不同煎炸條件對茶葉籽油苯并(a)芘含量的影響

劉國艷，劉 莉，孫欣果，徐 鑫

(揚(yáng)州大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127)

油脂安全

不同煎炸條件對茶葉籽油苯并(a)芘含量的影響

劉國艷，劉 莉，孫欣果，徐 鑫

(揚(yáng)州大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127)

以茶葉籽油為煎炸用油，研究了不同煎炸原料、煎炸溫度和煎炸時(shí)間對茶葉籽油苯并(a)芘(BaP)含量的影響，并對其氧化指標(biāo)進(jìn)行了初步測定。結(jié)果表明：煎炸雞翅的茶葉籽油180℃煎炸10 h后BaP含量最多，為8.82 μg/kg，其次為煎炸豆腐和土豆的茶葉籽油，煎炸油條的茶葉籽油BaP含量最少；煎炸原料中BaP的增加量為雞翅gt;土豆gt;豆腐gt;油條；以雞翅為原料煎炸溫度越高，茶葉籽油中BaP生成量越多，200℃煎炸10 h后BaP含量達(dá)11.86 μg/kg；隨煎炸時(shí)間的延長，BaP含量上升速率加快，180℃煎炸50 h后茶葉籽油BaP含量由1.92 μg/kg上升至16.13 μg/kg，此時(shí)過氧化值、酸值(KOH)和茴香胺值分別為18.75 mmol/kg、3.32 mg/g和77.25。

茶葉籽油；煎炸；苯并(a)芘；氧化指標(biāo)

茶葉籽油作為一種新興的可食用植物油，由于其不飽和脂肪酸含量高吸引了諸多學(xué)者在提取工藝、組成分析等方面開展研究[1-2]，但在食品安全方面卻鮮有報(bào)道。2010年的“金浩茶油”事件表明：苯并(a)芘(BaP)作為一種性質(zhì)穩(wěn)定的強(qiáng)致癌物質(zhì)，是茶葉籽油潛在的高風(fēng)險(xiǎn)因子[3-4]。關(guān)于食用油中BaP的來源國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注更多的是其外源污染[5]而忽視了內(nèi)源性的生成[6]，外源污染的BaP可經(jīng)后續(xù)的精煉等工藝大量去除[7]，但食品加工過程中可能導(dǎo)致的內(nèi)源性生成會(huì)直接進(jìn)入消化系統(tǒng)危害人體健康。研究表明[8]，高溫是生成BaP的重要因素，煎炸作為常見的食品熱加工手段，對其研究大多側(cè)重于油脂氧化穩(wěn)定性等方面[9-10]，而煎炸是否導(dǎo)致油脂及原料中內(nèi)源性BaP的生成尚未見報(bào)道。

本研究以茶葉籽油為煎炸油，選擇豆腐、土豆、雞翅和油條4種具有代表性的油炸食品為煎炸對象，探究不同原料、煎炸溫度和煎炸時(shí)間對茶葉籽油BaP生成的影響，闡明通過調(diào)整煎炸工藝控制BaP的生成規(guī)律。此外，對煎炸過程中茶葉籽油的穩(wěn)定性進(jìn)行了初步探討，為茶葉籽油作為良好的煎炸用油提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

茶葉籽油(精煉油)，貴州泰谷農(nóng)業(yè)科技有限公司；土豆，昆山鼎豐農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司；無添加冷凍雞翅，北京百年栗園生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司；新鮮南豆腐，揚(yáng)州祖名豆制食品有限公司；特制一等小麥粉，內(nèi)蒙古恒豐食品工業(yè)股份有限公司；BaP標(biāo)樣(純度99.9%)，西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司；高活性干酵母、新型無鋁油條膨松劑(配料：食鹽、碳酸氫鈉、玉米淀粉、碳酸鈣、酒石酸、磷酸二氫鈉、檸檬酸、木聚糖酶)，安琪酵母股份有限公司；甲醇(色譜純)、正己烷(色譜純)等，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

SIL-20AT液相色譜儀，日本島津公司；N-EVP-12氮吹儀，美國Organomation公司；EYELA N-1200B控制型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，東京理化器械株式會(huì)社；GENIUS 3渦旋混勻器，德國IKA公司；LG-2雙缸雙篩電炸爐，廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司；BRF-36C醒發(fā)箱，廣州展卓商用設(shè)備制造有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 不同原料煎炸實(shí)驗(yàn)

將豆腐切成小塊(約6 cm× 4 cm× 2 cm)，放入雙缸雙篩電炸爐中炸約7 min，炸至豆腐浮出油面且表面為金黃色的硬殼后撈出，瀝油至不滴油后冷卻待測，期間間隔13 min進(jìn)行下一次煎炸；將土豆清洗干凈，削掉外皮，切成細(xì)條(約7 cm× 1 cm×1 cm)，用自來水漂洗掉表面淀粉，瀝水晾干，放入雙缸雙篩電炸爐中炸約3 min，炸至薯?xiàng)l浮出油面且表面為金黃色后撈出，瀝油至不滴油后冷卻待測，期間間隔17 min進(jìn)行下一次煎炸；將雞翅洗凈，瀝水晾干，放入雙缸雙篩電炸爐中炸約6 min，炸至雞翅浮出油面、雞肉呈金黃色后撈出，瀝油至不滴油后冷卻待測，期間間隔14 min進(jìn)行下一次煎炸；將小麥粉、酵母(添加量為小麥粉質(zhì)量1.0%)、膨松劑(添加量為小麥粉質(zhì)量3.0%)與30℃左右水混合攪拌制成面團(tuán)，用保鮮膜包好放在溫度為35℃、相對濕度為85%的醒發(fā)箱中醒發(fā)2.4 h，之后用面團(tuán)制成若干面坯條(約2.5 cm× 10 cm× 1 cm)，將制作好的兩個(gè)坯條合在一起，輕捏拉長至15 cm左右，放入雙缸雙篩電炸爐中炸約2 min，炸至油條結(jié)構(gòu)均勻、膨脹豐滿、金黃酥脆時(shí)撈出，瀝油至不滴油后冷卻待測[11]，期間間隔18 min進(jìn)行下一次煎炸。不同原料的煎炸實(shí)驗(yàn)均在180℃條件下煎炸10 h，每隔2 h取一次油樣，每次取樣30 mL，期間不補(bǔ)充新油，按煎炸原料與茶葉籽油的比例(料油比)1∶30進(jìn)行投料。

1.2.2 不同溫度煎炸實(shí)驗(yàn)

以雞翅為煎炸原料，按照1.2.1煎炸方法，在120、140、160、180、200℃下分別煎炸10 h，每隔2 h取一次油樣，每次取樣30 mL，期間不補(bǔ)充新油，按料油比1∶30進(jìn)行投料。

1.2.3 不同時(shí)間煎炸實(shí)驗(yàn)

以雞翅為煎炸原料，按照1.2.1煎炸方法，在180℃下煎炸50 h(每天連續(xù)煎炸10 h，共5 d即50 h)，每隔2 h取一次油樣，每次取樣30 mL，期間不補(bǔ)充新油，按料油比1∶30進(jìn)行投料。

1.2.4 原料成分測定

水分含量測定參照GB 5009.3—2016；蛋白質(zhì)含量測定參照GB 5009.5—2016；脂肪含量測定參照GB 5009.6—2016；灰分含量測定參照GB 5009.4—2016；還原糖含量測定參照GB 5009.7—2016。

1.2.5 茶葉籽油和煎炸原料中BaP含量的測定

準(zhǔn)確稱取0.5 g茶葉籽油或2.0 g煎炸原料(研磨破碎)，加入5 mL正己烷混勻，倒入已用30 mL正己烷活化的氧化鋁小柱，分次加入80 mL正己烷洗脫，控制洗脫液流速為1 mL/min，用圓底燒瓶收集洗脫液，將洗脫液在40℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至剩余1 mL，轉(zhuǎn)移至試管內(nèi)并多次用正己烷洗滌圓底燒瓶，氮?dú)獯蹈?，?00 μL甲醇定容待測。

色譜條件：Waters symmetry C18柱(150 mm×4.6 mm×5 μm)；流動(dòng)相為甲醇-水(體積比為90∶10)；流速1.0 mL/min；柱溫35℃；熒光檢測器激發(fā)波長380 nm，發(fā)射波長405 nm；進(jìn)樣量10 μL。

1.2.6 茶葉籽油氧化指標(biāo)的測定

酸值測定參照LS/T 6107—2012；過氧化值測定參照GB/T 5009.227—2016；茴香胺值測定參照GB/T 24304—2009。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同煎炸原料成分分析(見表1)

由表1可知，肉類食物雞翅的脂肪、蛋白質(zhì)和還原糖含量均高于其他3種煎炸原料，豆制品豆腐和薯類食品土豆中的水分含量均大于70%，且豆腐中灰分含量也較高。谷物類食品油條的水分是4種煎炸原料中含量最少的，但其蛋白質(zhì)含量僅次于雞翅，達(dá)10.30%。不同煎炸原料組成成分的差異，必然會(huì)導(dǎo)致其在煎炸過程中與油脂發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)[12]，進(jìn)而影響油脂中BaP的生成。

表1 煎炸原料成分分析 %

2.2 煎炸原料對BaP含量的影響

煎炸不同原料茶葉籽油中BaP含量的變化，見圖1。

圖1 煎炸不同原料茶葉籽油中BaP含量的變化

由圖1可知，煎炸過程中茶葉籽油BaP含量的大量增加證明了煎炸可導(dǎo)致油脂中內(nèi)源性BaP的生成。煎炸雞翅組茶葉籽油在180℃煎炸10 h后BaP含量高達(dá)8.82 μg/kg，增加了3.59倍，這是因?yàn)殡u翅中蛋白質(zhì)和還原糖含量較高，高溫下可發(fā)生熱解反應(yīng)生成小分子的自由基，這些自由基在油脂中進(jìn)一步聚合、環(huán)化最終生成BaP[13]。其次為煎炸豆腐的茶葉籽油，這與其較高的水分有關(guān)，水分可促進(jìn)甘油三酯裂解形成游離脂肪酸，游離脂肪酸在高溫下可進(jìn)一步裂解為烷烴、烯烴等小分子化合物，這些化合物在高溫下經(jīng)過一系列復(fù)雜的反應(yīng)最終可生成BaP[14-15]。

不同原料煎炸過程中BaP含量的變化，見圖2。

圖2 不同原料煎炸過程中BaP含量的變化

由圖2可知，煎炸結(jié)束后4種不同煎炸原料中BaP的含量順序?yàn)椋弘u翅gt;土豆gt;豆腐gt;油條。雞翅中BaP增加量最多，這是因?yàn)殡u翅中的蛋白質(zhì)和還原糖在高溫下可發(fā)生美拉德反應(yīng)或史崔克降解反應(yīng)生成烷基吡啶、烷基吡嗪等生成BaP的重要中間產(chǎn)物[16]。土豆和油條在煎炸過程中BaP含量有下降的趨勢，這與其自身的多孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，生成的BaP可能隨油脂流出。

2.3 煎炸溫度對BaP含量的影響

由于煎炸雞翅的茶葉籽油BaP增加量最多，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差、更準(zhǔn)確地探討B(tài)aP含量的變化，選擇以雞翅為煎炸原料進(jìn)行進(jìn)一步的研究。不同煎炸溫度茶葉籽油中BaP含量的變化，見圖3。

圖3 不同煎炸溫度茶葉籽油中BaP含量的變化

由圖3可知，不同煎炸溫度下茶葉籽油中BaP含量的變化趨勢相差較大，煎炸溫度越高BaP含量上升速率越快，這是因?yàn)楦邷叵掠椭趸俾始涌?，生成BaP的中間產(chǎn)物積累迅速[17]。200℃煎炸10 h后茶葉籽油中BaP含量達(dá)11.86 μg/kg，已超出國標(biāo)的限量值(≤10 μg/kg)，但在煎炸4 h時(shí)BaP含量突然降低。Chanyshev等[18]研究表明重質(zhì)多環(huán)芳烴(PAHs)在600℃左右才會(huì)發(fā)生裂解生成低相對分子質(zhì)量的化合物，因此BaP很可能隨油煙大量逸出。

不同煎炸溫度雞翅中BaP含量的變化，見圖4。

圖4 不同煎炸溫度雞翅中BaP含量的變化

由圖4可知，隨煎炸溫度的升高，雞翅中BaP含量隨之增加，其上升趨勢為：煎炸溫度200℃gt;煎炸溫度180℃gt;煎炸溫度160℃gt;煎炸溫度140℃gt;煎炸溫度120℃。200℃煎炸10 h后雞翅中BaP含量為0.92 μg/kg，遠(yuǎn)低于我國肉制品的限量標(biāo)準(zhǔn)(5 μg/kg)。

2.4 煎炸時(shí)間對BaP含量的影響

由于180℃煎炸條件下前8 h BaP增加量較多，結(jié)合實(shí)際，為了更準(zhǔn)確地探討煎炸時(shí)間對茶葉籽油及煎炸原料中BaP含量的影響，選擇180℃進(jìn)行下一步的探討。不同煎炸時(shí)間茶葉籽油中BaP含量的變化，見圖5。

圖5 不同煎炸時(shí)間茶葉籽油中BaP含量的變化

研究表明[9]，植物油經(jīng)高溫長時(shí)間加熱后甘油三酯裂解產(chǎn)物大量積累，其中包含高達(dá)20%的環(huán)化烷烴化合物，而這些均為生成BaP的重要中間產(chǎn)物。由圖5可知，隨煎炸時(shí)間的延長，茶葉籽油中BaP的含量逐漸增加。煎炸1 d連續(xù)煎炸10 h茶葉籽油中BaP含量上升速率較快，隨后幾天BaP含量緩慢上升，在煎炸5 d連續(xù)煎炸6 h后茶葉籽油中BaP含量開始迅速增加，這與不同階段油脂氧化產(chǎn)物的種類及積累量有關(guān)[19-20]。煎炸結(jié)束后(50 h)茶葉籽油中BaP含量由1.92 μg/kg增加至16.13 μg/kg，可見煎炸時(shí)間也是影響B(tài)aP內(nèi)源性生成的重要因素。

不同煎炸時(shí)間雞翅中BaP含量的變化，見圖6。

圖6 不同煎炸時(shí)間雞翅中BaP含量的變化

由圖6可知，煎炸過程中雞翅中BaP含量的變化趨勢與茶葉籽油相似，說明茶葉籽油中BaP的生成量直接影響煎炸食品中BaP的含量，煎炸結(jié)束(50 h)時(shí)雞翅中BaP的含量達(dá)1.59 μg/kg。

2.5 煎炸過程中茶葉籽油氧化指標(biāo)的變化(見表2～表4)

表2 煎炸不同原料茶葉籽油氧化指標(biāo)變化

表3 不同煎炸溫度茶葉籽油氧化指標(biāo)變化

續(xù)表3

項(xiàng)目煎炸溫度/℃指標(biāo)0h2h4h6h8h10h酸值(KOH)/(mg/g)1200．76±0．010．76±0．020．74±0．030．95±0．030．95±0．010．85±0．031400．90±0．070．78±0．030．74±0．040．88±0．030．85±0．031．04±0．031601．04±0．010．85±0．031．04±0．010．95±0．011．32±0．031．51±0．021800．95±0．040．85±0．031．04±0．011．12±0．021．14±0．011．42±0．022000．95±0．031．32±0．031．32±0．041．52±0．041．70±0．041．90±0．02茴香胺值1205．17±1．826．20±1．8219．57±2．1333．19±1．9344．89±2．9254．20±1．741408．39±2．1428．30±2．3439．49±1．9346．93±2．4444．93±1．6355．51±1．4216011．45±3．1242．55±1．2259．16±1．5260．23±1．6260．23±2．5183．88±2．4118015．16±2．3147．59±2．2352．33±2．1385．41±1．8479．08±1．94106．00±3．1220042．08±2．2485．66±2．4197．28±2．71106．90±1．80107．74±1．09110．69±2．64

表4 不同煎炸時(shí)間茶葉籽油氧化指標(biāo)變化

煎炸過程中茶葉籽油過氧化值均呈波浪式的上升趨勢，這是因?yàn)檫^氧化值表示一級氧化產(chǎn)物氫過氧化物的含量，其在高溫下不穩(wěn)定可進(jìn)一步降解為醛、酮等二級氧化產(chǎn)物，因此過氧化值的大小與氫過氧化物的生成及裂解速率有關(guān)[21-22]。煎炸不同原料過程中茶葉籽油酸值的上升趨勢為：雞翅gt;豆腐、土豆gt;油條(表2)。隨煎炸溫度升高和時(shí)間的延長酸值呈上升趨勢(表3、表4)，這與過氧化物分解的醛、酮、醌隨時(shí)間大量積累后進(jìn)一步氧化生成酸有關(guān)[23]。以雞翅為煎炸原料，180℃煎炸50 h后茶葉籽油酸值(KOH)達(dá)3.32 mg/g，未超出我國食用植物油的標(biāo)準(zhǔn)(5 mg/g)。茴香胺值則隨煎炸時(shí)間的延長上升趨勢不斷變化，200℃煎炸10 h后茶葉籽油茴香胺值達(dá)到最大，為110.69(表3)。

3 結(jié) 論

煎炸原料、煎炸溫度和煎炸時(shí)間對茶葉籽油BaP含量的影響均較大。煎炸肉類食材的茶葉籽油BaP增加量最多，其次為煎炸豆制品和薯類食品的茶葉籽油，煎炸谷物類食品的茶葉籽油BaP增加量最少。4種煎炸原料中BaP的增加量順序?yàn)椋弘u翅gt;土豆gt;豆腐gt;油條。煎炸溫度越高、煎炸時(shí)間越長，茶葉籽油及煎炸原料中BaP增加量越多。以雞翅為煎炸原料，180℃煎炸50 h后茶葉籽油BaP含量由1.92 μg/kg上升至16.13 μg/kg，此時(shí)過氧化值、酸值(KOH)和茴香胺值分別為18.75 mmol/kg、3.32 mg/g和77.25。

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Effectofdifferentfryingconditionsoncontentofbenzo(a)pyreneinteaseedoil

LIU Guoyan, LIU Li, SUN Xinguo, XU Xin

(College of Food Science and Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225127, Jiangsu,China)

Tea seed oil was chosen as frying oil to study the effect of different materials, frying temperatures and frying time on content of benzo(a)pyrene (BaP) in tea seed oil, and the oxidation indexes of tea seed oil were determined. The results showed that the tea seed oil after frying chicken wings generated the most BaP at 180℃ for 10 h, reaching 8.82 μg/kg, followed by tea seed oils after frying tofu and potatoes, and the content of BaP in tea seed oil after frying fried dough sticks was the least. The increases of BaP in fried raw materials from high to low was: chicken wings, potato, tofu, fried dough sticks. The higher temperature when frying chicken wings, the more BaP in tea seed oil was produced, and the content of BaP reached 11.86 μg/kg after frying at 200℃ for 10 h. The formation rate of BaP increased with the prolonging of frying time, and the content of BaP increased from 1.92 μg/kg to 16.13 μg/kg after frying at 180℃ for 50 h. Under the same condition, peroxide value, acid value and anisidine value of tea seed oil were 18.75 mmol/kg, 3.32 mgKOH/g and 77.25, respectively.

tea seed oil; frying; benzo(a)pyrene; oxidation index

TS225.1；TQ646

A

1003-7969(2017)11-0097-06

2017-03-11；

2017-03-28

國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(31201379)

劉國艷(1979)，女，副教授，碩士生導(dǎo)師，在讀博士，研究方向?yàn)橛椭瑺I養(yǎng)與安全(E-mail)liugy@yzu.edu.cn。

徐 鑫，教授(E-mail)xuxin@yzu.edu.cn。