影響煎炸油中極性化合物生成因素的研究

周雅琳周令國李 智周 莉闞建全肖 琳

(重慶食品工業研究所1,重慶 400020)

(西南大學食品科學學院 重慶市農產品加工技術重點實驗室2,重慶 400715)

影響煎炸油中極性化合物生成因素的研究

周雅琳1,2周令國1李 智1周 莉2闞建全2肖 琳1

(重慶食品工業研究所1,重慶 400020)

(西南大學食品科學學院 重慶市農產品加工技術重點實驗室2,重慶 400715)

研究了食用油長時間煎炸過程中各因素對極性化合物生成的影響。分別對煎炸時間、煎炸溫度、煎炸用油品種、煎炸原料品種對極性化合物的生成進行了研究。結果表明,煎炸油中的極性化合物含量隨著煎炸時間的延長、煎炸溫度的升高而增加,食品的長時間煎炸建議選擇煎炸溫度為 180℃,煎炸時間不超過8 h;煎炸用油品種不同,其耐煎炸性能差異較大,棕櫚油的煎炸性能優于菜籽油、大豆油、花生油三種油,比較適合用于食品煎炸;五種煎炸用食品原料油條、薯條、藕片、香蕉、豆腐相比較而言,在煎炸豆腐時,煎炸油中極性化合物含量增加最多。

食用油 煎炸 極性化合物 因素

在人們的日常飲食中,煎炸食品占據了很重要的地位,從工業化生產的方便面、炸薯條到餐飲行業的油條、油餅等等。用來煎、炸食品的食用油統稱為“煎炸油”。煎炸油經反復使用和高溫加熱后,可發生一系列的化學反應,如黏度上升,起泡增加,顏色變深,風味變劣、油煙增加等等,使得油的品質降低;嚴重的甚至還會產生某些有害物質[1]。極性化合物是指在食用油的煎炸過程中,油脂在高溫下連續重復使用,發生了氧化、聚合、裂解和水解等反應,生成的羰基、羧基、酮基、醛基等化合物,由于這些化合物比正常植物油分子 (甘油三酰酯)極性較大,故被稱之為極性化合物。據報道,極性化合物不僅對油脂本身的品質、油炸食品的風味和營養價值會產生不良的影響[2],有的還對人體健康有害,如使動物生長停滯、肝臟腫大、生育功能和肝功能發生障礙,還有致癌的可能性[3]。目前國內外對煎炸油中極性化合物的研究主要在其定性和定量分析、對食品質構的影響,以及毒理學研究等領域[3-6]。雖然我國對煎炸油的品質有嚴格的規定[7],但在實際操作中,由于經濟利益以及各方面的原因,煎炸油的質量問題仍十分突出。因此,如何有效地延長煎炸油的使用壽命,如何判定煎炸油的變質程度,以加強食品質量衛生管理部門的有效監督,顯得十分重要。本文以煎炸油中的極性化合物含量作為評價指標,研究了在食品煎炸過程中煎炸油的品質變化情況,以期對食品工業及餐飲行業提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

菜籽油、花生油、大豆油:均為一級油,重慶市油脂公司;棕櫚油、豆腐、馬鈴薯、蓮藕、香蕉、小麥粉、食鹽、味精等原料:市售;硅膠:柱層析用,60～100目,青島海洋化工廠分廠。

YJD自動恒溫煎炸鍋:廣州市海締機械科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 煎炸原料的制備

油條:將小麥粉、水、與食鹽、味精等調料和勻,做成長度約為 8 cm,直徑約為3 cm的長條狀;薯條:將馬鈴薯去皮、洗凈、切條,每根長度約為7 cm,寬度約為 1 cm,厚度約為 1 cm;豆腐:將豆腐擱置過夜,瀝干水分,切成塊狀,每塊長度約為6 cm,寬度約為4 cm,厚度約為 2 cm;香蕉:將香蕉去皮,用刀切段,每段長度約為 5 cm,直徑約為 3 cm;藕片:將藕洗凈、切片,切成厚度約 2 cm,直徑約為 8 cm的薄片。

1.2.2 煎炸時間對煎炸油極性化合物含量的影響

選擇大豆油為煎炸用油,將 4 L新油放入恒溫煎炸鍋中,將溫度設定為 180℃,并控制在 ±5℃。將制作的油條分批定量放入鍋中煎炸,待油條炸至金黃色時撈出。煎炸過程中,每隔 2 h取一次油樣,每次取 150 mL,冷卻、濾去沉淀后貯于 -18℃,備用。

1.2.3 煎炸溫度對極性化合物含量的影響

選擇大豆油為煎炸用油,將 3 L新大豆油放入恒溫煎炸鍋中,將溫度分別設定為 160、180、200、220、240℃,并控制在 ±5℃。將制好的油條分批定量放入鍋中煎炸,待油條炸至金黃色時撈出。連續煎炸8 h之后,將油樣冷卻、濾去沉淀后貯于 -18℃,備用。

1.2.4 食用油品種對極性化合物含量的影響

選擇煎炸時間為 8 h,煎炸溫度為 180℃,分別將 3 L新菜籽油、大豆油、花生油、棕櫚油放入恒溫煎炸鍋中,將溫度設定為 180℃,并控制在 ±5℃。將制作好的油條分批定量放入鍋中煎炸,待油條炸至金黃色時撈出。煎炸完后的油樣冷卻、濾去沉淀后貯于 -18℃,備用。

1.2.5 煎炸原料品種對極性化合物含量的影響

選擇棕櫚油為煎炸用油,煎炸時間為 8 h,煎炸溫度為 180℃。研究煎炸不同原料油條、薯條、豆腐、藕片、香蕉時極性化合物含量的變化情況。即將3 L棕櫚油放入恒溫煎炸鍋中,將溫度設定為180℃,并控制在 ±5℃。分別將制作好的油條、薯條、豆腐、藕片、香蕉分批定量放入鍋中煎炸,待炸好時撈出。煎炸完后的油樣冷卻、濾去沉淀后貯于 -18℃,備用。

1.2.6 煎炸油中極性化合物含量的測定方法

煎炸油中極性化合物的測定采用 GB/T 5009. 202—2003柱層析法進行[8],取 3次測量的平均值。

2 結果與分析

2.1 煎炸時間對煎炸油中極性化合物含量的影響

由圖 1可知,大豆煎炸油極性化合物含量隨煎炸時間的延長呈增加趨勢,在煎炸 2～4 h內,極性化合物含量的變化比較平緩,而隨著煎炸時間的延長,極性化合物含量則急劇變化。在煎炸 8 h時,煎炸油中極性化合物質量分數為 22.32%;煎炸 10 h時,煎炸油中極性化合物質量分數為 27.05%,超過了煎炸用油國家標準中規定≤27%的限定值[7],因此,對大豆油來說,煎炸時間不能超過 10 h。

圖1 煎炸時間對極性化合物含量的影響

2.2 煎炸溫度對煎炸油中極性化合物含量的影響

由圖 2可知,煎炸油中的極性化合物含量隨著煎炸溫度的升高而逐漸增加。當煎炸溫度為 240℃時,煎炸 8 h時煎炸油中極性化合物的質量分數為30.61%,超過了我國國家標準規定≤27%的限定值[7],此時的油已經不能繼續用于食品煎炸了;當煎炸溫度為 220℃時,煎炸 8 h時煎炸油中的極性化合物為 26.90%,非常接近我國國家標準的限定值,因此也不適宜用于食品的長時煎炸;當煎炸溫度為200℃時,煎炸 8 h時煎炸油中的極性化合物質量分數為 24.61%,在國標允許范圍之內,但是由于煎炸溫度超過 200℃時,油脂的劣變速度較快,產生的裂變物、聚合物等物質增多[9],導致油色較深,有的甚至呈黑褐色,油黏稠度較高;當煎炸溫度為 160℃時,雖然極性化合物含量最少,但由于油溫相對較低,食品煎炸所需的時間較長,會導致食品吸附的油脂較多且油炸食品的脆度不夠,上色較淺,無誘人的金黃色,對食品的感官影響較大[10]。綜上分析,食品煎炸的適宜溫度為 180℃。

圖2 煎炸時間對極性化合物含量的影響

2.3 煎炸油品種對煎炸油中極性化合物含量的影響

由圖 3可知,煎炸 8 h后,菜籽油、花生油、大豆油、棕櫚油中極性化合物的質量分數分別增加了9.68%、7.14%、20.32%、5.10%。其中,大豆油的極性化合物質量分數增加最多,其次是菜籽油、花生油,棕櫚油的極性化合物增加最少。這與油脂的脂肪酸組成存在著一定的關系:大豆油中不飽和脂肪酸含量很高,且含有較多的亞麻酸,穩定性能較差,極不耐煎炸;菜籽油中不飽和脂肪酸的含量也較高,且含有較多的亞麻酸,穩定性不好,不耐煎炸;花生油中含有 6%～7%的長鏈脂肪酸,具有良好的氧化穩定性,耐煎炸性良好;棕櫚油中飽和脂肪酸較多,飽和度適中,且不含亞麻酸,富含具有抗氧化性的天然維生素 E和三烯生育酚,這使得棕櫚油與其他油脂相比具有較好的耐煎炸性能。因此,綜合考慮煎炸油品種的特性和耐煎炸性能,選擇棕櫚油為煎炸用油較適宜。

圖3 煎炸油品種對極性化合物含量的影響

2.4 煎炸原料品種對煎炸油中極性化合物含量的影響

由圖4可知,新鮮棕櫚油在180℃條件下連續煎炸不同的食品原料 8 h后,煎炸油中的極性化合物含量均有不同程度的增加。其中,用于煎炸豆腐時,煎炸油中極性化合物質量分數增加最多,為 14.37%;用于煎炸油條、薯條、藕片、香蕉時,煎炸油中極性化合物質量分數的增加量比較接近,分別為 11.11%、10.50%、10.29%和9.94%。這可能與煎炸食品原料的水分含量相關,因為在煎炸過程中,食品中的水分將加速油脂的水解、分解和聚合反應而生成各種極性較大的化合物,從而促進了煎炸油極性化合物含量的增加[11]。表 1為所用煎炸食品原料中的水分含量。

圖4 原料品種對極性化合物含量的影響

表1 煎炸食品原料中的水分含量

由表 1可知,豆腐的水分含量最高,這與其煎炸油極性化合物含量最高是一致的,但其余四種原料的水分含量與其煎炸油極性化合物含量則無一致性,這可能是煎炸油的極性化合物還與食品原料的其他成分,如蛋白質、脂肪和碳水化合物等相關,對此現象的透徹解釋還需要對不同食品原料的成分在煎炸過程中的反應機理及其對生成極性化合物的影響等方面進行進一步的深入研究。

3 結論

3.1 經本試驗研究發現,食用油在煎炸過程中,其極性化合物含量隨著煎炸時間的延長和煎炸溫度的升高而逐步增加。在實際生產中,食品的長時煎炸建議選擇煎炸溫度為 180℃,煎炸時間不超過8 h。

3.2 煎炸用油品種不同,其耐煎炸性能差異較大,在菜籽油、大豆油、花生油、棕櫚油四種煎炸用油中,發現棕櫚油的煎炸性能優于其他三種油,比較適合用于食品煎炸。

3.3 煎炸用食品原料的研究表明,五種煎炸原料油條、薯條、藕片、香蕉、豆腐相比較而言,在煎炸豆腐時,煎炸油中極性化合物含量增加最多。但煎炸食品原料中各成分對煎炸油極性化合物生成的影響還有待進一步的深入研究。

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Influencing Factors for Polar Compounds Created in OilDuringDeep-Frying

Zhou Yalin1,2Zhou Lingguo1Li Zhi1Zhou Li2Kan Jianquan2Xiao Lin1

(Chongqing Food Technology Institute1,Chongqing 400020)
(College of Food Science SouthwestUniversity ChongqingAgro-product Processing and Technology
I
mportantLaboratory2,Chongqing 400715)

The polar compounds created in oil during deep-fryingwere analyzed and the effects of influencing factors as frying time,oil temperature,oil and food sort on the polar compound creating were discussed.Results:The polar compounds in oil increasewith the increase of frying time and frying oil temperature.Proper deep-frying should be practiced at temperature<180℃,and frying time<8 h.Different kinds of oil perfor m differently;palm oil per2 for ms better than rapeseed oil,soybean oil and peanut oil in frying resistance and is a proper oil for deep-frying. Comparing five raw materials for frying,including bread stick,potato,lotus root,banana and Toufu,the polar com2 pound content of oil frying Toufu increases the most.

edible oil,deep-frying,polar compounds,factors

TQ646 文獻標識碼:A 文章編號:1003-0174(2010)03-0050-04

重慶市科委自然科學基金(CSTC,2007BB0237)

2009-03-11

周雅琳,女,1976年出生,工程師,博士,食品化學與營養學

闞建全,男,1965年出生,教授,博士生導師,食品化學與營養學