米糠油应用于煎炸用油研究

李文辉，胡晓苹，李从发，张伟敏，刘四新

（海南大学食品学院，海南海口570228）

米糠油应用于煎炸用油研究

李文辉，胡晓苹，李从发，张伟敏，刘四新*

（海南大学食品学院，海南海口570228）

米糠油脂肪酸组成合理，性质较稳定，且富含谷维素等多种抗氧化物质，是发达国家广受欢迎的健康营养油脂。为了探索其在煎炸用油时的稳定性，以速冻薯条为模拟煎炸食品，对比研究了米糠油、起酥油、二者的混合油（米糠油：起酥油1∶1，质量比）的煎炸特性，考察了色泽、粘度、酸价、羰基值、极性化合物含量等煎炸油脂的品质评价指标。研究表明：在模拟煎炸条件下，米糠油变暗的速度最快，其次是混合油，最慢的是起酥油；在煎炸过程中，3种煎炸油脂的酸价均升高，但煎炸42 h后酸价均未超过国标限值5 mg/g；单一米糠油煎炸6 h，其羰基值达到51.053 meq/kg，即超过国标限值50 meq/kg，而混合油和起酥油煎炸18 h时超过限值；对于极性化合物而言，米糠油生成速度最快，其次是混合油脂和起酥油。从所研究的评价指标看，单一米糠油并不适合作为煎炸用油，但通过添加50%（质量比）的富含饱和脂肪酸的起酥油，可显著提高其煎炸稳定性，其羰基值极性化合物含量值几乎与起酥油持平。可见，通过使用混合用油，可以提供一种经济健康稳定的煎炸用油。

米糠油；煎炸；理化特性

煎炸是一种快速熟化的食品加工方式，在获得诱人色泽、香味的同时，还赋予产品外酥里嫩的良好口感。目前，油炸食品工业中起酥油因其稳定高而占主导地位。但当前人们对健康油脂格外关注，使得探寻既健康又稳定的煎炸用油成为研究热点。

米糠油含有大量植物甾醇、谷维素、生育三烯酚及生育酚［1］，这些天然物质使其表现出对热氧化和劣变的高度抗性。此外，米糠油中单一不饱和脂肪酸含量为40%左右，多不饱和脂肪酸含量为40%左右，饱和脂肪酸含量低于18%左右，符合现在健康饮食的要求。因此，米糠油已成为在煎炸及焙烤应用中的优选油脂［2-3］。目前，美国部分快餐店已经使用米糠油这一高端油脂代替传统煎炸油来煎炸天妇罗。但是，国内对于米糠油的煎炸研究及应用都很少。

油脂的混合是一种改变油脂脂肪酸配比和提高煎炸油脂稳定性的简便方法［4］。通过混合油脂煎炸食品，可以实现煎炸油脂稳定性要求，同时可以为消费者提供更加健康的煎炸食品。国内外都已对不同油脂以不同比例混合的煎炸油稳定性进行了一些研究［5-7］。季敏等对比研究了棕榈油和豆油煎炸油条稳定性及对油条品质的影响，发现2种油脂均适合煎炸油条，但是棕榈油稳定性更好［8］。Farhoosh et al［9］向菜籽油中添加棕榈液油以及其他油脂，结果表明总极性化合物含量和p-茴香值在菜籽油混合油脂中含量较低，尤其当混合油脂种类超过2种，这说明适当提高油脂的饱和度可以提高油脂的煎炸稳定性。此外，Mohammed Al-Khusaibi［10］研究发现煎炸油脂自身含有的VE和VA，在煎炸的过程中对于油脂具有保护作用，可以提高油脂的煎炸稳定性。

本研究以速冻薯条为煎炸对象，研究了米糠油、起酥油以及混合油的煎炸特性，以期找到一种更加健康稳定的煎炸用油，以满足人们对于健康与营养的追求。

1材料与方法

1.1材料

金龙鱼米糠油：秦皇岛金海食品工业有限公司；花旗起酥油：益海（广州）粮油工业有限公司；预冻薯条：美国辛普劳公司。

石油醚Ⅰ、石油醚Ⅱ、无水乙醇、碘化钾、冰乙酸、无水乙醚、2，4-二硝基苯肼、苯、浓硫酸、酚酞、硫代硫酸钠、可溶性淀粉、氢氧化钾、一氯化碘、层析柱硅胶（60-100目）、三氯乙酸、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇、邻苯二甲酸氢钾，以上试剂均为分析纯，采购于广州化学试剂厂和国药试剂集团。

1.2仪器与设备

友田双缸可控温煎炸锅：容声电器有限公司；粘度计：NEWPORT Scientific；紫外-可见光分光光度计：Thermo Scientific Evolution 200；电热恒温水浴锅：天津市泰斯特仪器有限公司；旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；干燥箱：南京华奥干燥设备有限公司。

1.3方法

1.3.1模拟煎炸

薯条的模拟煎炸参考Adam Becalski的方法［11］，并作了适当的改变。预先向煎炸锅中添加3 L油脂，煎炸温度为180℃，每次煎炸150 g预冻薯条，煎炸时间为5 min，每小时煎炸一次，其余55 min保持煎炸温度不变，整个煎炸过程中不添加新油。每3小时取样一次，取样量为100 mL，每天煎炸9 h，连续煎炸42 h，所取油样待其冷却后，充氮气后密封冷冻保藏，用于理化指标分析。

1.3.2煎炸油脂理化指标测定

色泽测定参照欧洲照明协会的方法［12］；粘度测定采用RVA快速粘度仪，测定条件为：转速为160 r/min，从50℃程序降温至30℃，测试时间为10 min；碘值测定参照《动植物油脂碘值的测定》［13］；酸价、羰基值测定参照《食用植物油卫生标准的分析方法》［14］；极性化合物测定参照《食用植物油煎炸过程中的极性组分（PC）的测定》［15］；聚合物测定参考Peled［16］所描述的方法，测定25℃情况下油脂中不溶于甲醇的物质含量。

1.3.3数据分析

采用DPS v7.05版进行Tukey检验（p<0.05），所有数据均做3次平行，并以平均数±标准偏差表示。

2结果与分析

2.1油脂煎炸过程中色泽的变化

色泽是油脂一个重要的物理指标，与油脂中含有的脂溶性色素以及煎炸过程中物料与油脂发生的美拉德反应有。此外，物料中某些物质溶解到油脂中也会加深油脂的色泽，见图1。

图1　煎炸过程中煎炸油脂色泽变化Fig.1Changes in the brightness of frying oil during frying

由图1可见，随着煎炸时间的延长，油脂的色泽不断加深，其中米糠油颜色加深速度最快，起酥油加深速度最慢，混合油色泽变化处于两者之间，说明向米糠油中添加起酥油能够减慢米糠油煎炸过程中色泽加深的速度。

2.2油脂煎炸过程中黏度的变化

油脂的黏度是油脂中不同脂肪酸相互作用的具体体现，不同的油脂由于脂肪酸组成不同，因此具有不同的黏度。此外，随着煎炸时间的延长，油脂中生成聚合物以及物料中的物质溶解到油脂当中，油脂的黏度也会增大，煎炸时间对黏度的影响见图2。

图2　煎炸过程中煎炸油脂粘度变化Fig.2Changes in the viscosity of the frying oil during frying

由图2可见，随着煎炸时间的延长油脂的粘度增大，米糠油和混合油脂在煎炸过程中粘度变化基本相同，起酥油的粘度增长速度最慢，这可能是由于米糠油中含有较多的不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸在煎炸过程中容易发生聚合反应，增加了油脂的粘度。整个煎炸过程中米糠油、混合油、起酥油的粘度增幅分别为14.88%、13.96%、12.05%。此外，我们还进行了空白对照实验（起酥油加热不投入物料），结果表明对照组（数据未给出）粘度增加量仅为5.56%远小于起酥油。由此可见，煎炸过程中物料中的某些成分溶解到煎炸油脂中可能是导致其粘度增加的另一个主要原因。

2.3油脂煎炸过程中酸价的变化

油脂的酸价反映了油脂中游离脂肪酸的含量，煎炸时由于物料中的水分转移到油脂中，三酰甘油水解生成小分子物质，分子间彼此发生结合，进一步加速油脂的劣变。酸价随着煎炸时间的延长而增加，其变化结果见图3。

图3　煎炸过程中煎炸油脂酸价变化Fig.3Changes in the AV of frying oil during frying

由图3可见，随着煎炸时间的延长，3种油脂的酸价在不断的增加，并且达到显著水平（p<0.05）。煎炸前米糠油的酸价最高为0.705 mg/g，起酥油酸价最低为0.244 mg/g。经过42 h煎炸后，增幅最小的为米糠油0.414 mg/g，混合油的酸价增加0.604 mg/g。起酥油和混合油脂煎炸过程中虽然酸价低于米糠油，但是其增幅都大于米糠油。此结果可能和油脂的甘油酯组成有关，起酥油中含有较多的甘油二酯。有研究表明单甘脂和甘油二酯比甘油三脂更易水解，因为在油脂的水解过程中甘油三酯、甘油二酯和单甘油酯水解为游离脂肪酸和甘油是一个可逆的发应，并且需要不同的激发能，甘油三酯、甘油二酯和单甘脂的水解激发能分别是14.7、14.2和6.4 kcal/mol［17］。在本研究煎炸条件下，此三种油脂的酸价均未超过5.0 mg/g的国家限定标准，而其他指标已超过国家规定限值，因此不能单独以酸价作为煎炸油使用寿命的评价指标。

2.4油脂煎炸过程中羰基值变化

油脂中的羰基化合物是过氧化物进一步氧化的产物，主要包括醛、酮类化合物，这些物质不但影响产品品质，而且会加速油脂的进一步劣变，羰基值随煎炸时间变化结果见图4。

图4　煎炸过程中煎炸油脂羰基值变化Fig.4Changes in the CV of frying oil during frying

如图4所示，煎炸过程中羰基值显著增加（p<0.05），这与钱丽燕等［18］的研究结果相似。整个煎炸过程中米糠油羰基值增加最快，经过6h煎炸就达到51.053meq/kg，超过了国家规定的限值50 meq/kg，而混合油以及起酥油均可连续煎炸18 h，且2种油脂煎炸过程羰基值变化趋势基本一致。说明向米糠油中添加饱和脂肪酸含量高的起酥油，可以明显提高米糠油煎炸稳定性。

2.5油脂煎炸过程中极性化合含量变化

油脂中的极性化合物主要包括非挥发性物质的氧化衍生物、聚合物、环化物以及从物料中转移到油脂当中的脂溶性物质。总极性化合物被认为是一个评价煎炸油脂品质的重要指标，各国对此指标都有限值规定。一般规定当其含量超过25%～27%时，油脂应该停止使用，我国国标限值为27%，煎炸时间对于油脂中记性化合物组成的影响见图5。

由图5可见，煎炸油脂在使用前极性化合物含量均小于5%，随着煎炸时间的延长，油脂中的极性化合物含量不断增加，其中米糠油极性化合物含量的增长速度最快，米糠油在煎炸24 h后，极性化合物达到国家规定限制27%，混合油和起酥油可连续煎炸30 h。混合油中极性化合物生成速度比米糠油慢，这可能主要因为米糠油中含量大量不饱和脂肪酸，在煎炸过程中更易生成极性化合物。此外，也可能由于米糠油中含有的皂化物质以及甾醇类化合物在高温煎炸过程中形成了某些极性化合物。

图5　煎炸过程中煎炸油脂极性化合物变化Fig.5Changes in the oil polar compounds of frying oil during frying

2.6测定指标与国标限值的比较

在煎炸到18 h左右，混合油和起酥油的羰基值达到国家的限值50 meq/kg，因此对煎炸18 h油脂的酸价、羰基值以及极性化合物与国标限值进行了对比分析，结果如表1。

表1　18h煎炸油脂各指标与国标限值对比Table 1Quality indexes of frying oil at 18 h compared with national standard limited values

由表1可见，在薯条模拟煎炸条件下，起酥油和混合油的使用寿命都为18 h，而米糠油此时的品质已远超国标限值。王莹辉等［19］采用米糠油进行油条煎炸实验，发现酸价经过32 h煎炸后并未超过5 mg/g，与本研究结果比较相似，羰基值经过煎炸18 h，超过50 meq/kg，变化小于本实验，这可能和模拟煎炸的物料以及煎炸方式有关，极性化合物经过27 h煎炸后超过27%与本实验结果比较接近。

3结论

在薯条模拟煎炸过程中通过对比米糠油、起酥油、混合油的煎炸特性，发现在煎炸过程中混合油相对于单一米糠油具有更好的稳定性，并且在本研究模拟煎炸条件下其理化特性的变化和起酥油非常接近，因此，在煎炸加工中可采用混合油进行煎炸，这样不但提高米糠油煎炸稳定性，同时还可获得更加健康的油炸食品。

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Study on the Frying Performance of Rice Bran Oil and Shortening

LI Wen-hui，HU Xiao-ping，LI Cong-fa，ZHANG Wei-min，LIU Si-xin*
（College of Food Science and Technology，Hainan University，Haikou 570228，Hainan，China）

Rice bran oil，containing a variety of antioxidants such as oryzanol，is extracted from the cortex and germ of rice as a new type of healthy fats.In this study，frozen potato strips were used as fried substances，and the frying performance of rice bran oil，shortening，the mixed oil（rice bran oil：shortening 1∶1，m/m）were investigated in during the frying process.Color，viscosity，acid value，carbonyl value，and polar compounds content were used as the evaluation indexes of frying oil quality.It was suggested that under the experimental condition rice bran oil darkened fastest，the second was the mixed oil，and the slowest was shortening. Moreover，acid values of three kinds of frying oil increased during the process of frying，but they did not exceed the national limited value of 5 mg/g.However，for single rice oil，the carbonyl value（national limited value of 50 meq/kg）reached 51.053 meq/kg after 6 h frying，and that of rice blend oil and shortening exceeded the limit after 18 h frying.In addition，for polar compounds，rice oil changed fastest and was followed by rice mixed oils and shortening.Therefore，single rice oil wasn't fit for frying process.And rice blend oil，added with 50%（m/ m）of shortening，was rich in saturated fatty acids and its frying stability was increased greatly.

rice bran oil；frying；physicochemical property

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.12.014

2014-04-28

海南大学科研启动基金（kyqd1113，2011）；海南省研究生创新课题（Hys 2011-5，2011）

李文辉（1986—），男（汉），硕士研究生，研究方向：农产品加工及储藏。

刘四新（1967—），女，教授，博士，微生物学。