食品研究与开发 工艺技术 DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.12.014 Food Research And Develooment 2015年6月 第36卷第12期 55 米糠油应用于煎炸用油研究 李文辉。胡晓苹,李从发,张伟敏,刘四新 (海南大学食品学院,海南海口570228) 摘要:米糠油脂肪酸组成合理,性质较稳定,且富含谷维素等多种抗氧化物质,是发达国家广受欢迎的健康营养 油脂。为了探索其在煎炸用油时的稳定性,以速冻薯条为模拟煎炸食品,对比研究了米糠油、起酥油、二者的混合 油(米糠油:起酥油1:1,质量比)的煎炸特性,考察了色泽、粘度、酸价、羰基值、极性化合物含量等煎炸油脂的品 质评价指标。研究表明:在模拟煎炸条件下,米糠油变暗的速度最快,其次是混合油,最慢的是起酥油;在煎炸过程 中,3种煎炸油脂的酸价均升高,但煎炸42 h后酸价均未超过国标限值5 mg/g;单一米糠油煎炸6 h,其羰基值达到 51.053meq/kg,即超过国标限值50meq/kg,而混合油和起酥油煎炸18h时超过限值;对于极性化合物而言,米糠油生 成速度最快,其次是混合油脂和起酥油。从所研究的评价指标看,单一米糠油并不适合作为煎炸用油,但通过添加 50%(质量比)的富舍饱和脂肪酸的起酥油,可显著提高其煎炸稳定性,其羰基值极性化合物含量值几乎与起酥油持 平。可见,通过使用混合用油,可以提供一种经济健康稳定的煎炸用油。 关键词:米糠油;煎炸;理化特性 Study on the Frying Performance of Rice Bran Oil and Shortening LI Wen—hui,HU Xiao—ping,LI Cong—fa,ZHANG Wei—min,LIU Si—xin (College of Food Science and Technology,Hainan University,Haikou 570228,Hainan,China) Abstract:Rice bran oi1,containing a variety of antioxidants such as oryzanol,is extracted from the cortex and germ of rice as a new type of healthy fats.In this study,frozen potato strips were used as fried substances,and the frying performance of rice bran oil,shortening,the mixed oil(rice bran oil:shortening 1:1,m/m)were investigated in during the frying process.Color,viscosity,acid value,carbonyl value,and polar compounds content were used as the evaluation indexes of frying oil quality.It was suggested that under the experimental condition rice bran oil darkened fastest,the second was the mixed oil,and the slowest was shortening. Moreover,acid Values of three kinds of frying oil increased during the process of frying,but they did not exceed the national limited value of 5 mg/g.However,for single irce oil,the carbonyl value(national limited value of 50 meq/kg)reached 5 1.053 meq/kg after 6 h fyirng,and that of irce blend oil and shortening exceeded the limit after 18 h frying.In addition,for polar compounds,rice oil changed fastest and was followed by rice mixed oils and shortening.Therefore,single irce oil wasn"t ift for frying process.And rice blend oil,added with 50%(m/ m)of shortening,was irch in saturated fatty acids and its fyirng stability was increased greatly. Key words:rice bran oil;frying;physieochemical prope ̄y 煎炸是一种快速熟化的食品加工方式,在获得诱 人色泽、香味的同时,还赋予产品外酥里嫩的良好口 感。目前,油炸食品工业中起酥油因其稳定高而占主 基金项目:海南大学科研启动基金(kyqd1113,2011);海南省研究生 创新课题(Hys 2011-5.2011) 作者简介:李文辉(1986一),男(汉),硕士研究生,研究方向:农产品 加工及储藏。 导地位。但当前人们对健康油脂格外关注,使得探寻 既健康又稳定的煎炸用油成为研究热点。 米糠油含有大量植物甾醇、谷维素、生育三烯酚 及生育酚『1],这些天然物质使其表现出对热氧化和劣 变的高度抗性。此外,米糠油中单一不饱和脂肪酸含 量为40%左右,多不饱和脂肪酸含量为4O%左右,饱 和脂肪酸含量低于18%左右,符合现在健康饮食的要 求。因此,米糠油已成为在煎炸及焙烤应用中的优选 通信作者:刘四新(1967一),女,教授,博士,微生物学。 李文辉,等:米糠油应用于煎炸用油研究 工艺技术 一== 6 油脂【2-3】。目前,美国部分快餐店已经使用米糠油这一 高端油脂代替传统煎炸油来煎炸天妇罗。但是,国内 对于米糠油的煎炸研究及应用都很少。 油脂的混合是一种改变油脂脂肪酸配比和提高 煎炸油脂稳定性的简便方法 。通过混合油脂煎炸食 品,可以实现煎炸油脂稳定性要求,同时可以为消费 者提供更加健康的煎炸食品。国内外都已对不同油脂 以不同比例混合的煎炸油稳定性进行了一些研究 。 季敏等对比研究了棕榈油和豆油煎炸油条稳定性及 对油条品质的影响,发现2种油脂均适合煎炸油条,但 是棕榈油稳定性更好[81。Farhoosh et al 向菜籽油中添 加棕榈液油以及其他油脂,结果表明总极性化合物含 量和p一茴香值在菜籽油混合油脂中含量较低,尤其当 混合油脂种类超过2种,这说明适当提高油脂的饱和 度可以提高油脂的煎炸稳定性。此外,Mohammed A1一 Khusaibit ol研究发现煎炸油脂自身含有的v 和v ,在 煎炸的过程中对于油脂具有保护作用,可以提高油脂 的煎炸稳定性。 本研究以速冻薯条为煎炸对象,研究了米糠油、起 酥油以及混合油的煎炸特性,以期找到一种更加健康 稳定的煎炸用油,以满足人们对于健康与营养的追求。 1材料与方法 1.1材料 金龙鱼米糠油:秦皇岛金海食品工业有限公司;花 旗起酥油:益海(广州)粮油工业有限公司;预冻薯条: 美国辛普劳公司。 石油醚I、石油醚Ⅱ、无水乙醇、碘化钾、冰乙酸、 无水乙醚、2,4一二硝基苯肼、苯、浓硫酸、酚酞、硫代硫 酸钠、可溶性淀粉、氢氧化钾、一氯化碘、层析柱硅胶 (60—100目)、三氯乙酸、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇、邻 苯二甲酸氢钾,以上试剂均为分析纯,采购于广州化 学试剂厂和国药试剂集团。 1.2仪器与设备 友田双缸可控温煎炸锅:容声电器有限公司;粘度 计:NEWPORT Scientiifc;紫外一可见光分光光度计: Thermo Scientiifc Evolution 200;电热恒温水浴锅:天津 市泰斯特仪器有限公司;旋转蒸发仪:上海亚荣生化 仪器厂;干燥箱:南京华奥干燥设备有限公司。 1.3方法 1.3.1模拟煎炸 薯条的模拟煎炸参考Adam Becalski的方法[1l】’并 作了适当的改变。预先向煎炸锅中添加3 L油脂,煎炸 温度为180 c【=,每次煎炸150 g预冻薯条,煎炸时间为 5 min,每小时煎炸一次,其余55 min保持煎炸温度不 变,整个煎炸过程中不添加新油。每3小时取样一次, 取样量为100 mL,每天煎炸9 h,连续煎炸42 h,所取 油样待其冷却后,充氮气后密封冷冻保藏,用于理化 指标分析。 1.3.2煎炸油脂理化指标测定 色泽测定参照欧洲照明协会的方法【‘21;粘度测定 采用RVA快速粘度仪,测定条件为:转速为160 r/min, 从50℃程序降温至30 o【=,测试时间为10 min;碘值测 定参照《动植物油脂碘值的测定》[ 31;酸价、羰基值测定 参照《食用植物油卫生标准的分析方法》【 41;极性化合 物测定参照《食用植物油煎炸过程中的极性组分(PC) 的测定》 ;聚合物测定参考Peledt q所描述的方法,测 定25℃情况下油脂中不溶于甲醇的物质含量。 1.3.3数据分析 采用DPS v7.05版进行Tukey检验(p<0.05),所有 数据均做3次平行,并以平均数±标准偏差表示。 2结果与分析 2.1油脂煎炸过程中色泽的变化 色泽是油脂一个重要的物理指标,与油脂中含有 垛 的脂溶性色素以及煎炸过程中物料与油脂发生的美 ∞∞∞ ∞如∞∞ 拉德反应有。此外,物料中某些物质溶解到油脂中也 会加深油脂的色泽,见图1。 O 6 l2 18 24 3O 36 42 煎炸时间,h 图1煎炸过程中煎炸油脂色泽变化 Fig.1 Changes in the brightness of frying oil during frying 由图1可见,随着煎炸时间的延长,油脂的色泽 不断加深,其中米糠油颜色加深速度最快,起酥油加 深速度最慢,混合油色泽变化处于两者之间,说明向 米糠油中添加起酥油能够减慢米糠油煎炸过程中色 泽加深的速度。 2-2油脂煎炸过程中黏度的变化 油脂的黏度是油脂中不同脂肪酸相互作用的具 体体现,不同的油脂由于脂肪酸组成不同,因此具有 不同的黏度。此外,随着煎炸时间的延长,油脂中生成 聚合物以及物料中的物质溶解到油脂当中,油脂的黏 度也会增大,煎炸时间对黏度的影响见图2。 工艺技术 李文辉,等:米糠油应用于煎炸用油研究 ∞ ∞;。 :8∞ ∞ ∞ 圉2煎炸过程中煎炸油腊粘度变化 Fig.2 Changes in the viscosity of the frying oil during frying 由图2可见,随着煎炸时间的延长油脂的粘度增 大,米糠油和混合油脂在煎炸过程中粘度变化基本相 同,起酥油的粘度增长速度最慢,这可能是由于米糠 油中含有较多的不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸在煎炸 过程中容易发生聚合反应,增加了油脂的粘度。整个 煎炸过程中米糠油、混合油、起酥油的粘度增幅分别 为14.88%、13.96%、12.05%。此外,我们还进行了空 白对照实验(起酥油加热不投入物料),结果表明对照 组(数据未给出)粘度增加量仅为5.56%远小于起酥 一∞善 一道醐爨 油。由此可见,煎炸过程中物料中的某些成分溶解到 煎炸油脂中可能是导致其粘度增加的另一个主要 原因。 2.3油脂煎炸过程中酸价的变化 油脂的酸价反映了油脂中游离脂肪酸的含量,煎 炸时由于物料中的水分转移到油脂中,三酰甘油水解 生成小分子物质,分子间彼此发生结合,进一步加速 油脂的劣变。酸价随着煎炸时间的延长而增加,其变 化结果见图3n 售 鼍 O 6 12 18 24 3O 36 42 煎炸时间,h 图3煎炸过程中煎炸油脂酸价变化 Fig.3 Changes in the AV offyring oil during frying 由图3可见,随着煎炸时间的延长,3种油脂的酸 价在不断的增加,并且达到显著水平(p<0.05)。煎炸前 米糠油的酸价最高为0.705 mg/g,起酥油酸价最低为 0.244 mg/g。经过42 h煎炸后,增幅最小的为米糠油 0.414 mg/g,混合油的酸价增加0.604 mg/g。起酥油和混 合油脂煎炸过程中虽然酸价低于米糠油,但是其增幅 都大于米糠油。此结果可能和油脂的甘油酯组成有 .57==- 关,起酥油中含有较多的甘油二酯。有研究表明单甘 脂和甘油二酯比甘油三脂更易水解,因为在油脂的水 解过程中甘油三酯、甘油二酯和单甘油酯水解为游离 脂肪酸和甘油是一个可逆的发应,并且需要不同的激 l l 1 1 0 O O 0 O 发能,甘油三酯、甘油二酯和单甘脂的水解激发能分 别是14.7、14.2和6.4 kcal/molE切。在本研究煎炸条件 下,此三种油脂的酸价均未超过5.0 mg/g的国家限定 标准,而其他指标已超过国家规定限值,因此不能单 独以酸价作为煎炸油使用寿命的评价指标。 2.4油脂煎炸过程中羰基值变化 油脂中的羰基化合物是过氧化物进一步氧化的 产物,主要包括醛、酮类化合物,这些物质不但影响产 品品质,而且会加速油脂的进一步劣变,羰基值随煎 炸时间变化结果见图4。 1oo. 9O. 80. 70. 60. 50. 40. 30. 2O. 10. 0. U 6 1Z l Z:4 jU jO 42 煎炸时间,}l 图4煎炸过程中煎炸油脂羰基值变化 Fig.4 ChangesintheCVoffryingOilduringfrying 如图4所示,煎炸过程中羰基值显著增/J ̄(p<O.05), 这与钱丽燕等嘲的研究结果相似。整个煎炸过程中米糠 油羰基值增加最快,经过6 h煎炸就达到51.053 meq/kg, 超过了国家规定的限值50 meq/kg,而混合油以及起酥 油均可连续煎炸18 h,且2种油脂煎炸过程羰基值变 化趋势基本一致。说明向米糠油中添加饱和脂肪酸含 量高的起酥油,可以明显提高米糠油煎炸稳定性。 2.5油脂煎炸过程中极性化合含量变化 油脂中的极性化合物主要包括非挥发性物质的 氧化衍生物、聚合物、环化物以及从物料中转移到油 脂当中的脂溶性物质。总极性化合物被认为是一个评 价煎炸油脂品质的重要指标,各国对此指标都有限值 规定。一般规定当其含量超过25%~27%时,油脂应该 停止使用,我国国标限值为27%,煎炸时间对于油脂 中记性化合物组成的影响见图5。 由图5可见,煎炸油脂在使用前极性化合物含量 均小于5%,随着煎炸时间的延长,油脂中的极性化合 物含量不断增加,其中米糠油极性化合物含量的增长 速度最快,米糠油在煎炸24 h后,极性化合物达到国 家规定27%,混合油和起酥油可连续煎炸30 h。 混合油中极性化合物生成速度比米糠油慢,这可能主 要因为米糠油中含量大量不饱和脂肪酸,在煎炸过程 李文辉,等:米糠油应用于煎炸用油研究 工艺技术 58 \唧知 煎炸时间,h 图5煎炸过程中煎炸油脂极性化合物变化 Fig.5 Changes in the oil polar compounds of frying oil during frying 中更易生成极性化合物。此外,也可能由于米糠油中 含有的皂化物质以及甾醇类化合物在高温煎炸过程 中形成了某些极性化合物。 2.6测定指标与国标限值的比较 在煎炸到18 h左右,混合油和起酥油的羰基值达 到国家的限值50 meq&g,因此对煎炸18 h油脂的酸 价、羰基值以及极性化合物与国标限值进行了对比分 析,结果如表1。 表1 18 h煎炸油脂各指标与国标限值对比 Table l Quality indexes of frying oil at 18 h compared with national standard limited values 由表1可见,在薯条模拟煎炸条件下,起酥油和 混合油的使用寿命都为18 h,而米糠油此时的品质已 远超国标限值。王莹辉等㈣采用米糠油进行油条煎炸 实验,发现酸价经过32 h煎炸后并未超过5 mg/g,与 本研究结果比较相似,羰基值经过煎炸18 h,超过 50 meq/kg,变化小于本实验,这可能和模拟煎炸的物 料以及煎炸方式有关,极性化合物经过27 h煎炸后超 过27%与本实验结果比较接近。 3结论 在薯条模拟煎炸过程中通过对比米糠油、起酥 油、混合油的煎炸特性,发现在煎炸过程中混合油相 对于单一米糠油具有更好的稳定性,并且在本研究模 拟煎炸条件下其理化特性的变化和起酥油非常接近, 因此,在煎炸加工中可采用混合油进行煎炸,这样不 但提高米糠油煎炸稳定性,同时还可获得更加健康的 油炸食品。 参考文献: [1]Taylor J B,Richard T M,Wilhelm C L,et a1.Rice bran oil antioxi— dant[J].Trends in Food Science and Technology,1997(8):207—207 [2]Mccaskill D R,Zhang F.Use of rice bran oil in foods【J1.Food Tech- nology,1999(53):50-5 1 [3]Semwal A D,Arya S S.Studies on the stability of some edible oils and their blends during storage[J].Joumal of Food Science and Tech— nology,2001(38):515-518 【4]Hack D M,Bordi P L,Hessert S W.Nutirtion,sensory evaluation, and performance analysis of trans fat-free,low alphalinolenic acid frying oils[J].Journal of Foodserviee Business Research,2009(12): 42-54 [5]Tyagi V,Vasishtha A.Changes in the characteristics and composi— tion of oils during deep-fat fyring[J].Journal of the American Oil Chemists’Society,1996(73):499-506 [6]Man Y B C,Liu J L,Rahman R A,et a1.Shelflife offried potato chips using RBD palm olein,soybean oil and their blends[J].Journal of Food Lipids,1996(6):287-298 【7]Su C P,White P.Flavor stability and quality of high—oleate and reg- ular soybean oil blends during frying[J].Journal of the American Oil Chemists Society,2004(81):853—859 【8】季敏,吴文民.棕榈油和大豆油在油条煎炸过程中品质变化研究 『J].粮食与油脂,2009(4):12—14 [9 Fa9]rhoosh R,Kenari R E,Poorazrang H.Frying stability of eanola oil blended with palm olein,olive,and COrn oils .Journal of the Ameri- can Oil Chemists Society,2009(86):71-76 【10】Mohammed A1-Khusaibi.Frying of potato chips in a blend of canola oil and palm olein:changes in levels of individual fatty acids and to- cola-册.International Journal of Food Science and Technology,2012 (47):1701—1709 [11】Adam Beealski,Benjamin P,Y Lau,et a1.Aerylamide in French Fries:Influence of Free Amino Acids and Sugars叨.Food Chem,2004, 52(12):380—3806 [12]Wien.Commission International de 16clairage:Colorimetry【s].CIE Publication,1986(15):2 [13】全国粮油标准化技术委员会.GB/T 5532—2008.动植物油脂碘值 的测定【s].北京:中国标准出版社,2008:1-6 [14】中华人民共和国卫生部.GB/T 5009.37—2003.食用植物油卫生标 准的分析方法【S】.北京:中国标准出版社,2003:1—10 【15]中华人民共和国卫生部GB/T 5009.202—2003.食用植物油煎炸 过程中的极性组分(Pc)的测定[S】.北京:中国标准出版社,2003: 1—5 [16]Micha Peled,et a1.Effect of water and BHT on stbaility of cottonseed oil during fyring[J].Journal of the Science of Food and Agricuhure, 1975(1 1):1655-1666 [17】D Darnoko,Munir Cheryan.Kinetics of Palm Oil Transesteriifcation in a Batch Reaetor[J】.AOCS,2000,77(12):1263—1267 [18]钱丽燕,温红珊,刘逢春,等.煎炸豆油及其食品中羰基值变化规 律的研究【JJ.吉林粮食高等专科学校学报,2000(1):1-4 [19]王光辉,刘玉兰.米糠油在油条煎炸过程中的品质变化研究[J].中 国油脂,2013,38(12):28—32 收稿日期:2014—04—28