酸敗是指油脂曝露在空氣中會自然進行氧化作用而產生異臭和苦味的現(xiàn)象。通常,油脂與空氣接觸面積越大,油脂老化劣變的速度越快。由于它是自發(fā)進行的,所以不容易完全防止油脂的水解作用和自動氧化是油脂酸敗的兩種主要形式。
一、油脂的水解
動植物油脂通常又稱為食用油,常溫下液態(tài)的稱為油,固態(tài)的稱為脂。油脂的主要成分是甘油三羧酸酯,一般將磷脂等類脂化合物也包括在油脂中。通常情況下,甘油三羧酸酯和磷脂的性質較為穩(wěn)定,不易引起水解。但食品中所含油脂在加工和貯藏過程中會在脂肪酶的作用下水解產生脂肪酸。當用油炸法加工食品時,油溫一般在180℃-200℃,油脂在此高溫下也會緩緩地水解,使油脂劣變。
在油脂工業(yè)中,因酶的水解而造成油脂中脂肪酸的游離可顯著地降低出油率,即使存在微量的游離脂肪酸,也會使油脂的品質下降。因此,設法破壞脂肪酶的活性就顯得十分重要。
脂肪酶的活性,因其來源不同而存在一定的差異。另外,微生物因種類不同所產脂肪酶的活力也不相同,如霉菌會在細胞外產生強力的脂肪酶,而酵母、細菌則大部分在細胞外不產生脂肪酶。因此,食品污染了霉菌后,即使食品本身的脂肪酶活性消失,也會受到新的脂肪酶的作用。各種脂肪酶的最適溫度及最適pH值也不一樣,但總的來說,脂肪酶較其它酶的適應pH范圍更為廣泛,且溫度的適應范圍也較寬,即使在10℃以下的低溫仍可顯示其活性。另外,一般酶只有在含水量較多的情況下方能顯示其活性,而大多數(shù)脂肪酶即使在微量的水分條件下仍可保持著活性。
脂肪酶引起脂肪水解產生游離脂肪酸是導致油脂和含油食品變質的重要原因,主要由以下4個途徑造成食品的劣變:
(1)具有刺激性臭氣的低級脂肪酸使食品產生異臭味(異丁臭)
(2)形成游離脂肪酸鹽,例如高級脂肪酸的鈉鹽即為肥皂,因此使食品出現(xiàn)肥皂味
(3)游離脂肪酸致使蛋白質變性并引起物理特性的劣變
(4)游離脂肪酸易使甘油三羧酸酯劣變,而它又間接地促進了脂肪的酸敗。
油脂水解如果產生低級脂肪酸,如丁酸、己酸、辛酸等,就會具有特殊的汗臭味和苦澀味,使得油脂風味質量下降,口感劣變。水解酸敗常發(fā)生于含低級脂肪酸較多的油脂,如奶油、人造奶油、酥油等。
二、油脂的自動氧化
油脂的自動氧化變質為油脂酸敗中最重要的一種類型。油脂在貯藏中,與空氣中的氧氣起反應而被氧化,已經(jīng)氧化的油脂再分解,產生種種低分子的羰基化合物而引起不愉快的異臭。這種異臭即為油脂的酸敗臭,含油食品由于油脂酸敗的變質,一般稱為餄變。
油脂在催化劑的作用下,被分子狀態(tài)的氧氣所氧化,稱為自動氧化。這種氧化反應一旦開始,就會一直進行到氧氣耗盡或自由基與自由基結合產生穩(wěn)定的化合物為止。它是一種包括引發(fā)、傳播和終止三個階段的連鎖反應,即使添加抗氧化劑也不能阻止氧化的進行,而是只能延緩反應的誘導期和降低反應速度。氧化酸敗產生的過氧化物本身無色無味,對脂類或食品的營養(yǎng)質量影響很小,但是它很不穩(wěn)定,容易分解成各種各樣的化合物.其中一些化合物達到一定濃度時對機體有危害。常溫下氧化的脂類,在其過氧化值不超過100時,不顯示毒性.也不影響生長,當其過氧化值大于800時,食物則會變得不可口,且有毒性。據(jù)報道.將含有高氧化油脂(過氧化值約400)的食物喂食大鼠后,大鼠生長減慢,當食物中氧化油脂的過氧化值達到800或1200時.大鼠則分別停止生長和體重減輕并在三周內死亡。一般食品(除砂糖外)都含有油脂,隨時可進行自動氧化作用,結果不僅會產生不愉快的臭味,而且會造成油脂和含油食品的退色、著色、溶解性變差、營養(yǎng)價值下降甚至產生毒素等。
自動氧化作用幾乎是一切食品變質的重要原因,它直接影響人們的身體健康。例如從變質方便面條所引起的中毒狀況看,幾乎都是由于制作面條所用的油脂發(fā)生酸敗所致。一般認為酸敗的油脂能使血管組織引起損傷,它是動脈硬化癥的重要原因。