一级大豆油回色影响因素的研究进展

梁雨 黄振伟 黄丹

摘 要：油脂回色指油脂颜色随时间推移发生改变的现象。一级大豆油是我国主要食用油脂之一，其油脂回色的影响因素及回色控制一直困扰着油脂学术界及工业界。本文分析了油料大豆的品种品质，精炼工艺中的脱胶、脱酸、脱臭和脱色等工序，温度、磷脂含量、生育酚含量、金属离子、脂肪酸组成、成品油的储存条件、脂肪氧化酶等可能影响油脂回色的因素，以期为延缓一级大豆油回色提供有价值的参考。

关键词：一级大豆油；回色；影响因素

Abstract： Color reversion of fats and oils refers to the phenomenon that the color of fats and oils changes over time. First grade bean oil， as one of the main edible fats in China， has been troubled by the academic and industrial circles of fats and oils in terms of the influencing factors and the mechanism of the effect of fats and oils color reversion. This paper analyzed the variety and quality of oilseed soybean， the degumming， deacidification， deodorization and decolorization processes in the refining process， temperature， phospholipid content， Tocopherol content， metal ions， fatty acid composition， storage conditions of product oil， lipoxygenase and other factors that may affect the oil color， in order to provide valuable reference for delaying the color reversion of first grade bean oil in the future.

Keywords： first grade bean oil; color reversion; influencing factors

大豆油是我国日常生活中最常见的食用油脂之一。油脂加工厂生产的一级大豆油经过脱胶、脱酸、脱色和脱臭后呈淡黄色。在加工、运输、储存和消费等过程中，一级大豆油会出现油脂回色现象，即颜色随时间推移不断加深。回色現象在大豆油生产过程中的物理精炼或化学精炼中均有发生，特别是在物理精炼中。大豆油的回色程度根据内部因素和外部条件的不同存在明显差异，回色达到最高程度所需要的时间也存在一定差异，短则几小时，长达半年，且回色现象在一级大豆油中比在其他食用油脂中更为明显。

如果一级大豆油不能在短期内出售或在回色时没有得到有效控制，其感官品质会随着颜色的变化而下降，降低顾客购买率。虽然目前国家质量标准已经放宽了对一级大豆油色泽的限制，但是终端消费者依然对色泽有较大关注，这导致了部分油脂加工厂不得不以较低的价格出售出现回色现象的成品油，或加大对油脂色泽的控制，特别是大型油脂油料加工厂。经过推拟计算，如果油脂回色导致大豆油价格下降100 元/t，以油厂日总加工量1 000 t为例，一天的经济损失为10 万元，按一年加工200 d计算，损失将达到2 000 万元，可见油脂回色造成的经济损失非常大。部分生产工厂为应对这种情况，通常会将回色油脂重新精炼降低色泽，以期挽回经济损失。重新精炼会大大增加精炼成本，消耗人力、物力、财力和时间，同时，油脂的过度精炼会破坏油脂的稳定性，出现回色程度更深的情况，如果不能达到预期的效果，将给加工厂带来更高的经济损失。此外，过度精炼的成品油不利于消费者的食用，更易回色的油脂大大降低了使用价值，如煎炸食物时油脂的颜色会更快变深、变暗，煎炸食物的感官也会受到影响。

1 国内外一级大豆油回色影响因素的研究现状

目前，引起油脂出现回色现象的因素很多，如原料大豆的差异、油脂中的磷脂残留、生育酚的氧化、油脂的自动氧化及色素的氧化、精炼工艺中的各个工序和成品油的储存运输条件等[1-5]。了解这些影响因素的重要性，采取适当加工措施调节加工工艺，为后续改善一级大豆油品质提供良好依据。

1.1 原料大豆的差异

党俊杰等[6]发现霉变的原料大豆会使压榨过程中脱胶油呈现红褐色，在后续的精炼过程中完全脱除较难，比正常原料豆更易回色。霉变会引起大豆中蛋白质、脂质、糖类分解，产生色素。TOMITA等[7]发现大豆水分含量与油脂回色程度呈显著相关，当大豆水分含量为9.77%时，油脂回色不显著；当大豆水分含量达到14%时，油脂回色现象最为显著，故原料大豆中的水分含量是影响油脂回色的重要因素之一。魏超峰等[8]分别用熟豆和青豆制成大豆油，用石油醚溶剂提取两种油，发现提取熟豆大豆油的溶剂颜色发黄，提取青豆大豆油的溶剂颜色发青，差异显著。毕艳兰等[9]开展后续常温油脂回色考察，发现青豆大豆油色泽下降，未出现油脂回色现象，熟豆大豆油回色现象显著，罗维朋红值18 d后平均上升值达0.7。目前，我国油脂加工厂主要采用熟大豆加工榨取大豆油，原料豆的差异进一步导致了油脂回色现象的发生。

1.2 油脂中的磷脂残留

磷脂的热稳定性较差，油脂中磷脂残留含量过高时，易在精炼工艺中的高温脱臭阶段发生热聚集现象，生成褐色物质[10]。戴礼平[11]发现当油脂中的含磷量≥5 mg·kg-1时，油脂回色速度显著加快。齐玉堂[12]将纯净的色拉油分别与油中的主要成分混合加热，研究这些成分对油脂色泽的影响。结果表明，加热温度与油脂色泽呈显著正相关关系，其中磷脂的影响最大。戴礼平[11]发现时间与磷脂残留引起的油脂回色相关，随着时间的延长，脱色油中磷脂残留量越高，油脂回色越深，一个月后罗维朋红值平均上升值达2.0。陈凤香等[13]认为大豆水分含量与后续油脂中的磷脂含量有关，尤其是非水化磷脂含量，大豆水分含量较高时，油脂中的磷脂含量也较高。虽然国家质量标准没有将磷脂含量列为大豆油指标，但残留的磷脂极大地影响了大豆油的品质及使用价值。在煎炸食品的烹饪过程中，油脂颜色很快变深、变暗，油炸食品的外观及口感明显下降，这会增加后续精炼工艺中脱色、脱臭的难度。为了降低磷脂含量，延缓油脂回色时间，在精炼工艺脱胶过程中应尽量脱除油脂中的磷脂，在脱酸、脱色过程中进一步脱除磷脂。

1.3 生育酚的氧化

大豆脱胶油中含有天然抗氧化作用的生育酚，其含量高达1 670 mg·kg-1。在后续加工、储存过程中，大豆油极易受温度、光照、氧气等因素的影响，导致生育酚氧化，引起油脂回色[14]。LAI等[15]研究一级大豆油的回色机理，发现生育酚氧化作用是导致油脂回色的主要原因之一。在精煉脱臭工艺中，高温导致生育酚等天然氧化剂发生不同程度的分解及破坏，引起油脂品质及稳定性下降。在储存运输过程中，温度、光照、氧气等外部条件因素易引起生育酚逐渐发生氧化，大部分生育酚氧化为深红色的苯并二氢吡喃-5，6-醌[16]。

大豆脱胶油中γ-生育酚和δ-生育酚含量占总生育酚含量的94%[14]。大豆在压片工艺中发生酶促反应，将γ-生育酚酶解为γ-TED[5-（生育氧基）-γ-生育酚]，γ-TED进一步转化为一种醌类物质生育红。生育红是引起油脂回色的前体物质，当大豆水分含量为15%～18%时，生育红含量最高[16]。在精炼脱色工艺后，生育红转化为引起回色的物质。在精炼脱臭工艺中，还原成生育红。在后续储存运输过程中，最终转化为引起回色的物质，导致油脂回色现象发生。KOMODA等[17]发现，当大豆水分含量从18%降低至8%时，大豆脱胶油中的生育酚含量会随之增加；当大豆水分含量超过12%时，大豆脱胶油中的生育酚含量急剧下降，其中α-生育酚和β-生育酚的含量基本保持不变，γ-生育酚和δ-生育酚含量大幅下降，形成了一些二聚物质，油脂的回色可能与这些二聚物质有关。

1.4 油脂的自动氧化及色素的氧化

油脂在自动氧化时发生氧化裂解，油脂分子会形成低分子量的醛、酮、酸、醌或低分子色素，聚合成长碳链异构体。这些低分子量化合物会导致油脂回色，由色素氧化、异构化或聚合形成的产物使回色更加稳定，色泽更深。在精炼工艺热处理及碱液中和时，亚麻酸含量较高的大豆油中亚麻酸会发生脂肪酸异构化，双键会向羧基端移动，形成不饱和脂肪酸的顺反异构体或位置异构体，随着分子中共轭双键数量的增加，油脂的色泽会加深[3]。

1.5 精炼工艺

1.5.1 含皂量

在精炼脱酸工艺中，油脂会产生大量皂粒，其对金属离子和磷脂具有一定的吸附作用[18]。油脂中皂粒的残留对油脂的氧化反应存在一定的影响，含有铜皂或铁皂的皂粒对油脂的氧化影响最大[18]。因此，应在生产工艺中尽量减少皂粒残留。

1.5.2 白土

在高温条件下，油脂与白土接触的时间越长，越会加速油脂中不饱和脂肪酸双键断裂，生成醛、酮、酸等低分子量二级氧化产物或引起脂肪酸双键异构化。考虑到白土的特性和作用，选择适合的白土可以优化精炼工艺。虽然高活性的白土具有更强的胶质吸附能力，但可能导致油脂品质不稳定。白土中含有的金属离子会加速油脂的氧化变质，导致色泽变深。在选择白土时，应优先考虑比表面积较大、脱色效果明显、过滤速度快、活性度低和滤渣残油率低的白土[4]。

1.5.3 金属离子

在油脂生产中，金属离子是污染源，主要来自油脂加工材料及设备，如脱色工艺中掺入的白土、脱臭工艺设备的阀门、管道和仪表接头等。FLIDER等[19]发现存在于油脂中微量的锰、铜、铁等金属离子会显著降低其氧化稳定性。在有微量氧气存在的高温环境中，油脂中的金属离子会引起油脂发生氧化反应，在此基础上存在的微量水分会引起油脂发生水解反应。氧化及水解反应会生成低分子量的氧化产物，如醛类、酮类等。在不添加抗氧化剂时，金属离子在常温常压下仍能够促进油脂和氧气接触，引起氧化反应，逐渐导致油脂色泽加深，引起过氧化值、酸值等指标上升，极大地影响了油脂品质的稳定性。董建林等[20]发现当铜、铁离子浓度分别超过0.01 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1时，油脂易发生劣变，油脂中的铁离子与脂肪酸结合后，会生成深红色铁盐，加深油脂色泽。

1.6 外界因素及储存条件

在储存时，外界因素会对一级大豆油油脂回色产生显著影响，如温度、氧气、光照的差异，以上因素均可能促进油脂氧化，导致色泽变深，甚至酸败。刘军等[1]设立温度梯度探究油脂回色速度，发现20～60 ℃加热含有水分的一级大豆油，温度每升高1 ℃，油脂氧化速率提高1倍，油脂回色速率提高4倍。此外，不同温度下油脂的回色情况与其相应温度下油脂过氧化值的变化存在一定关联性，证实了油脂回色现象与储存温度的关联性。氧气是油脂氧化发生的必要条件，所以氧气对油脂回色速率也存在较大影响。光照是影响油脂回色的重要因素之一，光照会破坏油脂中的色素，如叶绿素、胡萝卜素等，使其颜色变浅，当油脂再次储存至避光环境时，油脂色泽逐渐恢复[16]。油脂中的脂肪氧化酶会酶解叶绿素、胡萝卜素，使油脂自身颜色变浅。孙禧华等[21]研究与大豆油具有相似特性的玉米油的回色情况，在单因素实验条件下，同种玉米油回色达到最大程度所需要的时间从短到长依次为日光灯照射、漫反射自然光、避光，表明光照条件对油脂回色有显著影响，而避光条件则有助于延缓油脂回色。

2 结语

目前，引起油脂回色的因素很多，哪一种或哪几种因素是引起油脂回色的主要因素尚没有明确的结论，很难定性、定量地确定哪些物质会影响回色及这些物质的含量与油脂回色之间的关系。油脂回色问题一直困扰着油脂加工厂及销售商，没有实质性途径能够有效解决这个问题。如何通过调整和改善油脂加工工艺有效控制一级大豆油回色，提高产品稳定性，获得符合国家质量标准的一级大豆油，已成为油脂行业面临的迫切挑战，该问题的解决对整个油脂行业的发展具有重要意义。

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