棉籽油在油条煎炸过程中的品质变化研究

吴晓华，刘玉兰*，黄勤生，田 瑜

（1.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001；2.山东丽村生物科技有限公司，山东 淄博 256300）

0 引言

我国每年用于食品煎炸的植物油量超过100万t，其中大豆油和棕榈油因其价格优势和产量优势在食品煎炸用油中占的比例最大[1-2].棕榈油的煎炸稳定性好，但是饱和脂肪酸含量高，长期食用其炸制的食品可能会因过多的摄入饱和脂肪酸而增加血液胆固醇升高的风险[3].大豆油的不饱和脂肪酸含量较高，但因含有较多的亚麻酸，煎炸稳定性较差.虽然采用氢化的方法可以降低大豆油中亚麻酸含量，提高其煎炸稳定性[4]，但氢化油脂中高含量反式脂肪酸对人体的危害以及氢化油煎炸食品不良的“硬化油味”影响了大豆油作为优良煎炸油的应用[5].因此，研究开发煎炸稳定性好、营养健康且适宜于我国传统煎炸食品（如油条）的煎炸专用油是食品专用油脂研发的重要内容.棉籽油是我国传统的一种煎炸用油，其脂肪酸组成赋予它良好的煎炸稳定性、起酥性及煎炸食品的营养和感官特性.国外也有报道认为棉籽油煎炸食品（如土豆片）的风味比棕桐油、氢化大豆油煎炸的要好，且煎炸食品的货架寿命较长[6].作者通过棉籽油连续高温煎炸油条试验以及对煎炸油样质量指标、特性指标及卫生指标的检测，分析和评价棉籽油的煎炸特性，以期为煎炸专用棉籽油的开发应用提供技术支持.

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

二级棉籽油：山东丽村生物科技有限公司；高活性干酵母、无铝快速复配油条膨松剂：安琪酵母股份有限公司；精制粉：金苑面业；白砂糖、食用盐：市售.

95%乙醇、2，4-二硝基苯肼、正己烷、酚酞、钼磷酸等均为分析纯；GF254 薄层硅胶板、柱层析硅胶；甲醇为色谱纯.

1.2 仪器与设备

AL204 分析天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；EF-81 型煎炸锅：广州唯利安西厨设备制作有限公司；电热恒温水浴锅：上海维诚仪器有限公司；CS-B5 食品搅拌机：广州童心利机械厂；722 s 紫外可见分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；RE52-86A 旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；GC-2010 气相色谱仪：日本岛津公司；层析柱（Φ30 mm×400 mm）：自填；电热恒温鼓风干燥箱：北京市永光明医疗仪器厂.

1.3 方法

1.3.1 煎炸试验及煎炸油样的采集

将面粉、酵母、膨松剂、食盐、食糖等按一定比例混匀后在搅拌机中与水混合搅拌制成面团，将面团用保鲜膜包好并在室温下放置2 h 进行醒发，之后制成长约25 cm 的面坯条.

在煎炸锅中加入约8 L 棉籽油并加热至190℃左右，将制作好的面坯条放入炸锅煎炸，至油条结构均匀、体大皮薄、膨胀丰满、金黄酥脆时捞出沥油.约1.5 min 炸一根，不间断连续煎炸26 h，期间不添加新油.煎炸开始后每隔2 h 取100 mL 油样于磨口塞棕色瓶中，冷却至室温后储存于-20 ℃冰箱中待检测.

1.3.2 棉籽煎炸油样的品质测定

酸价和羰基价测定参照GB/T 5009.37—2003；极性组分测定参照GB/T 5009.202—2003.

色泽测定参照分光光度法[7].用移液管取5.00 mL 油样于25 mL 容量瓶中，以正己烷为溶剂，定容，摇匀.用1 cm 比色皿，以正己烷为空白，调零，于波长448 nm 处测定样品的吸光度.

脂肪酸组成及反式脂肪酸测定参照GB/T 17376—2008（三氟化硼法）和GB/T 17377—2008.气相色谱分析条件：SGE 脂肪酸柱（0.25 mm×120.0 m）；检测器：氢火焰离子化检测器（FID）；进样口温度：210 ℃；柱温：180 ℃；检测器温度：230 ℃；柱流量：1 mL/min；分流比：1∶20.

2 结果与分析

2.1 棉籽油在油条煎炸过程中卫生指标的变化

2.1.1 酸价的变化（图1）

图1 棉籽油在煎炸过程中酸价的变化

由图1 可以看出，随着煎炸时间的延长，棉籽油的酸价逐渐上升，从煎炸前的0.23 mg/g 逐渐增大至煎炸26 h 时的1.40 mg/g，煎炸26 h 后酸价没有超出GB 7102.1—2003 中规定的酸价≤5 mg/g的限量指标.油脂在煎炸过程中酸价上升的原因是，煎炸油在高温下与油条中的水分及水分蒸发形成的水蒸气接触，发生水解反应，产生游离脂肪酸，同时在高温煎炸过程中，油脂氧化产生氢过氧化物，并进一步分解形成醛、酮、酸等导致酸价升高[8].龙奇志等[9]对棕榈油和精炼茶油进行深层煎炸26 h 后，棕榈油酸价由0.23 mg/g 增加至1.93 mg/g，精炼茶油酸价由0.10 mg/g 增加至0.97 mg/g，棉籽油的酸价增加幅度大于精炼茶油，低于棕榈油，但都在国标规定范围之内.因此，酸价不是评判煎炸油寿命的敏感指标.

2.1.2 羰基价的变化（图2）

羰基价反映了油脂中氧化产物含量和油脂酸败劣变的程度，煎炸油的羰基价越高，表明油中含羰基、酮基的脂肪酸及聚合物的含量就越高[10].

图2 棉籽油在油条煎炸过程中羰基价的变化

由图2 可知，棉籽煎炸油样的羰基值随煎炸时间的延长逐渐增大，26 h 连续煎炸后，由煎炸前的15.59 meq/kg 增大至76.99 meq/kg，在煎炸18 h时羰基值为54.76 meq/kg，超过了GB 7102.1—2003 中规定的≤50 meq/kg 的限量指标.据此，棉籽油的煎炸寿命应为17 h 左右.李桂华等[11]的研究表明，大豆油在190 ℃下煎炸6 h，羰基值由5.4 meq/kg 增加到48.2 meq/kg，接近GB 7102.1—2003 中规定的羰基价≤50 meq/kg 的限量指标.依据羰基价这一指标，棉籽煎炸油的煎炸寿命明显优于大豆油.

2.1.3 极性组分的变化（图3）

极性组分是油脂在食品煎炸过程中发生热氧化、热聚合、热氧化聚合、热裂解和水解反应而产生的比甘三酯极性较大的一些反应产物的总称[12].

由图3 可以看出，随着煎炸时间的延长，煎炸油极性组分含量呈增大趋势，26 h 之内由4.37%增大至29.99%，24 h 时煎炸油样的极性组分含量为24.65%，低于GB 7102.1—2003 中≤27%的限量，依据这一指标，棉籽油的煎炸寿命应为25 h 左右.周雅琳等[13]的研究表明大豆煎炸油极性化合物含量随煎炸时间的延长呈增加趋势，以极性组分含量这一指标评价，大豆油的煎炸时间不能超过10 h.

图3 棉籽油在油条煎炸过程中极性组分的变化

2.2 煎炸棉籽油脂肪酸组成及反式脂肪酸含量的变化

选取0、16、26 h 煎炸油样进行脂肪酸组成分析（取16 h 油样是因为煎炸油样在16 h 时羰基价已经接近GB 7102.1—2003 中限量50 meq/kg 的指标），结果如表1 所示.

表1 棉籽油在油条煎炸过程中脂肪酸组成的变化

从表1 可以看出，随着煎炸时间的延长，棉籽煎炸油的饱和脂肪酸（SFA）和单不饱和脂肪酸（MUFA）的百分含量相对增多，多不饱和脂肪酸（PUFA）的百分含量相对减少，但与GB 19112—2003 相比，煎炸26 h 之后，棉籽油样的脂肪酸组成整体上仍在限定范围内.在26 h 的煎炸时间内，没有反式油酸t18∶1 形成，反式亚油酸t18∶2 和反式亚麻酸t18∶3 的含量随煎炸时间的延长而增加，总反式脂肪酸（TFA）的含量由煎炸前的1.04%逐渐增加至1.23%，没有超出2%的限量.

2.3 煎炸棉籽油色泽变化及油条含油率

油脂色泽的测定可采用罗维朋比色法和分光光度法.罗维朋比色法对煎炸油颜色加深变化的表达不直观且误差较大.分光光度法主要采用400～900 nm 的透射光谱，不同的可见光波段对应不同的色段，可以更加直观地表达油脂色泽的深浅变化.国内外已有不少文献报道并指出其是表示油脂色泽的理想方法[14].作者选取的波长为448 nm，棉籽油在连续高温煎炸油条过程中的色泽变化见图4.

图4 棉籽煎炸油色泽随煎炸时间的变化

从图4 可知，随着煎炸时间的延长，棉籽油的颜色逐渐加深.从感官上也可以看出，棉籽油在连续高温煎炸过程中，随煎炸时间的延长其色泽由橙黄色逐渐加深至棕红色，同时其黏度也逐渐增加，透明度逐渐降低至最后严重浑浊，发烟量也明显增多.这是由于棉籽油在持续高温煎炸中发生了一系列的水解、氧化、热聚合等复杂反应，并产生醛、酮、酸、羰基化合物等反应产物所致.

对不同煎炸时间所取的煎炸油条样品进行含油率测定，结果见图5.

图5 煎炸油条含油率随煎炸时间的变化

由图5 可见，煎炸油条的残油率与煎炸时间无显著相关性，13 个煎炸油条样品的平均含油率为8.05%.这与康志敏等[15]采用索氏抽提法对20份市售油条样品含油率9.87%～37.6%的测定结果相比，棉籽油煎炸油条的含油率是比较低的.感官上，棉籽油煎炸油条的色泽焦黄、起酥性好、香味和风味俱佳、品相和口感均很好.

3 结论

通过棉籽油连续高温煎炸油条的试验以及对不同煎炸时间所取煎炸棉籽油样的检测分析，结果表明，经过26 h 的连续高温煎炸，棉籽油的酸价由0.23 mg/g 增加至1.40 mg/g，羰基价由15.59 meq/kg 增加至76.99 meq/kg，极性组分由4.37%增加至29.99%，饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的百分含量相对增多，多不饱和脂肪酸的百分含量相对减少，总反式脂肪酸（TFA）的含量由煎炸前的1.04%逐渐增加至1.23%，煎炸油条的平均含油率为8.05%.对照GB 7102.1—2003，棉籽油连续煎炸26 h 后酸价仍符合≤5 mg/g 的国标限量，羰基价超过50 meq/kg 限量的时间为18 h，极性组分超过27%限量的时间为26 h.棉籽油的煎炸稳定性好，煎炸油条含油率低，是理想的食品煎炸用油.

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