油脂飽和度對油炸馬鈴薯片品質的影響

馮紅霞，朱立紅，李 凱，韓躍軍，馬立志，劉曉燕，常云鶴

(1.貴陽學院 食品與制藥工程學院，貴陽 550005； 2.貴州省果品加工工程技術研究中心，貴陽 550005； 3.貴州宏財聚農投資有限責任公司，貴州 六盤水 553537)

煎炸食品因其獨特的口感和誘人的風味而備受廣大消費者的喜歡，其品種及食用量近年來均有明顯增加。在煎炸過程中，油脂在大氣氧、食物中水分以及高溫的相互作用下發(fā)生聚合、氧化和水解等反應導致大量產物的形成[1]。在這些產物中，既有促進煎炸食物色、香、味形成的，如美拉德反應產物等有益產物，也有對煎炸食品食用安全品質造成影響的，如丙烯酰胺、極性化合物等有害產物。油脂作為煎炸媒介，其品質的變化受到廣泛關注。許多針對不同煎炸時間[2-3]、煎炸溫度[4]，以及不同食物[5]、抗氧化劑[6]對油脂品質的影響，尤其是丙烯酰胺[7-8]、極性化合物[9]、多環(huán)芳烴[10]、苯并芘[11]、反式脂肪酸[12]、3-氯丙醇酯[13]等有害產物的形成被大量研究。由于這些有害產物極易被煎炸食物所吸附，研究的關注點逐漸轉移至煎炸食品的品質上。張家楓等[9]對比研究發(fā)現，不同食材在花生油煎炸過程中極性組分與聚甘油酯的含量均呈明顯的增加趨勢，而且增幅順序依次為雞翅>薯條>油條>豆腐；鄭藝等[14-15]對比研究發(fā)現，與花生油、大豆油、菜籽油、24℃棕櫚油相比，采用42℃棕櫚油進行煎炸，薯條、油條、雞塊中苯并芘、反式脂肪酸的生成量最低。

由此可見，油脂種類作為影響油脂煎炸穩(wěn)定性的內在因素，不僅會對油脂的煎炸品質造成影響，也會影響煎炸食物中有害產物的積累。然而，現有的研究中多集中于有害產物在煎炸食物中的積累，而對煎炸食物的食用品質，尤其是其感官特性的研究較少。對于煎炸食物的關注不應局限于有害產物，也應對煎炸食物的食用品質，如感官、常規(guī)理化品質進行分析。因此，本研究主要探索不同飽和度煎炸油脂對油炸薯條的感官特性及常規(guī)理化指標的影響，以期為煎炸食物的制作提供技術理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

馬鈴薯，購于當地超市；42℃棕櫚油、一級玉米油、一級花生油、一級大豆油，益海(廣州)糧油工業(yè)有限公司；大豆棕櫚調和油，由大豆油、棕櫚油按照質量比1∶1調配而成。

DF25A恒溫電炸鍋，斯樂得電器有限公司；Agillent 6890-5973氣相色譜-質譜聯用儀，安捷倫科技公司；CR-10色差儀，柯尼卡美能達有限公司；TA-XT2i質構儀，英國 Stable Micro Systems 公司；DF-II集熱式磁力攪拌器，常州澳華儀器有限公司；202-1AB電熱恒溫干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；SXT-02索氏抽提器，上海洪紀儀器設備有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 馬鈴薯預處理

馬鈴薯經過清洗、去皮后，用專用模具制成厚度為3 mm、直徑為22 mm的圓片，清洗后于沸水中漂燙3 min，立即冷卻，得到新鮮馬鈴薯片。

1.2.2 原料成分測定

分別對新鮮馬鈴薯及預處理所得馬鈴薯片進行基本成分包括水分、粗脂肪、粗蛋白、淀粉的測定。水分含量測定參照GB 5009.3—2016方法；粗脂肪含量測定參照GB 5009.6—2016方法；粗蛋白含量測定參照GB 5009.5—2016方法；淀粉含量測定參照GB 5009.9—2016方法。

參照文獻[16]，采用氣相色譜-質譜聯用儀分別對玉米油、花生油、大豆油、棕櫚油以及大豆棕櫚調和油進行脂肪酸組成的測定。

1.2.3 煎炸過程

將恒溫電炸鍋溫度設定為140℃下進行常壓煎炸，將制備好的新鮮馬鈴薯片分別與1 L的大豆油、花生油、玉米油、棕櫚油及大豆棕櫚調和油(油料比10∶1)中煎炸5 min，取出馬鈴薯片，置于鐵絲網上，于室溫(25℃)下靜態(tài)瀝油10 min后進行測定。煎炸油冷卻2 h至常溫后，再次將煎炸溫度上升至140℃，開始下一循環(huán)的煎炸。共煎炸6次循環(huán)，分別將第2、4、6次循環(huán)的馬鈴薯片冷卻至室溫，收集并進行指標的測定與分析。

1.2.4 油炸馬鈴薯片的指標測定與分析

收集的馬鈴薯片樣品分別進行水分、油脂含量、酥脆性、色差的測定，并對其進行感官分析。水分、油脂含量分別參照GB 5009.3—2016烘箱法、GB 5009.6—2016索氏抽提法進行測定。采用TA-XT2i質構儀對馬鈴薯片樣品進行質構性質的測試, 測試方法選用壓縮法[17], 具體參數設置見表1。根據質構儀自帶的Texture Exponent32 軟件，對得到的力與距離建立的曲線進行分析。

表1 質構儀的參數設置

采用CR-10 色差儀測定馬鈴薯片表面的色澤，利用享特均勻表色系統測定L、a、b值來表示薯片的色澤，其中：L表示白度；紅度a值表示色澤紅/綠；黃度b值表示黃/藍。

感官評價試驗在焙烤食品加工實驗室中進行，由10 名20～30歲的感官評價人員組成評價小組，其中男性成員 5名，女性成員5名。將收集的馬鈴薯片樣品分別放在15個一次性白色盤子上，在每個盤子上放置3片完整且外形相似的薯片，并隨機標記3個數字。通過品嘗、觀察、鼻聞等手段評定樣品并進行相應打分，分別從薯片的香氣與滋味、色澤、酥脆感、油膩感和組織形態(tài)5個評價指標并按照3個等級進行打分。每個樣品的評價之間間隔一定時間，使用清水漱口，相互之間不交流討論。油炸馬鈴薯片感官評定標準如表2所示[18]。

表2 油炸馬鈴薯片感官品質評定標準

1.2.5 統計與分析

所有測定均重復3次，采用SPSS 16.0 中的單因素方差(ANOVA)分析試驗數據，并進行Duncan多重比較 。

2 結果與討論

2.1 原料的成分

新鮮馬鈴薯及馬鈴薯片的基本成分如表3所示，5種植物油初始的脂肪酸組成如表4所示。

表3 新鮮馬鈴薯及馬鈴薯片的基本成分 %

表4 5種植物油初始的脂肪酸組成 %

由表3可知，新鮮馬鈴薯片的初始水分含量為70.26%，淀粉含量為23.00%，粗蛋白含量為2.40%，粗脂肪含量為1.92%。由表4可知，玉米油、花生油、大豆油、大豆棕櫚調和油、棕櫚油中的不飽和脂肪酸含量分別為86.35%、78.64%、75.04%、66.86%、58.68%，依次降低，且存在顯著性差異(p<0.05)。

2.2 不同飽和度油脂對馬鈴薯片理化指標的影響

2.2.1 油脂含量

分別采用玉米油、花生油、大豆油、大豆棕櫚調和油和棕櫚油進行馬鈴薯片的煎炸試驗，并將收集的第2、4、6次循環(huán)的馬鈴薯片進行油脂含量的測定，結果如表5所示。

表5 不同飽和度油脂對油炸馬鈴薯片油脂含量的影響

由表5可知，油脂的不飽和度顯著影響油炸馬鈴薯片的油脂含量(p<0.05)，在不飽和度最高的玉米油中煎炸所得馬鈴薯片的油脂含量最高，飽和度最高的棕櫚油所得馬鈴薯片中的油脂含量最低，說明油炸馬鈴薯片中的油脂含量隨著煎炸油脂飽和度的增加而呈現降低的趨勢。鄭藝等[14]的研究發(fā)現，不同油脂種類顯著影響油炸薯條、油條、雞塊中的油脂含量(p<0.05)，與大豆油、菜籽油、24℃棕櫚油相比，飽和度更高的42℃棕櫚油更適合得到含油率較低的薯條，與本研究結果相一致。

2.2.2 水分含量

分別采用玉米油、花生油、大豆油、大豆棕櫚調和油、棕櫚油進行馬鈴薯片的煎炸試驗，并將收集的第2、4、6次循環(huán)的馬鈴薯片進行水分含量的測定，結果如表6所示。

表6 不同飽和度油脂對油炸馬鈴薯片水分含量的影響

由表6可知，與新鮮馬鈴薯片的水分含量相比，油炸馬鈴薯片中的水分含量急劇下降。在相同煎炸循環(huán)次數下，大豆油、大豆棕櫚調和油、棕櫚油對馬鈴薯片水分含量的影響差異顯著(p<0.05)，而玉米油、花生油對油炸馬鈴薯片水分含量的影響只在第6次循環(huán)煎炸條件下，呈現顯著性差異(p<0.05)。油炸馬鈴薯片中的水分含量隨著油脂飽和度的增加而總體呈現增加的趨勢，其中棕櫚油煎炸所得馬鈴薯片的水分含量最高。這與飽和度對馬鈴薯片中油脂含量的影響呈相反的趨勢。這是由于馬鈴薯片的油脂含量與其水分含量呈負相關[18]。在煎炸開始時，當馬鈴薯片表面上的油溫達到水的沸點溫度時，薯片表面上的水分開始蒸發(fā)，水分揮發(fā)得越徹底，馬鈴薯片留下的孔隙越多，油脂就更加容易被吸收而滲透到薯片的內部[19]。

2.3 不同飽和度油脂對馬鈴薯片感官特性的影響

2.3.1 色澤

分別采用玉米油、花生油、大豆油、大豆棕櫚調和油、棕櫚油進行馬鈴薯片的煎炸試驗，并將收集的第2、4、6次循環(huán)的馬鈴薯片進行色澤的測定，結果如表7～表9所示。

表7 第2次煎炸循環(huán)中不同飽和度油脂對油炸馬鈴薯片色澤的影響

表8 第4次煎炸循環(huán)中不同飽和度油脂對油炸馬鈴薯片色澤的影響

表9 第6次煎炸循環(huán)中不同飽和度油脂對油炸馬鈴薯片色澤的影響

在煎炸過程中，馬鈴薯片發(fā)生美拉德反應的同時，亦會發(fā)生炭化反應，導致苦味和有害物質的產生，從而影響馬鈴薯片的口味和安全性[20]。在相同的煎炸條件下，馬鈴薯片的色澤主要由還原糖含量所決定[21]。馬鈴薯片色澤的主要指標是白度值即L值的大小，L值越大，其亮度越大，顏色越鮮淺。另外，也可以從E值看出不同飽和度油脂煎炸馬鈴薯片與原料的色澤差異度，E值越小代表樣品色澤與新鮮馬鈴薯片色澤越接近。由表7～表9可以看出，E值最小的是玉米油，隨著油脂煎炸循環(huán)次數的增加，馬鈴薯片的色澤變化越來越大。由表7可知，在第2次煎炸循環(huán)中，玉米油煎炸所得馬鈴薯片的L值顯著低于其他4種植物油煎炸所得馬鈴薯片，而這4種植物油煎炸所得馬鈴薯片之間的L值差異不顯著。由表8可知，在第4次煎炸循環(huán)中，5種植物油煎炸所得馬鈴薯片的L值差異顯著，其中棕櫚油煎炸所得馬鈴薯片的L值最大。由表9可知，在第6次煎炸循環(huán)中，大豆油與大豆棕櫚調和油煎炸所得馬鈴薯片的L值差異不顯著，但與其他植物油煎炸所得馬鈴薯片的L值差異顯著(p<0.05)。由此可見，油脂不飽和度對馬鈴薯片色澤的影響與油脂的煎炸循環(huán)次數有關。

2.3.2 酥脆性

分別采用玉米油、花生油、大豆油、大豆棕櫚調和油、棕櫚油進行馬鈴薯片的煎炸試驗，并將收集的第2、4、6次循環(huán)的馬鈴薯片進行酥脆性的測定，結果如表10所示。

表10 不同飽和度油脂對油炸馬鈴薯片酥脆性的影響

酥脆性是指通過直接接觸而感覺到食品的一組物理特性，包括幾何特性、力學特性和組成特性。馬鈴薯片的酥脆性常用薯片斷裂時曲線上的最大力(Fm)來表征[22]。Fm值越大，其質地越酥脆，即越容易嚼碎。在煎炸過程中，隨著煎炸時間的延長，水分的揮發(fā)越完全，導致薯片的內部形成多孔結構，從而使薯片具有酥脆的口感。由表10可知，在相同煎炸循環(huán)次數下，馬鈴薯片的Fm值隨著油脂飽和度的增加而呈增加的趨勢，棕櫚油煎炸所得馬鈴薯片的Fm值顯著高于其他油脂煎炸所得馬鈴薯片的Fm值(p<0.05)，表明棕櫚油煎炸所得馬鈴薯片的酥脆性最大。另外，玉米油和花生油煎炸所得馬鈴薯片的Fm值差異不顯著，且與大豆油、大豆棕櫚調和油、棕櫚油煎炸所得馬鈴薯片的Fm值差異較大，這可能是由于玉米油和花生油煎炸所得馬鈴薯片油脂含量高，大大提高了馬鈴薯片的軟度。

2.3.3 感官評分

分別采用玉米油、花生油、大豆油、大豆棕櫚調和油、棕櫚油進行馬鈴薯片的煎炸試驗，并將收集的第2、4、6次循環(huán)的馬鈴薯片進行感官評價，結果如表11所示。

表11 不同飽和度油脂煎炸的馬鈴薯片感官評定

由表11可知，煎炸油脂的不飽和度顯著影響馬鈴薯片的感官評分(p<0.05)，隨著油脂不飽和度的增加，馬鈴薯片的感官評分呈現降低的趨勢。不飽和度最高的玉米油煎炸所得馬鈴薯片，形態(tài)完整，但色澤暗淡，有少許黑斑，品嘗時油膩感較強，沒有酥脆感；花生油煎炸所得馬鈴薯片，結構邊緣殘缺，色澤黃中帶白，有明顯的油膩感；棕櫚油煎炸所得馬鈴薯片，形態(tài)結構最完整，色澤金黃，酥脆，有馬鈴薯特有的香味，符合人們的口味。由此可知，棕櫚油適合馬鈴薯片的煎炸。

3 結 論

本研究通過測定5種不同飽和度油脂煎炸所得馬鈴薯片的油脂含量、水分含量、色澤、酥脆性、感官評分，分析評價油脂飽和度對油炸馬鈴薯片品質的影響。通過多重比較分析得出：煎炸油脂的飽和度顯著影響油炸馬鈴薯片的品質(p<0.05)，隨著煎炸油脂飽和度的增加，油炸馬鈴薯片的油脂含量呈降低的趨勢，水分含量呈增加的趨勢，L值呈增大的趨勢，表明馬鈴薯片色澤隨著煎炸油脂飽和度的增加而越發(fā)鮮亮；油炸馬鈴薯片的酥脆性、感官評分亦隨煎炸油脂飽和度的增加呈顯著增加的趨勢。由此可知，相對于不飽和度較高的玉米油、花生油、大豆油，飽和度較高的棕櫚油更加適合馬鈴薯片的煎炸。