以稻米油為基油的煎炸調(diào)和油品質(zhì)研究

鄒 曼，陳 玉，何東平,2，胡傳榮,2，高 盼,2

(1.武漢輕工大學 食品科學與工程學院，武漢 430023； 2.大宗糧油精深加工教育部重點實驗室，武漢 430023)

稻米油，俗稱為米糠油，在多個國家(如日本、韓國、中國、泰國和巴基斯坦等)已得到廣泛使用。稻米油約含飽和脂肪酸(SFA)20%、單不飽和脂肪酸(MUFA)47%、多不飽和脂肪酸(PUFA)33%[1]，在人體能很好地被吸收，吸收率高達90%[2]。稻米油還含有豐富的生物活性成分(γ-谷維素、植物甾醇、維生素E和角鯊烯等)[3-4]，是聯(lián)合國衛(wèi)生組織評選的世界三大健康油脂之一。

稻米油中天然成分的存在使稻米油對熱氧化和劣化具有很高的抗性[5]，在煎、炸、炒的過程中，不易出現(xiàn)油膩味物質(zhì)(丙烯醛)，作為調(diào)味油醇香可口，這些優(yōu)良的特性使稻米油成為煎炸和烘焙的優(yōu)選油[6-7]。Fan等[8]分別用棕櫚液油和稻米油在(185±5)℃條件下進行薯條的連續(xù)煎炸試驗，發(fā)現(xiàn)稻米油的煎炸性質(zhì)比棕櫚液油更為穩(wěn)定。棉籽油具有較好的抗氧化能力和很好的起酥性能，其棕櫚酸含量較高，還含有少量的硬脂酸和亞麻酸[9]，是我國河北、新疆等地廣泛使用的一種煎炸油。棕櫚油以飽和脂肪酸為主，在煎炸過程中具有良好的氧化穩(wěn)定性[10-11]。因此，棕櫚油和棉籽油是合適的煎炸調(diào)配油。

SFA含量高的油脂煎炸起酥性好，但熔點高、操作性差, 而且增高心血管疾病的發(fā)病率。不飽和脂肪酸(UFA)含量高的油脂在空氣和高溫煎炸中易氧化劣變，產(chǎn)生有害物質(zhì)。不同食用植物油在煎炸過程中的表現(xiàn)不盡相同，且含有不同的營養(yǎng)成分，單一的食用植物油往往不能既滿足煎炸時間長又營養(yǎng)豐富的要求。隨著消費者健康意識的逐漸增強，煎炸調(diào)和油受到了廣泛關(guān)注。煎炸調(diào)和油優(yōu)化了脂肪酸組成，含有豐富的天然抗氧化成分，具有煎炸壽命長、煎炸性能穩(wěn)定、營養(yǎng)健康的獨特優(yōu)勢[12]。陳寧等[13]將6種植物油(花生油、菜籽油、稻米油、玉米油、大豆油和棕櫚油)通過不同復(fù)配比例調(diào)配成液態(tài)煎炸調(diào)和油，使其脂肪酸組成更加合理、 穩(wěn)定性高、 營養(yǎng)好, 炸物風味更佳。劉玉蘭等[12]選取花生油、玉米胚芽油、大豆油、棕櫚油4種植物油配制煎炸調(diào)和油，優(yōu)劣互補，延長了油脂的煎炸壽命、提高了利用率，同時獲得高品質(zhì)、健康營養(yǎng)的煎炸食品。

本文以稻米油為基油，添加不同比例的棕櫚油和棉籽油進行調(diào)配制備煎炸調(diào)和油，以期以優(yōu)劣互補提高煎炸油的煎炸性能和品質(zhì)，同時保證人們對煎炸油的營養(yǎng)需求。通過研究煎炸過程中煎炸油基本理化指標(酸價、過氧化值、碘值、極性組分含量)和營養(yǎng)物質(zhì)(脂肪酸組成及植物甾醇、維生素E、谷維素含量)變化規(guī)律，綜合評估調(diào)和油的煎炸性能，為以稻米油為基油的煎炸調(diào)和油的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

稻米油(一級)、棕櫚油(一級，24℃)，購自益海嘉里油脂工業(yè)有限公司；棉籽油(酸價(KOH)0.33 mg/g、過氧化值1.75 g/100 g、碘值(I)101.61 g/100 g、極性組分含量4.41%)、土豆條(約10 cm×1 cm×1 cm)，實驗室自制。

二甲基亞砜、乙腈、正己烷，色譜純；95%乙醇、異辛烷、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉、環(huán)己烷、正己烷，分析純，國藥集團化學試劑有限公司；超純水。

Rancimat 892油脂氧化穩(wěn)定性測定儀，瑞士萬通中國有限公司；7890A氣相色譜儀、Agilent 1200高效液相色譜儀配紫外Agilent G1314B檢測器，安捷倫公司；UV-1700紫外可見光分光光度計，上海美析儀器有限公司；Testo 270極性組分檢測儀，德圖儀器公司；ITO-81單缸單篩電炸爐，廣州市艾拓機電制造有限公司；THC-2B超聲波提取機，西安禾普生物科技有限公司；RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；DZF-6021真空干燥箱，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；AB204-E電子分析天平，上海澤生科技開發(fā)有限公司；針筒式微孔濾膜過濾器，常州悅康醫(yī)療器材有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 煎炸調(diào)和油的調(diào)配

以稻米油為基油，加入棉籽油與棕櫚油進行調(diào)配。以煎炸油中PUFA含量不超過30%為調(diào)配標準，使用Excel 2003，根據(jù)3種油(稻米油、棕櫚油和棉籽油)的脂肪酸組成及含量計算配方，得到不同稻米油含量的稻米調(diào)和油。

1.2.2 煎炸試驗

取5 L油倒入油鍋里，加熱至180℃，準確稱量50 g土豆條放入油鍋中進行煎炸試驗。分批進行，每15 min煎炸一批樣品，每批煎炸3 min，連續(xù)煎炸30 h不添加新油。每次煎炸后取100 g炸物和80 mL油樣分別于密封袋和藍蓋樣品瓶中置于4℃冰箱保存。

1.2.3 炸物含油率的測定

將炸物破碎為顆粒狀，用濾紙包100 g(m0)放入具塞錐形瓶中，加入適量正己烷使之剛好沒過樣品，再置于超聲波提取機中超聲1 h，靜置1 d后旋蒸，收取油脂(m1)。按下式計算炸物含油率。

1.2.4 油脂基本理化指標的測定

氧化穩(wěn)定性測定參照GB/T 21121—2007 《動植物油脂 氧化穩(wěn)定性的測定(加速氧化測試)》；酸價測定參照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》 第一法冷溶劑法；過氧化值測定參照GB 5009.227—2016 《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》滴定法；碘值測定參照GB/T 5532—2008 《動植物油脂 碘值的測定》；極性組分含量用Testo 270極性組分檢測儀快速檢測。

1.2.5 油脂營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定

1.2.5.1 脂肪酸組成及含量測定

脂肪酸組成及含量測定參照GB 5009.168—2016 《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》 第三法 歸一化法。

1.2.5.2 維生素E、植物甾醇及谷維素含量測定

維生素E含量測定參照GB/T 26635—2011《動植物油脂 生育酚及生育三烯酚含量測定 高效液相色譜法》；植物甾醇含量測定參照GB/T 25223—2010 《動植物油脂 甾醇組成和甾醇總量的測定 氣相色譜法》；谷維素含量測定參照LS/T 6121.1—2017《糧油檢驗 植物油中谷維素含量的測定 分光光度法》。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003整理和簡單地分析數(shù)據(jù)；使用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行顯著性分析；使用Origin 8.5軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻米調(diào)和油的調(diào)配

按照1.2.1方法初步篩選出4組基本滿足本研究調(diào)配標準的配方：20%稻米油+50%棕櫚油+30%棉籽油；50%稻米油+40%棕櫚油+10%棉籽油；60%稻米油+35%棕櫚油+5%棉籽油；70%稻米油+25%棕櫚油+5%棉籽油。檢測這4種調(diào)和油的脂肪酸組成和氧化誘導時間，結(jié)果見表1。

表1 不同稻米油含量調(diào)和油的脂肪酸組成及氧化誘導時間

由表1可知，稻米油含量增加，調(diào)和油不飽和度增加，只有70%稻米調(diào)和油的配方不滿足調(diào)配標準(PUFA稍大于30%)。60%稻米油配方的氧化誘導時間最長，其次是50%稻米油配方，故而選擇稻米油含量50%的調(diào)和油(配方1)和稻米油含量60%的調(diào)和油(配方2)進行后續(xù)煎炸試驗。

2.2 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中理化指標的變化

2.2.1 酸價(見圖1)

由圖1可知，稻米油較稻米調(diào)和油的初始酸價高。在整個煎炸過程中，稻米油和稻米調(diào)和油的酸價均呈上升趨勢，稻米油和配方2在6 h后酸價上升迅速，18 h后較平緩，在27 h后配方2的酸價上升速度升高。 配方1在9 h前酸價上升較平緩，之后上升速度加快。3種油煎炸30 h后酸價(KOH)變化幅度由大到小依次為配方1、配方2、稻米油，分別為1.21、1.19、1.01 mg/g，調(diào)和油中配方2酸價變化幅度較小。

圖1 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中酸價的變化

2.2.2 過氧化值(見圖2)

圖2 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中過氧化值的變化

由圖2可知，在前3 h 3種油的過氧化值迅速上升，在3 h時過氧化值最高的是配方1，其次是配方2和稻米油，之后過氧化值呈下降趨勢。這是由于煎炸油發(fā)生氧化反應(yīng)使過氧化值升高，隨后氫過氧化物分解為小分子物質(zhì)(醛、酮和酸)又使過氧化值呈下降趨勢。稻米油的過氧化值上升幅度較小，可能是由于其富含谷維素。與配方1相比，配方2的過氧化值初始值(1.78 g/100 g)和峰值(7.48 g/100 g)較小。隨著煎炸時間的延長，稻米油和配方1的過氧化值分別在18 h和24 h后出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折點，開始上升，配方2在30 h時過氧化值仍呈下降趨勢，說明該配方油的氧化穩(wěn)定性較好。過氧化值的變化趨勢是油脂氧化和氧化物分解的綜合作用[14]。因此，單一的過氧化值不是判斷煎炸油品質(zhì)的唯一指標。

2.2.3 碘值(見圖3)

圖3 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中碘值的變化

油脂連續(xù)深度煎炸會發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)(熱聚合、熱氧化反應(yīng))，這些反應(yīng)是油脂中不飽和雙鍵減少、碘值降低的原因之一[15]，因此可以用碘值衡量油脂的劣變程度。由圖3可知，3種油的碘值都呈下降趨勢，調(diào)和油下降趨勢較為平緩。煎炸30 h，碘值(I)下降幅度從大到小依次為稻米油(從101.66 g/100 g降低到90.57 g/100 g)、配方2(從84.56 g/100 g 降低到79.47 g/100 g)、配方1(從80.23 g/100 g 降低到76.34 g/100 g)，降幅分別為10.91%、6.02%、4.85%。稻米油由于不飽和脂肪酸含量高，煎炸過程中不飽和雙鍵減少得比稻米調(diào)和油快。

2.2.4 極性組分含量(見圖4)

圖4 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中極性組分含量的變化

由圖4可知，稻米調(diào)和油和稻米油的極性組分含量在煎炸過程中都呈上升趨勢。油脂在高溫條件下煎炸，氫過氧化物被分解形成短鏈酸、醛、酮、醇和非揮發(fā)性產(chǎn)物。極性組分含量超標(超過27%)時間由長到短依次為配方1(16 h)、配方2(15 h)、稻米油(10 h)。調(diào)和油可以延長煎炸時間，配方1延長了60%，配方2延長了50%。這是因為通過調(diào)和一方面改變了煎炸油的脂肪酸組成，另一方面降低了煎炸油的初始極性組分含量。

2.2.5 炸物含油率(見圖5)

圖5 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中炸物含油率的變化

由圖5可知，在煎炸過程中，稻米油的炸物含油率先下降后波動，調(diào)和油則是先上升后波動，均未隨著煎炸時間的延長而顯著升高或降低。含油率的多少可能與多種因素(炸物的種類、水分含量以及煎炸油的種類)有關(guān)。稻米油的炸物含油率在9 h左右到達最低點，配方1的炸物含油率在6 h到達最高點，配方2的炸物含油率在21 h到達最低點。稻米油、配方1、配方2的炸物平均含油率分別為9.07%、9.32%和8.07%，配方2的炸物平均含油率相對最低。

2.3 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化

2.3.1 脂肪酸組成及含量(見表2)

由表2可知，隨著煎炸時間的延長，稻米油中SFA含量增加(由19.41%增加到22.77%)，MUFA含量先降低后升高，PUFA含量不斷減少，出現(xiàn)這種趨勢是因為在高溫加熱條件下PUFA雙鍵易發(fā)生氧化聚合等反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成MUFA或SFA。配方1和配方2的SFA含量增加了5.96%和10.07%，增長率較稻米油低。配方2的不飽和脂肪酸含量變化幅度較配方1小，配方2的MUFA含量增加3.07%，PUFA含量減少14.73%，而配方1的MUFA和PUFA含量分別增加5.57%和減少15.27%，說明配方2的穩(wěn)定性相對較好。

表2 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中脂肪酸組成及含量的變化

2.3.2 維生素E含量(見表3)

稻米油含有較豐富的維生素E，棕櫚油和棉籽油的維生素E含量較稻米油低，因此調(diào)和油的維生素E含量沒有稻米油高。由表3可知，煎炸6 h，3種油中α-生育酚的保留率最高，α-生育三烯酚其次(在配方1中其保留率低于γ-生育酚)，二者在稻米油、配方1和配方2中的保留率分別為63.59%、33.75%、48.37%和36.16%、4.35%、25.11%。在煎炸的早期階段，維生素E含量的減少非常迅速，在此期間約一半以上的維生素E損失。棕櫚油中也有類似的發(fā)現(xiàn)[16]。稻米調(diào)和油較稻米油的維生素E損耗率高，而調(diào)和油中配方1較配方2維生素E損耗率高。

表3 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中維生素E含量的變化

2.3.3 植物甾醇及谷維素含量

稻米油中含有豐富的植物甾醇及谷維素。稻米油及稻米調(diào)和油煎炸過程中植物甾醇和谷維素的保留率如圖6所示。

圖6 稻米油及稻米調(diào)和油在煎炸過程中植物甾醇和谷維素的保留率

由圖6可知，在煎炸過程中，植物甾醇含量總體呈降低的趨勢。煎炸24 h，稻米油的植物甾醇保留率為89.08%，與稻米油相比，配方1植物甾醇含量下降趨勢較為平緩，配方2植物甾醇含量波動較大，其保留率為79.05%。

谷維素具有較強的抗氧化和自由基清除能力[17-19]。由表6可知，在煎炸過程中，谷維素含量變化較小，整體呈降低趨勢。配方1的谷維素損失較多，保留率為79.26%，稻米油和配方2的谷維素保留率分別為為86.39%和87.84%。

3 結(jié) 論

在本研究中，稻米油含量低于70%的調(diào)和油多不飽和脂肪酸含量不超過30%，氧化誘導時間最長的是稻米油含量為60%的調(diào)和油(配方2)，其次為稻米油含量為50%的調(diào)和油(配方1)。稻米油較調(diào)和油的初始酸價高。在整個煎炸過程中，稻米油和調(diào)和油的酸價呈上升趨勢，3種油煎炸30 h后酸價(KOH)變化幅度由大到小依次為配方1、配方2、稻米油，分別為1.21、1.19、1.01 mg/g。煎炸30 h，稻米油、配方1、配方2的碘值降幅分別為10.91%、4.85%和6.02%。調(diào)和油的極性組分含量超標時間延長，飽和脂肪酸增長率較稻米油低，而多不飽和脂肪酸降幅略高于稻米油。3種油中配方2煎炸過程中酸價(KOH)增幅(1.19 mg/g)較小，過氧化值初始值(1.78 g/100 g)和峰值(7.48 g/100 g)較小，炸物平均含油率(8.07%)最低，維生素E損耗率較低，谷維素保留率(87.84%)最高。綜上，配方2的煎炸性能更為優(yōu)越，是一種適合作為煎炸用的稻米調(diào)和油。