米糠油應(yīng)用于煎炸用油研究

李文輝，胡曉蘋，李從發(fā)，張偉敏，劉四新

（海南大學(xué)食品學(xué)院，海南?？?70228）

米糠油應(yīng)用于煎炸用油研究

李文輝，胡曉蘋，李從發(fā)，張偉敏，劉四新*

（海南大學(xué)食品學(xué)院，海南海口570228）

米糠油脂肪酸組成合理，性質(zhì)較穩(wěn)定，且富含谷維素等多種抗氧化物質(zhì)，是發(fā)達國家廣受歡迎的健康營養(yǎng)油脂。為了探索其在煎炸用油時的穩(wěn)定性，以速凍薯條為模擬煎炸食品，對比研究了米糠油、起酥油、二者的混合油（米糠油：起酥油1∶1，質(zhì)量比）的煎炸特性，考察了色澤、粘度、酸價、羰基值、極性化合物含量等煎炸油脂的品質(zhì)評價指標(biāo)。研究表明：在模擬煎炸條件下，米糠油變暗的速度最快，其次是混合油，最慢的是起酥油；在煎炸過程中，3種煎炸油脂的酸價均升高，但煎炸42 h后酸價均未超過國標(biāo)限值5 mg/g；單一米糠油煎炸6 h，其羰基值達到51.053 meq/kg，即超過國標(biāo)限值50 meq/kg，而混合油和起酥油煎炸18 h時超過限值；對于極性化合物而言，米糠油生成速度最快，其次是混合油脂和起酥油。從所研究的評價指標(biāo)看，單一米糠油并不適合作為煎炸用油，但通過添加50%（質(zhì)量比）的富含飽和脂肪酸的起酥油，可顯著提高其煎炸穩(wěn)定性，其羰基值極性化合物含量值幾乎與起酥油持平?？梢?，通過使用混合用油，可以提供一種經(jīng)濟健康穩(wěn)定的煎炸用油。

米糠油；煎炸；理化特性

煎炸是一種快速熟化的食品加工方式，在獲得誘人色澤、香味的同時，還賦予產(chǎn)品外酥里嫩的良好口感。目前，油炸食品工業(yè)中起酥油因其穩(wěn)定高而占主導(dǎo)地位。但當(dāng)前人們對健康油脂格外關(guān)注，使得探尋既健康又穩(wěn)定的煎炸用油成為研究熱點。

米糠油含有大量植物甾醇、谷維素、生育三烯酚及生育酚［1］，這些天然物質(zhì)使其表現(xiàn)出對熱氧化和劣變的高度抗性。此外，米糠油中單一不飽和脂肪酸含量為40%左右，多不飽和脂肪酸含量為40%左右，飽和脂肪酸含量低于18%左右，符合現(xiàn)在健康飲食的要求。因此，米糠油已成為在煎炸及焙烤應(yīng)用中的優(yōu)選油脂［2-3］。目前，美國部分快餐店已經(jīng)使用米糠油這一高端油脂代替?zhèn)鹘y(tǒng)煎炸油來煎炸天婦羅。但是，國內(nèi)對于米糠油的煎炸研究及應(yīng)用都很少。

油脂的混合是一種改變油脂脂肪酸配比和提高煎炸油脂穩(wěn)定性的簡便方法［4］。通過混合油脂煎炸食品，可以實現(xiàn)煎炸油脂穩(wěn)定性要求，同時可以為消費者提供更加健康的煎炸食品。國內(nèi)外都已對不同油脂以不同比例混合的煎炸油穩(wěn)定性進行了一些研究［5-7］。季敏等對比研究了棕櫚油和豆油煎炸油條穩(wěn)定性及對油條品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)2種油脂均適合煎炸油條，但是棕櫚油穩(wěn)定性更好［8］。Farhoosh et al［9］向菜籽油中添加棕櫚液油以及其他油脂，結(jié)果表明總極性化合物含量和p-茴香值在菜籽油混合油脂中含量較低，尤其當(dāng)混合油脂種類超過2種，這說明適當(dāng)提高油脂的飽和度可以提高油脂的煎炸穩(wěn)定性。此外，Mohammed Al-Khusaibi［10］研究發(fā)現(xiàn)煎炸油脂自身含有的VE和VA，在煎炸的過程中對于油脂具有保護作用，可以提高油脂的煎炸穩(wěn)定性。

本研究以速凍薯條為煎炸對象，研究了米糠油、起酥油以及混合油的煎炸特性，以期找到一種更加健康穩(wěn)定的煎炸用油，以滿足人們對于健康與營養(yǎng)的追求。

1材料與方法

1.1材料

金龍魚米糠油：秦皇島金海食品工業(yè)有限公司；花旗起酥油：益海（廣州）糧油工業(yè)有限公司；預(yù)凍薯條：美國辛普勞公司。

石油醚Ⅰ、石油醚Ⅱ、無水乙醇、碘化鉀、冰乙酸、無水乙醚、2，4-二硝基苯肼、苯、濃硫酸、酚酞、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉、氫氧化鉀、一氯化碘、層析柱硅膠（60-100目）、三氯乙酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇、鄰苯二甲酸氫鉀，以上試劑均為分析純，采購于廣州化學(xué)試劑廠和國藥試劑集團。

1.2儀器與設(shè)備

友田雙缸可控溫煎炸鍋：容聲電器有限公司；粘度計：NEWPORT Scientific；紫外-可見光分光光度計：Thermo Scientific Evolution 200；電熱恒溫水浴鍋：天津市泰斯特儀器有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；干燥箱：南京華奧干燥設(shè)備有限公司。

1.3方法

1.3.1模擬煎炸

薯條的模擬煎炸參考Adam Becalski的方法［11］，并作了適當(dāng)?shù)母淖?。預(yù)先向煎炸鍋中添加3 L油脂，煎炸溫度為180℃，每次煎炸150 g預(yù)凍薯條，煎炸時間為5 min，每小時煎炸一次，其余55 min保持煎炸溫度不變，整個煎炸過程中不添加新油。每3小時取樣一次，取樣量為100 mL，每天煎炸9 h，連續(xù)煎炸42 h，所取油樣待其冷卻后，充氮氣后密封冷凍保藏，用于理化指標(biāo)分析。

1.3.2煎炸油脂理化指標(biāo)測定

色澤測定參照歐洲照明協(xié)會的方法［12］；粘度測定采用RVA快速粘度儀，測定條件為：轉(zhuǎn)速為160 r/min，從50℃程序降溫至30℃，測試時間為10 min；碘值測定參照《動植物油脂碘值的測定》［13］；酸價、羰基值測定參照《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》［14］；極性化合物測定參照《食用植物油煎炸過程中的極性組分（PC）的測定》［15］；聚合物測定參考Peled［16］所描述的方法，測定25℃情況下油脂中不溶于甲醇的物質(zhì)含量。

1.3.3數(shù)據(jù)分析

采用DPS v7.05版進行Tukey檢驗（p<0.05），所有數(shù)據(jù)均做3次平行，并以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2結(jié)果與分析

2.1油脂煎炸過程中色澤的變化

色澤是油脂一個重要的物理指標(biāo)，與油脂中含有的脂溶性色素以及煎炸過程中物料與油脂發(fā)生的美拉德反應(yīng)有。此外，物料中某些物質(zhì)溶解到油脂中也會加深油脂的色澤，見圖1。

圖1　煎炸過程中煎炸油脂色澤變化Fig.1Changes in the brightness of frying oil during frying

由圖1可見，隨著煎炸時間的延長，油脂的色澤不斷加深，其中米糠油顏色加深速度最快，起酥油加深速度最慢，混合油色澤變化處于兩者之間，說明向米糠油中添加起酥油能夠減慢米糠油煎炸過程中色澤加深的速度。

2.2油脂煎炸過程中黏度的變化

油脂的黏度是油脂中不同脂肪酸相互作用的具體體現(xiàn)，不同的油脂由于脂肪酸組成不同，因此具有不同的黏度。此外，隨著煎炸時間的延長，油脂中生成聚合物以及物料中的物質(zhì)溶解到油脂當(dāng)中，油脂的黏度也會增大，煎炸時間對黏度的影響見圖2。

圖2　煎炸過程中煎炸油脂粘度變化Fig.2Changes in the viscosity of the frying oil during frying

由圖2可見，隨著煎炸時間的延長油脂的粘度增大，米糠油和混合油脂在煎炸過程中粘度變化基本相同，起酥油的粘度增長速度最慢，這可能是由于米糠油中含有較多的不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸在煎炸過程中容易發(fā)生聚合反應(yīng)，增加了油脂的粘度。整個煎炸過程中米糠油、混合油、起酥油的粘度增幅分別為14.88%、13.96%、12.05%。此外，我們還進行了空白對照實驗（起酥油加熱不投入物料），結(jié)果表明對照組（數(shù)據(jù)未給出）粘度增加量僅為5.56%遠小于起酥油。由此可見，煎炸過程中物料中的某些成分溶解到煎炸油脂中可能是導(dǎo)致其粘度增加的另一個主要原因。

2.3油脂煎炸過程中酸價的變化

油脂的酸價反映了油脂中游離脂肪酸的含量，煎炸時由于物料中的水分轉(zhuǎn)移到油脂中，三酰甘油水解生成小分子物質(zhì)，分子間彼此發(fā)生結(jié)合，進一步加速油脂的劣變。酸價隨著煎炸時間的延長而增加，其變化結(jié)果見圖3。

圖3　煎炸過程中煎炸油脂酸價變化Fig.3Changes in the AV of frying oil during frying

由圖3可見，隨著煎炸時間的延長，3種油脂的酸價在不斷的增加，并且達到顯著水平（p<0.05）。煎炸前米糠油的酸價最高為0.705 mg/g，起酥油酸價最低為0.244 mg/g。經(jīng)過42 h煎炸后，增幅最小的為米糠油0.414 mg/g，混合油的酸價增加0.604 mg/g。起酥油和混合油脂煎炸過程中雖然酸價低于米糠油，但是其增幅都大于米糠油。此結(jié)果可能和油脂的甘油酯組成有關(guān)，起酥油中含有較多的甘油二酯。有研究表明單甘脂和甘油二酯比甘油三脂更易水解，因為在油脂的水解過程中甘油三酯、甘油二酯和單甘油酯水解為游離脂肪酸和甘油是一個可逆的發(fā)應(yīng)，并且需要不同的激發(fā)能，甘油三酯、甘油二酯和單甘脂的水解激發(fā)能分別是14.7、14.2和6.4 kcal/mol［17］。在本研究煎炸條件下，此三種油脂的酸價均未超過5.0 mg/g的國家限定標(biāo)準(zhǔn)，而其他指標(biāo)已超過國家規(guī)定限值，因此不能單獨以酸價作為煎炸油使用壽命的評價指標(biāo)。

2.4油脂煎炸過程中羰基值變化

油脂中的羰基化合物是過氧化物進一步氧化的產(chǎn)物，主要包括醛、酮類化合物，這些物質(zhì)不但影響產(chǎn)品品質(zhì)，而且會加速油脂的進一步劣變，羰基值隨煎炸時間變化結(jié)果見圖4。

圖4　煎炸過程中煎炸油脂羰基值變化Fig.4Changes in the CV of frying oil during frying

如圖4所示，煎炸過程中羰基值顯著增加（p<0.05），這與錢麗燕等［18］的研究結(jié)果相似。整個煎炸過程中米糠油羰基值增加最快，經(jīng)過6h煎炸就達到51.053meq/kg，超過了國家規(guī)定的限值50 meq/kg，而混合油以及起酥油均可連續(xù)煎炸18 h，且2種油脂煎炸過程羰基值變化趨勢基本一致。說明向米糠油中添加飽和脂肪酸含量高的起酥油，可以明顯提高米糠油煎炸穩(wěn)定性。

2.5油脂煎炸過程中極性化合含量變化

油脂中的極性化合物主要包括非揮發(fā)性物質(zhì)的氧化衍生物、聚合物、環(huán)化物以及從物料中轉(zhuǎn)移到油脂當(dāng)中的脂溶性物質(zhì)。總極性化合物被認(rèn)為是一個評價煎炸油脂品質(zhì)的重要指標(biāo)，各國對此指標(biāo)都有限值規(guī)定。一般規(guī)定當(dāng)其含量超過25%～27%時，油脂應(yīng)該停止使用，我國國標(biāo)限值為27%，煎炸時間對于油脂中記性化合物組成的影響見圖5。

由圖5可見，煎炸油脂在使用前極性化合物含量均小于5%，隨著煎炸時間的延長，油脂中的極性化合物含量不斷增加，其中米糠油極性化合物含量的增長速度最快，米糠油在煎炸24 h后，極性化合物達到國家規(guī)定限制27%，混合油和起酥油可連續(xù)煎炸30 h?；旌嫌椭袠O性化合物生成速度比米糠油慢，這可能主要因為米糠油中含量大量不飽和脂肪酸，在煎炸過程中更易生成極性化合物。此外，也可能由于米糠油中含有的皂化物質(zhì)以及甾醇類化合物在高溫煎炸過程中形成了某些極性化合物。

圖5　煎炸過程中煎炸油脂極性化合物變化Fig.5Changes in the oil polar compounds of frying oil during frying

2.6測定指標(biāo)與國標(biāo)限值的比較

在煎炸到18 h左右，混合油和起酥油的羰基值達到國家的限值50 meq/kg，因此對煎炸18 h油脂的酸價、羰基值以及極性化合物與國標(biāo)限值進行了對比分析，結(jié)果如表1。

表1　18h煎炸油脂各指標(biāo)與國標(biāo)限值對比Table 1Quality indexes of frying oil at 18 h compared with national standard limited values

由表1可見，在薯條模擬煎炸條件下，起酥油和混合油的使用壽命都為18 h，而米糠油此時的品質(zhì)已遠超國標(biāo)限值。王瑩輝等［19］采用米糠油進行油條煎炸實驗，發(fā)現(xiàn)酸價經(jīng)過32 h煎炸后并未超過5 mg/g，與本研究結(jié)果比較相似，羰基值經(jīng)過煎炸18 h，超過50 meq/kg，變化小于本實驗，這可能和模擬煎炸的物料以及煎炸方式有關(guān)，極性化合物經(jīng)過27 h煎炸后超過27%與本實驗結(jié)果比較接近。

3結(jié)論

在薯條模擬煎炸過程中通過對比米糠油、起酥油、混合油的煎炸特性，發(fā)現(xiàn)在煎炸過程中混合油相對于單一米糠油具有更好的穩(wěn)定性，并且在本研究模擬煎炸條件下其理化特性的變化和起酥油非常接近，因此，在煎炸加工中可采用混合油進行煎炸，這樣不但提高米糠油煎炸穩(wěn)定性，同時還可獲得更加健康的油炸食品。

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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）

Rice bran oil，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 rice oil，the carbonyl value（national limited value of 50 meq/kg）reached 51.053 meq/kg after 6 h frying，and that of rice 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 rice oil wasn't fit for frying process.And rice blend oil，added with 50%（m/ m）of shortening，was rich in saturated fatty acids and its frying stability was increased greatly.

rice bran oil；frying；physicochemical property

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.12.014

2014-04-28

海南大學(xué)科研啟動基金（kyqd1113，2011）；海南省研究生創(chuàng)新課題（Hys 2011-5，2011）

李文輝（1986—），男（漢），碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及儲藏。

劉四新（1967—），女，教授，博士，微生物學(xué)。