模拟烹饪加热处理对食用玉米油和菜籽油品质的影响研究

罗秋水，周志娥，郭桂珍，汤凯洁

(江西农业大学 食品科学与工程学院，江西 南昌 330045)

食用油是人们每日膳食中不可缺少的重要组成部分，是提供热能的三大营养素之一，并且是提供人体所需的必需脂肪酸、脂溶性维生素的重要来源[1-2]。因此食用油的品质安全一直是广大消费者和相关执法部门重点关注之一。加热对油脂品质具有一定的负面影响，α-生育酚在油脂中的损耗率与油脂加热温度呈正相关，与其添加的量呈负相关[3]。赵功玲等[4]报道，随着加热时间的延长，加热温度的升高，油脂的酸价、过氧化值都升高，而电磁炉加热对油脂品质的影响最大，微波炉加热次之，常规加热对油脂的品质影响最小。牡丹籽油在高温加热过程中产生了一系列的化学反应，酸值和羰基价随温度的升高而升高，皂化值和碘值随温度的升高而降低，过氧化值先上升后下降，各项指标均符合植物油卫生标准，但是当温度超过180 ℃后营养价值下降[5]。如果加热温度过高会形成有害的物质如醛类、酮类、反式脂肪酸、过氧化物等[6-7]。另外原材料、加工工艺、烹饪方法和贮藏方法等都会影响油脂的品质。

本论文主要考察大家熟悉、常用的煎炸烹饪加热工艺对油脂质量指标的影响，选择消费者常食用的菜籽油和玉米油为研究对象，模拟日常煎炸等可能的加热模式，通过测定加热前后两种油的酸价、过氧化值、碘值和皂化值，维生素E、重金属铅和铜等指标的变化，从而评价油脂品质发生的改变，为消费者日常烹饪选择合理的加热方法提供一些理论参考。在本次实验中，加热对油脂品质影响比较重要的指标是酸价和过氧化值，测定酸价和过氧化值的方法有滴定法[8-9]、红外光谱法[10]、电导法[11]等。本实验采用国标的滴定法。

2 材料与方法

2.1 材料与仪器

**牌压榨一级菜籽油(A)，**牌压榨一级玉米油(B)。

油脂处理方法：模拟高温油炸环境，在两铁锅中分别倒入所购适量菜籽油(A)和玉米油(B)，在电炉上175～180 ℃加热5 min，待其冷却后将其中三分之一分别倒入经处理后干燥洁净的玻璃容器里，即为A1和B1。将锅中剩余菜籽油(A1)和玉米油(B1)继续在电炉上175～180 ℃加热5 min，待其冷却后将其中二分之一分别倒入经处理后干燥洁净的玻璃容器里，即为A2和B2。将锅中剩余菜籽油(A2)和玉米油(B2)在电炉上175～180 ℃加热5 min，待其冷却后将其倒入经处理后干燥洁净的玻璃容器里，即为A3和B3。将所有试样避光放置，留待测定相应理化指标。

碘化钾(Potassium iodide，分析纯),冰乙酸(Acetic acid glacil，分析纯)，硫代硫酸钠(Sodium thiosulfate，分析纯)，正己烷(n-Hexane，色谱纯)，上海天莲精细化工有限公司。10%抗坏血酸(Ascorbic acid，分析纯)，上海远帆助剂厂。

A3原子吸收分光光度计(附火焰原子化器及铜空心阴极灯)，北京谱析通用仪责任有限公司；F96系列荧光分光光度计，上海棱光技术有限公司；DLK系列快速低温冷却循环泵，宁波新芝生物科技股份有限公司。

2.2 实验方法

(1)酸价测定方法。参照GB 5009.229—2016[12]的方法。过氧化值测定方法，参照GB 5009.227—2016[13]的方法。碘值测定方法，参照GB/T 5532—2008[14]的方法。皂化值测定方法，参照GB/T 5534—2008[15]的方法。

(2)荧光分光光度法测定维生素E[16]。荧光条件：激发波长295 nm，发射波长324 nm。计算公式如下：

①

式①中：X—每100 g样品中维生素E含量，单位mg/g；Fi—样品荧光强度；Fs—标准试样荧光强度；Cs—维生素E标准使用液浓度，单位μg/mL；V—样液体积，单位mL；m—样品的质量，单位g。

(3)铅含量测定方法。参照GB 5009.12—2017方法[17]测定铅含量。样品的预处理采用湿式消解法。设置仪器条件：波长283.31 nm，狭缝0.4 nm，灯电流2 mA，干燥温度120 ℃，15 s；灰化温度450 ℃，持续15 s，原子化温度：1 800 ℃，持续3 s。标准曲线绘制：吸取铅标准使用液0.00，10.0，20.0，30.0，50.0 ng/mL各10 μL，注入石墨炉，测得其吸光值，并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。

(4)铜含量测定方法。参照GB 5009.13—2017[18]的方法。样品的预处理采用湿式消解法。设置仪器条件：波长324.7 nm，狭缝0.4 nm，灯电流2 mA，干燥温度120 ℃，15 s；灰化温度450 ℃，持续15 s，原子化温度：1 800 ℃，持续3 s。标准曲线绘制：吸取铜标准使用液0.00，0.02，0.04，0.06，0.08，0.10 μg/mL各10 μL，注入石墨炉，测得其吸光值，并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。

2.3 数据处理

实验重复3次，数据采用Excel进行分析和作图。

3 结果分析

3.1 加热对两种食用油酸价的影响

酸价是评价油脂品质的重要指标之一，我国食用油卫生标准规定植物油的酸价不得高于3.0 mg/g[19]。

图1 加热对菜籽油和玉米油酸价影响Fig.1 The acid value influenced by frying heating to the oil of canola and corn

图1是菜籽油和玉米油未经加热和分别加热1、2、3次后测定的酸价值。由图1可知，菜籽油和玉米油经3次加热后酸价呈上升趋势，且菜籽油的酸价明显高于玉米油。第1次加热后，菜籽油和玉米油的酸价均略有增加；随着第2次和第3次加热，两种油脂的酸价增加更明显，到第3次加热，玉米油和菜籽油的酸价值分别上升了43.48%和12.31%。可见菜籽油和玉米油在一次正常加热的烹饪过程中，其酸价变化不明显，仅略有增加，但多次加热后会导致酸价变化较大，且加热对玉米油酸价的影响大于菜籽油。可见油脂反复加热对两种油脂酸价都有影响，导致油脂的不稳定性增加。

3.2 加热对两种油脂过氧化值的影响

过氧化值是衡量油脂品质的一个重要指标，在受到光照、加热和酶的作用下，油脂容易发生氧化。我国食品卫生标准规定，一级压榨玉米油和菜籽油的过氧化值不得超过5.0 mmoL/kg。

图2 加热对菜籽油和玉米油过氧化值影响Fig.2 The peroxide value influenced by frying heating to the oil of canola and corn

由图2可知，在180 ℃加热5 min条件下，菜籽油和玉米油的过氧化值均呈上升趋势，至第3次加热，菜籽油和玉米油的过氧化值分别达到了6.912 mmol/kg和3.684 mmol/kg，相比未加热的菜籽油和玉米油分别上升了276.15%和827.87%，第3次加热后的菜籽油过氧化值超过了国标中限定的一级油5.0 mmol/kg的限量标准，应引起消费者注意。而经过3次加热后的玉米油过氧化值均低于菜籽油，且第3次玉米油的过氧化值上升变化相比菜籽油更缓慢。可见，随着加热次数的增加，油脂被氧化程度有逐渐升高的趋势，但玉米油的稳定性高于菜籽油。

3.3 加热对两种油脂碘值的影响

由图3可知，菜籽油和玉米油经3次加热后碘值均呈递减趋势，且玉米油的碘值下降相比菜籽油的快。油脂长时间高温加热易发生热聚合和热氧化合反应，生成一系列聚合物，使油脂的不饱和双键减少，导致碘值下降[20]。在经过第1次加热后，菜籽油的碘值由112.235下降到106.426，玉米油的碘值由116.342下降到107.560，两种油脂仍符合国标要求，但经过第2次加热后，菜籽油和玉米油的碘值分别下降到了98.242和95.371，两种油脂的碘值均低于其国标规定值，可见其饱和度明显增加。

图3 加热对菜籽油和玉米油碘值影响Fig.3 The iodine value influenced by frying heating to the oil of corn and canola

图4 加热对菜籽油和玉米油皂化值影响Fig.4 The saponification value influenced by frying heating to the oil of corn and canola

3.4 加热对两种油脂皂化价的影响

图4是菜籽油和玉米油未经加热和分别加热1、2、3次后测定的皂化值。由图4可知，随着加热次数的增加，菜籽油和玉米油经3次加热后皂化值均有明显下降，且玉米油的皂化值下降趋势较菜籽油明显。如果油脂的酸价和皂化值都比正常值大，则可以初步判断油脂不够新鲜。

3.5 加热对两种油脂维生素E的影响

图5 加热对菜籽油和玉米油维生素E含量影响Fig.5 The vitamin E influenced by frying heating to the oil of corn and canola

维生素E是一种天然的抗氧化物质和重要的脂溶性维生素。因此被广泛地应用在油脂及含油食品中作为抗氧化剂。

由图5可知，菜籽油和玉米油经3次加热后维生素E均呈下降趋势，且菜籽油维生素E含量的下降明显低于玉米油。经过3次加热后，菜籽油和玉米油的维生素E含量分别下降到了60.141和71.346，相比未加热时分别降低了13.40%和5.44%。维生素E因其耐热，耐酸，对碱不稳定，在空气中能被氧化，光、热能促进其氧化，因此，高温加热对维生素E有一定程度的损失。

3.6 加热对两种油脂铅铜含量的影响

油脂中铅铜的来源可能是土壤污染和油脂加工或反复加热过程中迁移所致。根据GB 5009.12—2017中铅(Pb)含量不得超过0.4 mg/kg。铜也是一种重金属元素，是人体健康不可或缺的微量营养素，对于血液、中枢神经和免疫系统有重要影响。过多的铜进入体内后会在患者体内蓄积，导致肝脏和肾脏收到损害，由于重金属的过量积累也会引发阿尔茨海默病[21]。

由表1可知，菜籽油和玉米油经过3次加热后，其铅含量并未有明显变化，分别在0.149～0.155 mg/kg和0.341～0.352 mg/kg波动；铜含量也未有明显变化，分别在0.173～0.181 mg/kg和0.074～0.081 mg/kg波动。根据标准NY 861-2004[22]，铅含量限量指标为0.4 mg/kg，铜含量限量指标为10 mg/kg，加热后的两种油脂铅铜含量均在标准限定范围之内，说明在本次加热操作条件下，3重复使用油脂对其铅铜含量无较大影响，对人体健康不会产生危害。

表1 菜籽油和玉米油中的铅铜含量(n=3)

4 结 论

本文通过对菜籽油和玉米油进行3次反复加热来模拟油脂在烹饪时反复使用的过程。由实验结果可知，两种油脂经过反复加热后酸价均上升，菜籽油的酸价高于玉米油且两种油脂酸价均未超过国家标准；菜籽油3次加热后的过氧化值相比玉米油明显偏高，且菜籽油第3次加热后的过氧化值超出一级油国标限定范围，应引起消费者注意；经过第1次加热后的菜籽油和玉米油的碘值仍在标准范围之内，而随着加热次数的增加，油脂碘值下降程度已经不在国标范围；经过3次加热后，菜籽油和玉米油的维生素E含量分别下降到了60.141 mg/100g和71.346 mg/100g，相比未加热时分别降低了13.40%和5.44%。菜籽油和玉米油经过三次加热后，其铅含量并未有明显变化，分别在0.149～0.155 mg/kg和0.341～0.352 mg/kg波动，铜含量也未有明显变化，分别在0.173～0.181 mg/kg和0.074～0.081 mg/kg波动。加热后的两种油脂铅铜含量均在标准限定范围之内，说明在现有的加热器皿和次数条件下，重复使用油对其铅铜含量无较大影响。

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