一种通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法与流程

1.本发明涉及椰子油生产技术领域，具体为一种通过添加氨基酸 来提高椰子油脂氧化稳定性的方法。


背景技术：

2.椰子油热量低、不含胆固醇，且具有丰富药用价值，被誉为世 界上最健康的食用油，椰子油中含饱和脂肪高达到90％，且65％为中 链脂肪酸(mcfa)，其中50％为月桂酸，是少数含有中链脂肪酸的油 脂，在其他食物中很少存在，中碳链脂肪酸容易被人体吸收，而不 以脂肪形式储存在人体中，具有良好的减肥功效，椰子油还具有预 防心血管疾病、保护前列腺、抑菌抗病毒和抗氧化等功能，并且， 有研究表明椰子油中的多酚类物质使得椰子油还具有控制糖尿病、 提高人体消化能力、抗艾滋病毒等功效，因此长期食用椰子油及其 制品有助于预防肥胖症、心血管疾病及糖尿病等疾病，对于人体健 康大有脾益，虽然椰子油中富含大量的饱和脂肪酸，但由于其天然 的抗氧化活性含量很低，使其容易变质和酸败，且椰子油中含有不 饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的双键容易断裂和氧化形成氢过氧化物， 并进一步氧化生成醛、酮和酸等小分子，油脂的氧化和酸败通常发 生在储存、运输和加工期间，导致商业价值和营养价值下降，油脂 的氧化稳定性是重要的特性指标，对于生产厂家、经销商与消费者 都有重要意义。从安全储存、营养与卫生方面考虑，提高椰子油的 抗氧化能力具有广阔的市场需求及产业前景。
3.本发明通过分析不同氨基酸椰子油的理化指标、脂肪酸及甾醇 含量及组成、挥发性成分、美拉德反应产物(mrps)、红外光谱对热 氧化稳定性的变化影响，采用加入氨基酸提高椰子油的氧化稳定性。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性 的方法，通过分析不同氨基酸椰子油的理化指标、脂肪酸及甾醇含 量及组成、挥发性成分、mrps、红外光谱及热氧化稳定性的变化， 采用椰子油中加入氨基酸可以提高椰子油的氧化稳定性，其中添加 亮氨酸的椰子油氧化稳定性最佳。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
6.一种通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法，具体 包括以下步骤：
7.s1、选取椰子片作为原料，采用烤箱对椰子片进行焙烤，每次 称取椰子片40-60g，在200℃条件下，焙烤200s，每次烘烤后冷却 至室温，再粉碎；
8.s2、采用溶剂提取法制备油样，再将制备的油样经除溶剂除去 提取溶剂，再通过离心设备离心10-20mi n后，收集椰油；
9.s3、称取0.5g氨基酸与等摩尔质量葡萄糖在混合设备中以转速 为300-400r/mi n的条件下混合20-30mi n，即制得氨基酸添加剂；
10.s4、称取23g步骤s2制备的椰子油倒入混合设备中，再将步 骤s3制得的氨基酸添
加加入混合设备中，混合震荡30mi n；
11.s5、然后将置于烤箱加热220s，停止加热；
12.s6、持续余热反应至出现黑色块状膜，取下层油脂，通过离心 设备离心15mi n，称重，得到出油率；
13.s7、椰子油贮于棕色样品瓶中，并在-18℃避光保存。
14.优选的，所述步骤s1中椰子片是选取表征健康的椰片。
15.优选的，所述步骤s1和步骤s5中烤箱是选用美国惠而浦公司 的wto-sp301 g型号烤箱。
16.优选的，所述步骤s3中称取的氨基酸为精氨酸、亮氨酸或异亮 氨酸中的一种。
17.优选的，所述步骤s2和s6中离心设备是采用型号为lx-400
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80的离心过滤机。
18.优选的，所述步骤s3中和s4中混合设备是采用型号为ht-30c 的混合震荡机。
19.优选的，所述步骤s2中溶剂提取法制备油样具体包括以下步骤：
20.a1、首先将步骤s1中每次烘焙粉碎下的浆汁进行集中收集；
21.a2、将步骤a1收集的浆汁先通过离心过滤设备在转速为300
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500r/mi n的条件下旋转离心10-13mi n，并过滤下来的滤液进行集中 收集；
22.a3、将步骤a2收集的滤液倒入提取罐中，并向提取罐中加入 50-60ml的提取溶剂，并通过搅拌设备以200-300r/mi n的转速搅拌10-15mi n，再静置3-6mi n，使椰油溶解于提取液中；
23.a4、再通过离心机将步骤a3的有机溶液与水进行分离，然后通 过分馏的工艺将椰油从提取溶剂中分离出来，即可制得椰油。
24.优选的，所述步骤a3中提取溶剂为正己烷、氚代氯仿、乙醚或 乙酸乙酯中的任意一种。
25.五种氨基酸共鉴定出94种挥发性成分，共有9种大类分别是8 种酸类、8种醛类、10种酮类、6种醇类、10种酯类、12种烷烃类、 20种杂环类、10种胺类种和10种其他类。其中ck鉴定出34种， 主要是酮类、醇类、酯类和烷烃类，占总挥发物质87.64％，焙烤31 种，主要成分为，醛类、酮类、酯类、烷烃类和杂环类，占总挥发 物质的89.00％，精氨酸42种，主要成分为醛类、酮类、酯类、烷 烃类和杂环类，占总挥发性物质93.47％，亮氨酸51种，主要成分 为醛类、酮类、酯类、烷烃类和杂环类，占总挥发性物质85.12％， 异亮氨酸46种，主要成分为醛类、酮类、酯类、杂环类和胺类，占 总挥发性物质80.97％，由此可知五种椰子油的挥发性成分存在差异 性，其中氨基酸椰子油的主要挥发性成分为杂环类，氨基酸椰子油 中含量最多的挥发性杂环类为吡嗪，主要以烷基吡嗪的形式存在， 烷基吡嗪与烤制和坚果香气有关，对烹饪、烤制和油炸食品的风味 起主要贡献，吡嗪类仅出现在精氨酸与亮氨酸中，杂环类物质对椰 子油的风味和氧化稳定性有重要贡献。
26.本发明提供了一种通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性 的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
27.(1)、该通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法， 氨基酸椰子油的主要挥发性成分为杂环类，氨基酸椰子油中含量最 多的挥发性杂环类为吡嗪，主要以烷基吡嗪的形式存在，烷基吡嗪 与烤制和坚果香气有关，对烹饪、烤制和油炸食品的风味起主要贡 献，吡嗪类仅出现在精氨酸与亮氨酸中，杂环类物质对椰子油的风 味和氧化稳定性有
重要贡献，精氨酸、亮氨酸和异亮氨酸是造成焙 烤椰子油色泽和氧化稳定性提高的主要氨基酸，通过有效提高椰子 油的氧化稳定性。
28.(2)、该通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法， 通过傅里叶变化红外光谱和热氧化动力学和活化能分析法进行分析， 不同焙烤时间及不同氨基酸对椰子油的红外光谱图变化影响不大， 仅在某些特定的波长下有细微的峰强度的变化，且都没有观察到峰 的移动，说明在200℃下，不同氨基酸得到的椰子油都是稳定的， 这与脂肪酸组成的结果一致；随着加入氨基酸椰子油的表观活化能 (ea)、活化焓(δh)和活化熵(δs)升高，其中加入亮氨酸升高 最显著，因此，加入氨基酸能提高椰子油的氧化稳定性。
29.(3)、该通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法， 通过对椰子片中氨基酸和还原糖的分析得知，精氨酸、亮氨酸和异 亮氨酸为参与美拉德反应的主要氨基酸，葡萄糖为参与美拉德反应 的主要还原糖，同时对于不同氨基酸对椰子油的影响，在200℃的 焙烤温度下，添加氨基酸的椰子油水分活度都显著低于未添加氨基 酸的椰子油的水分活度，而添加氨基酸椰子油的酸价、过氧化值都 高于未添加氨基酸的椰子油，不同氨基酸的椰子油的理化指标都符 合食用油脂的国家标准。
附图说明
30.图1为本发明的流程图；
31.图2为本发明应用实例中不同氨基酸对椰子油红外光谱变化影 响示意图；
32.图3为本发明应用实例中不同氨基酸椰子油的l nk～1/t曲线示 意图；
33.图4为本发明应用实例中不同氨基酸椰子油的ln(k/t)～1/t曲线示意 图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术 方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1-4，本发明实施例提供三种技术方案：一种通过添 加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法，具体包括以下实施例：
36.实施例1
37.一种通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法，具体 包括以下步骤：
38.s1、选取椰子片作为原料，采用烤箱对椰子片进行焙烤，每次 称取椰子片50g，在200℃条件下，焙烤200s，每次烘烤后冷却至 室温，再粉碎，椰子片是选取表征健康的椰片；
39.s2、采用溶剂提取法制备油样，再将制备的油样经除溶剂除去 提取溶剂，再通过离心设备离心15mi n后，收集椰油；
40.s3、称取0.5g氨基酸与等摩尔质量葡萄糖在混合设备中以转速 为350r/mi n的条件下混合25mi n，即制得氨基酸添加剂，称取的氨 基酸为精氨酸；
41.s4、称取23g步骤s2制备的椰子油倒入混合设备中，再将步 骤s3制得的氨基酸添加加入混合设备中，混合震荡30mi n；
42.s5、然后将置于烤箱加热220s，停止加热；
43.s6、持续余热反应至出现黑色块状膜，取下层油脂，通过离心 设备离心15mi n，称重，得到出油率；
44.s7、椰子油贮于棕色样品瓶中，并在-18℃避光保存。
45.本发明实施例，步骤s1和步骤s5中烤箱是选用美国惠而浦公 司的wto-sp301 g型号烤箱。
46.本发明实施例，步骤s2和s6中离心设备是采用型号为lx
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400-80的离心过滤机。
47.本发明实施例，步骤s3中和s4中混合设备是采用型号为ht
‑ꢀ
30c的混合震荡机。
48.本发明实施例，步骤s2中溶剂提取法制备油样具体包括以下步 骤：
49.a1、首先将步骤s1中每次烘焙粉碎下的浆汁进行集中收集；
50.a2、将步骤a1收集的浆汁先通过离心过滤设备在转速为 400r/mi n的条件下旋转离心12mi n，并过滤下来的滤液进行集中收 集；
51.a3、将步骤a2收集的滤液倒入提取罐中，并向提取罐中加入 55ml的提取溶剂，并通过搅拌设备以250r/mi n的转速搅拌13mi n， 再静置5mi n，使椰油溶解于提取液中，提取溶剂为正己烷；
52.a4、再通过离心机将步骤a3的有机溶液与水进行分离，然后通 过分馏的工艺将椰油从提取溶剂中分离出来，即可制得椰油，
53.实施例2
54.一种通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法，具体 包括以下步骤：
55.s1、选取椰子片作为原料，采用烤箱对椰子片进行焙烤，每次 称取椰子片40g，在200℃条件下，焙烤200s，每次烘烤后冷却至 室温，再粉碎，椰子片是选取表征健康的椰片；
56.s2、采用溶剂提取法制备油样，再将制备的油样经除溶剂除去 提取溶剂，再通过离心设备离心10mi n后，收集椰油；
57.s3、称取0.5g氨基酸与等摩尔质量葡萄糖在混合设备中以转速 为300r/mi n的条件下混合20mi n，即制得氨基酸添加剂，称取的氨 基酸为亮氨酸；
58.s4、称取23g步骤s2制备的椰子油倒入混合设备中，再将步 骤s3制得的氨基酸添加加入混合设备中，混合震荡30mi n；
59.s5、然后将置于烤箱加热220s，停止加热；
60.s6、持续余热反应至出现黑色块状膜，取下层油脂，通过离心 设备离心15mi n，称重，得到出油率；
61.s7、椰子油贮于棕色样品瓶中，并在-18℃避光保存。
62.本发明实施例，步骤s1和步骤s5中烤箱是选用美国惠而浦公 司的wto-sp301 g型号烤箱。
63.本发明实施例，步骤s2和s6中离心设备是采用型号为lx
‑ꢀ
400-80的离心过滤机。
64.本发明实施例，步骤s3中和s4中混合设备是采用型号为ht
‑ꢀ
30c的混合震荡机。
65.本发明实施例，步骤s2中溶剂提取法制备油样具体包括以下步 骤：
66.a1、首先将步骤s1中每次烘焙粉碎下的浆汁进行集中收集；
67.a2、将步骤a1收集的浆汁先通过离心过滤设备在转速为 300r/mi n的条件下旋转离心10mi n，并过滤下来的滤液进行集中收 集；
68.a3、将步骤a2收集的滤液倒入提取罐中，并向提取罐中加入 50ml的提取溶剂，并
通过搅拌设备以200r/mi n的转速搅拌10mi n， 再静置3mi n，使椰油溶解于提取液中，提取溶剂为氚代氯仿；
69.a4、再通过离心机将步骤a3的有机溶液与水进行分离，然后通 过分馏的工艺将椰油从提取溶剂中分离出来，即可制得椰油.
70.实施例3
71.一种通过添加氨基酸来提高椰子油脂氧化稳定性的方法，具体 包括以下步骤：
72.s1、选取椰子片作为原料，采用烤箱对椰子片进行焙烤，每次 称取椰子片60g，在200℃条件下，焙烤200s，每次烘烤后冷却至 室温，再粉碎，椰子片是选取表征健康的椰片；
73.s2、采用溶剂提取法制备油样，再将制备的油样经除溶剂除去 提取溶剂，再通过离心设备离心20mi n后，收集椰油；
74.s3、称取0.5g氨基酸与等摩尔质量葡萄糖在混合设备中以转速 为400r/mi n的条件下混合30mi n，即制得氨基酸添加剂，称取的氨 基酸为异亮氨酸；
75.s4、称取23g步骤s2制备的椰子油倒入混合设备中，再将步 骤s3制得的氨基酸添加加入混合设备中，混合震荡30mi n；
76.s5、然后将置于烤箱加热220s，停止加热；
77.s6、持续余热反应至出现黑色块状膜，取下层油脂，通过离心 设备离心15mi n，称重，得到出油率；
78.s7、椰子油贮于棕色样品瓶中，并在-18℃避光保存。
79.本发明实施例，步骤s1和步骤s5中烤箱是选用美国惠而浦公 司的wto-sp301 g型号烤箱。
80.本发明实施例，步骤s2和s6中离心设备是采用型号为lx
‑ꢀ
400-80的离心过滤机。
81.本发明实施例，步骤s3中和s4中混合设备是采用型号为ht
‑ꢀ
30c的混合震荡机。
82.本发明实施例，步骤s2中溶剂提取法制备油样具体包括以下步 骤：
83.a1、首先将步骤s1中每次烘焙粉碎下的浆汁进行集中收集；
84.a2、将步骤a1收集的浆汁先通过离心过滤设备在转速为 500r/mi n的条件下旋转离心13mi n，并过滤下来的滤液进行集中收 集；
85.a3、将步骤a2收集的滤液倒入提取罐中，并向提取罐中加入 60ml的提取溶剂，并通过搅拌设备以300r/mi n的转速搅拌15mi n， 再静置6mi n，使椰油溶解于提取液中，提取溶剂为乙酸乙酯；
86.a4、再通过离心机将步骤a3的有机溶液与水进行分离，然后通 过分馏的工艺将椰油从提取溶剂中分离出来，即可制得椰油。
87.应用实例
88.(1)不同氨基酸对椰子油傅里叶变换红外光谱变化的分析，具 体如下：
89.不同氨基酸所得椰子油的红外光谱在3500～500cm-1
的变化情 况如图2所示，大部分的峰出现在3000～2750和1800～700cm-1
之 间，较强峰如下所示，在2924和2852cm-1
(分别归因于ch2脂肪族 ch键的不对称和对称拉伸振动)，1742cm-1
处(代表甘油三酸酯的 羰基(c＝o官能团的拉伸振动)，1465cm-1
(脂肪族ch2和ch3基团 ch键的弯曲振动)，1376cm-1
(ch2基团ch键的弯曲对称振动)， 1152cm-1
(碳氧伸缩弯曲振动)、1238、1203与1009cm-1
(碳氧伸 缩振动)与712cm-1
(碳链骨架振动)处出现，通过观察，不同氨 基酸椰子油的ft i r光谱具
有一致性，且在特定的波长观察下除了某 些峰的强度略有变化外，没有发现光谱特征有任何显着差异，与ck 组相比烘焙、精氨酸、亮氨酸与异亮氨酸在2924cm-1
处峰强度略有 下降，表明在高温与加入氨基酸的条件下，椰子油发生了一些化学 变化，导致双键邻位的两个α-亚甲基(α-ch2)上c-h键分别在 2924cm-1
处的减弱，在亚麻籽油和花生中也观察到类似现象，五组 椰子油在1742cm-1
处的峰强度没有明显的变化，表明在在高温下 (200℃)下添加氨基酸不会使椰子油产生次级氧化产物，与ck组 相比焙烤、精氨酸、亮氨酸、异亮氨酸椰子油的在2852、1465、 1416、1238、1203、1152和721cm-1
未观察到峰强度的变化，所有 的峰都是在指定的波数下观察到的，在高温下(200℃)下不同氨基 酸椰子油中都没有观察到峰的移动，由此说明，在高温下(200℃) 添加氨基酸得到的椰子油是稳定的。
90.(2)热氧化反应动力学和活化能分析具体如下：
91.不同氨基酸对椰子油氧化诱导期i p的影响如表1可见，不同氨 基酸椰子油的氧化诱导期随着反应温度的升高明显变短(p＜0.05)。 且添加氨基酸能显著延长椰子油的氧化诱导时间，其中添加亮氨酸 的椰子油抗氧化效果最好。
92.表1不同氨基酸椰子油os i(200℃)
[0093][0094][0095]
表2椰子油在不同温度下的诱导期(h)
[0096]
[0097]
[0098][0099]
由表2数据作ln(k)～1/t曲线图3。由图可以分别得到ck、 焙烤、精氨酸、亮氨酸和异亮氨酸在140～170℃温度范围内热氧化 反应ln(k)～1/t曲线的拟合方程，其中ck满足方程：ln(k)＝
ꢀ‑
12.677x 28.2，r2＝0.9954，焙烤满足方程：ln(k)＝
‑ꢀ
12.537x 27.923，r2＝0.9981，精氨酸满足方程：ln(k)＝
‑ꢀ
13.577x 29.871，r2＝0.9985，亮氨酸满足方程：ln(k)＝
‑ꢀ
14.529x 31.642，r2＝0.9978，异亮氨酸满足方程：ln(k)＝
‑ꢀ
14.37x 31.328，r2＝0.9968，说明不同氨基酸椰子油的氧化反 应在温度为140～170℃范围内符合arrhen i us方程，在此温度范围 内可以用此方程计算不同焙烤时间椰子油的活化能。代入公式计算 得到ck、焙烤、精氨酸、亮氨酸和异亮氨酸椰子油氧化反应表观活 化能为ea分别为105.40,104.23,112.88,120.79与119.47kj/mo l (表3)，由此可知添加氨基酸可以显著提高椰子油的氧化稳定性。 且亮氨酸效果最好。
[0100]
根据活化络合物理论，活化焓(δh)和活化熵(δs)的值与 脂质热氧化反应速率成正比关系，根据数据作ln(k/t)～1/t曲线 图4，在140～170℃温度范围内不同氨基酸椰子油的热氧化反应焓 变和熵变ln(k/t)～1/t曲线的拟合方程可由图得到，其中ck的 ln(k/t)～1/t曲线的拟合方程为y＝-12.249x 21.141，r2＝0.9950；焙烤的方程为y＝-12.11x 20.864，r2＝0.9980；精 氨酸的方程为y＝-13.15x 22.812，r2＝0.9984；亮氨酸的 方程为y＝-14.102x 24.584，r2＝0.9977；异亮氨酸的方程为 y＝-13.942x 24.269，r2＝0.9966。代入公式ln(k/t)＝ln (kb/h) (δs/r)
–
(δh/rt)计算油脂氧化的活化焓(δh)和 活化熵(δs)得到表3，ck、焙烤、精氨酸、亮氨酸与异亮氨酸的 热氧化反应焓变(δh)为101.84,100.68,109.33,117.24与 115.91kj/mo l；ck、焙烤、精氨酸、亮氨酸和异亮氨酸椰子油热 氧化反应活化熵(δs)分别为-2.62，-4.92,11.27,26.01与23.38 j/mo l k，因此，添加氨基酸可以显著提高椰子油的热氧化反应的活 化焓(δh)和活化熵(δs)，进一步表明添加氨基酸可以降低热反 应速率，提高椰子油热氧化稳定性。且亮氨酸效果最好。
[0101]
表3椰子油氧化动力学参数、活化焓(δh)和熵(δs)
[0102][0103][0104]
综上，本发明氨基酸椰子油的主要挥发性成分为杂环类，氨基 酸椰子油中含量最多的挥发性杂环类为吡嗪，主要以烷基吡嗪的形 式存在，烷基吡嗪与烤制和坚果香气有关，对烹饪、烤制和油炸食 品的风味起主要贡献，吡嗪类仅出现在精氨酸与亮氨酸中，杂环类 物质对椰子油的风味和氧化稳定性有重要贡献，精氨酸、亮氨酸和 异亮氨酸是造成焙烤椰子油色泽和氧化稳定性提高的主要氨基酸， 通过有效提高椰子油的氧化稳定性，通过傅里叶变化红外光谱和热 氧化动力学和活化能分析法进行分析，不同焙烤时间及不同氨基酸 对椰子油的红外光谱图变化影响不大，仅在某些特定的波长下有细 微的峰强度的变化，且都没有观察到峰的移动，说明在200℃下， 不同氨基酸得到的椰子油都是稳定的，这与脂肪酸组成的结果一致； 随着加入氨基酸椰子油的表观活化能(ea)、活化焓(δh)和活化 熵(δs)升高，其中加入亮氨酸升高最显著，因此，加入氨基酸能 提高椰子油的氧化稳定性，通过对椰子片中氨基酸和还原糖的分析 得知，精氨酸、亮氨酸和异亮氨酸为参与美拉德反应的主要氨基酸， 葡萄糖为参与美拉德反应的主要还原糖，同时对于不同氨基酸对椰 子油的影响，在200℃的焙烤温度下，添加氨基酸的椰子油水分活 度都显著低于未添加氨基酸的椰子油的水分活度，而添加氨基酸椰 子油的酸价、过氧化值都高于未添加氨基酸
的椰子油，不同氨基酸 的椰子油的理化指标都符合食用油脂的国家标准。
[0105]
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公 知的现有技术。
[0106]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技 术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以 对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由 所附权利要求及其等同物限定。