磷脂含量對(duì)煎炸油煙點(diǎn)、耐寒性、氧化穩(wěn)定性和煎炸穩(wěn)定性的影響

王志強(qiáng)，許澤群，李維嘉，林 晨

(中國(guó)廣州分析測(cè)試中心 廣東省化學(xué)危害應(yīng)急檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510070)

隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)食用油品質(zhì)尤為關(guān)注。影響煎炸油品質(zhì)的因素有很多，如酸價(jià)、過(guò)氧化值、不溶性雜質(zhì)含量、溶劑殘留、煙點(diǎn)和氧化穩(wěn)定性等[1-2]。但對(duì)于消費(fèi)者而言，對(duì)油品好壞較為直觀的關(guān)注為烹飪過(guò)程中的油煙以及低溫抗凍性。煎炸油的煙點(diǎn)低，使用過(guò)程容易產(chǎn)生油煙，油煙中含有很多影響人體健康的物質(zhì)，所以應(yīng)盡量提高煎炸油的煙點(diǎn)。有些油脂長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)低溫儲(chǔ)存會(huì)出現(xiàn)發(fā)朦或結(jié)晶等現(xiàn)象，這種低溫抗凍性差的現(xiàn)象(即耐寒性差)可能會(huì)引起消費(fèi)者對(duì)油品質(zhì)量的懷疑,同時(shí)也會(huì)給生產(chǎn)企業(yè)的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸帶來(lái)不便,造成經(jīng)濟(jì)損失[3-4]。另外，煎炸油的氧化穩(wěn)定性差，則容易使煎炸油在使用過(guò)程中出現(xiàn)氧化酸敗，食用后嚴(yán)重影響人體健康[5-6]。

磷脂作為油脂中的主要伴隨物，被認(rèn)為是抗氧化劑的增效劑。磷脂能與金屬離子絡(luò)合使油脂的抗氧化性增強(qiáng)，增強(qiáng)或延長(zhǎng)生育酚等抗氧化劑的作用效果，從而大大提高油脂氧化穩(wěn)定性[7]。王興國(guó)等[8]研究了非甘油三酯對(duì)大豆油煙點(diǎn)的影響，發(fā)現(xiàn)磷脂和游離脂肪酸能顯著降低大豆油煙點(diǎn)。方冰[9]、韓山山[10]等研究了大豆油煙點(diǎn)與游離脂肪酸含量的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)大豆油煙點(diǎn)的高低與游離脂肪酸含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。劉海信[11]研究發(fā)現(xiàn)，磷脂的添加能夠促進(jìn)油脂樣品的結(jié)晶，添加磷脂的油脂樣品在開(kāi)始時(shí)表現(xiàn)出結(jié)晶度增大，卻在后期結(jié)晶度減小，磷脂添加量越大，結(jié)晶過(guò)程速率越快。

當(dāng)前大多研究中磷脂添加量都較大，但油脂中磷脂含量過(guò)高反而會(huì)促進(jìn)油脂水解，降低油脂儲(chǔ)存的穩(wěn)定性，在煎炸過(guò)程中炭化產(chǎn)生大量黑色沉淀，甚至成為凝膠[12-13]。本文控制磷脂在一定低含量范圍內(nèi)對(duì)煎炸油進(jìn)行相關(guān)研究具有一定意義，可為開(kāi)發(fā)高品質(zhì)煎炸油提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

大豆油(一級(jí))、菜籽油(一級(jí))、棕櫚液油，中儲(chǔ)糧油脂工業(yè)東莞有限公司；大豆卵磷脂，磷脂含量51.0%(自測(cè))，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；凍薯?xiàng)l、凍饅頭、凍雞翅，市售。

YD-1油脂煙點(diǎn)儀，杭州大成光電儀器有限公司；Metrohm Rancimat 743型油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)試儀，瑞士萬(wàn)通中國(guó)有限公司；DC-1015低溫恒溫槽，上海汗諾儀器有限公司；Testo 270 食用油品質(zhì)檢測(cè)儀，德圖儀器國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司；WSL-2 羅維朋比較測(cè)色計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；L-102C 電炸爐，佛山市德瑪仕網(wǎng)絡(luò)科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同磷脂含量的煎炸油油樣的制備

對(duì)大豆油、菜籽油、棕櫚油中磷脂含量進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)3種煎炸油中磷脂含量本底值，添加不同量的大豆卵磷脂，獲得磷脂含量分別為10、20、30、40、50 mg/kg的煎炸油。

1.2.2 煎炸試驗(yàn)

選用凍薯?xiàng)l、凍饅頭、凍雞翅模擬煎炸油日常煎炸過(guò)程，油溫170℃，煎炸時(shí)間薯?xiàng)l4 min、饅頭4 min、雞翅4 min(期間控油1 min)，煎炸10次(每次順序?yàn)槭項(xiàng)l—饅頭—雞翅)，同時(shí)在第0、2、4、6、8、10次煎炸后，取樣分析煎炸油的品質(zhì)。

1.2.3 指標(biāo)分析

1.2.3.1 磷脂含量的測(cè)定

參照GB/T 5537—2008，按第一法測(cè)定。

1.2.3.2 煙點(diǎn)的測(cè)定[14]

采用油脂煙點(diǎn)儀進(jìn)行測(cè)定。將油脂樣品裝入測(cè)量杯中加熱，當(dāng)樣品持續(xù)有少量淺藍(lán)色煙冒出時(shí)，借助射燈燈光讀取溫度，即為樣品的煙點(diǎn)。

1.2.3.3 耐寒性的測(cè)定

參照GB/T 17756—1999《色拉油通用技術(shù)條件》，按附錄A取預(yù)先130℃處理的油脂，將其置于相對(duì)應(yīng)的溫度下進(jìn)行冷凍試驗(yàn)，每20 min于強(qiáng)光下觀察1次油脂狀態(tài)，記錄晶體析出時(shí)間。

1.2.3.4 氧化誘導(dǎo)時(shí)間的測(cè)定

參照GB/T 21121—2007 《動(dòng)植物油脂 氧化穩(wěn)定性的測(cè)定(加速氧化測(cè)試)》，采用743型油脂氧化穩(wěn)定性測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定條件：110℃，油量3 g，空氣量10 L/h。

1.2.3.5 感觀品質(zhì)測(cè)定

通過(guò)嗅辯法及目視法測(cè)定煎炸油色澤、氣味、滋味、透明度、發(fā)煙情況，評(píng)價(jià)標(biāo)度用數(shù)字表示。色澤：1.檸檬色；2.深檸檬色；3.橙黃色；4.淺紅黃色；5.紅黃色；6.淺棕色；7.棕色； 8.棕紅色；9.棕褐色；10.棕黑色。氣味：1.油香味；2.油香味變淡；3.油香味消失；4.淡苦味；5.苦味；6.苦味很濃；7.焦糊味；8.焦糊味很濃。滋味：1.正常；2.焦糊；3.酸??；4.苦辣。透明度：1.透明；2.稍透明；3.不透明。發(fā)煙情況：1.不發(fā)煙；2.稍微發(fā)煙；3.發(fā)煙；4.發(fā)煙較多；5.發(fā)煙嚴(yán)重。

1.2.3.6 酸價(jià)的測(cè)定

參照GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》，按第一法測(cè)定。

1.2.3.7 過(guò)氧化值的測(cè)定

參照GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》，按第一法測(cè)定。

1.2.3.8 極性組分含量的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[15]的方法測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 磷脂含量對(duì)煎炸油煙點(diǎn)的影響

對(duì)不同磷脂含量的3種煎炸油的煙點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1可以看出，磷脂含量越高，油脂煙點(diǎn)下降越明顯。磷脂含量為50 mg/kg時(shí)，與原料相比大豆油、菜籽油、棕櫚油的煙點(diǎn)分別下降6、5、8℃，其中棕櫚油煙點(diǎn)受磷脂影響最大。煙點(diǎn)下降主要是因磷脂不穩(wěn)定，容易受熱氧化分解，生成小分子物質(zhì)所致。

表1 不同磷脂含量的3種煎炸油的煙點(diǎn)

注：大豆油、菜籽油、棕櫚油的磷脂含量本底值分別為8.6、8.1、9.2 mg/kg。

2.2 磷脂含量對(duì)煎炸油耐寒性的影響

對(duì)不同磷脂含量的3種煎炸油的耐寒性進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出，磷脂含量在本底值至50 mg/kg的同一種煎炸油，在不同的冷凍溫度下晶體的析出時(shí)間不同，溫度越低，晶體析出時(shí)間越短。當(dāng)磷脂含量從本底值增加到20 mg/kg時(shí)，3種煎炸油的晶體析出時(shí)間無(wú)變化，耐寒性整體保持穩(wěn)定。但當(dāng)磷脂含量增加到30 mg/kg時(shí)，大豆油和棕櫚油的晶體析出時(shí)間縮短，耐寒性降低，繼續(xù)增加磷脂含量到50 mg/kg，耐寒性不再降低，總體保持穩(wěn)定?？傮w而言，3種煎炸油的耐寒性隨磷脂含量的增加而降低。

表2 不同磷脂含量的3種煎炸油的耐寒性

注：晶體析出時(shí)間“>540 min”，指檢測(cè)時(shí)間超過(guò)540 min，不再對(duì)晶體析出時(shí)間作后續(xù)檢測(cè)。

2.3 磷脂含量對(duì)煎炸油氧化穩(wěn)定性的影響

對(duì)不同磷脂含量的3種煎炸油進(jìn)行氧化誘導(dǎo)時(shí)間的檢測(cè)，每個(gè)樣品檢測(cè)2次，結(jié)果以平均值表示，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同磷脂含量的3種煎炸油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間

從表3可以看出，棕櫚油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間最長(zhǎng)，說(shuō)明棕櫚油本身的氧化穩(wěn)定性高于大豆油和菜籽油。磷脂含量在本底值至50 mg/kg的同一種煎炸油測(cè)得的氧化誘導(dǎo)時(shí)間呈波動(dòng)趨勢(shì)。有研究認(rèn)為，低含量的卵磷脂可能與維生素E有協(xié)同作用而增加其抗氧化功能，然而在本試驗(yàn)中該規(guī)律并沒(méi)有得到很好的體現(xiàn)。在本試驗(yàn)中，3種煎炸油精煉程度較高，維生素E含量較低，可能使抗氧化性增長(zhǎng)不明顯。另外，油脂在氧化誘導(dǎo)時(shí)間測(cè)定過(guò)程中有可能發(fā)生水解, 生成游離脂肪酸、甘油、肌醇和磷酸鹽等小分子物質(zhì)導(dǎo)致氧化穩(wěn)定性下降。

2.4 磷脂含量對(duì)煎炸油煎炸穩(wěn)定性的影響

2.4.1 對(duì)感官品質(zhì)的影響

對(duì)不同磷脂含量的3種煎炸油進(jìn)行煎炸試驗(yàn)，檢測(cè)煎炸油的感觀品質(zhì)，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可以看出：3種煎炸油在0～10次煎炸過(guò)程中，色澤均隨著煎炸時(shí)間的延長(zhǎng)而加深，其中棕櫚油色澤較大豆油、菜籽油增加明顯，這可能與其本身初始色澤較深有關(guān)；氣味、滋味變化不大，這是因?yàn)榧逭〞r(shí)間較短(整個(gè)試驗(yàn)用時(shí)約3.5 h)，煎炸溫度(170℃)低于煎炸油的煙點(diǎn)，煎炸過(guò)程產(chǎn)生的煙氣成分——醛、酮、醇、揮發(fā)酸等含量較低，還無(wú)法被人體感觀識(shí)別；透明度隨著煎炸時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，這主要是因?yàn)榧逭ㄓ团c水分、氧接觸，發(fā)生復(fù)雜反應(yīng)所致；發(fā)煙情況也隨著煎炸時(shí)間的延長(zhǎng)而越發(fā)明顯。綜上所述，隨著煎炸時(shí)間的延長(zhǎng)，油脂的感官品質(zhì)緩慢下降，不同磷脂含量的同種煎炸油在煎炸過(guò)程中的感觀品質(zhì)差異不明顯。

表4 不同磷脂含量的3種煎炸油煎炸過(guò)程中感官品質(zhì)的變化

注：檢測(cè)項(xiàng)目順序?yàn)樯珴?、氣味、滋味、透明度、發(fā)煙情況。

2.4.2 對(duì)極性組分含量的影響

對(duì)不同磷脂含量的3種煎炸油進(jìn)行煎炸試驗(yàn)，檢測(cè)煎炸油的極性組分含量，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同磷脂含量的3種煎炸油煎炸過(guò)程中極性組分含量的變化

從表5可以看出，大豆油的極性組分含量高于菜籽油和棕櫚油。3種煎炸油在0～2次煎炸過(guò)程中，極性組分含量增加明顯，這是因?yàn)樵诩逭ㄟ^(guò)程中3種煎炸油作為新油在高溫條件下發(fā)生了各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，且煎炸材料——薯?xiàng)l、饅頭、雞翅中的油脂、淀粉、氧氣、水分等進(jìn)入煎炸油中，加快了煎炸油發(fā)生水解、氧化、氧化裂解、熱聚合和氧化聚合等劣變反應(yīng)速度，產(chǎn)生各種極性更大的次生產(chǎn)物，導(dǎo)致極性組分含量迅速增加。在2～10次的煎炸過(guò)程中，3種煎炸油的極性組分含量整體呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，這是因?yàn)榧逭ㄓ蜑橐呀?jīng)與煎炸材料充分反應(yīng)過(guò)的油脂，極性組分呈現(xiàn)逐步緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)。同時(shí)，同一種煎炸油的磷脂含量由本底值增加至50 mg/kg，其煎炸油極性組分增加量并沒(méi)有明顯增長(zhǎng)。

2.4.3 對(duì)酸價(jià)的影響

對(duì)不同磷脂含量的3種煎炸油進(jìn)行煎炸試驗(yàn)，檢測(cè)煎炸油的酸價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 不同磷脂含量的3種煎炸油煎炸過(guò)程中酸價(jià)的變化

從表6可以看出：3種煎炸油在煎炸過(guò)程中，由于甘油酯發(fā)生水解產(chǎn)生游離脂肪酸，同時(shí)氫過(guò)氧化物次生產(chǎn)物醛、酮等繼續(xù)被氧化產(chǎn)生酸，使酸價(jià)增加；同時(shí)，氫過(guò)氧化物分解產(chǎn)生的小分子酸揮發(fā)和脂肪酸的聚合會(huì)導(dǎo)致煎炸油中游離脂肪酸減少，酸價(jià)下降；在二者綜合作用下，煎炸油酸價(jià)隨著煎炸時(shí)間延長(zhǎng)呈緩慢上升趨勢(shì)。同一種煎炸油的磷脂含量由本底值增加至50 mg/kg時(shí)，煎炸油酸價(jià)增加量并沒(méi)有明顯增長(zhǎng)。

2.4.4 對(duì)過(guò)氧化值的影響

對(duì)不同磷脂含量的3種煎炸油進(jìn)行煎炸試驗(yàn)，檢測(cè)煎炸油的過(guò)氧化值，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 不同磷脂含量的3種煎炸油煎炸過(guò)程中過(guò)氧化值的變化

續(xù)表7

樣品磷脂含量/(mg/kg)過(guò)氧化值/(mmol/kg)0次2次4次6次8次10次棕櫚油本底值1.71.62.21.91.81.8101.72.02.21.91.62.0201.71.72.32.01.71.9301.72.32.01.92.01.8401.72.22.22.11.92.1501.72.31.82.02.01.8

煎炸過(guò)程中，由于煎炸材料——薯?xiàng)l、饅頭、雞翅中的油脂、氧氣、水分等進(jìn)入煎炸油中，為煎炸油進(jìn)行氧化反應(yīng)提供了有利條件，但由于過(guò)氧化物反映的是油脂中氫過(guò)氧化物的含量，而氫過(guò)氧化物的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，油脂在加熱過(guò)程中產(chǎn)生氫過(guò)氧化物的同時(shí)也存在著氫過(guò)氧化物的分解。從表7可以看出，大豆油和棕櫚油過(guò)氧化值變化無(wú)規(guī)律，菜籽油過(guò)氧化值隨著煎炸次數(shù)增加總體有所縮短。不同磷脂含量的同種煎炸油在煎炸過(guò)程中的過(guò)氧化值無(wú)明顯變化規(guī)律。

綜上所述，由于磷脂含量的梯度跨度較小，煎炸油自身氧化穩(wěn)定性及煎炸過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)正反應(yīng)與副反應(yīng)同時(shí)存在，同種煎炸油磷脂含量由本底值增加至50 mg/kg，對(duì)煎炸穩(wěn)定性影響的規(guī)律尚不明顯。

3 結(jié) 論

隨著磷脂含量的增加，大豆油、菜籽油、棕櫚油煙點(diǎn)呈下降趨勢(shì)，3種煎炸油磷脂含量由本底值增加至50 mg/kg時(shí)，其煙點(diǎn)分別下降6、5、8℃。少量增加磷脂含量，3種煎炸油晶體析出時(shí)間保持不變，在磷脂含量增加到一定范圍后，3種煎炸油的晶體析出時(shí)間均有所下降，耐寒性能降低，但繼續(xù)增加磷脂含量，晶體析出時(shí)間保持穩(wěn)定，總體而言，隨磷脂含量增加，3種煎炸油耐寒性降低。磷脂含量在本底值增加到50 mg/kg的范圍內(nèi)，對(duì)煎炸油煎炸穩(wěn)定性影響的規(guī)律尚不明顯。