一種家庭用營養(yǎng)均衡型配方食用油的加熱及烹飪穩(wěn)定性

劉瑜彬，王新天，羅 珍，徐國波，陳洪建，鄧乾春

(1.無限極(中國)有限公司，廣州 510665； 2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所，武漢 430062)

在中國飲食文化中，高溫烹飪是常見的家庭烹飪方式。然而在長時間高溫狀態(tài)下，由于不隔絕氧氣和食物組分的多樣性，食用油會發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，包括水解、熱氧化等，導(dǎo)致脂質(zhì)氫過氧化物、游離脂肪酸、反式脂肪酸等物質(zhì)的生成[1-2]，嚴重影響食物的口感、風(fēng)味[3-4]，而生成的反式脂肪酸、苯并(a)芘等物質(zhì)是人體慢性炎癥、心腦血管疾病和各種癌癥的潛在致病因素[5]。

食用油中的脂肪酸組成和有益脂質(zhì)伴隨物是食用油品質(zhì)的兩個重要特征，兩者對食用油的營養(yǎng)特性和氧化穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響?，F(xiàn)代飲食中，過量的n-6多不飽和脂肪酸的攝入，以及n-3多不飽和脂肪酸來源的匱乏，導(dǎo)致了異常高的n-6/n-3脂肪酸攝入比例，已被證實會引起人體炎癥、自身免疫性疾病和心血管疾病等的發(fā)生[6-7]。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織推薦油脂中n-6/n-3脂肪酸比例為2.5∶1～8∶1[8]。然而，n-3多不飽和脂肪酸由于含有3個以上雙鍵的分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其在加工、儲藏及食用過程中，特別是在家庭高溫烹飪環(huán)節(jié)，雙鍵烯丙基位置的氫原子極易被奪去，發(fā)生氧化裂解等反應(yīng)，造成n-6/n-3脂肪酸比例的升高及危害因子的生成[9-10]。此外，油脂加工中的“五脫精煉”步驟導(dǎo)致油脂中生育酚、多酚、植物甾醇等具有天然抗氧化活性的有益脂質(zhì)伴隨物的損失以及高溫中危害因子的形成，進一步降低油脂的氧化穩(wěn)定性和營養(yǎng)價值[11]。因此，食用油如何在富含n-3多不飽和脂肪酸的同時保持烹飪穩(wěn)定性已經(jīng)越來越受到重視。

基于此，研究了一種具有適宜n-6/n-3脂肪酸比例和豐富脂質(zhì)伴隨物的營養(yǎng)均衡的家庭配方食用油，并選取青菜(肉會帶入新的脂質(zhì))作為實驗素材，研究了配方食用油在加熱和傳統(tǒng)家庭烹飪青菜過程中理化指標、安全性指標和營養(yǎng)性指標的變化情況，為配方食用油的開發(fā)提供指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

配方食用油：7D功能型菜籽油、菜籽油(一級)、玉米油、甘油二酯(大豆基甘油二酯，甘油二酯含量40%，調(diào)和完成后甘油二酯含量2%)、稻米油與亞麻籽油按一定比例復(fù)配制成，配方食用油中不飽和脂肪酸含量大于或等于88%，n-6/n-3脂肪酸比例為2.5∶1～4∶1。

7D功能型菜籽油由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所提供，菜籽油(一級)、玉米油、甘油二酯、稻米油、亞麻籽油、青菜均購自市場；37種脂肪酸甲酯混標，5α-膽甾醇標準品，α-、β-、γ-生育酚標準品(純度≥96%)，美國Sigma公司；正己烷、無水乙醇、甲醇、無水乙醚、硫酸亞鐵等均為分析純。

CLT-1A磁力攪拌電熱套，天津工興實驗室儀器有限公司； Agilent 6980氣相色譜儀，安捷倫(中國)有限公司；LC-6AD液相色譜儀，日本島津公司；DU 800紫外分光光度計，美國貝克曼庫爾特公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 配方食用油加熱

取配方食用油100 mL置于燒杯中，在(180±5)℃油浴中加熱，于15 min和30 min分別取樣10 mL，充氮冷卻后，密封保存于-20℃，備用。

1.2.2 配方食用油烹飪

在炒鍋中按照日常烹飪炒菜習(xí)慣加入5 g配方食用油進行加熱，待油溫達到170℃后加入400 g青菜，翻炒至熟，時間3 min，將炒好的青菜倒入盤中靜置冷卻，取盤底油，于5 000g離心5 min，收集上層油樣，充氮密封保存于-20℃，備用。

1.2.3 配方食用油理化指標測定

過氧化值測定依據(jù)GB 5009.227—2016；酸值測定依據(jù)GB 5009.229—2016；反式脂肪酸測定依據(jù)GB 5009.257—2016；苯并(a)芘測定依據(jù)GB 5009.27—2016；脂肪酸組成測定依據(jù)GB 5009.168—2016。

1.2.4 配方食用油植物甾醇含量測定

精確稱取0.200 0 g油樣(精確到0.000 1 g)于50 mL離心管中，加入0.5 mL 5α-膽甾醇內(nèi)標溶液(0.5 mg/mL)，超聲水浴處理5 min，加入10 mL 2 mol/L KOH-95%乙醇溶液，密封離心管，于60℃水浴搖床(轉(zhuǎn)速100 r/min)中皂化60 min，皂化后冷卻，加入4 mL蒸餾水、10 mL正己烷，于恒溫振蕩器上旋渦2 min后，于離心機中離心(轉(zhuǎn)速5 000 r/min，3 min)，將上層有機液轉(zhuǎn)移至另一個50 mL離心管中，重復(fù)2次。合并上層有機液，加入1.5 g無水硫酸鈉，靜置澄清。將15 mL澄清液轉(zhuǎn)移至比色管中，在80～85℃烘干。加入10 μL BSTFA+TMCS，105℃加熱反應(yīng)15 min，冷卻至室溫，加入1 mL正己烷，振蕩30 s，進氣相色譜儀進行分析。

氣相色譜分析條件：Agilent DB-5HT毛細管色譜柱(30.0 m×320 mm×0.10 μm)；進樣口溫度320℃；柱升溫程序為60℃保持1 min，然后以40℃/min的速率升溫到310℃，保持10 min；載氣為氦氣，流速2 mL/min；分流比25∶1，分流流量50 mL/min。

1.2.5 配方食用油總酚含量測定

標準曲線的繪制：稱取0.005 g沒食子酸，去離子水定容至50 mL，分別取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 mL于10 mL比色管中，加入5 mL水、0.5 mL福林酚試劑，反應(yīng)3 min后，加1 mL飽和碳酸鈉溶液，去離子水定容至10 mL，混勻，放置1 h，在765 nm處測定吸光值。將標準物質(zhì)的質(zhì)量濃度(X)與吸光值(Y)進行線性回歸，得到標準曲線方程Y=0.002 8X+0.089 7。

樣品測定：稱取1.25 g油樣于10 mL塑料離心管中，加入1.5 mL正己烷和1.5 mL 80%甲醇溶液，旋渦混合5 min。于5 000 r/min離心10 min，保留下層溶液，將上層溶液吸出轉(zhuǎn)至另一個離心管，重復(fù)提取兩次。將3次的提取液混合均勻，離心5 min，于4℃儲藏備用。吸取0.5 mL提取液(0.5 mL甲醇作為空白樣)于10 mL比色管中，按標準曲線制作方法測定765 nm處的吸光值，帶入標準曲線方程中計算總酚含量。

1.2.6 配方食用油生育酚含量測定

標準曲線的繪制：用正己烷配制質(zhì)量濃度分別為0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00 μg/mLα-、β-、γ-生育酚標準溶液，進高效液相色譜儀測定相應(yīng)的峰面積，以峰面積(Y)為縱坐標，標準溶液質(zhì)量濃度(X)為橫坐標繪制標準曲線，得到α-、β-、γ-生育酚標準曲線方程，分別為：Y=9 862.2X-15 127；Y=9 967.2X-6 676.9；Y=9 110.7X-9 703.6。

液相色譜條件：硅膠色譜柱(250 mm×4 mm，5 μm)；流動相為正己烷-異丙醇(體積比99.5∶0.5)；流速1 mL/min；進樣量20 μL。

樣品測定：稱取2 g樣品，用色譜級正己烷定容于25 mL容量瓶中，渦旋混勻，過0.22 μm濾膜，濾液進高效液相色譜儀測定峰面積，代入標準曲線方程中計算生育酚含量。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有實驗重復(fù)3次，結(jié)果均以“平均值±標準差”表示，使用Excel分析作圖，并使用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 配方油加熱、烹飪后酸值和過氧化值變化

油脂在加熱過程中會發(fā)生水解反應(yīng)生成游離脂肪酸，加速油脂氧化并且影響油脂風(fēng)味。配方食用油加熱及烹飪后酸值的變化如圖1所示。

由圖1可知，配方食用油在加熱和烹飪青菜后酸值均略有升高，但升高程度較低，且均遠小于GB 2716—2018酸值(KOH)的規(guī)定(≤3 mg/g)。說明配方食用油在加熱及烹飪過程中，水解反應(yīng)程度較小，不影響食用。

圖1 不同處理條件下配方食用油酸值變化

氫過氧化物是油脂氧化的初級產(chǎn)物，能夠反映油脂的氧化程度。配方食用油加熱及烹飪后過氧化值的變化如圖2所示。

圖2 不同處理條件下配方食用油過氧化值變化

由圖2可知，配方食用油在經(jīng)180℃加熱15 min和30 min后過氧化值顯著上升，而烹飪青菜后配方食用油過氧化值僅略微升高。這是由于在烹飪青菜過程中，加熱過程僅持續(xù)3～5 min，遠低于本實驗加熱15 min和30 min，且烹飪時青菜中心溫度遠低于180℃。加熱和烹飪后配方食用油的過氧化值均遠低于GB 2716—2018過氧化值的規(guī)定(≤9.85 mmol/kg)，不影響食用。

2.2 配方食用油加熱、烹飪后反式脂肪酸和苯并(a)芘含量變化

在加熱過程中，油脂中含有的不飽和脂肪酸通過異構(gòu)化反應(yīng)會生成反式脂肪酸[12]，反式脂肪酸對人體具有多重危害，因此要減少反式脂肪酸的攝入。此外，高溫加熱等過程也會導(dǎo)致苯并(a)芘等強致癌性和致突變性的物質(zhì)生成[13]。表1為配方食用油在加熱和烹飪后反式脂肪酸、苯并(a)芘含量的變化情況。

由表1可知，配方食用油經(jīng)180℃加熱和烹飪青菜后反式脂肪酸基本沒有變化，含量為0.87%～0.89%，說明配方食用油在加熱或烹飪過程中能夠保證脂肪酸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，加熱及烹飪前后反式脂肪酸含量均低于1%。加熱前在配方食用油中未檢測到苯并(a)芘，經(jīng)加熱或烹飪后均有少量的苯并(a)芘生成，但生成量均遠低于GB 2762—2017限量要求(≤10 μg/kg)。此外，配方食用油煙點大于180℃，在烹飪過程中不會輕易發(fā)煙，安全性高。綜上，配方食用油在常規(guī)家庭加熱或烹飪過程中，不會有過量的危害產(chǎn)物生成。

表1 不同處理條件下配方食用油反式脂肪酸和苯并(a)芘含量變化

2.3 配方食用油加熱、烹飪后脂肪酸組成變化

在加熱過程中由于高溫、氧氣、過渡金屬離子等促氧化因子的存在，油脂中的不飽和脂肪酸，尤其是多不飽和脂肪酸會發(fā)生熱氧化、熱聚合、裂解、異構(gòu)化等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，造成油脂脂肪酸組成的改變。表2為配方食用油在加熱、烹飪后脂肪酸組成的變化情況。

表2 不同處理條件下配方食用油脂肪酸組成變化

由表2可知，配方食用油中含量最高的脂肪酸為油酸，其次為亞油酸和α-亞麻酸，三者之和占總脂肪酸含量的88%以上。配方食用油在經(jīng)過180℃加熱和烹飪青菜后，各種脂肪酸含量變化幅度均小于2百分點，說明配方食用油在加熱和烹飪過程中，不飽和脂肪酸保持相對穩(wěn)定，較少發(fā)生氧化、裂解等反應(yīng)，與上述研究的過氧化值變化相對應(yīng)。值得注意的是，該配方食用油n-6/n-3脂肪酸比例為2.78∶1，在經(jīng)過180℃加熱30 min和烹飪青菜后，n-6/n-3脂肪酸比例分別為3.00∶1和2.92∶1，略有上升。這是由于α-亞麻酸相對于亞油酸更容易發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致在加熱或烹飪后n-6/n-3脂肪酸比例略有上升，但加熱或烹飪后的n-6/n-3脂肪酸比例仍較低，滿足FAO推薦日常n-6/n-3脂肪酸攝入比例(2.5∶1～8∶1)。

2.4 配方食用油加熱、烹飪后脂質(zhì)伴隨物含量變化

油脂中除甘油三酯外，還含有豐富的脂質(zhì)伴隨物，如植物甾醇、生育酚等，這些脂質(zhì)伴隨物對人體有益，因此油脂中脂質(zhì)伴隨物的含量是評價油脂營養(yǎng)健康功能的一個重要指標。配方食用油在加熱、烹飪后植物甾醇、生育酚和總酚等脂質(zhì)伴隨物的含量變化如表3所示。

表3 不同處理條件下配方食用油植物甾醇、生育酚和總酚含量變化

由表3可知，配方食用油中植物甾醇、生育酚和總酚的含量分別接近700、80 mg/100 g和30 mg/100 g。配方食用油中植物甾醇主要為谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇，未檢測到Δ5-燕麥甾醇和環(huán)阿屯醇。經(jīng)180℃加熱30 min后植物甾醇的含量略有下降，其中豆甾醇含量下降最大，下降了22.6%。而烹飪青菜后3種植物甾醇含量幾乎沒有變化。烹飪青菜后α-生育酚的含量從47.10 mg/100 g下降到27.60 mg/100 g，總酚含量從31.56 mg/100 g下降到20.76 mg/100 g，兩者含量均顯著下降。綜上，經(jīng)加熱或烹飪后配方食用油生育酚和總酚含量下降較多，最大下降20.57%和34.22%，植物甾醇含量最大下降11.77%。

3 結(jié) 論

配方食用油在經(jīng)過180℃加熱30 min和家庭烹飪青菜后過氧化值、酸值均較原油樣略有上升，但均遠低于GB 2716—2018的相關(guān)限量標準，說明配方食用油在烹飪過程中具有較強的氧化穩(wěn)定性，不會發(fā)生大量的氧化和水解反應(yīng)。此外，180℃加熱30 min和烹飪青菜后反式脂肪酸含量幾乎無變化，且苯并(a)芘含量遠低于國標限量，能夠保證食用油的安全性。180℃加熱30 min或烹飪后配方食用油的脂肪酸組成變化較小，加熱或烹飪后仍能夠保證多不飽和脂肪酸的攝入和FAO推薦的n-6/n-3脂肪酸比例2.5∶1～8∶1。加熱或烹飪青菜后，配方食用油中植物甾醇含量下降約12%，生育酚及總酚含量下降幅度在35%以內(nèi)。

目前部分學(xué)者認為亞麻籽油等富含多不飽和脂肪酸的植物油在加熱等過程中易氧化，導(dǎo)致風(fēng)味不佳，限制了該類油脂的市場化應(yīng)用。因此，應(yīng)進一步加大對富含多不飽和脂肪酸類油脂加熱及烹飪穩(wěn)定性等方面的研究，為該類食用油的市場應(yīng)用提供理論依據(jù)。