初始水分含量與溫度對(duì)油炸香蕉片貯藏穩(wěn)定性的影響

雷 茜，范柳萍*

初始水分含量與溫度對(duì)油炸香蕉片貯藏穩(wěn)定性的影響

雷 茜，范柳萍*

（江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122）

為研究油炸香蕉片在不同貯藏條件下的貯藏特性，采用靜態(tài)平衡將樣品水分穩(wěn)定到高、低兩種初始水分含量，分別貯藏于0、25、37 ℃的避光環(huán)境，通過(guò)測(cè)定過(guò)氧化值、酸值、茴香胺值和介電常數(shù)等指標(biāo)評(píng)價(jià)油炸香蕉片貯藏期間的氧化狀況。結(jié)果表明，相同的貯藏溫度和時(shí)間條件下，高初始水分含量油炸香蕉片的過(guò)氧化值、酸值、茴香胺值、介電常數(shù)均高于低初始水分含量的樣品，降低油炸香蕉片的初始水分含量可以提高其貯藏穩(wěn)定性。高初始水分含量油炸香蕉片的過(guò)氧化值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，低初始水分含量樣品達(dá)到峰值后逐步降低；樣品的酸值、茴香胺值在貯藏期間均升高；高初始水分含量樣品介電常數(shù)在貯藏期間變化不大，低初始水分含量樣品介電常數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，整體呈上升趨勢(shì)。

油炸香蕉片；貯藏；初始水分含量；溫度；穩(wěn)定性

香蕉是深受廣大消費(fèi)者歡迎的大眾化水果，也是很好的天然保健食品。然而，由于香蕉不耐貯藏，產(chǎn)后損失嚴(yán)重。油炸香蕉片以其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富、香脆可口、香味怡人獲得大眾的喜愛(ài)，具有巨大的市場(chǎng)前景。Sothornvit[1]研究了涂膜對(duì)于油炸香蕉品質(zhì)的影響。張巖等[2]研究了香蕉品種、護(hù)色劑、油炸時(shí)間和油炸溫度對(duì)香蕉片質(zhì)構(gòu)的影響，得到了最佳的工藝條件。

由于油炸香蕉片是高脂肪食品，在貯藏過(guò)程中脂肪易發(fā)生分解氧化，造成產(chǎn)品風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，甚至產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)[3]，因此如何防止和延緩貯藏過(guò)程中油炸香蕉片脂肪的氧化分解已成為大眾關(guān)注的問(wèn)題之一。國(guó)內(nèi)外大量研究表明，貯藏溫度、光照、包裝、抗氧化物等[4-6]是影響高脂食品貯藏期間脂肪氧化速率的主要因素。張怡等[7]研究了水分活度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間脂肪穩(wěn)定性的影響，Reed等[8]研究了花生貯藏期間水分含量對(duì)其氧化和感官性質(zhì)的影響，結(jié)果均顯示在其實(shí)驗(yàn)水分活度（或含量）范圍內(nèi)，降低水分活度（或含量）可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)。而對(duì)于初始水分含量對(duì)油炸香蕉片貯藏穩(wěn)定性的研究比較缺乏，因此，本實(shí)驗(yàn)以過(guò)氧化值（peroxide value，POV）、酸值（acid value，AV）、茴香胺值和介電常數(shù)為判斷樣品油脂品質(zhì)變化的指標(biāo)，研究初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片貯藏穩(wěn)定性的影響，以期為油炸香蕉片的合理加工貯藏提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香蕉（海南香蕉，六成熟） 無(wú)錫天惠超市；24 ℃棕櫚油 中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司；檸檬酸、氫氧化鉀、六水合氯化鎂、碳酸鉀、溴化鈉、氯化鈉、硝酸鉀、無(wú)水乙醚、無(wú)水乙醇、異辛烷氯仿、冰乙酸（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

PH030電熱恒溫干燥箱 上海實(shí)驗(yàn)儀器廠；電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；SPX型智能生化培養(yǎng)箱 南京實(shí)驗(yàn)儀器廠；UV-2600紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海天美科學(xué)儀器有限公司；水分活度儀瑞士Novasina公司；介電常數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析儀、85070E末端開(kāi)路的同軸探頭、85870E測(cè)試軟件 美國(guó)安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 原始樣品制備

取棕櫚油1 L，加入0.2 g特丁基對(duì)苯二酚、60 g香蕉切片（2 mm），150 ℃油炸9 min，制得原始樣品。

1.3.2 吸濕等溫線測(cè)定

樣品等溫線測(cè)定采用靜態(tài)稱質(zhì)量法，此方法是基于飽和鹽溶液在固定的溫度條件下可以維持一個(gè)恒定的相對(duì)濕度。本實(shí)驗(yàn)配制6種飽和鹽溶液：KOH、MgCl2·6H2O、K2CO3、NaBr、NaCl、KNO3溶液，這些溶液在10、25、40 ℃能提供的水分活度范圍為0.06～0.95[9]，詳見(jiàn)表1。水分活度（aw）和平衡相對(duì)濕度（equilibrium relative humidity，ERH）之間的關(guān)系為aw=ERH/100。

表 1 不同溫度條件下飽和鹽溶液的平衡相對(duì)濕度Table 1 ERH of some saturated solutions at different temperatures

將樣品粉碎后放入稱量瓶?jī)?nèi)，置于盛有250 mL飽和鹽溶液的干燥器中，使與溶液不接觸，干燥器放在可控溫環(huán)境中。每天稱量試樣，當(dāng)前后2 次質(zhì)量差小于0.001 g時(shí)，即認(rèn)為水分含量達(dá)到平衡。采用GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》[10]測(cè)定樣品平衡水分含量，實(shí)驗(yàn)平行3 次。

1.3.3 樣品貯藏

將原始樣品采用靜態(tài)稱質(zhì)量法分別平衡到水分含量為5.20%和3.07%，不同水分含量的油炸香蕉片用3 層自封袋（規(guī)格14 mm×20 mm）分裝成16 小袋，每袋50 g，取其中一袋作為初始貯藏點(diǎn)，其余樣品分別貯藏在0、25、37 ℃的條件下，每10 d抽取一次樣品，分別測(cè)定AV、POV、茴香胺值和介電常數(shù)。

1.3.4 脂肪的提取

取待測(cè)樣品約40 g置于1 000 mL的圓底燒瓶中，按料液比1∶9（g/mL）加入無(wú)水乙醚，在40 ℃的水浴鍋上冷凝回流4 h，過(guò)濾，回收濾液中的乙醚，制得油樣。

1.3.5 AV的測(cè)定

按照GB/T 5009.37—2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[11]測(cè)定樣品的AV，結(jié)果單位為mg KOH/g。

1.3.6 POV的測(cè)定

采用GB/T 5009.37—2003[11]第二法測(cè)定樣品的POV，結(jié)果用meq/kg表示。

1.3.7 茴香胺值的測(cè)定

根據(jù)動(dòng)植物油脂茴香胺值測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24304—2009《動(dòng)植物油脂：茴香胺值的測(cè)定》測(cè)定油樣的茴香胺值[12]。

1.3.8 介電常數(shù)的測(cè)定

測(cè)量溫度為25 ℃。將待測(cè)油樣倒入10 mL的比色管，比色管的中心正對(duì)探頭，然后將平臺(tái)緩慢地升高，使探頭完全進(jìn)入待測(cè)油樣，且不與管壁接觸，由計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)完成介電常數(shù)的測(cè)量，讀取數(shù)值，即為待測(cè)油樣的介電常數(shù)值。注意每次測(cè)量時(shí)探頭斷面距離燒杯底部的距離保持相同[13-14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel、Origin、SPSS Statistics軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 油炸香蕉片的等溫吸濕曲線

不同水分活度和溫度條件下，測(cè)得的油炸香蕉片的平衡水分含量，得到其等溫吸濕曲線（圖1）。

圖 1 油炸香蕉片等溫吸濕曲線Fig.1 Sorption isotherms of fried banana chips

由圖1可以看出，平衡水分含量隨水分活度的增加而明顯升高，且隨溫度的升高而下降。當(dāng)水分活度小于0.8時(shí)，平衡水分含量隨水分活度的增加，增長(zhǎng)幅度不大；而當(dāng)水分活度大于0.8時(shí)，曲線斜率顯著增大。這是由于在低水分活度時(shí)，水分僅能吸附在樣品表面的位點(diǎn)，而當(dāng)水分活度持續(xù)增加時(shí)，樣品中可溶性成分溶解，使得水分含量增加，導(dǎo)致在水分活度升高到0.8時(shí)，吸濕顯著增加[15]。溫度對(duì)平衡水分含量的影響可能是因?yàn)楫?dāng)溫度升高時(shí)，水分子獲得能量而不穩(wěn)定，減少了樣品表面的水分吸附位點(diǎn)，從而使吸濕減小，平衡水分含量降低[16]。通過(guò)GAB模型[17]的非線性擬合，得到在10、25、40 ℃的單分子層水分含量分別是4.81%、 3.46%和3.22%。貯藏實(shí)驗(yàn)獲得高、低初始水分含量的樣品，方法是將原始樣品采用靜態(tài)稱質(zhì)量法分別平衡到高于單分子層水分含量（5.20%）和低于高分子層水分含量（3.07%）。

2.2 初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片POV的影響

POV反映樣品氧化的中間產(chǎn)物含量[18]，脂質(zhì)在氧氣光照等誘發(fā)條件下生成氫過(guò)氧化物，使得POV升高；氫過(guò)氧化物繼續(xù)氧化生成醛、酮、酸、烴等，POV隨之降低[7]。

圖 2 初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片POV的影響Fig.2 Effect of initial moisture content and storage temperature on the POV of fried banana chips

如圖2所示，高初始水分含量樣品的POV在50 d的貯藏期內(nèi)均呈上升趨勢(shì)，0 ℃和25 ℃的樣品分別在20 d和30 d時(shí)達(dá)到平衡，之后緩慢升高，說(shuō)明氫過(guò)氧化物的生成和消耗速率基本一致。低初始水分含量樣品的POV均在20 d時(shí)達(dá)到峰值，之后緩慢下降，氫過(guò)氧化物的消耗速率大于生成速率。相同的貯藏溫度條件下，高初始水分含量樣品POV高于低初始水分含量樣品，這說(shuō)明貯藏過(guò)程中，高初始水分含量的油炸香蕉片脂肪氧化速率較快。

2.3 初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片AV的影響

AV是表示脂肪中游離脂肪酸總含量的指標(biāo)，反映脂肪水解的程度[19]，不同初始水分含量和貯藏溫度的油炸香蕉片在貯藏期間的AV變化如圖3所示。

圖 3 初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片AV的影響Fig.3 Effect of initial moisture content and storage temperature on the AV of fried banana chips

所有樣品在貯藏期間的AV均呈上升趨勢(shì)，表明油炸香蕉片的貯藏期間脂肪發(fā)生一定程度的水解。兩種初始水分含量的樣品在貯藏期間，0 ℃和25 ℃樣品的AV無(wú)明顯差異，37 ℃的樣品AV增長(zhǎng)值均比0 ℃和25 ℃高，說(shuō)明在37 ℃條件下兩種初始水分含量的油炸香蕉片水解程度高。相同的貯藏溫度和時(shí)間條件下，高初始水分含量樣品的AV均比低初始水分含量樣品高，其原因可能是高水分含量導(dǎo)致樣品的水解程度增加，脂肪中游離脂肪酸含量增加。

2.4 初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片茴香胺值的影響

圖 4 初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片茴香胺值的影響Fig.4 Effect of initial moisture content and storage temperature on the anisidine value of fried banana chips

茴香胺值的大小與己醛、2,4-癸二烯醛和2-己烯醛等二級(jí)氧化產(chǎn)物含量有較大的相關(guān)性。一般情況下，茴香胺值越大，樣品中的醛類物質(zhì)含量越高，脂肪的氧化劣變程度越嚴(yán)重[20]。不同初始水分含量和貯藏溫度的油炸香蕉片在貯藏期間的茴香胺值變化如圖4所示。

高初始水分含量的樣品在3 種貯藏溫度時(shí)均呈上升趨勢(shì)，而低初始水分含量樣品在3 種貯藏溫度的不同期間，出現(xiàn)小幅度的下降，可能是由于小分子的醛類物質(zhì)揮發(fā)或者醛類物質(zhì)繼續(xù)氧化所致。高初始水分含量樣品在貯藏期間的茴香胺值均高于低初始水分含量樣品，說(shuō)明水分可以促進(jìn)油炸香蕉在貯藏期間的氧化。兩種初始水分含量的油炸香蕉片在37 ℃條件下貯藏的茴香胺值均高于相同樣品在0 ℃和25 ℃條件下的茴香胺值。

2.5 初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片介電常數(shù)的影響

介電常數(shù)是測(cè)量極性組分總含量的指標(biāo)[21]，油炸香蕉片在貯藏過(guò)程中，醛、酮、醇等極性分子的含量變化，導(dǎo)致樣品的介電常數(shù)值變化[22]。圖5顯示了不同初始水分含量和貯藏溫度的油炸香蕉片在貯藏期間介電常數(shù)變化。

圖 5 初始水分含量和貯藏溫度對(duì)油炸香蕉片介電常數(shù)的影響Fig.5 Effect of initial moisture content and storage temperature on the permittivity of fried banana chips

由圖5可知，高初始水分含量的油炸香蕉片在貯藏期間，介電常數(shù)變化幅度不大，表明極性分子的總含量基本維持平衡。低初始水分含量的樣品在貯藏期間介電常數(shù)整體呈上升趨勢(shì)，在25 ℃貯藏50 d時(shí)出現(xiàn)突變性的上升，0 ℃貯藏30、50 d的下降，37℃貯藏50 d的下降與茴香胺值的變化一致，說(shuō)明醛類物質(zhì)對(duì)介電常數(shù)的影響較大。相同的貯藏溫度和時(shí)間，高初始水分含量的樣品在貯藏期間的介電常數(shù)均高于低初始水分含量樣品，這說(shuō)明貯藏過(guò)程中，高初始水分含量的油炸香蕉片脂肪氧化速率較快。

2.6 油炸香蕉片品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

表 2 油炸香蕉片品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of quality traits of fried banana chips

由表2可以看出，在實(shí)驗(yàn)條件下，油炸香蕉片的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)之間均存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。POV與AV、茴香胺值、介電常數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.902、 0.958、0.795；AV與茴香胺值、介電常數(shù)的相關(guān)系數(shù)分0.916和0.709；茴香胺值與介電常數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.822。

3 結(jié) 論

將油炸香蕉在6 個(gè)不同水分活度、3 個(gè)溫度條件下吸濕平衡。同一溫度條件下，平衡水分含量隨水分活度升高而增加；同一水分活度條件下，平衡水分含量隨溫度升高而減小。相同的貯藏溫度和時(shí)間，高初始水分含量油炸香蕉片的POV、AV、茴香胺值、介電常數(shù)均高于低初始水分含量樣品，降低油炸香蕉片的初始水分含量可以提高其貯藏穩(wěn)定性。高初始水分含量樣品過(guò)氧化值的變化隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，低初始水分樣品達(dá)到峰值后逐步降低；樣品的AV、茴香胺值在貯藏期間均升高；高初始水分含量樣品介電常數(shù)在貯藏期間變化不大，低初始水分含量樣品介電常數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，整體呈上升趨勢(shì)。

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Effect of Moisture Content and Temperature on Oxidation Stability of Banana Chips

LEI Xi, FAN Liuping*
(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

In order to study quality changes of fried banana chips under different storage conditions, sorption isotherms of fried banana chips were determined and the chips were balanced to the level of two initial moisture content, high initial moisture (5.20%) and low initial moisture (3.07%). Peroxide value, acid value, anisidine value and permittivity of fried banana chips stored at 0, 25 and 37 ℃ were used for evaluation of oxidation and quality in fried banana chips during storage. The results showed that the four indexes of fried banana chips with high initial moisture content were higher than those of fried banana chi ps with high initial moisture content. Decreasing moisture content of fried banana chips could improve the storage stability. Peroxide value of high initial moisture fried banana chips increased during storage, while low initial moisture samples gradually reduced after reaching a peak； acid value and anisidine value of the two initial moisture content samples increased during storage； the permittivity of the high initial moisture sample remained almost constant, while the low initial moisture sample almost increased during storage.

fried banana chips； storage； initial moisture content； temperature； stability

TS255.1

A

1002-6630（2015）08-0250-04

10.7506/spkx1002-6630-201508047

2014-09-29

國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31101361）

雷茜（1989—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称焚Y源與綜合利用。E-mail：296982407@qq.com

*通信作者：范柳萍（1972—），女，教授，博士，研究方向?yàn)槭称焚Y源與綜合利用。E-mail：fanliuping@jiangnan.edu.cn