五花肉煎炒體系中油脂品質(zhì)的影響因素

胡學(xué)穎，慕鴻雁，孫萍，郭麗萍，肖軍霞，李曉丹

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266109；2.青島特種食品研究院，山東青島266109)

油脂是日常膳食中最重要的組成部分之一，能夠?yàn)槿梭w提供能量和必需脂肪酸，同時(shí)也是脂溶性維生素的重要載體[1]。在熱加工過(guò)程中，油脂會(huì)發(fā)生水解、氧化、聚合等反應(yīng)，產(chǎn)生游離脂肪酸、氧化產(chǎn)物、聚合物等有害物質(zhì)，影響其風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)[2]。

煎炸和煎炒是典型的油脂熱加工手段，其中煎炸過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)變化十分復(fù)雜[3]。油脂經(jīng)過(guò)氧化、異構(gòu)化及聚合等一系列化學(xué)反應(yīng)，生成游離脂肪酸、小分子醇、醛、酮、酸、甘油二酯、甘油單酯、二聚物及低聚物等物質(zhì)[4]。煎炒是日常生活中應(yīng)用最多的油脂熱加工方式，這一過(guò)程的劇烈程度遠(yuǎn)低于煎炸。在煎炒過(guò)程中，食用油以薄膜的形式在短時(shí)間內(nèi)被高溫加熱，其間，因?yàn)檩^大的比表面積而被氧化[5]。

目前，關(guān)于油脂熱加工的研究主要圍繞煎炸過(guò)程展開(kāi)。張清[5]研究了大豆油在180 ℃下煎炸面團(tuán)和雞胸肉2種煎炸體系中的特征性理化性質(zhì)，分析煎炸油的顏色、黏度、脂肪酸組成等指標(biāo)的變化情況，探討產(chǎn)生這些代表性產(chǎn)物可能的化學(xué)反應(yīng)途徑。在煎炒體系中，現(xiàn)有的研究一般著眼于淀粉基質(zhì)和純蛋白質(zhì)基質(zhì)，而用五花肉作為煎炸基質(zhì)的研究極少。劉素君等[6]以菜籽油、大豆油、花生油、亞麻籽油4種常見(jiàn)食用油為原料，考察了煎豆腐以及炒土豆絲的烹飪過(guò)程，分析食用油在煎炒過(guò)程中酸價(jià)、過(guò)氧化值、脂肪酸組成及傅里葉變換紅外光譜的變化。章海風(fēng)等[7]利用棕櫚調(diào)和油、菜籽油與大豆油對(duì)煎雞排進(jìn)行研究，結(jié)果表明3種食用油在煎制雞排后酸價(jià)、過(guò)氧化值升高，并伴隨有少量反式脂肪酸生成。以上研究主要圍繞油脂在特定條件下熱加工過(guò)程中的品質(zhì)變化展開(kāi)討論，缺乏針對(duì)五花肉等高脂食材在煎炒條件下對(duì)油脂品質(zhì)影響的研究。

本文以五花肉為煎炒物料，選取玉米油、葵花籽油、大豆油、菜籽油、椰子油為煎炒介質(zhì)?？疾觳煌宄礈囟群蜁r(shí)間下，其模擬體系中油脂過(guò)氧化值、酸價(jià)、茴香胺值以及五花肉水分含量和油脂含量的變化，同時(shí)，分析這些指標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系，闡明五花肉煎炒體系中影響油脂品質(zhì)變化的關(guān)鍵因素和條件。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

玉米油、葵花籽油、大豆油、菜籽油、椰子油、五花肉均購(gòu)于大潤(rùn)發(fā)超市。

異辛烷、酚酞指示劑、可溶性淀粉、茴香胺、硫代硫酸鈉、氫氧化鈉、碘化鉀、三氟化硼-甲醇均購(gòu)于麥克林試劑公司；三氯甲烷、乙醚均為分析純，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；冰乙酸、異丙醇均購(gòu)于富宇試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 煎炒模擬體系的構(gòu)建

五花肉切成大小肥瘦均勻的肉片，規(guī)格均為5 mm×10 mm×20 mm。準(zhǔn)確量取100 mL植物油(玉米油、葵花籽油、大豆油、菜籽油、椰子油)倒入鍋中，預(yù)熱30 s，達(dá)到特定溫度(130 ℃、150 ℃、180 ℃)后開(kāi)始計(jì)時(shí)。同時(shí)放入約150 g五花肉煎炒，反復(fù)翻炒計(jì)時(shí)(1 min、2 min、3 min、4 min、5 min)，防止肉樣受熱不均勻燒焦變黑。冷卻至室溫后，分裝冷凍保存。

1.2.2 過(guò)氧化值、酸價(jià)、茴香胺值的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[8]中滴定法進(jìn)行過(guò)氧化值的測(cè)定；參照文獻(xiàn)[9]進(jìn)行酸價(jià)的測(cè)定；參照文獻(xiàn)[10]進(jìn)行茴香胺值的測(cè)定。

1.2.3 水分含量、油脂含量的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[11]進(jìn)行水分含量的測(cè)定；參照文獻(xiàn)[12]進(jìn)行油脂含量的測(cè)定。

1.2.4 脂肪酸測(cè)定

參照文獻(xiàn)[13]方法，稍有改動(dòng)，具體操作步驟如下：準(zhǔn)確量取200 μL油脂樣品到10 mL具塞試管，加入2 mL 0.5 mol/L的NaOH-甲醇溶液，擰緊。將具塞試管置于65 ℃中皂化30 min，在此過(guò)程中充分震蕩。之后加入2 mL三氟化硼-甲醇溶液，置于70 ℃中水浴10 min，并充分震蕩。取出后加入2 mL正己烷，震蕩3～4 min，使溶液分層，加入飽和氯化鈉溶液使上層液上移到方便抽取的位置。將上層液轉(zhuǎn)移到1.5 mL離心管中，加入少量無(wú)水硫酸鈉。配平后在10 000 r/min下離心10 min。上清液過(guò)膜后進(jìn)行氣相色譜分析。分析條件為：氣相色譜分析以氮?dú)鉃檩d氣，流速為1 mL/min。分離比為1∶100。進(jìn)樣口溫度保持在230 ℃，檢測(cè)器溫度保持在250 ℃?？鞠錅囟缺３衷?0 ℃ 3 min，然后以5 ℃/min的升溫速率將溫度提高到175 ℃。在175 ℃下15 min后，以2 ℃/min的速率升溫至220 ℃，在220 ℃下保持10 min。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)進(jìn)行3次，數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。數(shù)據(jù)使用Origin 2017以及SPSS軟件分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 煎炒溫度對(duì)五花肉煎炒體系品質(zhì)的影響

玉米油是在烹飪中出現(xiàn)頻率較高的食用油,本試驗(yàn)以玉米油為煎炒介質(zhì)，固定煎炒時(shí)間為3 min，研究煎炒溫度對(duì)玉米油及五花肉品質(zhì)的影響，結(jié)果如表1所示。

表1 煎炒溫度對(duì)玉米油煎炒五花肉時(shí)油脂品質(zhì)及五花肉品質(zhì)的影響Table 1 Effects of pan-frying temperature on oil quality and pork belly quality with corn oil

在煎炒過(guò)程中，油脂升溫迅速，溫度不同的油脂煎炒五花肉時(shí)產(chǎn)生的效果也不相同。因此，控制煎炒的油溫就顯得尤為重要。由表1可知，以玉米油為煎炒介質(zhì)時(shí)，其過(guò)氧化值和酸價(jià)都隨加熱溫度升高而升高，說(shuō)明隨煎炒溫度升高，玉米油品質(zhì)下降。并且，各個(gè)溫度煎炒形成的過(guò)氧化值和酸價(jià)都有顯著性差異(p<0.05)。由此可見(jiàn)，溫度對(duì)煎炒油脂氧化酸敗的影響較大。如表1所示，不同溫度下煎炸油脂的茴香胺值并無(wú)顯著性差異。一般來(lái)說(shuō)，茴香胺值會(huì)隨煎炸溫度升高而增加，本試驗(yàn)結(jié)果可能是因?yàn)榧宄磿r(shí)間較短，體系中羰基含量差異不大。這一體系中，五花肉的水分含量隨加熱溫度的升高先由20.00%顯著升高到38.48%，然后又降低到27.42%，而油脂含量由48.69%降低到42.54%，然后升高到47.88%，煎炒溫度的改變并沒(méi)有引起五花肉中油脂含量的顯著變化。

2.2 煎炒時(shí)間對(duì)五花肉煎炒體系品質(zhì)的影響

以玉米油為煎炒介質(zhì)，固定煎炒溫度150 ℃，研究煎炒時(shí)間對(duì)玉米油品質(zhì)的影響，結(jié)果如圖1所示，五花肉的水分含量和油脂含量如圖2所示。

圖1 煎炒時(shí)間對(duì)油脂品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of pan-frying time on oil quality

圖2 煎炒時(shí)間對(duì)五花肉品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of pan-frying time on pork belly quality

由圖1A可知，在煎炒時(shí)間2 min時(shí)，玉米油的過(guò)氧化值最大為0.11 mg/g，因?yàn)橛衩子椭泻写罅康摩?生育酚，短時(shí)間內(nèi)能起到抗氧化的作用；在煎炒2 min時(shí)，生育酚被破壞，因此，過(guò)氧化值達(dá)到最大。之后，隨煎炒時(shí)間延長(zhǎng)，氧化程度進(jìn)一步加深，生成醛、酮等二級(jí)氧化產(chǎn)物，過(guò)氧化值升高緩慢。圖1A中顯示，在3 min時(shí)，酸價(jià)最大為0.35 mg/g；5 min時(shí)，茴香胺值最大為2.64，茴香胺值與過(guò)氧化值有密切關(guān)系，圖中茴香胺值與過(guò)氧化值變化趨勢(shì)相似。

由圖2A可知，五花肉中水分含量隨煎炒時(shí)間的延長(zhǎng)產(chǎn)生顯著性差異，在煎炒時(shí)間3 min時(shí)，五花肉的水分含量最高，并且圖2B顯示，此時(shí)油脂含量最低。煎炒時(shí)間達(dá)到4、5 min時(shí)，五花肉水分含量達(dá)到最低值19.19%和19.62%。可能是較長(zhǎng)的時(shí)間使得五花肉中的水分蒸發(fā)較完全。當(dāng)然，五花肉中水分含量和油脂含量這兩個(gè)指標(biāo)都不能直接說(shuō)明五花肉品質(zhì)或者油脂品質(zhì)與煎炒時(shí)間的關(guān)系。因?yàn)?，這兩個(gè)指標(biāo)都與未煎炒時(shí)五花肉的水分含量和油脂含量有關(guān)，這也是五花肉煎炒體系的復(fù)雜之處。但是，在煎炒過(guò)程中，五花肉中油脂含量與水分含量一直呈負(fù)相關(guān)。水分含量和油脂含量影響五花肉的口感和品質(zhì)，因此，在保證油脂品質(zhì)較好的條件下，選擇五花肉口感較好的煎炒條件。即選擇水分含量較高、油脂含量較低的煎炒條件。

2.3 煎炒介質(zhì)對(duì)五花肉煎炒體系品質(zhì)的影響

以玉米油、葵花籽油、大豆油、菜籽油、椰子油為煎炒介質(zhì)，在溫度180 ℃下，煎炒3 min，研究這5種油在此條件下的品質(zhì)，結(jié)果如圖3所示。五花肉水分含量及油脂含量如圖4所示。

圖3 煎炒介質(zhì)對(duì)油脂品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of pan-frying medium on oil quality

圖4 油脂種類(lèi)對(duì)五花肉品質(zhì)的影響Fig.4 Effects of oil types on pork belly quality

過(guò)氧化值是反映油脂熱加工過(guò)程中初級(jí)氧化狀態(tài)的主要指標(biāo)[14]，由圖3A可知，在180 ℃、3 min的煎炒條件下，玉米油、菜籽油和椰子油的過(guò)氧化值之間無(wú)顯著差異(p<0.05)，在短期煎炒條件下，不同食用油中產(chǎn)生的氫過(guò)氧化物水平差異不大，而且植物油中的抗氧化成分在短時(shí)間內(nèi)未被完全破壞，因此不同煎炸體系中油脂過(guò)氧化值無(wú)顯著差異。而葵花籽油的過(guò)氧化值高于其他4種油脂，并且與其他4種油脂存在顯著性差異(p<0.05)。這是因?yàn)樵谶@5種植物油中葵花籽油中亞油酸含量最高[15]，與過(guò)氧化值呈負(fù)相關(guān)。圖3B顯示，酸價(jià)是油脂中游離脂肪酸含量的重要標(biāo)志，酸價(jià)越高表示油脂酸敗程度越高[14]。葵花籽油的酸價(jià)低于其他4種食用油，因?yàn)槠浜笑?生育酚、多酚、甾醇等微量的抗氧化物質(zhì)[16]。圖3C中，葵花籽油的茴香胺值最高，這是因?yàn)榭ㄗ延椭泻屑s95%的不飽和脂肪酸[15]。在180 ℃、3 min的煎炒條件下，玉米油的茴香胺值和過(guò)氧化值均處于較低水平，Sattar等[17]經(jīng)過(guò)研究茴香胺值和感官得分之間的相關(guān)性得出，茴香胺值這一指標(biāo)不能獨(dú)立指示常溫儲(chǔ)存的植物油的品質(zhì)變化，但是，使用其檢驗(yàn)在高溫儲(chǔ)存或煎炸過(guò)程中油脂品質(zhì)的指標(biāo)是可行的[18]。在本試驗(yàn)條件下，5種油脂的過(guò)氧化值、酸價(jià)、茴香胺值都低于國(guó)家限定標(biāo)準(zhǔn)。

煎炒過(guò)程中伴隨著五花肉的脫水和去脂肪，水分含量越低，說(shuō)明在煎炒過(guò)程中反應(yīng)越劇烈。同時(shí)，五花肉本身也含有一部分油脂，對(duì)本試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。由圖2可知，大豆油煎炒過(guò)的五花肉的水分含量最高為29.50%，其次是玉米油為27.40%，約是菜籽油(11.80%)和椰子油(14.40%)煎炒過(guò)的2倍。并且，菜籽油煎炒過(guò)的五花肉的油脂含量高于其他4種油，為56.70%，葵花籽油煎炒過(guò)的五花肉油脂含量最低為39.8%。煎炒后的五花肉水分含量與油脂含量大致呈負(fù)相關(guān)[19]，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

2.4 油脂品質(zhì)與各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于植物油的脂肪酸組成和抗氧化活性的研究較多。由于各種植物油脂肪酸組成不同，在煎炒過(guò)程中，各組成之間的相互作用對(duì)體系品質(zhì)的影響也不同。由表2可知，玉米油和葵花籽油中亞油酸含量較高，大豆油、菜籽油中油酸含量較高，椰子油中月桂酸含量最高，其次是油酸和棕櫚酸。各油脂在對(duì)于同一煎炒條件下的反應(yīng)各不相同，主要是由于高溫條件下脂肪酸發(fā)生極其復(fù)雜的熱反應(yīng)和氧化反應(yīng)，不飽和脂肪酸一方面發(fā)生聚合，一方面還可發(fā)生氧化，使油脂在相同加熱時(shí)間積累的初級(jí)、次級(jí)氧化產(chǎn)物的速率不同[20]。相反，飽和脂肪酸就相對(duì)穩(wěn)定。

表2 五種食用油原料主要脂肪酸組成Table 2 Main fatty acid composition of five edible oil raw materials 單位：%

酸價(jià)和過(guò)氧化值都是評(píng)價(jià)油脂品質(zhì)的重要指標(biāo)，酸價(jià)是油脂中游離脂肪酸含量的重要標(biāo)志，過(guò)氧化值能夠表征油脂中初級(jí)氧化產(chǎn)物的含量。由圖5可知，五花肉煎炒體系中，油脂酸價(jià)和過(guò)氧化值與五花肉油脂含量相關(guān)性高，五花肉油脂含量與酸價(jià)的相關(guān)系數(shù)為0.88，與過(guò)氧化值相關(guān)系數(shù)為-0.83，這是由于五花肉油脂中的硬脂酸含量高，其氧化穩(wěn)定性比不飽和脂肪酸強(qiáng)，因此，煎炒體系中五花肉油脂含量越高，煎炒油脂初級(jí)氧化物生成越少，兩者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。另外，五花肉煎炒體系中油脂品質(zhì)與煎炒油脂脂肪酸組成相關(guān)性低，說(shuō)明五花肉煎炒體系中，煎炒物料中的油脂對(duì)體系中油脂品質(zhì)影響更大，尤其在適溫短時(shí)煎炒體系中，煎炒油脂種類(lèi)的選擇對(duì)體系中油脂品質(zhì)的影響較小。

圖5 煎炒體系中油脂品質(zhì)與各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.5 Correlation analysis between oil quality and other indexes in pan-frying system注：Ⅰ—Ⅶ，分別表示酸價(jià)、五花肉油脂含量、五花肉水分含量、總飽和脂肪酸、總不飽和脂肪酸、過(guò)氧化值、茴香胺值。

3 結(jié)論

通過(guò)考察五花肉煎炒體系中油脂種類(lèi)、煎炒溫度、煎炒時(shí)間三個(gè)因素對(duì)油脂品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)煎炒溫度對(duì)油脂品質(zhì)影響最為顯著：在玉米油-五花肉煎炒體系中，油脂過(guò)氧化值和酸價(jià)都隨溫度升高而顯著升高。同時(shí)，研究結(jié)果表明，在五花肉檢測(cè)體系中油脂種類(lèi)和煎炒時(shí)間對(duì)油脂品質(zhì)沒(méi)有顯著影響。另外，由煎炒體系中油脂品質(zhì)與各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性分析可知，油脂品質(zhì)與五花肉油脂含量相關(guān)性高：五花肉油脂含量與酸價(jià)的相關(guān)系數(shù)為0.88，與過(guò)氧化值相關(guān)系數(shù)為-0.83。因此，在適溫短時(shí)煎炒過(guò)程中，煎炒物料油脂含量比加工條件對(duì)油脂品質(zhì)影響更大，本研究為煎炒體系中高脂食材健康加工提供理論參考。