您好,歡迎來到中國油脂網 !
微信公眾號
微信公眾號
手機版
手機版

亞麻籽油和棕櫚液油煎炸油條過程中的品質變化

發布日期:2022-04-25 16:12來源:中國油脂作者:姜元榮等(lkmoo)點擊次數:

亞麻籽油是一種富含α-亞麻酸的植物油,α-亞麻酸作為人體必需的多不飽和脂肪酸,具有促進大腦發育、降低血脂、保護視力及抗炎等功能\[1\],但對于其如何健康烹飪,是否適用煎炸等方面未有明確定論。作為常規煎炸用油棕櫚液油含有較高的油酸,因其具有獨特的脂肪酸組成和甘油三酯特性,熱氧化性能好,已在煎炸食品工業中得到廣泛應用\[2-3\]。 油條是一種廣受歡迎的傳統中式煎炸食品,在高溫煎炸環境中(一般在150~200 ℃),通過傳熱傳質使食物由生變熟,水分迅速蒸發從而使食物具有酥脆的口感及誘人的獨特風味,但長時間的反復煎炸會使食用油發生水解、熱氧化、熱聚合、熱裂解甚至異構化等一系列復雜的化學反應,造成油脂色澤變深、黏度增加、煙點降低、起泡性增加等一系列不良變化,并且產生許多對人體健康存在潛在危害的非揮發性降解化合物\[4-5\],降低油脂品質和煎炸壽命。油脂在食品煎炸過程中由于甘油三酯的降解會產生極性化合物,極性化合物含量的變化可表示煎炸油的變質程度,用于評估煎炸油的使用壽命。目前,關于亞麻籽油煎炸穩定性的報道較少,本研究利用亞麻籽油煎炸中式油條,并與市場上常用的棕櫚液油作對比,以GB 2716—2018中規定的極性化合物含量極限值27%為煎炸終點,考察兩種植物油在中式油條煎炸過程中酸值、總氧化值、極性化合物、聚合物等理化指標的變化,對亞麻籽油的熱氧化穩定性進行綜合評價,進而分析亞麻籽油的最適煎炸條件,為亞麻籽油的健康烹飪提供指導,為其未來的市場推廣和拓展提供新思路。

1材料與方法

1.1實驗材料

1.1.1原料與試劑精煉棕櫚超級液油,天津龍威糧油工業有限公司;一級亞麻籽油,益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司;油條半成品,三全食品股份有限公司;乙醚、95%乙醇、正己烷、氫氧化鈉、異丙醇、酚酞指示劑、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉、異辛烷、P-茴香胺、甲醇、三氟化硼-甲酸、無水硫酸鈉、氯化鈉,分析純;四氫呋喃、硅膠(粒徑48~75 μm(200~300目)),色譜純。

1.1.2儀器與設備EF-12 L-2煎炸鍋,廣州越昇有限公司; GC-7820A氣相色譜儀,安捷倫公司;Rancimat743油脂氧化穩定性測定儀,瑞士萬通中國有限公司;LC-20A高效液相色譜儀,日本島津公司;UV-9600紫外分光光度計,北京瑞利分析儀器公司;Testo270煎炸油品質測定儀,德國德圖儀器公司。

1.2實驗方法

1.2.1油條煎炸實驗將8 kg食用油倒入煎炸鍋,加熱至(180±5) ℃,放入兩根油條(80 g)炸3 min,每隔1.5 min翻1次面,炸至油條蓬松酥脆、膨脹豐滿后撈起瀝油3 min,不間斷煎炸至終點,期間不添加新油。煎炸過程中每隔1 h取50 mL油樣,并使用Testo270煎炸油品質測定儀快速檢測油樣中極性化合物的含量以初步判斷煎炸終點(極性化合物含量達到27%),所有油樣冷卻至室溫后置于-20 ℃條件下儲存備用。

1.2.2煎炸油指標檢測酸值的測定,參照GB 5009.229—2016;過氧化值的測定,參照GB 5009.227—2016;茴香胺值的測定,參照GB/T 24304—2009。極性化合物和聚合物含量的測定:將10 g含水量為5%的硅膠填充到玻璃柱(40 cm×1 cm)中;取0.5 g油樣用正己烷溶解,上柱,先用75 mL正己烷-乙醚(體積比90∶ 10)洗脫非極性化合物,再用75 mL乙醚洗脫極性化合物并收集洗脫液,減壓條件下將洗脫液旋蒸出溶劑后,置于110 ℃烘箱干燥至恒重,得到極性化合物,精確稱量后計算極性化合物含量。以四氫呋喃作溶劑,配制質量濃度為 50 mg/mL 的極性化合物溶液,采用配置示差折光檢測器的高效液相色譜檢測聚合物\[6\],檢測條件:柱溫箱溫度40 ℃;100A和500A酚膠柱串聯色譜柱;流動相四氫呋喃,流速1 mL/min。根據面積歸一化法和總極性化合物的含量對極性化合物中的組分進行定量。脂肪酸組成的測定:樣品前處理參照GB 5009.168—2016稍作修改,稱取100 mg油樣于圓底燒瓶,加入2 mL氫氧化鉀-甲醇溶液溶解,70 ℃水浴加熱冷凝回流10 min,冷卻后加入3 mL三氟化硼甲醇溶液繼續70 ℃水浴加熱冷凝回流5 min,冷卻后加入3 mL正己烷和2 mL飽和氯化鈉溶液混勻,取上清液加入無水硫酸鈉除水,待測。經過前處理的樣品采用配備火焰離子化檢測器的氣相色譜儀測定。氣相色譜條件:Agilent J&W CP-Sil 88 capillary毛細管色譜柱(100 m × 0.25 mm × 0.2 μm);檢測器溫度260 ℃;載氣為氮氣,壓力212.4 kPa;進樣量0.5 μL;分流比85∶ 1。使用安捷倫EZChrom Elite軟件收集數據,并使用美國Sigma-Aldrich Chemical的Supelco 37組分混合脂肪酸甲酯標準品鑒定所有脂肪酸,采用面積歸一化法定量。致動脈粥樣硬化指數(AI)和致血栓指數(TI)的計算參考文獻\[7\],AI和TI的計算公式分別見式(1)和式(2)。IA=(ω(LaA)+4ω(MA)+ω(PA))/(∑ω(MUFA)+ω(LA)+ω(LnA))

(1)IT=(ω(MA)+ω(PA)+ω(SA))/(∑ω(MUFA)×0.5+ω(LA)×0.5+ω (LnA)×3)

(2)式中:IA為致動脈粥樣硬化指數值; LaA為月桂酸;MA為肉豆蔻酸;PA為棕櫚酸;MUFA為單不飽和脂肪酸;LA為亞油酸;LnA為亞麻酸;IT為致血栓指數值;SA為硬脂酸。油脂氧化穩定性測定:采用油脂氧化穩定性儀測定\[8\]。測定條件:油樣3 g,溫度140 ℃,水體積60 mL。

1.2.3油條感官評定組織12名從事食品專業的人員構成感官評定小組,對油條進行獨立的感官評定,根據外觀、色澤、咀嚼性、脆性、氣味、油膩感及整體接受度7個指標進行評分,取平均分作為最終的感官評定結果,具體評價標準見表1。

image.png

1.2.4數據分析所有實驗數據均平行測定3次,結果以“平均值±標準偏差”表示。使用SPSS 22.0統計分析軟件ANOVA 中 Duncan 多重比較分析對結果進行差異顯著性分析,P<0.05表示為顯著性差異。

2結果與討論

2.1兩種精煉植物油煎炸過程中酸值的變化(見圖1)

image.png

由圖1可知,隨著煎炸時間的延長,亞麻籽油酸值在最開始2 h內增長幅度較大,之后趨于平緩,并存在一定的波動。在13 h的煎炸過程中,亞麻籽油酸值(KOH)由0.11 mg/g增至0.34 mg/g;而棕櫚液油酸值呈現明顯的上升趨勢,在18 h的煎炸過程中,酸值(KOH)由0.30 mg/g增至0.80 mg/g。到煎炸終點,兩種植物油的酸值均未超過GB 2716—2018《食品安全國家標準 植物油》中酸值(KOH)的限量規定(≤5 mg/g)。導致油脂酸值上升的原因是由于甘油三酯在高溫條件下發生水解生成游離脂肪酸,同時油脂發生氧化反應生成大量氫過氧化物,不穩定的氫過氧化物進一步分解和聚合產生大量的醛、酮、酸等物質,醛類又繼續氧化生成酸。另外,油脂中一些其他小分子酸類在持續的高溫煎炸環境中繼續發生分解和聚合反應也可能造成酸值的波動\[9-10\]。相較于棕櫚液油,亞麻籽油這種波動更為明顯,可能是由于亞麻籽油的不飽和度較高,在高溫煎炸環境中更容易氧化,所以水解和氧化是引起酸值變化的主要原因。然而,傳統的酸值測定方法無法區分水解和氧化的作用,因此酸值僅能作為煎炸油品質的一個參考指標,并不能完全代表煎炸油的品質。

2.2兩種精煉植物油煎炸過程中總氧化值的變化

總氧化值為兩倍的過氧化值和茴香胺值的總和,過氧化值反映的是油脂中氫過氧化物的含量,但氫過氧化物在高溫條件下易被分解成小分子醛、酮類物質,因此過氧化值僅能描述植物油煎炸初期的氧化情況,而茴香胺值主要是用來評價油脂中的二級氧化產物,反映的是醛類物質的含量,所以總氧化值包括了初級和二級氧化產物,能夠更好地反映煎炸油的整體質量,是衡量食用油氧化穩定性的指標之一\[11\]。兩種精煉植物油煎炸過程中總氧化值的變化見圖2。

image.png

由圖2可知,亞麻籽油和棕櫚液油的總氧化值均隨著煎炸時間的延長而增加,且亞麻籽油的上升幅度遠高于棕櫚液油,在煎炸13 h后,亞麻籽油總氧化值由初始的7.64 mg/kg增至85.95 mg/kg,而棕櫚液油在煎炸18 h后,總氧化值由11.17 mg/kg增至51.93 mg/kg。兩種植物油的總氧化值在煎炸初期(4 h內)含量均較低,并且亞麻籽油的總氧化值在兩種植物油交叉點(≈ 4 h)之前均低于棕櫚液油,這表明當煎炸時間在4 h以內時,兩種植物油均可進行適度煎炸,且亞麻籽油的煎炸穩定性優于棕櫚液油。當煎炸時間超過4 h后,亞麻籽油總氧化值迅速增加并在煎炸13 h時達到棕櫚液油的2倍。這可能是由于亞麻籽油中較豐富的α-亞麻酸等不飽和脂肪酸在高溫煎炸過程中更容易氧化,使其較棕櫚液油更易氧化酸敗,從而影響油脂整體品質??梢?,與亞麻籽油相比,棕櫚液油更適合長時間煎炸。

2.3兩種精煉植物油煎炸過程中極性化合物含量的變化

極性化合物是指除未煎炸精煉植物油中存在的初始甘油三酯以外的所有降解產物,主要由甘油三酯聚合物、氧化甘油三酯、甘油二酯、游離脂肪酸等一些極性物質組成。在高溫煎炸過程中,會發生復雜的反應并生成大量產物,這些復雜的反應不僅涉及煎炸油成分,還與煎炸食物成分相關,如食物中的水、碳水化合物、蛋白質和脂質等\[12-13\]。煎炸過程中因熱氧化、水解、熱聚合、美拉德等反應,會產生反式異構體、甘油二酯(DAG)、環狀和環氧化合物等復雜物質,這些物質均會引起極性化合物含量的升高\[14\]。兩種精煉植物油煎炸過程中極性化合物含量的變化見圖3。

image.png

由圖3可知,亞麻籽油和棕櫚液油極性化合物含量均隨著煎炸時間的延長而逐漸增加,呈現較規律的上升趨勢。亞麻籽油和棕櫚液油初始極性化合物含量分別為8.03%和11.88%,在煎炸初期(<4 h),亞麻籽油極性化合物含量一直低于棕櫚液油;當煎炸時間為4 h時,兩種植物油的極性化合物含量均為14.92%;煎炸時間超過4 h后,亞麻籽油中極性化合物迅速積累,并在煎炸13 h后高達2778%,超過國標限量值(27%),而棕櫚液油在煎炸18 h后極性化合物含量為27.27%,且增速明顯低于亞麻籽油。綜合來看,在油條煎炸過程中,亞麻籽油壽命比棕櫚液油短,雖然亞麻籽油在4 h內極性化合物含量較低,但棕櫚液油更適合長時間煎炸。

2.4兩種精煉植物油煎炸過程中聚合物含量的變化

棕櫚液油中甘油二酯含量為4%~9%,而在亞麻籽油中甘油三酯僅占1%~3%,由于甘油二酯是極性化合物的一部分,僅憑極性化合物含量變化來判斷煎炸油品質有失偏頗,而氧化甘油三酯聚合物含量被認為更適合用于判斷煎炸油品質\[15\]。兩種精煉植物油煎炸過程中聚合物含量的變化見表2。

image.png

下同由表2可知,煎炸前兩種植物油已含有一定量的聚合物,這與極性化合物含量結果吻合。隨著煎炸時間的延長,氧化甘油三酯聚合物含量(氧化甘油三酯寡聚物和二聚物總量)呈現明顯的上升趨勢,棕櫚液油在煎炸18 h后由0.23%增至1043%,亞麻籽油在煎炸13 h后由0.13%增至9.14%,亞麻籽油氧化甘油三酯聚合物含量增長幅度明顯高于棕櫚液油,尤其是氧化甘油三酯二聚物的含量,這可能與亞麻籽油中多不飽和脂肪酸的含量高有關,在高溫煎炸過程中,不飽和脂肪酸含量越高,油脂更容易發生氧化聚合,導致聚合物含量迅速增加\[16\]。 油脂中氧化甘油三酯聚合物的極限范圍為12%~13%,一般將10%作為限值\[17\],棕櫚液油在煎炸18 h后超過限值,亞麻籽油在煎炸13 h后接近限值。氧化甘油三酯單體與甘油三酯聚合物類似,其含量的多少也與油脂中不飽和脂肪酸含量有關\[18\],亞麻籽油在煎炸13 h后氧化甘油三酯單體含量高達15.21%,約為棕櫚液油的1.72倍(煎炸終點時為8.84%)。說明油脂中不飽和脂肪酸含量越高,高溫煎炸后氧化甘油三酯單體含量越高。此外,兩種植物油中游離脂肪酸含量隨煎炸時間延長也有一定的增高,但出現波動的現象,與酸值變化趨勢吻合。  

2.5兩種精煉植物油煎炸過程中主要脂肪酸的變化

煎炸油中脂肪酸組成是判斷其品質的重要指標,除煎炸溫度、煎炸時間和氧氣等因素會影響脂肪酸的組成外,煎炸食材中的碳水化合物、脂肪也是引起煎炸油脂肪酸變化的重要因素。兩種精煉植物油煎炸過程中主要脂肪酸的變化見表3。

image.png

由表3可知,亞麻籽油脂肪酸組成以亞麻酸(C18∶ 3)為主,不飽和脂肪酸含量約90%,棕櫚液油中脂肪酸組成以油酸(C18∶ 1)和棕櫚酸(C16∶ 0)為主。隨著煎炸時間的延長,亞麻籽油中PUFA含量不斷減少,與初始值相比, C18∶ 3在煎炸13 h后降低了5.54個百分點,但亞油酸(C18∶ 2)、C18∶ 1、C16∶ 0 和硬脂酸(C18∶ 0)含量呈現一定的上浮趨勢。棕櫚液油SFA含量隨煎炸時間延長呈現增加的趨勢,而MUFA含量與煎炸前相比,煎炸18 h后降低了470個百分點,出現這種現象的原因可能是在180 ℃高溫條件下,甘油三酯中不飽和雙鍵發生熱氧化反應,如C18∶ 3、C18∶ 2生成C18∶ 1或C18∶ 0等\[19\]。該結果也與其他研究結果\[20-22\]一致,在高溫條件下PUFA含量的下降伴隨著MUFA或SFA含量的升高。AI和TI是了解SFA、MUFA和PUFA在冠心病發展中的作用和功效的兩個飲食指標。飽和脂肪酸月桂酸(C12∶ 0)、肉豆蔻酸(C14∶ 0)和 C16∶ 0 具有提高膽固醇的作用,被認為可致動脈粥樣硬化\[23\]。C14∶ 0、C16∶ 0和C18∶ 0會影響血液中血塊的形成,稱為血栓性飽和脂肪酸\[24\]。MUFA和PUFA可在最大程度上減少動脈粥樣硬化和血栓的形成\[25-26\]。根據亞麻籽油和棕櫚液油脂肪酸組成,發現亞麻籽油由于含有豐富的多不飽和脂肪酸成分,兩個飲食指標AI和TI在整個煎炸過程中均低于棕櫚液油。

2.6兩種精煉植物油煎炸過程中氧化誘導期的變化

通過測定油脂初級和次級氧化產物的形成可確定食用油的貨架期和整體質量,其變化可能與油脂中的脂肪酸和抗氧化成分組成有關,不飽和脂肪酸含量越高,在煎炸過程中表現出更高的氧化降解敏感性\[27\]。兩種精煉植物油煎炸過程中氧化誘導期的變化見圖4。

image.png

由圖4可知,亞麻籽油初始氧化誘導期僅為090 h,煎炸1 h后氧化誘導期急劇下降為0.47 h,此后隨著煎炸時間的延長,氧化誘導期無顯著性波動。棕櫚液油的氧化誘導期顯著高于亞麻籽油,隨著煎炸時間的延長,在18 h后其氧化誘導期由初始的304 h降到1.53 h。兩種植物油的氧化誘導期在煎炸過程中均縮短,表明油脂抗氧化能力下降,在未經高溫煎炸時,脂肪酸含量和結構較為穩定,氧化程度較低,而煎炸過后,脂肪酸含量和結構發生改變,以及產生各種復雜的化學物質,大大增加了氧化速率\[28-29\]。自動氧化理論的自由基反應機理表明,油脂氧化速度與其脂肪酸不飽和度密切相關,亞麻酸的氧化速率是亞油酸的2倍,是油酸的25倍\[30\]。根據本實驗測定的兩種油脂的脂肪酸組成可知,亞麻籽油富含亞麻酸,易氧化,氧化誘導期短,而實驗結果表明高溫煎炸對亞麻籽油氧化的促進作用較小,棕櫚液油中不含亞麻酸,富含油酸和棕櫚酸,氧化誘導期較長,但持續的高溫煎炸環境會不斷降低棕櫚液油的氧化穩定性。所以亞麻籽油因其具有較高的脂肪酸不飽和程度,煎炸過程中更易氧化而導致氧化誘導期較短,油脂品質迅速下降,而棕櫚液油的脂肪酸飽和程度高,氧化誘導期雖隨煎炸時間延長而降低,但煎炸過程中品質相對較好,適用于長時間煎炸。

2.7油條感官評定取煎炸初期(煎炸1 h)和煎炸末期(煎炸終點)的油條進行感官評定,結果見圖5。

image.png

由圖5可見,從咀嚼性、脆性和氣味來看,不同植物油在煎炸初、末期所得油條均無顯著性差異,亞麻籽油由于自帶特殊風味,在煎炸初期所得油條的油膩感、氣味和整體接受度得分均較低,但這些指標在煎炸末期均有一定提升,這可能與亞麻籽油在持續高溫煎炸條件下發生各類化學反應產生的風味物質掩蓋了其本身氣味有關。棕櫚液油煎炸初期和末期所得油條無顯著性差異,整體接受度、外觀、色澤和油膩感得分均比亞麻籽油好。綜合來看,棕櫚液油在煎炸末期所得油條的感官評定結果最好,亞麻籽油煎炸初期所得油條感官評定結果最差,棕櫚液油更適用于油條煎炸。

3結論

本研究通過亞麻籽油和棕櫚液油在(180±5) ℃的條件下連續煎炸油條,以極性化合物含量達到27%為煎炸終點,測定并比較煎炸過程中的各項理化指標變化。結果表明:兩種食用油的酸值、總氧化值、極性化合物和甘油三酯聚合物含量均隨著煎炸時間的延長而增加,除酸值未超過國家標準限量外,其余指標在煎炸終點時均超標或接近標準限定值。兩種植物油SFA含量隨著煎炸時間的延長而增加,棕櫚液油中MUFA含量逐漸減少,PUFA含量總體上呈逐漸增加趨勢,而亞麻籽油中PUFA含量不斷減少,MUFA含量不斷增加。亞麻籽油在煎炸前后氧化誘導期均遠低于棕櫚液油。亞麻籽油隨著煎炸時間的延長,煎炸末期(煎炸終點)比煎炸初期(煎炸1 h)所得油條口感和整體接受度增強,棕櫚液油煎炸初期和末期所得油條在口感和整體接受度等方面無顯著性差異。綜上所述,油條煎炸時間越長,油脂劣變程度越高,有害物質積累越多,食品的安全風險也越高。相較于棕櫚液油,雖然亞麻籽油具有較低的AI和TI指數,但其僅適合短時(<4 h)煎炸,當煎炸時間超過4 h后,亞麻籽油的品質變差較快,穩定性更低,不建議長時間深度煎炸。

參考文獻(略)

上一篇:亞麻籽膳食對高血壓患者血壓和BMI影響的Meta分析
下一篇:沒有了
發表評論
請自覺遵守互聯網相關的政策法規,嚴禁發布色情、暴力、反動的言論。
評價:
用戶名: 驗證碼: 點擊我更換圖片
最新評論 進入詳細評論頁>>
關于我們 聯系方式 法律聲明 投稿須知
性夜影院爽黄e爽