油脂酸敗
油脂酸敗
“油脂酸敗”指油脂和含油脂的食品,在貯存過程中經生物、酶、空氣中的氧的作用,而發生變色、氣味改變等變化,常可造成不良的生理反應或食物中毒。
食用油
這兩種過程往往是同時發生的,但也可能主要表現為其中一種。油脂中含有較多的水分,在較高溫度下貯存時,就特別容易引起酸敗變質。通常油脂暴露在空氣中時也會自發地進行氧化,發生性質與風味的改變,這即為脂肪酸的自動氧化。
脂肪酸在自動氧化時可形成氫過氧化物,它們很不穩定,在貯存過程中會進一步分解,其分解產物有很令人討厭的氣味,這是典型的“哈喇味”、“回生味”。而在高溫加熱時,油脂的氧化速度則更快,此時,飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸都能發生反應,產生大量的聚合物,使油脂的黏度增大,還會發生起泡現象,並且加熱時間越長,聚合物的含量就越多,油脂的黏度越大,起泡現象也越明顯。另外,甘油也會發生氧化生成丙烯醛,使油脂冒煙併產生刺鼻氣味。
一般來說,動物性油脂含有多量的飽和脂肪酸,化學性質比較穩定,而植物油則含有多量的不飽和脂肪酸,化學性質比較活潑,易發生氧化。但是植物油中含有一定量的抗氧化物質——卵磷脂和維生素E,這些物質對於油脂的保存具有一定的意義,所以,植物油的酸敗過程慢於動物油脂。
油脂酸敗後會產生過氧脂質加速促人衰老
第二,引起急性食物中毒。油脂酸敗引起的一般急性中毒癥狀為嘔吐、腹瀉、腹痛等。引起中毒的物質非常複雜,因油脂的種類、加熱方式、酸敗過程或食品中其他成分的影響等情況不同,有毒成分的種類和數量也不一樣。新鮮油脂在長時間、高溫加熱時,分解生成甘油和脂肪酸,甘油經高溫脫水生成丙烯醛或稱“醉油”,可引起輕度中毒現象;同時,脂肪酸氧化酸敗產生的具有強氧化作用的氫過氧化物直接作用於消化道也可以引起食物中毒;此外,脂肪酸(包括亞麻酸、亞油酸、花生四烯酸等不飽和脂肪酸)還能發生聚合作用,其聚合物的毒性較強,可使動物生長停滯,肝臟腫大,肝功能受損,有的還有致癌作用,尤其是高溫加熱且反覆使用的油脂,聚合物更多,對人體危害更大。
第三,導致慢性中毒。氫過氧化物的分解產物、二聚合物等原體或其分解物,被消化道吸收後會慢慢移至肝臟及其他器官而引起慢性中毒,或產生其他有害因素。
另外,油脂酸敗還可破壞食品中的營養成分。氫過氧化物及其分解產物與食物中的蛋白質及蛋氨酸、賴氨酸、組氨酸、胱氨酸等氨基酸及抗壞血酸、維生素A等發生反應,會影響人體消化和食物的可口性。此外,油脂經高溫氧化產生的聚合物也具有妨礙營養素消化和吸收的作用,使食品營養價值下降,近年來已引起廣泛關注。
應注意避光,油脂放在陰涼處保存,盛油的容器要盡量用深顏色的、金屬容器,油脂的貯存溫度以10~15℃為宜。使用抗氧化劑,常見的方法是添加各類抗氧化劑,典型的有化學抗氧化劑、丁基羥基茴香醚等,還有各種植物提取物,如橙皮提取物、大豆異黃酮、茶多酚等。此外維生素E在油脂中的含量達到0.01%~0.03%時,就能起到良好的抗氧化效果。真空充氮貯油亦可降低油脂耗氧量,減小劣變速度,延長保存期。油脂微囊化、粉末化,使得油脂因壁材的包被作用而與空氣和水分隔絕,從而防止了油脂的氧化酸敗。利用金屬鈍化劑清除微量金屬,據研究表明,微量金屬如銅、鐵、鉛等的存在會對油脂的氧化穩定性和滋味產生極為不利的影響。這是因為這些微量金屬能催化氧化作用,它是助氧化劑。金屬鈍化劑的作用則是與助氧化金屬絡合起來,將助氧化金屬包容在絡合結構或環狀結構中,從而使該金屬不再起助氧化劑的作用。
油脂受氧氣、水、光、熱、微生物等影響,逐漸水解或氧化而變質酸敗,使中性油脂分解為甘油和油脂酸,或使油脂酸中不飽和鏈斷開形成過氧化物,再依次分解為低級油脂酸、醛類、酮類等物質,產生異臭和異味,有的酸敗產物還具有致癌作用。油脂酸敗的同時破壞了其中所含的維生素,並損害機體酶系統如琥珀酸氧化酶、細胞色素氧化酶等。
油脂在食品所含脂肪酶或乳酪鏈球菌、乳念球菌、黴菌、解脂假絲酵母分泌的脂肪酶以及光、熱作用下,吸收水分,被分解生成甘油和小分子的脂肪酸,如丁酸、乙酸、辛酸等,這些物質的特有氣味使食品的風味劣化。常發生在奶油,以及含有人造奶油、麻油的食品中。
在麴黴和青黴等微生物產生的酶類作用下,油脂的水解產物被進一步氧化(發生在β位碳原子上)生成甲基酮,常發生在含椰子油、奶油等的食品中。
油脂水解後生成的遊離脂肪酸,特別是不飽和遊離脂肪酸的雙鏈位置容易被氧化生成過氧化物,而這些過氧化合物中,少量環狀結構的、與臭氧結合形成的臭氧化物,性質很不穩定,容易分解為醛、酮及小分子的脂肪酸。大量的氫過氧化物,因其性質很不穩定容易分解外,還能聚合而導致油脂酸敗,且酸敗還會因氫過氧化物的生成,以連鎖反應的方式使其他的遊離脂肪酸分子也迅速變為氫過氧化物。最終結果是導致油脂中醛,酮、酸等小分子物質越積越多,表現出強烈的不良風味及一定生理毒性。從而惡化食品的感官質量,加重人體肝臟解毒功能的負擔。多數食品中的油脂均能發生這種氧化型酸敗。
油脂氧化酸敗的產物有醛、酮、醇、酯、烴等,降低飼糧的適口性,影響動物採食,嚴重的可導致拒食、食后中毒甚至死亡。
油脂酸敗時,油脂酸的組成發生變化,飼糧中作為必需油脂酸的飽和脂肪酸如亞油酸、亞麻油酸遭到破壞,特別是魚油中油脂酸相對比例顯著下降。同時,氧化油脂的消化率下降,因氧化油脂抑制了胰油脂酶活性部分。油脂氧化過程中形成高活性的自由基能破壞維生素,特別是脂溶性維生素如維生素A、維生素E、維生素D等,導致維生素缺乏症。氧化酸敗產物也可作用於賴氨酸及含硫氨基酸,使其營養價值降低。
氧化油脂可破壞細胞膜流動性及其完整性,並對酶活性產生影響,致使細胞正常生理生化功能失衡,組織器官正常結構被破壞,出現多種病理癥狀。據研究表明,攝食氧化油脂可使動物肝、脾、胰、腎等內臟器官病變腫大,嚴重者內臟組織降解萎縮、壞死。