5-种精制食用油在煎炸薯条过程中的品质变化.pdf

收稿日期:2013 11 22;修回日期:2014 04 21基金项目:“十 二 五”国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目(2011BAD02JB02)作者简介:蒋晓菲(1987)，女，在读博士，研究方向为油脂化学(E-mail)jxfhstkad163 com。通信作者:王兴国，教授，博士生导师(E-mail)wxg1002qq com。油脂化学5 种精制食用油在煎炸薯条过程中的品质变化蒋晓菲1，杨叶波2，金青哲1，王兴国1(1 江南大学 食品学院，食品科学与技术国家重点实验室，食品营养与安全协同创新中心，江苏 无锡 214122;2 国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏 苏州 215000)摘要:以大豆油、菜籽油、棕榈液油、棉籽油和煎炸调和油为研究对象，以薯条为煎炸原料，通过研究5 种精制食用油在高温煎炸过程中理化指标的变化，从而反映出不同精制食用油在煎炸过程中品质的变化。结果表明:色泽可以作为一个最直观的指标反映食用油的煎炸程度;用酸值来评价煎炸油的品质具有滞后性和多变性;过氧化值的高低并不能完全反映油脂的煎炸程度，仅可作为判断食用油煎炸品质的参考指标;羰基值随着煎炸时间的延长整体呈线性正相关趋势，说明羰基值是一个判断煎炸油热劣变程度的灵敏指标;5 种精制食用油一旦经过煎炸，氧化诱导时间迅速缩短，与油脂的煎炸程度没有很好的相关性，因此氧化诱导时间不能作为评价油脂煎炸品质的可靠指标;极性组分的含量是评价煎炸油热劣变程度的可靠手段之一。在煎炸过程中，棕榈液油的煎炸稳定性明显高于其他 4 种食用油。关键词:食用油;煎炸;品质变化中图分类号:TS225;TS201 6文献标志码:A文章编号:1003 7969(2014)08 0047 05Quality changes of five kinds of refined oils during potato chips fryingJIANG Xiaofei1，YANG Yebo2，JIN Qingzhe1，WANG Xingguo1(1 Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition，State Key Laboratory of Food Science andTechnology，School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，Jiangsu，China;2 Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office，SIPO，Suzhou 215000，Jiangsu，China)Abstract:Changes of physicochemical indexes of soybean oil，rapeseed oil，palm olein，cottonseed oiland frying oil during potato chips frying were analyzed to reflect the quality changes of five kinds of re-fined oils during frying The results showed that color could be used as a visual indicator to reflect thelevel of frying Acid value could not be used as a good index to evaluate the quality changes of frying oilsdue to its lag and variability Peroxide value did not fully reflect the level of frying and could only be usedas a reference index Carbonyl value had a positive correlation with frying time and could be used as asensitive indicator to reflect the degree of oil deterioration during frying Oxidative stability indexes of re-fined oils decreased immediately after frying，and the correlation between oxidative stability index and thedegree of frying was poor，which could not be used as a reliable indicator to reflect the frying quality ofoils The polar component was a reliable indicator to evaluate the level of thermal deterioration during oilfrying Overall，the palm olein had the best frying stability comparing with other four kinds of edible oilsKey words:edible oil;frying;quality change煎炸是食品加工常用的手段之一，煎炸食品因其特殊的风味和口感而深受人们喜爱。煎炸过程中油脂在作为传热介质的同时可赋予食品特殊的香味及质构，因此煎炸用油的质量与安全将直接影响煎炸食品的质量与安全1。食用油在反复高温煎炸过程中与氧、水分接触，会发生水解、热氧化、热聚合、热裂解等一系列复杂的化学反应，使得油脂的营742014 年 第 39 卷 第 8 期中国油脂养价值降低，产生一些挥发性的饱和与不饱和的醛、酮、内酯等有害人体健康的物质，同时还伴随有黏度增加、颜色加深等感观变化。此外，经过反复煎炸的食用油还会对煎炸食品的品质和营养成分造成很大破坏2。因此，需对高温煎炸过程中食用油的品质进行控制。本实验采用大豆油、菜籽油、棕榈液油、棉籽油和煎炸调和油为煎炸用油，连续煎炸薯条20 h，有规律取样，测定油脂色泽、酸值、过氧化值、羰基值、氧化诱导时间和极性组分的含量，以研究这 5 种食用油在煎炸过程中的品质变化，并参考国家标准进行品质评价，为今后煎炸用油各项指标的修订和完善提供参考。1材料与方法1 1实验材料1 1 1原料与试剂市售大豆油、菜籽油和棉籽油均为精炼一级食用油;24 度成品棕榈液油，益海嘉里集团上海嘉里粮油工业有限公司;煎炸调和油，海狮牌;冷冻薯条，上海大昌行食品公司;乙醚、乙醇、冰醋酸、三氯甲烷、氢氧化钾等均为分析纯;硅胶(100 200 目)，色谱纯。1 1 2仪器与设备EF 8l 煎炸锅，广州市花都区新粤西厨设备厂;紫外分光光度计(UV2000)，尤尼柯仪器有限公司;Waters 1525 高效液相色谱仪，美国 Waters 公司;罗维朋比色计，浙江光学仪器厂;ancimat 743 氧化稳定性测定仪，瑞士万通公司。1 2实验方法1 2 1煎炸薯条称取100 g 薯条，小心放入装有160食用油的煎炸锅中，边炸边翻动，直至成熟(约 3 min)后取出，将食用油继续煮沸(约 17 min)，放入第二批薯条，依次操作。每隔 2 h(共煎炸 6 批薯条)取 100mL 油样，共煎炸 10 h，取油样 5 批。第二天继续第一天的实验，每隔 1 h 取 100 mL 油样，共煎炸 10 h，取油样 10 批。每批油样冷却后倒入玻璃瓶，存放于4冰箱，备用。1 2 2测定方法色泽测定:按 GB/T 55252008 执行;酸值测定:按 GB/T 55302005 执行;过氧化值测定:按GB/T 55382005 执 行;羰 基 值 测 定:按 GB/T5009 372003 执 行;极 性 组 分 测 定:按 GB/T7102 12003 执 行;氧 化 稳 定 性 测 定:按 GB/T211212007 执行。2结果与讨论2 15 种精制食用油煎炸过程中色泽的变化(见表 1)表 15 种精制食用油煎炸过程中色泽的变化时间/h大豆油菜籽油棉籽油棕榈液油煎炸调和油0 08、Y 20a 03、Y 30a 0 1、Y 24a 1 1、Y 20a 0 4、Y 20a2 17、Y 20a 10、Y 30a 0 4、Y 24a 1 4、Y 20a 0 9、Y 20a4 28、Y 20a 20、Y 30a 0 7、Y 24a 2 5、Y 20a 1 4、Y 20a6 32、Y 20a 31、Y 30a 1 1、Y 24a 4 3、Y 20a 1 8、Y 20a8 43、Y 20a 40、Y 30a 1 4、Y 24a 5 2、Y 20a 2 3、Y 20a10 53、Y 20a 51、Y 30a 2 1、Y 24a 5 4、Y 20a 2 7、Y 20a11 62、Y 20a 69、Y 30a 2 4、Y 24a 5 7、Y 20a 3 2、Y 20a12 72、Y 20a 10、Y 35b 3 5、Y 24a 6 0、Y 20a 3 8、Y 20a13 14、Y 20b 14、Y 35b 4 0、Y 24a 6 2、Y 20a 4 4、Y 20a14 20、Y 20b 15、Y 35b 4 3、Y 24a 6 2、Y 20a 6 7、Y 20a15 23、Y 20b 20、Y 35b 4 4、Y 24a 6 7、Y 20a 1 4、Y 20b16 26、Y 20b 20、Y 35b 4 7、Y 24a 7 0、Y 20a 1 7、Y 20b17 31、Y 20b 22、Y 35b 4 8、Y 24a 7 1、Y 20a 2 0、Y 20b18 39、Y 20b 24、Y 35b 4 9、Y 24a 1 5、Y 20b 2 4、Y 20b19 45、Y 20b 25、Y 35b 4 9、Y 24a 1 6、Y 20b 2 7、Y 20b20 56、Y 20b 28、Y 35b 5 0、Y 24a 2 0、Y 20b 3 3、Y 20b注:a 为 1334 mm 比色槽，b 为 25 4 mm 比色槽。在煎炸过程中，油脂处于持续高温状态，空气中的氧气、食品所释放的水分与油脂接触，会促进油脂中甘油三酯和游离脂肪酸的氧化降解，生成羰基化合物、酮基酸、环氧酸等物质，增加了对可见光的吸收，导致油脂的色泽加深3。由表1 可知，在煎炸过程中，5 种精制食用油均会随着煎炸时间的延长，色84CHINA OILS AND FATS2014 Vol.39 No.8泽逐渐加深。其中大豆油色泽加深最为明显，煎炸12 h，红值由0 8 上升至7 2(133 4 mm 比色槽)，煎炸至 20 h 后，色泽呈深棕褐色。菜籽油在煎炸过程中，色泽加深也非常显著，煎炸 11 h，红值已达到 6 9(133 4 mm 比色槽)，继续煎炸至 20 h，色泽进一步加深。煎炸调和油在持续煎炸过程中色泽变化程度与菜籽油类似，较大豆油具有一定优势。相比大豆油、菜籽油和煎炸调和油，棉籽油与棕榈液油在持续煎炸过程中色泽变化较缓慢，且随着煎炸时间的延长，棉籽油和棕榈油的色泽优势更为明显。尽管 5 种精制食用油在煎炸过程中色泽加深程度不同，但色泽可以作为一个最直观的指标反映食用油的煎炸程度。2 25 种精 制 食 用 油 煎 炸 过 程 中 酸 值 的 变 化(见图 1)图 15 种精制食用油煎炸过程中酸值的变化酸值的高低反映油脂中游离脂肪酸的多少。酸值升高与甘油三酯在水解和热降解反应过程中生成游离脂肪酸有关，当游离脂肪酸含量大于 1 0%时，食用油烟点降低，使得煎炸食品吸油率升高，食用油便不可再用4。由图 1 可知，5 种精制食用油的酸值随着煎炸时间的延长呈现波动上升趋势，其中菜籽油、大豆油、棉籽油的酸值随煎炸时间变化波动较小，整体呈缓慢上升趋势;而煎炸调和油与棕榈液油在煎炸过程中酸值波动较大，在煎炸 10 h 后酸值迅速上升。这 5 种精制食用油在持续煎炸 20 h 后，酸值(KOH)仍远低于我国现有国家标准规定的 5mg/g。相关研究认为，在绝大多数深层煎炸过程中，油脂水解产生的游离脂肪酸含量很少，而酸值的增加主要是由于不饱和脂肪酸氧化所致。然而，传统的酸值测定方法无法将水解和氧化两者的作用区分开，且不同的操作者、操作条件所得的结论有所差异5。因此，酸值并不能完全反映油脂的氧化程度，用酸值来评价煎炸油的品质具有滞后性和多变性。2 35 种精制食用油煎炸过程中过氧化值的变化(见图 2)图 25 种精制食用油煎炸过程中过氧化值的变化由图2 可知，5 种精制食用油在煎炸4 h 以内过氧化值迅速增加，但随后过氧化值呈波动变化趋势，无一定规律可循。整个煎炸过程中，棕榈液油的过氧化值都维持在较低水平(7 mmol/kg)，这与棕榈液油含有较高的饱和脂肪酸不易被氧化有关。棉籽油在煎炸 10 h 内，过氧化值增加较少，煎炸 11 h以后过氧化值迅速升高，且变化幅度较大。这可能是因为煎炸初期棉籽油中含有较高的天然抗氧化剂如维生素 E，但随着煎炸时间的延长，这些天然抗氧化剂遭到破坏，所以棉籽油被迅速氧化。在煎炸初期的 11 h 内，大豆油、菜籽油和煎炸调和油的过氧化值明显高于棕榈液油和棉籽油，且整个煎炸过程中过氧化值波动较大。有研究表明6，在深层煎炸条件下，过氧化物的生成与分解是一个动态过程，油脂氧化降解所生成的过氧化物不稳定，在高温下继续被氧化生成羰基化合物和易挥发的小分子物质，因而在煎炸过程中过氧化值会呈现波动。在煎炸过程的前期，随着煎炸时间的延长，油脂过氧化值迅速增加，可能超过国家标准限值。但过氧化值的高低，并不能完全反映油脂的煎炸程度，一般当油脂在煎炸过程中氢过氧化物的产生速度小于分解速度时，油脂就不能再使用了。2 45 种精制食用油煎炸过程中羰基值的变化(见图 3)图 35 种精制食用油煎炸过程中羰基值的变化942014 年 第 39 卷 第 8 期中国油脂羰基类化合物是指油脂在高温下氧化酸败生成的酮、醛类等有害化合物和聚合物。羰基值越高，说明食用油中含羰基、酮基的脂肪酸或甘油酯及聚合物的含量就越高。Farhoosh 等7 认为，食用油在煎炸过程中所生成的羰基化合物在加热过程中会进一步降解生成新的物质，因此在煎炸过程中羰基值先上升至最大值后下降。由图 3 可知，在本研究所涉及的煎炸时间范围内(0 20 h)，5 种精制食用油的羰基值与煎炸时间整体呈线性正相关趋势，与宋丽娟3、钱丽燕8 等的研究结果一致。持续煎炸 11h，大豆油、菜籽油和煎炸调和油的羰基值分别为64 43、59 05、50 53 meq/kg，已经超过国家关于煎炸油的卫生标准(50 meq/kg);棉籽油和棕榈液油的羰基值分别为 48 67、44 34 meq/kg，符合国家关于煎炸油的卫生标准要求，说明棕榈液油和棉籽油的煎炸稳定性较其他 3 种油脂较好。在煎炸初期，虽然羰基值略有波动，但随着煎炸时间的延长整体呈线性正相关趋势，说明羰基值是一个能够判断煎炸油热劣变程度的灵敏指标。2 55 种精制食用油煎炸过程中氧化诱导时间的变化(见图 4)图 45 种精制食用油煎炸过程中氧化诱导时间的变化由图 4 可知，5 种精制食用油的氧化诱导时间随着煎炸时间的延长迅速缩短。刚开始的原油样品具有较强的抗氧化能力，因为此时的原油未经过高温煎炸，脂肪酸结构较为稳定，不易发生氧化。食用油经过煎炸后，其抗氧化性急剧下降，其中大豆油、菜籽油、棉籽油和煎炸调和油持续煎炸 6 h，氧化诱导时间迅速降至 2 h 以下，极易被氧化;而棕榈液油的煎炸稳定性明显高于其他 4 种食用油，在煎炸 10h 时，氧化诱导时间还能达到 2 07 h。油脂一旦经过煎炸，氧化诱导时间立刻缩短，当氧化诱导时间缩至 1 h 内，随着煎炸时间的延长，改变就不再明显，说明氧化诱导时间并不能很准确反映油脂的煎炸程度，不能作为评价油脂煎炸品质的可靠指标。2 65 种精制食用油煎炸过程中极性组分的变化(见图 5)图 55 种精制食用油煎炸过程中极性组分的变化由图 5 可知，5 种精制食用油的初始极性组分含量均较低，说明5 种食用油品质优良，在煎炸20 h后极性组分含量都没有超过国家食用油卫生标准的规定(27%)。5 种精制食用油中，棉籽油在煎炸20 h 后极性组分的含量最高，达到 24 7%，已接近国家标准;而棕榈液油的极性组分含量最低，为13 2%。极性组分是指食用油在煎炸过程中所产生的酸、醇、醛、醚、酯等具有极性的化合物的总称9，食用油中含有较高的极性组分会促进异味物质的产生和油脂的早期氧化10。因此，煎炸油中极性组分的含量被认为是评价煎炸油热劣变程度最可靠的手段之一5，11。3结论大豆油、菜籽油、棉籽油、棕榈液油和煎炸调和油这5 种精制食用油在160持续煎炸20 h 后各项理化指标均发生了明显的变化。随着煎炸时间的延长，5 种食用油的色泽加深，其中大豆油的色泽加深最为明显。色泽可以作为一个最直观的指标反映食用油的煎炸程度。5 种食用油在煎炸过程中酸值不断升高，但煎炸 20 h 后均未超过国家标准，因此用酸值来评价煎炸油的品质具有滞后性和多变性。5 种食用油的过氧化值在煎炸过程中呈波动性，大豆油、菜籽油和煎炸调和油的过氧化值明显高于棕榈液油和棉籽油，且整个煎炸过程中过氧化值波动较大。过氧化值的高低并不能完全反映油脂的煎炸程度，仅可作为判断食用油煎炸品质的参考指标。煎炸 11 h 后，大豆油、菜籽油和煎炸调和油的羰基值超过国家标准，说明这 3 种食用油在160 煎炸 11 h 后，即失去了食用油的煎炸价值。随着煎炸时间的延长羰基值整体呈线性正相关趋势，说明羰基值是一个能够作为判断煎炸油热劣变程度的灵敏指标。煎炸油中极性组分的含量被认为是评价煎炸油热劣变程度最可靠的手段之一，在05CHINA OILS AND FATS2014 Vol.39 No.8整个煎炸过程中，这 5 种食用油的极性组分含量均未超过国家标准。5 种精制食用油一旦经过煎炸，氧化诱导时间迅速缩短，与油脂的煎炸程度没有很好的相关性，因此氧化诱导时间不能作为评价油脂煎炸品质的可靠指标。综合各项指标可以发现:棕榈液油的煎炸稳定性高于其他 4 种食用油。影响食用油煎炸特性的因素很多，总的来讲，煎炸时间越长，油脂热劣变程度越高，有害物质积累越多，食品的安全性风险也越高。因此，在煎炸过程中，一定要严格控制食用油煎炸时间，多种指标综合考察，确保煎炸食品的风味优良、营养丰富、食用安全。参考文献:1于新华，孙红文，徐文柏，等 关于开发应用食品专用煎炸油的讨论 J 粮食流通技术，2009(2):37 40 2YANG Mei，ZHENG Chang，ZHOU Qi，et al Minor com-ponents and oxidative stability of cold pressed oil fromrapeseed cultivars in China J J Food Comp Anal，2013，29(1):1 9 3宋丽娟，于修烛，张建新，等 煎炸油在薯片煎炸过程中的品质变化 J 食品科学，2011，32(5):70 74 4TEKIN L，ADAY M S，YILMAZ E Physicochemical chan-ges in hazelnut，olive pomace，grapeseed and sunflower oilsheated at frying temperatures J Food Sci Technol es，2009，15(5):519 524 5ABDULKAIM S，LONG K，LAI O，et al Frying qualityand stability of high oleic Moringa oleifera seed oil incomparison with other vegetable oils J Food Chem，2007，105(4):1382 1389 6慕鸿雁，郑琦 3 种食用油在薯条煎炸过程中的品质变化 J 食品科学，2012，33(19):160 171 7FAHOOSH，MOOSAVI S M Carbonyl value in mo-nitoring of the quality of used frying oils J Anal ChimActa，2008，617(1):18 21 8钱丽燕，温红珊 煎炸豆油及其食品中羰基值变化规律的研究 J 吉林粮食高等专科学校学报，2000，15(1):1 4 9周雅琳，周令国，李智，等 影响煎炸油中极性化合物生成因素的研究 J 中国粮油学报，2010(3):50 53 10FAHOOSH，PAZHOUHANMEH S elative contri-bution of compositional parameters to the primary and sec-ondary oxidation of canola oil J Food Chem，2009，114(3):1002 1006 11FAHOOSH，TAVASSOLI KAFANI M H Simulta-neous monitoring of the conventional qualitative indicatorsduring frying of sunflower oil J Food Chem，2011，125(1):209 213信息亚麻籽油技术交流研讨会在西安成功召开 本刊讯 2014 年 7 月 1920 日，由西安中粮工程研究设计院有限公司(原国家粮食储备局西安油脂科学研究设计院)、国家粮食局油脂工程技术研究中心主办，山西宝山鼎盛科技有限公司协办的亚麻籽油技术交流研讨会在西安成功召开。中国粮油学会理事长张桂凤、中国粮油学会副理事长兼秘书长胡承淼、中国粮油学会首席专家兼油脂分会会长王瑞元，以及来自山西、宁夏、内蒙古、河北、山东、吉林等地专家、学者、生产企业代表 50 多人参加了会议。会议由西安中粮工程研究设计院有限公司袁榕副总经理主持。中国粮油学会首席专家兼油脂分会会长王瑞元指出亚麻籽油是小品种油中的大品种，是我国北方具有代表性的一种高端食用油，富含 亚麻酸，亚麻酸作为人体必需脂肪酸，人体不能自身合成必须通过摄入补充，亚麻籽油是人体补充 亚麻酸的主要油品之一。山西宝山鼎盛科技有限公司介绍了公司情况。据悉，宝山公司亚麻籽油生产项目由西安中粮工程研究设计院有限公司总体规划设计和工程总包，亚麻籽处理量为 100 t/d，为目前国内最大的亚麻籽油生产企业。宝山公司致力于亚麻籽的综合加工，其产业园占地 33 3 hm2，将陆续开发 亚麻酸乙酯、木酚素、亚麻粉、亚麻籽酱等产品。西安中粮工程研究设计院有限公司油脂工程二部魏冰部长作了亚麻籽油综合加工技术及亚麻籽油营养健康探讨 报告。与会专家就亚麻籽油加工利用的行业现状及发展趋势，亚麻籽油生产技术、精深加工、综合利用及营养健康等问题进行了深入的研究和讨论。与会代表一致认为，亚麻籽油是一种高端食用油，希望通过学会、行业专家、国内生产企业等的共同努力，使亚麻籽油能为更多的人所认识、接受，促进亚麻籽产业持续、健康、稳定发展。会后将由西安中粮工程研究设计院有限公司牵头，联合亚麻籽油加工企业、营养研究院校等探讨成立亚麻籽油产业联盟，共同推进亚麻籽油产业的发展。田玉霞供稿152014 年 第 39 卷 第 8 期中国油脂