大豆油(soybean oil,SO)是从大豆种子中提取的一种常见食用油,广泛用于日常煎炸。然而,由于其富含多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)在加热或煎炸过程中具有较低的热氧化稳定性。PUFA的氧化会产生大量挥发性有机醛类,例如:丙烯醛、t,t-2,4-癸二烯醛、4-羟基壬醛以及4-羟基己醛。这些醛类物质被认为具有致癌性,严重威胁人体健康[1]。其中,4-羟基壬醛主要来源于ω-6脂肪酸的氧化产物,而4-羟基己醛则来源于ω-3脂肪酸的氧化。这些醛类物质作为脂质过氧化产物,主要由亚油酸和其他不饱和脂肪酸在130～270 ℃的加热过程中生成,并以油烟的形式释放至空气中[2]。在通风不良的封闭厨房中,这些醛类难以扩散和清除。流行病学研究表明,长期暴露于此类烹饪释放空气污染物中,尤其是儿童和女性人群,可能导致呼吸系统和心血管系统疾病,并增加高血压等健康风险[3]。
在食用油中添加抗氧化剂是一种可行的防止脂质氧化的方法。然而,常使用的合成抗氧化剂如二丁基羟基甲苯或特丁基对苯二酚(tert-butylhydroquinone,TBHQ)可能对人体健康构成潜在风险[4]。因此,出于对合成抗氧化剂安全性的担忧,天然抗氧化剂受到了人们的关注。多种酚类化合物如芝麻酚、槲皮素以及表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)已被证实在降低油脂氧化与醛类化合物生成方面具有显著效果。这些天然活性物质通过多种机制发挥其抗氧化作用,包括清除自由基、与脂质氧化早期的中间产物反应以及捕获由脂质氧化所产生的羰基化合物等[5]。
茶多酚(tea polyphenol,TP)是茶叶中重要的生物活性物质之一,具有多种生物学效应,包括抗氧化、抗菌及抗炎作用。它是从茶叶中提取的多酚类化合物的总称,其主要成分为儿茶素(catechin,C)的混合物,其中包含5%～7%的表儿茶素(epicatechin,EC)、9%～12%的表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)、9%～12%的表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG)以及48%～55%的EGCG[6]。研究表明,TP能够增强食品复合包装的抗氧化与抗菌性能,从而改善肉类、水果和蔬菜等食品的保鲜效果[7]。此外,TP已被证实可有效抑制肉类、食用油和鱼油的氧化,在棕榈油中添加的TP也表现出显著的抗氧化作用,并能提升棕榈油的热稳定性[8]。然而,TP是否能够有效抑制加热SO油烟中释放的醛类物质,尚缺乏明确结论。
本研究旨在探讨TBHQ、TP及其单体酚(C、EC、ECG、EGC和EGCG)对加热SO油烟中醛类物质释放的影响。此外,还评估了TBHQ、TP及其单体酚对热处理SO中油酸、亚油酸和亚麻酸热稳定性的影响。有望为TP在减少油烟中醛类物质释放、降低室内空气污染的利用,提出新的策略,并提升SO中不饱和脂肪酸的热稳定性。
1 材料与方法
1.1 实验原料
SO、TBHQ,上海泰坦科技有限公司;TP、C、EC、EGC、ECG、EGCG,上海源叶生物科技有限公司;37种脂肪酸甲酯(fatty acid methyl esters,FAMEs)标准混合物、C19:0和C19:0 FAMEs,上海安谱实验科技股份有限公司。5种酚类的结构如图1所示。
A-C;B-EC;C-EGC;D-ECG;E-EGCG
图1 五种多酚的结构
Fig.1 The structure of five polyphenols
1.2 油烟模拟系统
本研究所采用的油烟模拟系统参考KATRAGADDA等[9]的研究设计,其装置示意如图2所示。该系统由一密闭的Pyrex球形反应釜及加热套(电源电压:220 V,50 Hz;功率250 W)组成。在加热过程中产生的油烟经由气流输送至500 mL的Tedlar空气采集袋中,气流速率设定为1 L/min。采样持续时间为0.5 min,最终在Tedlar采集袋中收集500 mL的样品气体。
1-气瓶;2-聚四氟乙烯气路;3-恒流泵;4-反应釜;5-温度传感器;6-温度开关调节旋钮;7-电源开关;8-加热套;9-单向气阀;10-Tedlar 采样袋。
图2 油烟模拟系统
Fig.2 Oil fume simulation system
为探究不同抗氧化剂对加热SO中醛类物质释放的影响,实验简要步骤如下:取50 mL SO,分别设为以下处理组:SO、SO+TBHQ(TBHQ的含量为200 μg/g)、SO+TP(TP的含量为200 μg/g)、SO+C(C的含量为200 μg/g)、SO+ EC(EC的含量为200 μg/g)、SO+ EGC(EGC的含量为200 μg/g)、SO+EGCG(EGCG的含量为200 μg/g)。各处理油样在180 ℃下于油烟模拟系统中加热,持续时间150 min。在加热过程中,每隔30 min收集油烟至500 mL Tedlar采样袋中,同时取2 mL油样。油烟中的醛类物质采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME/GC-MS)进行分析(1.3节);油样的脂肪酸组成则通过气相色谱测定(1.4节)。
1.3 HS-SPME/GC-MS分析
采用HS-SPME/GC-MS对SO烹饪油烟中的醛类物质进行定量分析[10]。具体步骤如下:取20 mL油烟样品,用气密注射器转移至30 mL预先抽真空的顶空瓶中进行HS-SPME分析。采用涂覆PDMS/DVB(65 μm)的SPME萃取纤维,在60 ℃下平衡30 min以吸附挥发性醛类化合物。萃取完成后,将纤维在GC进样口250 ℃下解析5 min。油烟样品通过GC-MS(6890 GC System,5973 MSD)进行检测,色谱柱为HP-5 MS 5% phenyl methyl siloxane(30 m×250 μm×0.25 μm)。色谱温度程序为:35 ℃保持5 min,以4 ℃/min 升温至250 ℃,并保持5 min。质谱条件:电子轰击(electron ionization,EI)模式,电离能量70 eV,全离子扫描范围m/z 35～550。油烟中的挥发性醛类化合物的鉴定基于其质谱与NIST11数据库的匹配结果。醛类定量采用目标化合物与内标物(5 μL 10-4g/mL 2, 4, 6-三甲基吡啶甲醇溶液)峰面积比值对应标准品浓度的方法进行计算。
1.4 SO脂肪酸组成分析
采用甲酯化方法对SO中的脂肪酸含量进行定量分析[9]。具体步骤包括:称取0.10 g SO样品,加入100 μL正十九烷酸(C19:0,10 mg/mL)内标溶液,与5 mL 甲醇-NaOH溶液(0.5 mol/L)混合后,于100 ℃加热10 min。随后加入3 mL 140 g/L硼氟化物-甲醇溶液,在100 ℃下反应3 min,再加入2 mL正己烷,在100 ℃下反应2 min。样品冷却至室温后,加入10 mL饱和NaCl溶液,静置10 min。取上清液,经0.22 μm滤膜过滤后,转入2 mL棕色样品瓶保存,用于后续气相色谱分析。FAMEs的分离与鉴定采用气相色谱,配备SP-2560毛细管色谱柱(100 m×0.25 μm×0.2 μm)及火焰离子化检测器。色谱温度程序为:70 ℃以20 ℃/min升温至140 ℃,保持1 min;140 ℃以4 ℃/min升温至180 ℃,保持1 min;180 ℃以3 ℃/min升温至225 ℃,保持30 min。脂肪酸种类通过其保留时间与标准品的对比进行鉴定。脂肪酸含量以g/100 g油表示,基于目标峰面积与内标(C19:0 FAMEs)峰面积的比值,并结合标准品浓度进行计算。
1.5 统计分析
所有实验样品均进行3次平行测定。结果以“平均值±标准差”表示。统计分析与绘图分别使用SPSS 25.0与GraphPad Prism 9.0软件完成。各组间差异采用单因素方差分析(one-way analysis of variance,one-way ANOVA)进行检验,当P<0.05时,认为具有显著性差异。
2 结果与分析
2.1 加热SO油烟中挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)
SO在180 ℃下加热0～150 min(每30 min采集1次油烟),利用HS-SPME/GC-MS对油烟中VOCs进行定性分析。如图3-A所示,在SO烟总VOCs中,共检测出呋喃、酮、烯烃、苯系物、醇、酯和醛类共7种VOCs。其中醛类化合物所占比例为46.57%～59.51%。如表1所示,SO油烟中共鉴定出12种挥发性醛类化合物,这些挥发性醛类可分为以下几类。饱和醛类:己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛;单不饱和醛:丙烯醛、反-2-丁烯醛、甲基丙烯醛、2-乙基丙烯醛、反-2-己烯醛、反-2-庚烯醛;多不饱和醛:t,t-2,4-庚二烯醛。这一结果与先前的研究结果相近:分别在加热的橄榄油、椰子油和红花籽油的油烟中鉴定出18、16、14种挥发性醛类化合物[9]。此外,在油烟模拟系统中,SO在180 ℃下分别加热30、60、90、120、150 min后,醛类化合物的总释放速率分别为(1 030.06±39.45)、(931.46±63.43)、(1 017.01±21.42)、(951.73±77.95)、(919.50±72.64)mg/(h·L),且无显著差异(P>0.05)。结合图3-A的结果,可以得出随加热时间的延长,与其他化合物相比,SO油烟中挥发性醛类物质占VOCs的比例相对稳定。这与ADENIRAN等[11]的研究结果一致,食用油体积与烹饪温度对总VOCs的释放速率具有更显著的影响,而加热时间的作用相对较小。另一项研究也指出,加热时间与不同食用油产生的挥发性醛类释放速率无相关性[2]。
表1 SO在180 ℃加热不同时间(0～150 min)下挥发性醛类的释放速率 单位:mg/(h·L oil)
Table 1 Emission rates of volatile aldehydes from soybean oil heated at 180 ℃ for different time (0-150 min)
品种加热时间/min306090120150己醛746.60±30.07b693.38±51.67ab742.95±27.23b699.80±67.32ab630.25±29.09a庚醛10.42±0.669.39±0.8310.74±0.459.53±0.769.45±2.11辛醛N.D.N.D.N.D.N.D.N.D.壬醛1.81±0.18b1.62±0.44ab1.48±0.31ab1.03±0.56a1.34±0.17ab癸醛2.39±0.392.19±0.101.82±1.161.96±0.871.71±0.49丙烯醛124.80±3.21b103.98±3.02a94.04±10.50a117.22±6.27b129.20±6.83b反-2-丁烯醛42.12±3.63b34.95±3.44b18.04±0.88a37.56±3.97b36.62±10.63b甲基丙烯醛33.00±2.86a29.84±1.48a77.99±4.70b31.03±5.19a54.30±28.10ab2-乙基丙烯醛14.36±1.3212.38±1.0214.06±0.6012.49±1.8112.86±2.58反-2-己烯醛8.39±0.856.51±0.968.63±0.766.47±1.229.63±4.15反-2-庚烯醛40.71±5.1532.50±4.0142.39±9.1330.10±6.4730.18±9.47t,t-2,4-庚二烯醛6.06±3.04c4.72±0.66b4.85±0.49b4.55±0.52b3.97±0.52a醛类总量1 030.06±39.45931.46±63.431 017.01±21.42951.73±77.95919.50±72.64
注:数值以“平均值±标准差”表示(n=3)。同一行中带有不同字母上标的均值具有显著性差异(P<0.05)。N.D.表示未检出。
A-SO油烟中VOCs的组成;B-SO中主要脂肪酸的变化
图3 SO在180 ℃加热不同时间(0～150 min)过程中VOCs及主要脂肪酸组成变化
Fig.3 Changes in volatile organic compounds and main fatty acid composition of soybean oil during heating at 180 ℃ for different time (0-150 min)
SO中含有较高水平的C18类不饱和脂肪酸,如油酸、亚油酸和α-亚麻酸,如图3-B所示,油酸、亚油酸和α-亚麻酸的含量随加热时间的延长呈现出近似线性下降趋势,分别符合以下线性关系:油酸:Y=24.55-0.018 4X,R2=0.621;亚油酸:Y=50.26-0.026 7X,R2=0.766;α-亚麻酸:Y=4.62-0.007 27X,R2=0.853,这些结果表明,这3种不饱和脂肪的氧化过程符合零级反应动力学,而醛类化合物主要由这些不饱和脂肪酸在高温条件下氧化降解产生[12],从而解释了醛类化合物在VOCs中占比随时间相对稳定的现象。脂肪酸在甘油三酯(triacylglyceride,TAG)中的酰基位置对其热氧化稳定性具有显著影响。例如,含有棕榈酸与亚油酸的TAG在180 ℃下加热时,三棕榈酰甘油酯/三亚油酰甘油酯(摩尔比为2∶1)混合物较三棕榈酰甘油酯/二亚油酰棕榈酰甘油酯(摩尔比为1∶1)或二棕榈酰亚油酰甘油酯更易发生热氧化[13]。因此,SO中脂肪酸的酰基位置差异也可能会导致其氧化速率和热稳定性不同。此外,有研究表明烹饪过程中油烟VOCs中的醛类种类取决于脂肪酸分子中不饱和双键的位置、数量及其断裂模式[14]。因此,本实验继续通过分析TP对SO中不饱和脂肪酸的影响,探究TP对加热SO过程中醛类物质释放的影响。
2.2 TP对醛类释放的影响
食用油油烟中VOCs中醛类的形成,主要源于高温加热过程中油脂释放自由基,TAG水解生成游离脂肪酸后进一步的氧化反应。因此,要抑制油烟中醛类的释放,需要从根本上阻止油脂的氧化过程。已有研究表明,天然酚类化合物可通过有效清除自由基、利用迈克尔加成反应直接捕获脂质氧化衍生的羰基化合物,以及捕获脂质氧化早期中间产物,从而抑制油脂中醛类的生成[15]。然而,尚缺乏关于这些化合物是否能有效抑制油烟中醛类物质释放的系统研究。
如图4所示,在油烟模拟系统中,在SO中添加TP及其单体酚(C、EC、EGC、ECG、EGCG)后,油烟中饱和醛类、单不饱和醛类和多不饱和醛类的释放速率均显著降低(P<0.05)。如图4-A所示,抗氧化剂对油烟中饱和醛释放速率的抑制率由大到小依次为:EC(73.95%)>TP(73.71%)>TBHQ(67.84%)>C(62.11%)>EGCG(61.71%)>ECG(59.61%)>EGC(50.17%)。TP对油烟中饱和醛释放速率的抑制作用优于TBHQ,可能主要得益于EC对饱和醛的强抑制效果。在图4-B中,抗氧化剂对油烟中单不饱和醛释放速率的抑制率由大到小为:EGCG(70.04%)>ECG(68.90%)>EGC(65.10%)>TBHQ(62.29%)>EC(49.16%)>TP(46.32%)>C(40.15%)。结合C和EGCG的结构差异分析,随酚羟基数目的增加,对油烟中单不饱和醛抑制率呈正相关(R2=0.836 5)。这表明酚类抗氧化剂可能主要通过清除自由基生成更稳定的酚氧自由基终止自由基链式反应,以抑制油烟中单不饱和醛的释放。如图4-C所示,抗氧化剂对加热SO油烟中多不饱和醛释放速率的抑制率由大到小依次为:TBHQ(73.39%)>EC(70.37%)>C(66.42%)>ECG(60.46%)>EGCG(60.30%)>TP(60.05%)>EGC(50.12%)。EC在TP中占比为5%～7%,可能导致TP的抑制率低于TBHQ,多不饱和醛类的浓度远低于饱和醛与单不饱和醛,因此还需分析抗氧化剂对油烟中总醛释放速率的抑制率,综合评价TP对加热SO油烟中醛的抑制效果。如图4-D所示,在SO中添加TBHQ、TP及其单体酚均可显著抑制油烟中总醛的释放速率(P<0.05),SO+TBHQ与SO+TP两组间排总醛的释放速率无显著差异,其他单体酚处理组油烟中总醛释放速率由小到大依次为:EC
A-饱和醛类;B-单不饱和醛类;C-多不饱和醛类;D-总醛类
图4 8组SO在180 ℃条件下油烟中醛类物质的释放速率
Fig.4 The emission rates of aldehydes in soybean oil fumes of eight groups at 180 ℃
注:图中不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。
为进一步揭示样品间差异,基于主成分分析(principal components analysis,PCA)对8组SO油烟中醛类释放速率进行统计分析。如图5所示,PC1与PC2主成分贡献率分别为53.70%与20.90%。进一步分析单一醛类的释放特征,结果表明6种主要醛类的丰度由大到小依次为:己醛>丙烯醛>反-2-丁烯醛>反-2-庚烯醛>庚醛>t,t-2,4-庚二烯醛。这6种醛类的释放量占总醛类的90%以上,可作为加热SO油烟的特征性醛类。
图5 8理SO油烟中醛类的PCA
Fig.5 Principal component analysis of aldehydes in soybean oil fumes of eight groups
图6展示了6种特征性醛类的释放情况。6种特征性醛类在油烟中的释放速率,均被抗氧化剂显著抑制(P<0.05)。研究报道TP可有效降低加热SO中醛类生成[17],这与本研究发现的结果一致。脂肪酸酰基链的断裂是醛类生成的主要途径,脂质氧化的初级产物为氢过氧化物,在自由基链式反应中首先形成,随后进一步分解为挥发性醛类。例如,壬醛可能由油酸氢过氧化物(油酸酯10—OOH)裂解产生,油酸在氧化后先形成氢过氧化物(油酸酯12—OOH)后,然后继续裂解生成反-2-庚烯醛,亚油酸氢过氧化物(亚油酸酯13—OOH)与己醛形成相关,亚麻酸氢过氧化物(亚麻酸酯12—OOH)与t,t-2,4-庚二烯醛生成相关[11]。本研究观察到,添加TP可显著抑制反-2-庚烯醛、己醛和t,t-2,4-庚二烯醛的释放,说明TP可能通过清除氧化过程中产生的自由基来抑制脂质氧化初始阶段氢过氧化物的生成或氢过氧化物的裂解,从而抑制油烟中醛的释放速率。研究表明,多数天然抗氧化剂与合成抗氧化剂在油脂中均能抑制挥发性醛类的生成,其机理主要归因于自由基清除作用。例如,橄榄酚类提取物(400 μg/g)可显著抑制低分子量醛类的释放并降低油脂氧化[18]。GAO等[17]利用傅里叶变换红外光谱与分子动力学模拟研究油炸过程中TP对油脂品质的影响发现,EGCG可减少油酸TAG中
C—H、C—O—C与CC键的断裂,通过抑制自由基的产生来抑制油脂的氧化,与本研究结论一致。鉴于醛类是脂肪酸氧化产生的最主要产物,因此需进一步分析SO中不饱和脂肪酸的热氧化规律,以阐明在SO中添加TP在180 ℃下对油烟中挥发性醛类的抑制机制。
A-丙烯醛;B-2-丁烯醛;C-反-2-庚烯醛;D-己醛;E-庚醛;F-t,t-2,4-庚二烯醛
图6 8组SO 180 ℃加热过程中释放的6种特征性醛类的释放速率
Fig.6 The emission rates of six characteristic aldehydes released from soybean oil during heating at 180 ℃ in eight groups
2.3 TP对SO中C18不饱和脂肪酸热稳定性的影响
醛类的释放不仅与烹饪方式相关,还与食用油的脂肪酸组成密切相关。多项研究表明,食用油中PUFA比例越高,由于其含有多个双键,在高温烹饪条件下极易发生氧化反应分解为活性羰基化合物,生成小分子挥发性物质,且不饱和程度越高的油脂在高温下越容易形成毒性较高的t,t-2,4-癸二烯醛[19]。因此,本研究重点分析SO中含量较高的C18不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸和α-亚麻酸)的热氧化变化。结果如图7所示,随着加热时间延长,SO中油酸、亚油酸和α-亚麻酸含量均显著下降(P<0.05)。但在SO中添加TBHQ、TP及其单体(C、EC、EGC、ECG、EGCG)后均能抑制油酸和亚油酸的氧化,使得其含量在180 ℃加热30、60、90、120、150 min后始终高于空白对照组(图7-A和图7-B),而与油酸和亚油酸氧化所生成的醛占总醛的比例较大,因此可得出结论TP及其单体可能主要通过抑制油酸和亚油酸的氧化有效抑制了加热SO油烟中挥发性醛类的释放。此外,如图7-D所示,在加热150 min后,EC组的油酸含量最高,而EGCG组的亚油酸和α-亚麻酸含量最高。由此可得,在SO中添加TP,对油烟中醛释放速率的抑制能力主要来源于EGCG与EC,且这一结果与油烟中醛类的分析结果相一致。
A-油酸;B-亚油酸;C-α-亚麻酸;D-SO在加热150 min后主要脂肪酸相对于初始阶段的百分比
图7 8组SO 180 ℃加热0～150 min过程中主要脂肪酸的变化
Fig.7 Changes of main fatty acids in soybean oil of eight groups during heating at 180 ℃ for 0-150 min
如图7-C所示,抗氧化剂的添加对α-亚麻酸的含量未表现出明显保护作用,但与其氧化产生的醛(2-丁烯醛和t,t-2,4-庚二烯醛)可被TP及其单体显著抑制(P<0.05),这可能是由于酚类化合物还可与醛发生迈克尔加成反应然后在醛的羟基和CO羰基之间形成半缩醛基团,从而形成稳定的羰基-苯酚加合物[20],因此TP及其单体也可能通过捕获羰基化合物的形式抑制2-丁烯醛和t,t-2,4-庚二烯醛在油烟中的释放速率。ZHU等[21]也有相同的结论,指出EGCG的A环可与丙烯醛反应生成羰基-酚加合物。JIANG等[20]将姜黄素与槲皮素联合添加于烤鸡翅中,也指出可通过形成加合物和抗氧化作用有效抑制丙烯醛的产生。但是酚类对羰基的捕获具有选择性,其加合物的形成依赖于酚类和醛类的分子结构[22],因此TP对油烟中醛的捕获机制还需进一步研究。
如图7-D所示,在SO中添加TP可显著抑制C18不饱和脂肪酸的氧化降解,结合油烟中醛释放速率的分析结果,可得出结论,在SO中添加TP可通过抑制C18不饱和脂肪酸的氧化有效抑制了油烟中挥发性醛类的释放。此外,在150 min加热时,EC组的油酸含量最高,EGCG组的亚油酸和α-亚麻酸含量最高。由此可得,TP的对C18不饱和脂肪酸的氧化降解的抑制效果主要来源于EC与EGCG,且这一结果与油烟中醛类的分析结果相一致。综上,在SO中添加TP,其主要通过抑制油酸和亚油酸的氧化降解有效抑制加热SO油烟中大部分挥发性醛类的释放,此外一小部分醛类物质可能被TP通过迈克尔加成反应捕获,抑制其在油烟中的释放。而TP对加热SO油烟中醛类释放速率的抑制主要依靠EC和EGCG的抗氧化性。
2.4 加热过程中TP对醛类抑制作用的有效性
研究表明,与合成抗氧化剂相比,天然抗氧化剂更安全且更具热稳定性,例如在180 ℃下加热2 h后,棕榈油中TBHQ的损失率超过20%,但是在油炸过程中,油脂中天然抗氧化剂(如生育酚和植物甾醇)也会发生热降解,生成多种极性与非极性化合物,导致抗氧化能力下降[23-24]。为此,本研究通过分析SO、SO+TBHQ、SO+TP、SO+C、SO+EC、SO+EGC、SO+EGCG在180 ℃下持续加热150 min(分别在30、90、150 min取样)对油烟中挥发性醛类释放速率的影响,以评估TP在持续加热过程中的有效性。图8 展示了8组样品不同时间段油烟中13种醛类释放速率的热图。在油烟模拟系统中,添加TBHQ与TP的SO在180 ℃下加热30、90、150 min时均能稳定抑制油烟中醛类释放。但TP、ECG和EGCG对油烟中辛醛的抑制作用随加热时间的延长逐渐减弱;同样,TP与C对反-2-己烯醛的抑制作用也随加热时间的延长逐渐减弱。然而,油烟中辛醛与反-2-己烯醛释放量远低于6种特征性醛类,因此并未显著影响TP对油烟中总醛释放量的抑制效果。综上,SO中添加TP能够在180 ℃下持续加热150 min内有效抑制油烟中醛类的释放,且表现出较好的稳定性。
图8 8组SO在180 ℃下不同加热时间(30、90、150 min)时油烟中醛类的释放速率
Fig.8 The emission rates of aldehydes in soybean oil fumes of eight groups at 180 ℃ for different heating time(30, 90 and 150 min)
3 结论与讨论
本研究系统探讨了加热时间及TP添加对加热SO油烟中醛类的影响。在油烟模拟系统中,180 ℃加热SO产生的油烟中,醛类物质占油烟VOCs总量的46.57%～59.51%。在SO中添加200 μg/g TP可显著抑制油烟中总醛释放速率,抑制率为66.76%,其主要通过抑制油酸和亚油酸的氧化降解,有效抑制加热SO油烟中大部分挥发性醛类的释放。此外,部分醛类物质可能被TP通过迈克尔加成反应捕获,抑制其在油烟中的释放。而TP对加热SO油烟中醛类释放速率的抑制主要依靠EC和EGCG的抗氧化性。综上,TP可作为一种天然添加剂应用于SO中,显著降低油烟中醛类排放,减少室内空气污染。
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