不同食物在油炸過程中吸油量的研究

余誠瑋,胡蔣寧,鄧澤元

(南昌大學食品科學與技術(shù)國家重點實驗室,南昌大學食品學院,江西南昌 330047)

不同食物在油炸過程中吸油量的研究

余誠瑋,胡蔣寧,鄧澤元*

(南昌大學食品科學與技術(shù)國家重點實驗室,南昌大學食品學院,江西南昌 330047)

為研究不同食物在油炸過程中吸油量的規(guī)律,選用茶油、棕櫚油、調(diào)和油在不同溫度下對不同水分和結(jié)構(gòu)的食物(薯條、饅頭、面餅)進行油炸。結(jié)果表明:溫度對吸油量有較大的影響,170 ℃時食物吸油量最快達到最高點(薯條12 min),油炸結(jié)束時食物含油量最低(p<0.05);饅頭疏松多孔的結(jié)構(gòu)可大大提高食物的吸油量(45%～60%),遠高于薯條(15%～45%)和面餅(15%～35%)(p<0.05);食物水分越高,需要油炸的時間越長。棕櫚油油炸時食物的吸油曲線最平穩(wěn),吸油量也最低,可能比茶油和調(diào)和油更適合油炸。

食物,油炸,吸油量

油炸食品是我國傳統(tǒng)的食品之一,如逢年過節(jié)的炸麻花、炸春卷、炸丸子,居民每天食用的油條、油餅、面窩,兒童喜歡食用的洋快餐炸薯條、炸面包、炸薯片、油炸餅干等,無一不是油炸食品。油炸食品酥脆可口、香氣撲鼻,能增進食欲,所以深受人們的喜愛。油炸過程中,不同的食用油熱氧化穩(wěn)定性、脂肪酸含量及其品質(zhì)會發(fā)生變化[1-6],營養(yǎng)成分受到嚴重破壞,且可能產(chǎn)生諸多有害物質(zhì),如丙烯酰胺、環(huán)芳烴化合物、雜環(huán)胺等,長期大量食用導致不易消化、肥胖、糖尿病和高血脂等健康問題[7-9]。

關(guān)于食物的吸油機理,主要認為有“油替代水”“冷凝效應” “表面活性劑作用”及“多孔介質(zhì)的毛細作用”[10-13]等。因此不同的食用油、食物的不同組織結(jié)構(gòu)及含水量可能對食物的吸油量有較大的影響。目前,針對不同食物結(jié)構(gòu)使用不同飽和度油脂油炸,食物的吸油規(guī)律研究不多。事實上,不同的食用油具有不同的脂肪酸組成,其所含的其他組分也有一定的差異,不同組織結(jié)構(gòu)的食物可能對不同食用油在不同的油炸條件下的吸油量存在差異,這對于工業(yè)化油炸工藝、食物中油脂含量及成本的控制至關(guān)重要。棕櫚油是工業(yè)常用的油炸用油,飽和脂肪酸較高,茶油和調(diào)和油多以家庭食用為主,也是家庭的主要油炸用油,茶油以單不飽和脂肪酸為主,調(diào)和油則多不飽和脂肪酸較高。而薯條組織結(jié)構(gòu)相對致密、饅頭則較為疏松,面餅介于兩者之間,均為居民常食的油炸食品。因此了解上述有代表性的油脂和代表性的食物的油炸規(guī)律,對油炸食品生產(chǎn)和改善居民的飲食習慣具有重要的意義。

本實驗選用棕櫚油、茶油和食用調(diào)和油三種油對薯條、面餅和饅頭進行油炸,以探討和比較不同的食用油、不同的油炸溫度對不同水分的食物在油炸時吸油的規(guī)律,旨在為油炸食品生產(chǎn)和健康飲食提供科學數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

山茶油(江西綠杉油脂公司)、棕櫚油(聚龍集團)、調(diào)和油(金龍魚,配料:大豆油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、花生油、芝麻油、亞麻籽油、紅花籽油)均為品牌油脂,購自本地市場。薯條(橫截面7 mm×7 mm,長度50～80 mm)、面餅(直徑50 mm,厚度為5 mm)和饅頭(40 mm×25 mm×25 mm)購買自麥德龍超市。經(jīng)測定,其水分含量分別為68%、30%和34%。無水甲醇(分析純)、三氯甲烷(分析純)。

YZ-1531-T多功能油炸鍋 廣東容聲電器有限公司;SHA-C恒溫水浴振蕩器 金壇市榮華儀器制造有限公司;AR1140電子分析天平 美國奧豪斯貿(mào)易公司;DGG-9140A型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海森信實驗儀器有限公司;DSY-II氮吹儀 北京金科精華苑科技有限公司;TDL-40B型臺式離心機 上海安亭科學儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 油炸過程 將實驗所需食用油加入電熱式油炸鍋中,調(diào)節(jié)溫度至設定值(150、170、190 ℃),加熱時不時用勺撥動油面,使其受熱均勻,待溫度達到設定值后,將樣品輕放入油鍋中進行油炸。根據(jù)油炸后食物感官品質(zhì),發(fā)現(xiàn)薯條油炸18 min內(nèi),面餅和饅頭油炸7 min內(nèi),口感較好。因此薯條每2 min進行取樣;面餅和饅頭則每1 min取樣一次。采集的樣品冷卻后,立即置于冰箱中直至用于含油率的測定。含油率由下式計算:

吸油量(%)=(油炸后樣品油脂含量-油炸前樣品油脂含量)/樣品的初始質(zhì)量×100

1.2.2 脂肪提取 采用氯仿-甲醇萃取法提取油炸過程所取樣品中的油脂含量。用分析天平稱取粉碎的樣品1.5 g左右于試管中,加入10 mL氯仿-甲醇(體積比1∶1)混合液,密封后置于搖床中震蕩1 h;加入4 mL蒸餾水,4200 r/min離心5 min,取下層液體至已稱量的離心管中,用氮吹儀揮干溶劑。稱量后減去離心管質(zhì)量即可得到所取樣品中的脂肪質(zhì)量。脂肪質(zhì)量由下式計算:

脂肪質(zhì)量(g)=試管與油質(zhì)量-空試管質(zhì)量

1.2.3 油脂脂肪酸組成分析 色譜柱采用CP-Sil88熔融石英毛細管柱[14];載氣為H2,燃燒氣為N2、H2和空氣;進樣口溫度250 ℃,壓力24.52 psi,總流量29.4 mL/min;氣相色譜柱柱壓24.52 psi,柱內(nèi)流速1.8 mL/min;爐溫為程序升溫:45 ℃時保持4 min,然后以13 ℃/min的升溫速率將溫度升至175 ℃,保持此溫度27 min,再以4 ℃/min的升溫速率將溫度升至215 ℃,保持35 min,總測定時間為86 min;檢測器溫度250 ℃,氫氣流速30.0 mL/min;空氣流速300 mL/min;氮氣流速30.0 mL/min。通過與脂肪酸甲酯標準對照,采用面積歸一化法確定脂肪酸的相對含量(以峰面積的百分數(shù)表示)。

1.2.4 統(tǒng)計分析 所有實驗均重復3次,數(shù)據(jù)表達為平均數(shù)±SD。采用Excel2007進行數(shù)據(jù)分析,用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行顯著性分析,p<0.05為顯著性差異水平,p<0.01為極顯著性差異水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同食用油脂肪酸組成

由表1可知,棕櫚油飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量高,分別達44.5%和43.8%;茶油以單不飽和脂肪酸為主,達79.5%;調(diào)和油多不飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量較高,均為44.0%。

表1 不同食用油脂肪酸組成(%)

2.2 薯條在茶油中不同溫度油炸時的吸油規(guī)律

薯條在茶油中分別用150、170、190 ℃油炸時的吸油規(guī)律見圖1。

圖1 薯條在茶油中不同溫度油炸時的吸油規(guī)律Fig.1 Camellia oil absorption of French fries in different frying temperature注：*和**分別表示同一時間點與薯條吸油量最低值比較有顯著性(p<0.05)和極顯著性差異(p<0.01),圖2～圖4同。

由圖1可知,三條曲線有相似的變化趨勢。隨著油炸時間的延長,薯條吸油量不斷增加,達到高峰后又下降。170 ℃油炸薯條12 min時吸油量達到最大值,為57.03%;190 ℃油炸14 min時達到最大值54.41%,而150 ℃油炸18 min時才達到最大值。薯條含油量達到最大值后逐漸下降,170 ℃油炸薯條16 min時吸油量降為30.58%,與150 ℃和190 ℃油炸16 min相比為最低。油炸時食物的表面會形成一層表面膜,對食物的吸油起阻礙作用[15],190 ℃時成膜最快,從而導致食物吸油速度比170 ℃慢,吸油量達到最大值的時間較長;而150 ℃溫度低,水分消除速度慢,油取代水速度也慢。170 ℃油炸薯條16 min時吸油量與150 ℃和190 ℃油炸相比為最低,從健康和成本角度考慮,170 ℃油炸16 min效果最好。

2.3 薯條、面餅和饅頭在不同油(茶油、棕櫚油和調(diào)和油)中170 ℃油炸時的吸油規(guī)律

2.3.1 薯條在不同油中170 ℃油炸的吸油規(guī)律

圖2 薯條在不同油中170 ℃油炸的吸油規(guī)律Fig.2 Oil absorption of French Fries in different oils at 170 ℃

由圖2可知,隨著油炸時間的延長,薯條吸油量不斷增加,達到高峰后又下降。茶油油炸薯條在不同時間點的吸油量均比棕櫚油和調(diào)和油高,且在12 min時吸油量達到最大值57.03%;棕櫚油和調(diào)和油吸油量較低,且在不同時間點吸油量變化較為平緩,棕櫚油在10 min時達到最大值,為32.60%,調(diào)和油在油炸14 min時達到最大值33.90%。

2.3.2 面餅在不同油中170 ℃油炸的吸油規(guī)律 由圖3可知,隨著油炸時間的延長,面餅吸油量不斷增加,達到高峰后又下降。茶油油炸面餅吸油量最大,在6 min時吸油量達到最大值,為34.27%;棕櫚油在3 min時達到最大值,為31.47%,調(diào)和油在油炸4 min時達到最大值31.49%。在油炸結(jié)束時(7 min),面餅對棕櫚油和調(diào)和油吸油量(分別為24.24%和22.43%)遠低于茶油(33.37%)。

圖3 面餅在不同油中170 ℃油炸的吸油規(guī)律Fig.3 Oil absorption of wheat cake in different oils at 170 ℃

2.3.3 饅頭在不同油中170 ℃油炸的吸油規(guī)律 由圖4可知,饅頭吸油量的變化趨勢和薯條及面餅相似。調(diào)和油在油炸2～3 min時達到最大值58.23%,且吸油量一直較高;棕櫚油在3 min時達到最大值,為55.06%。在油炸結(jié)束時(7 min),饅頭對茶油吸油量最大56.92%,棕櫚油和調(diào)和油吸油量分別為50.27%和49.81%。

圖4 饅頭在不同油中170 ℃油炸的吸油規(guī)律Fig.4 Oil absorption of teamed bun in different oils at 170 ℃

在吸油曲線中,可以明顯發(fā)現(xiàn)饅頭的吸油量遠高于薯條和面餅,饅頭油炸時的吸油量為45%～60%,薯條為15%～45%,面餅則在15%～35%。這可能是由于食物本身的結(jié)構(gòu)所決定的,饅頭具有疏松多孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu),相對饅頭來說,面餅和薯條則比較致密,據(jù)Pinthus報告,油的吸收隨食品的表面粗糙度與疏松程度的增加而增加[16]。

根據(jù)油炸后的品嘗結(jié)果,薯條可油炸長達18 min,面餅和饅頭則較短,為7 min左右。薯條的含水率最高,為68%,而面餅和饅頭兩者含水率比較接近,分別為30%和34%?？梢娛澄锏乃趾吭礁?達到較好口感所需要油炸的時間越長,達到吸油量最高點的時間也越長,反之亦然。

3 結(jié)論

比較食物在三種油中油炸的吸油曲線,吸油量的最高點均為茶油,緊隨為調(diào)和油,棕櫚油最低;達到最高點的時間為茶油>調(diào)和油>棕櫚油。此外食物在油炸過程中的吸油量茶油波動最大,調(diào)和油其次,棕櫚油最小,這可能與油脂的脂肪酸組成有關(guān)。棕櫚油不飽和脂肪酸含量低,氧化穩(wěn)定性高,使食物吸油量較低,減少食物的油脂含量和能量值,可降低高脂引起的健康風險,因此從食物油脂的含量、保質(zhì)期和成本考慮,棕櫚油更適用于油炸。

[1]徐婷婷,李靜,闞麗嬌,等. 不同脂肪酸組成的食用油熱氧化穩(wěn)定性研究[J]. 食品工業(yè)科技,2013,34(24):93-97.

[2]李紅艷,鄧澤元,李靜,等.不同脂肪酸組成的植物油氧化穩(wěn)定性的研究[J].食品工業(yè)科技,2010,31(1):173-175

[3]楊瀅,陳奕,張志芳,等.油炸過程中三種植物油脂肪酸組分含量及其品質(zhì)的變化[J].食品科學,2012,33(23):36-41.

[4]中國國家標準化管理委員會.GB/T5009.37-2003食用植物油衛(wèi)生標準的分析方法[S].

[5]王斌,楊冠軍,葉志能. 油炸過程中油的質(zhì)量變化及其檢測方法[J]. 食品工業(yè)科技,2007,28(10):232-234.

[6]王娟,徐桂花.油炸食品安全性分析及對策措施[J].中國食物與營養(yǎng),2006,(4):58-60.

[7]鄧云,戴岸青,楊銘鐸,等.油炸過程中食品與油脂的相互作用[J].哈爾濱商業(yè)大學學報:自然科學版,2003,19(2):197-201.

[8]陳媛,陳志斌,張立偉.食用油脂安全性及對人體健康的影響[J].中國油脂,2006,31(8):19-22.

[9]王冰冰. 淺談油炸食品對人體健康的影響[J]. 中國食物與營養(yǎng),2010,(8):74-77.

[10]曹君,李紅艷,鄧澤元.植物油氧化穩(wěn)定性的研究進展[J].食品工業(yè)科技,2013,34(7):378-386.

[11]Dana D,Saguy I S. Review:mechanism of oil uptake during deep-fat frying and the surfactant effect-theory and myth[J]. Advances in Colloid and Interface Science,2006,(128-130):267-272.

[12]蘇宗桃,何定兵,徐斐,等.油炸食品的吸油過程的機理分析[J].食品工業(yè)科技,2011,31(5):157-163.

[13]Halder A,Dhall A,Datta A K. An improved,easily implementable,porous media based model for deep fat frying. Part1:model development and input parameters[J]. Food and Bioproducts Processing,2007,85(3):209-219.

[14]Cruz-Hernandez C,Deng Zeyuan,Zhou Jianqiang,et al. Methods for analysis of conjugated linoleic acids and trans-18:1 isomersin dairy fats by using a combination of gas chromatography,silverionthin-layer chromatography/gas chromatography,and silver-ion liquid Chromatography[J]. AOAC Int,2004,87(2):545-562.

[15]楊銘鐸,鄧云,石長波,等. 油炸過程與油炸食品品質(zhì)的動態(tài)關(guān)系研究[J]. 中國糧油學報,2006,21(5):93-97.

[16]Pinthus E J,Weinberg P,Saguy L S. Gel-strength in restructured potato product oil uptake during deep-fat frying[J].Journal Food Science,1993,57(6):1359-1660.

Investigation of oil absorption rate for different food during frying

YU Cheng-wei,HU Jiang-ning,DENG Ze-yuan*

(State Key Lab of Food Science and Technology,School of Food Science & Technology,Nanchang University,Nanchang 330047,China)

In order to investigate oil absorption rate for different food during frying,French fries,teamed bun,wheat cake were used for frying in different temperature and different oils(camellia oil,palm oil,blend oil). The results showed that temperature had significant influences on oil absorption rate. The oil absorption rate got its maximum in the least time when the frying temperature was 170 ℃(French fries for 12 min),and the oil absorption rate was the lowest when the frying was finished(p<0.05). Because of loose structure,the oil absorption rate(45%～60%) was significantly raised(p<0.05),which was much higher than French fries(15%～45%)and fried wheat cake(15%～35%). The higher moisture it contained,the longer time it could be fried. The oil absorptive line was steadier and the oil absorption rate was the lowest for palm oil frying the three foods. Therefore,the palm oil is more suitable to be used as a frying oil than camellia oil and blend oil.

food;fry;oil absorption rate

2015-01-15

余誠瑋(1994-)，男，本科，研究方向：食品科學，E-mail:ncuskyuchengwei@163.com。

*通訊作者:鄧澤元(1963-)，男，博士，教授，研究方向：營養(yǎng)與功能食品，E-mail:dengzy@ncu.edu.cn。

國家自然科學基金(31071561)；江西省自然科學基金(20132BAB204001， 20122BAB214001)。

TS201.1

A

1002-0306(2015)21-0049-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.001