烹调油组合物含有一种添加剂，该添加剂的提取物源自芸香科家族的植物部位。如上所述，混合有所公开的添加剂的烹调油组合物显示出极好的抗氧化性能。此外，在煎炸期间烹调油组合物在食品内的吸附量也显著降低(显示降低35％)。虽然尚不完全理解所制食品内这样低的吸油量的真实实现机制，不过这有可能是由于烹调油组合物在煎炸温度下与蛋白质和/或碳水化合物反应形成阻油层的缘故。所公开的油组合物由于其良好的抗氧化性能也显示出显著的油使用效率，正如所举实施例进一步证实的那样。

混合到烹调油内的添加剂主要由源自芸香科家族各个植物部位的提取物构成，这些植物部位例如可以是果实、叶、茎、花或根。提取物在添加剂中的含量可占添加剂总摩尔数的70％至100％。如上所述，可结合使用其他抗氧化剂配制该添加剂。

为使所公开的烹调油组合物具有期望的生理化学性能，添加剂的浓度优选为组合物总重量的0.02至0.5。在本技术领域中已知，烹调油组合物中添加剂的数量不足将不会使烹调油组合物具有期望的性能，而添加剂过多又会影响烹调油组合物的颜色，后者未必会对油的品质造成不利的影响。

所公开的油组合物的优选实施例之一使用选自柑橘属植物的芸香科植物的植物部位。此外，这些植物部位是指果实、叶和花。本领域技术人员将认识到以下事实，即芸香科家族中的其他植物或其他植物部位也可用于制备所述提取物，而上述植物种类和部位含有充足的优选生物多酚化合物，由此可获得相当高的产率。因此，对此的任何修改均在本发明的保护范围内。

将注意到的事实是，在添加剂中从芸香科植物家族获得的生物酚基提取物优选至少包含三种或更多种不同的化合物，这些化合物选自蒎烯、香茅醛、萜品烯-4-醇、香茅醇、乙酸香茅酯、香叶醛、乙酸香叶酯、橙花醛、类胡萝卜素、生育酚、生育三烯酚、类黄酮、圣草次苷、新圣草次苷、芸香柚皮苷、橘皮苷、新桔皮苷、香蜂草甙、叶黄素、呋喃香豆素和咔唑。对于本领域技术人员显而易见的是，通过简单地调节用于提取的溶剂、温度、pH、时间等，可分离出由芸香科植物家族制得的上述化合物的不同组合。

下文旨在举例说明用于获得所公开添加剂的提取过程，而并不旨在限制本发明的保护范围。收集、清理和洗涤所述植物部位，并将其切成小块，在烤箱中在40-50℃下通宵干燥。使用搅切器磨碎已干燥的材料，并优选使用酒精(1∶10v/v，体积比)提取三次，再使用丙酮或使用氯仿与酒精的混合物提取三次。不过，也可将其他溶剂用作分离诸如多酚的极性化合物的提取介质。该过程的设计旨在通过使用液体基体(溶剂)使可溶性酚类化合物从固体基体中(植物组织)扩散出来，从而分离出可溶性酚类化合物。酒精、氯仿、水和丙酮已在提取工艺中显示出良好的产率。对同一样品重复进行数次提取，以有效提取化合物。在40℃下将汇集的提取物进行真空干燥，并储存至使用时。本领域中技术人员将认识到，这些提取物的可溶性易受温度的变化和不同类型的溶剂的影响，或由于使用超临界流体提取，这些提取物会在最佳提取速率和可溶性方面发生变化。因此，任何通过改变提取温度以适合溶剂或气体性能的修改均将在本发明的保护范围内。高于350℃左右的温度会使活性成分的结构遭到破坏。同样，溶剂或气体易受提取环境的pH的影响。由于积聚的多酚或小肽会影响提取物的pH，由此降低提取速率或水解程度，可在提取过程监测提取物的pH，并将其保持在优选范围内(pH 2至10)。为提高提取工艺的产率和速率，优选在整个工艺过程中不断搅拌提取的混合物，以使提取过程均匀进行。除去溶剂的常用方法主要取决于溶剂或气体的温度和真空压力，包括采用加热或抽真空达足够的时间。

下列实施例旨在进一步说明本发明，而非将本发明局限于所述的特定实施例。

实施例1

收集、清理和洗涤主要源自芸香科家族的生物酚源，并将其切成小块，在烤箱中在40-50℃下通宵干燥。使用搅切器磨碎已干燥的材料，并使用酒精(1∶10v/v，体积比)提取三次，再使用丙酮或使用氯仿与酒精的混合物提取三次。可使用其他溶剂作为多酚的提取介质。该过程的设计旨在通过使用液体基体(溶剂)使可溶性酚类化合物从固体基体中(植物组织)扩散出来，分离出可溶性酚类化合物。酒精、氯仿和丙酮已在提取黄酮、黄酮醇和儿茶酚方面具有良好的产率。进行数次提取。在40℃下将汇集的提取物进行真空干燥，并储存至使用时。

实施例2

下文描述使用生物酚添加剂和生物酚提取物煎炸的食品的降吸油性能。

采用不锈钢电开口炸炉(Frymaster，H14-2SC)同时进行深度煎炸实验，该炸炉具有11.5kg容量(对于每个锅)的开口锅，且装备有自动升降式不锈钢篮子和自动便携式过滤系统。采用三种棕榈油软脂进行处理，即含有0.2％生物酚基添加剂的棕榈油软脂、含有0.02％BHT的棕榈油软脂、以及用作对照物的不含任何添加剂的棕榈油软脂。

将油(10kg)倒入到分开的油炸锅内，且在倒入0.2％提取物之前将油加热到60℃。搅拌油，以确保其完全溶于介质中。从每个油炸锅中收集约400g油样品，作为在氧化之前第0天的样品。在180±2℃下加热剩余的油，且在该温度下保持30分钟。每天将约14批每批200g的炸薯条在8小时内每间隔30分钟煎炸2.5分钟。

在每天煎炸实验结束时关掉油炸锅，并将油冷却到60℃。使用单独的过滤器对每个油炸锅内的油进行过滤，除去残屑。将每个油炸锅中准确秤重的400g煎炸油取样到琥珀色瓶子内。使用缓慢的氮气泡从瓶子的底部吹洗所有的油样品，并将这些油样品储存在-20℃的冷冻装置中，用于物理和化学分析。

在煎炸之后，将炸薯条从油炸锅中移出。在同一天对第5批和第6批炸薯条进行感官评价。取决于油耗，在油炸锅中倒入最多达10kg的含有抗氧化剂(0.02％BHT或0.2％提取物)的新鲜油。将整个过程连续重复5天。

冷冻炸薯条在煎炸之前的初始脂肪含量在4.20％左右。图1显示生物酚基添加剂能够显著(P＜0.05)降低炸薯条的吸油量。在煎炸期间的第40小时，BHT相对于对照物并无显著不同。煎炸油将热量从热源传送到浸在脂肪中的煎炸食品的表面。随着食品接触到热的煎炸油，湿气即以蒸汽的形式逃逸和蒸发。一部分油随湿气的离去被食品吸附，导致煎炸食品在煎炸后的脂肪含量是最初脂肪含量的四至五倍。

实施例3

下文描述生物酚添加剂和生物酚提取物的抗氧化性能。

油品品质分析

根据美国油品化学家学会正式方法(The American Oil Chemists’Society Official Methods)分析过氧化值、茴香胺值、碘价、游离脂肪酸、氧化稳定性指数(Oxidative Stability Index，OSI)、含油量、极性、聚合物和颜色。使用色度计确定炸薯条的颜色。

过氧化值是脂肪和油中主要氧化产物的指示值。图2显示生物酚基添加剂在炸煎期间可显著(P＜0.05)降低过氧化值。使用提取物和BHT处理的样品在8小时的煎炸之后过氧化值显著不同(P＜0.05)。使用生物酚基添加剂和BHT处理的油样品具有较低的过氧化值，由此显示出生物酚基添加剂和BHT在煎炸期间具有延缓氧化的能力。

茴香胺值是对在油品氧化中形成的副产物的衡量值。图3显示在24小时的煎炸之后生物酚基添加剂与BHT相比能够显著(P＜0.05)降低茴香胺值。使用生物酚添加剂处理的棕榈油的茴香胺值从8小时至24小时几乎恒定，这表明该添加剂能够稳定在初级氧化中形成的过氧化物，使其不再发生进一步的氧化。

碘值表示脂肪和油的不饱和程度。在这项研究中，所使用的油品型号是IV 56，它通常用于家庭煎炸。图4显示天然的和合成的抗氧化剂均能显著(P＜0.05)防止油品发生进一步的氧化，且BHT显示出更好的保护性。当在煎炸期间碘值显著(P＜0.05)降低时，表明油品广泛变质。

游离脂肪酸表明脂肪和油在经历高温期间的水解情况。图5显示，与对照物相比，0.2％的添加剂配方和BHT在煎炸期间在24小时至40小时之间能够显著(P＜0.05)减少游离脂肪酸的形成。将潮湿的煎炸食品放入到煎炸系统内会加速水解。游离脂肪酸值仍低于0.5％，且小吃食品制备者通常根据游离脂肪酸值是否高于0.5％决定是否废弃油。

最初氧化较慢，后来加速，并变得非常迅速。可将油到达迅速加速氧化所需的时间用于量度油的抗氧化性，该时间通常被称为‘诱导期或氧化稳定性指数(Oxidative Stability Index，OSI)’(不具名，2006)。图6显示0.2％添加剂配方和BHT与对照物相比可显著(P＜0.05)延长烹调油的保质期。使用天然的和合成的抗氧化剂处理的油品的OSI均在8小时至40小时的煎炸期间稍微降低。这可能是由于在煎炸之前油和抗氧化剂的装载效应造成的。

极性化合物是指在脂肪和油品的氧化期间形成的非挥发性产物。图7显示合成的和天然的抗氧化剂与对照物相比能够在第3天至第5天期间显著(P＜0.05)降低极性化合物的形成。在第5天，生物酚基添加剂显示出比BHT更好的效果，表明它在高温下对棕榈油软脂具有更好的保护效果。

二聚、三聚和聚合形式的甘油三酯通常被称为聚合物。生物酚添加剂显示出与BHT相当的可显著(P＜0.05)减少聚合物形成的能力(图8)。与对照物样品相比，由于抗氧化剂可延缓油品在煎炸期间的变质，使用抗氧化剂(天然的和合成的)处理的样品具有较低值。在这项研究中，所有样品的聚合物百分比远低于10％-12％的调节极限。

颜色分析

图9显示油品在5天煎炸期间的颜色变化。可看出，与BHT和对照物相比，含有生物酚基添加剂的棕榈油软脂的油品红色随天数的增加显著(P＜0.05)加深。与对照物相比，含BHT的油品的红色强度从第1天至第5天显著(P＜0.05)降低。生物酚基添加剂含有天然色素、叶绿素和类胡萝卜素，由此可解释深颜色形成的原因。含有添加剂的油样品与对照物相比显著更深。

虽然油品颜色在煎炸期间显著加深，在棕榈油软脂中加入生物酚添加剂并未显著(P＜0.05)改变炸薯条的颜色。与对照物和BHT相比，颜色易轻微加深(表1)。使用生物酚添加剂处理的炸薯条在第5天颜色显著(P＜0.05)加深。随着天数的增加，使用BHT处理的样品的颜色显著(P＜0.05)加深，而用作对照物的炸薯条出现显著的(P＜0.05)褪色。

表1：煎炸食品颜色

^a+a表示红色方向，-a表示绿色方向

^b+b表示黄色方向，-b表示蓝色方向

实施例4

感官评价

使用9分制嗜好程度评价炸薯条的感官属性，包括颜色、滋味、油质、酥脆性、味道和总的品质，其中1＝非常差，9＝非常好。在第1、3和5天由10名受过培训的小组成员进行感官评价。

表2显示使用合成的和天然的抗氧化剂处理的炸薯条在第1、3和5天的感官评价得分。在煎炸实验期间，未观察到不同样品在油质、酥脆性和味道的得分方面存在显著差异(P＜0.05)。对炸薯条的颜色评价表明，0.2％添加剂样品和对照物样品在5天煎炸期间相互间不存在显著差异(P＜0.05)。可看出，随煎炸天数的增加，BHT样品的得分略有降低。所有样品的滋味得分不受煎炸时间延长的影响。然而可看出，样品在第5天相互间稍有不同。对于总的品质，使用生物酚基添加剂处理的样品能够保持其得分，因为当煎炸时间延长时未观察到得分的显著变化(P＜0.05)。对于对照物和BHT样品则不同，其得分随煎炸时间的延长显著(P＜0.05)降低。所有样品最长至第5天均令人满意。

表2：0.2％添加剂和BHT在深度脂肪煎炸期间对炸薯条感官可接受性的影响

^aa-b表示在一行中具有不同字母者显著不同(P＜0.05)

^bA-B表示在一列中具有不同字母者显著不同(P＜0.05)

^c使用9分制嗜好程度(1＝非常差，9＝非常好)

^d表示10名受过培训的小组成员

天然抗氧化剂已被证明能够在煎炸时延缓氧化。由于以下两个原因，使生物酚基添加剂在大多数测试中在降低油品氧化方面显示出良好活性：油品和抗氧化剂的装载效应，以及在0.2％添加剂配方中存在的化合物。0.2％添加剂配方在其中包含香豆素和生物类黄酮，它们可参与供氢、游离基清除和金属螯合过程。尤其橘皮苷甚至可在实验室研究中起到抗氧化剂的作用，有助于血管的完整性，且有助于降低鼠的胆固醇和血压，并有抗炎效果。此外，0.2％添加剂配方还包含类胡萝卜素、生育酚和生育三烯酚，这些均对健康有益。

可理解的是，本发明可通过其他具体形式实施，且不局限于上述实施例。此外，对所公开的构思进行的修改等，例如对本领域技术人员而言可轻易实现的修改等，均包括在本发明所附权利要求的保护范围内。