油脂对油炸食品中反式脂肪酸含量的影响

郑 艺，何亚红，何计国

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

油炸是一种常用的食品加工方式，能够使食品拥有色泽、风味以及酥脆的口感。但油炸食品热量比较高，也含有较高的油脂和氧化产物，这主要是因为油炸食品在油炸过程中会发生一系列的物理化学反应，包括氧化、水解、聚合、裂变等[1-2]。油脂在油炸加工过程产生了多于400 种化学产物，这些化学产物大部分都被油炸食品吸收[3]。已有研究表明，油炸食品在加工过程会产生一定量的反式脂肪酸，反式脂肪酸的高摄入量对人体具有很大的危害[4-8]，因此，控制油炸食品中反式脂肪酸的含量显得尤为重要。油炸食品中的反式脂肪酸的产生和煎炸用油及食品种类密切相关[9-12]。随着食品产业的快速发展，可选择的食用油脂也越来越多。但是，哪一种油脂最适用于油炸目前仍无定论。花生油的烟点高，但是高不饱和度却使其对热氧化十分敏感[13]；大豆油具有高比例的不饱和脂肪酸；菜籽油饱和脂肪酸含量较低，仅为7%，不及花生油和大豆油的一半[14]；棕榈油应用广泛，尤其是在非洲和亚洲[15-17]，并且有研究发现棕榈油本身不含反式脂肪酸[18]，为棕榈油更适合油炸提供了一个强有力的支撑。棕榈油因其熔点不同，又被分为24°、42°棕榈油，42°棕榈油含有更多的硬脂酸。除此之外，因为油炸过程会涉及油脂的快速交换，所以当油炸食物最初含有反式脂肪酸，也会影响油炸油脂和油炸食品中反式脂肪酸含量[19]。因此，在测定油炸食品中反式脂肪酸含量时，需要测定不同种类油脂油炸不同食品对反式脂肪酸含量的影响。

本实验研究采用5 种不同的食用油脂（花生油、大豆油、菜籽油、24°棕榈油和42°棕榈油）连续油炸薯条（176 ℃、2 min、45 s）、油条（176 ℃、2 min、30 s）和鸡块（176 ℃、3 min、30 s）5 d，采用气相色谱法测定不同油脂油炸的不同食品中反式脂肪酸的含量，分析不同种类油脂对不同食品油炸过程中反式脂肪酸含量的影响。本研究结果能够为油炸食品油脂的选用提供一定理论依据，为油炸食品工艺的选择提供一定的参考依据，帮助广大消费者更好地了解油炸食品中反式脂肪酸含量，理性地选择油炸食品和油炸方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

薯条、油条、鸡块 肯德基餐饮健康公司；花生油、大豆油、菜籽油、24°棕榈油、42°棕榈油 益海 嘉里投资有限公司；异辛烷、甲醇（均为色谱纯） 德国Merck公司；反式脂肪酸甲酯混标（C16:19t～C22:113t）、 C18:1顺反脂肪酸甲酯标准品、C18:2顺反脂肪酸甲酯标准品、C18:3顺反脂肪酸甲酯标准品（纯度为99.9%） 美国Sigma公司；无水硫酸钠、石油醚（30～60 ℃沸程）、氢氧化钾、磷酸氢钠，以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

GC450气相色谱仪 布鲁克（北京）科技有限公司；RE-2000旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；VORTEX-5旋涡混合器 海门市其林贝尔仪器制造有限公司；TGL-185台式离心机 长沙平凡仪器仪表有限公司；ROVE7-4炸炉 美得彼餐饮设备（上海）有限 公司；RT-2560毛细管柱（100 m×0.25 μm，0.20 μm）、0.45 μm孔径滤纸 美国Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 样品油炸处理

将10 L油脂倒入温控炸炉，加热大约20 min至176 ℃，首先放入400 g薯条油炸2 min、45 s，然后放入3 根油条油炸2 min、30 s，最后放入15 块黄金鸡块油炸3 min、30 s，除去油炸时间外，炸炉的温度始终保持在121 ℃。重复上述油炸步骤共6 次。取第3批次和第6批次油炸后的薯条、油条和鸡块进行反式脂肪酸测定。第3批次和第4批次煎炸时间间隔为每次2 h。每天采用硅酸镁助滤剂进行油脂的过滤，每种油脂油炸5 d。

1.3.2 油炸食品脂肪提取

对油炸食品进行粉碎，称取一定质量粉碎的油炸食品m0，采用索氏提取器提取食品中的脂肪12 h，后在旋转蒸发仪45 ℃条件下蒸发3 h，油炸食品的含油量按下式计算：

式中：X为油炸食品中含油量/%；m油为油炸食品提取油脂质量/g。

1.3.3 脂肪酸甲酯的制备

称取60 mg经1.3.2节提取的脂肪，后置于10 mL具塞试管中，加入4 mL异辛烷进行溶解，再加入0.2 mL氢氧化钾-甲醇溶液，涡旋混匀1 min，静置至试管内混合液澄清。加入1 g硫酸氢钠中和过量的氢氧化钾，涡旋混匀30 s，4 000 r/min离心5 min，上清液经0.45 μm滤膜过滤，滤液为试样待测液保存在-20 ℃。

1.3.4 色谱检测

以高纯度氮气（99.999%）为载气，流速1.3 mL/min。进样口温度250 ℃，检测器温度250 ℃。柱温140 ℃保持5 min，以1.8 ℃/min升温至220 ℃保持20 min。尾吹气为氮气，流速30 mL/min，氢气流速30 mL/min，空气流速300 mL/min。分流比30∶1，进样量1 μL。

1.4 数据统计

2 结果与分析

2.1 原始油脂及预炸食品中脂肪酸构成

采用气相色谱法测定5 种油脂及3 种预炸食品原始脂肪酸构成，以确定初始油脂和预炸食品的脂肪酸构成。由表1可知，5 种油脂原始反式脂肪酸含量为菜籽油＞大豆油＞花生油＞24°棕榈油＞42°棕榈油。菜籽油反式脂肪酸显著性高于其他4 种油脂主要是由于C18:3反式脂肪酸含量较高。5 种油脂原始顺式脂肪酸的含量为大豆油＞菜籽油＞花生油＞24°棕榈油＞42°棕榈油。大豆油的顺式脂肪酸显著高于其他4 种油脂，虽然大豆油的C18:1、C18:2和C18:3顺式脂肪酸含量均不是5 种油脂中最高的，但是其顺式脂肪酸总量却是第一，主要原因是大豆油的C18:2和C18:3顺式脂肪酸都较高。

表 1 5 种油脂原始脂肪酸构成测定结果（n=3）Table 1 Fatty acid composition of five oils (n= 3)mg/g

Bhardwaj等[20]证实大豆油的不饱和脂肪酸含量最高，与本研究结果一致。Hou Juncai等[21]研究大豆油、菜籽油、玉米油和葵花籽油中反式脂肪酸含量，结果发现菜籽油中总反式脂肪酸含量高于大豆油，与本研究结果一致。本研究中2 种不同熔点的棕榈油中反式脂肪酸含量最多的是反式亚麻酸，这和李昌模等[22]的研究结果一致。

表 2 3 种原始食品脂肪酸构成测定结果（n=3）Table 2 Fatty acid composition of three different pre-fried foods (n = 3)mg/100 g

由表2可知，预炸食品中油条的脂肪酸含量均高于薯条和鸡块，油条中的顺式脂肪酸含量均高于薯条和鸡块，反式脂肪酸含量也均高于薯条和鸡块，这可能与油条含有膨化剂，孔洞稀疏，吸油率较高有一定关系。

2.2 油脂油炸食品脂肪酸组成及含量测定结果

由表3可知，菜籽油的油炸食品中，反式脂肪酸含量高于其他油脂，且存在显著差异（P＜0.05），表明在5 种油脂中，菜籽油的油炸食品反式脂肪酸含量最高；大豆油和花生油在油炸薯条时，除反式油酸，其他反式脂肪酸的含量无显著差异（P＞0.05），表明大豆油和花生油在油炸薯条时，反式脂肪酸含量基本一致；在油炸鸡块与油条中，大豆油和花生油存在显著差异 （P＜0.05）；棕榈油的油炸食品中，反式脂肪酸的含量低于菜籽油和大豆油的油炸食品，且存在显著差异 （P＜0.05），在油炸薯条时，除了反式油酸，棕榈油油炸的食品中其他反式脂肪酸的含量均低于花生油，且存在显著差异（P＜0.05）。在油炸油条和鸡块时，棕榈油油炸的食品中反式亚麻酸的含量低于花生油，且存在显著差异（P＜0.05）。表明在5 种油脂中，棕榈油的油炸食品反式脂肪酸含量最低，且24°棕榈油和42°棕榈油相比无显著性差异（P＞0.05）。

表 3 油炸油脂对3 种油炸食品中脂肪酸组成及含量的影响（n= 3）Table 3 Effects of frying oils on fatty acid composition of three different deep-fired foods (n= 3)mg/100 g

对于3 种油炸食品而言，油炸食品中大多数的脂肪酸含量差异性分析结果与油脂中脂肪酸差异性结果是相同的。各个油炸食品中总反式脂肪酸排序为菜籽油高于大豆油、花生油、24°棕榈油和42°棕榈油，顺式脂肪酸排序为大豆油＞菜籽油＞花生油＞42°棕榈油＞24°棕榈油（P＜0.05）。

Chen Yi等[23]的研究也发现鸡肉片中的脂肪酸构成和油炸油脂的脂肪酸构成基本一致，这可能是因为油炸样品中的油是从油脂中吸收而来。花生油中的顺式亚麻酸和反式亚麻酸含量均低于大豆油，但是花生油炸的食品中反式亚麻酸含量却和大豆油炸的食品无明显差异 （P＞0.05），说明花生油对热氧化更敏感[13]，所以在加热过程中，顺式亚麻酸会大量转化为反式亚麻酸。值得注意的是，在原始食用油脂的脂肪酸含量比较中发现大豆油的反式脂肪酸含量显著性高于花生油；而油炸食品中，反式脂肪酸含量却无明显差异，这与花生油炸的食品中顺式亚麻酸大量转化为反式亚麻酸有一定的关系。

预炸的薯条、油条和鸡块经过再次较长时间的油炸以后，脂肪酸含量大幅度增加，甚至增加10 倍之多，这主要是高温油炸过程中不饱和脂肪酸发生自由基链式反应异构化从而产生大量反式脂肪酸[22,24-25]，同时，油炸过程中会发生油脂和食品中的脂肪酸交换等[26]。

油炸过程中食品原料发生的物理化学过程会影响脂肪酸含量，包括水分散失、脂肪氧化、扩散等，甚至有食品中脂肪酸和食用油脂自身的脂肪酸交换等[27]。因此，本研究中选取了含有脂肪的鸡块和不含脂肪的薯条、油条进行对比。各油炸食品反式脂肪酸含量测定结果见图1。

图 1 不同油炸食品中反式脂肪酸含量测定结果Fig. 1 Effects of frying oils on trans fatty acid contents of deep-fried foods

由图1可知，除42°棕榈油以外，其余4 种煎炸油脂煎炸物料过程中，均是薯条和油条的反式脂肪酸含量高于鸡块，薯条和油条预炸过程中反式脂肪酸含量显著性高于鸡块（表2），所以这可能和预炸食品的吸油率以及脂肪酸含量密切相关。而42°棕榈油煎炸过程中不同物料之间反式脂肪酸无明显差异（P＞0.05），这可能是由于42°棕榈油不饱和脂肪酸较少，所以在油炸食品过程中产生的反式脂肪酸没有差异。

2.3 油炸食品反式脂肪酸含量随时间变化结果

大多数的油炸食品均是经过油脂反复油炸得到的，为了更接近真实的油炸情况，因此，本研究进一步检测了连续煎炸薯条、油条和鸡块5 d过程中油炸食品中的反式脂肪酸的含量，结果如表4所示。在油炸过程中，不同油脂油炸不同的食品其反式脂肪酸含量和油炸时间变化略有不同。不同油脂对于油炸薯条和油条的影响一致。花生油油炸的薯条和油条反式脂肪酸含量随油炸时间的延长先降低再升高，这和24°棕榈油油炸的薯条趋势相反的。菜籽油油炸的薯条和油条的反式脂肪酸含量随油炸时间的延长先升高后降低再上升，而42°棕榈油油炸的薯条其反式脂肪酸含量随油炸时间并无明显变化。5 种油脂对于油炸鸡块中反式脂肪酸含量的影响与薯条和油条均具有明显不同，花生油和大豆油油炸的鸡块反式脂肪酸含量随油炸时间先升高再降低，菜籽油油炸的鸡块反式脂肪酸含量先升高再降低最后再升高，而此次24°棕榈油油炸的鸡块其反式脂肪酸含量随油炸时间无明显变化，但是42°棕榈油油炸的鸡块反式脂肪酸含量却随着油炸时间的延长有降低趋势。

表 4 油炸食品中反式脂肪酸含量随时间变化结果（n=3）Table 4 Effects of repeated use of frying oils on trans fatty acid contents of deep-fried foods (n= 3)

3 讨 论

相同的油脂对于油炸薯条和油条中反式脂肪酸含量变化的影响一致，而对于鸡块的影响与薯条和油条略有不同，主要原因是鸡块中可能包括鸡皮，鸡皮的反式脂肪酸含量远高于鸡肉，这部分脂肪酸组成会影响油脂和鸡块中脂肪酸的交换过程[28-29]。刘彪等[30]使用棕榈油在200 ℃油炸鸡腿2 h，鸡腿表皮中的反式脂肪酸是肉中的9.7 倍。Haak等[31]的研究结果发现，对于猪肉而言，油炸过程涉及猪肉和食用油脂之间的脂肪酸交换过程，这会使得油炸食物中的脂肪酸构成有所变化，与本研究结果一致。

不同油脂对于相同油炸食品反式脂肪酸含量的变化影响不一致。主要原因是不同油脂中脂肪酸构成不一样，与油炸食品中的脂肪酸交换速度也会受油炸温度等条件的影响。许多条件会影响食用油脂和食品之间的脂类交换过程，包括油炸温度、油炸过程的持续时间、食品的表面积大小和食品本身的脂肪酸组成等[15]。其他学者得出与本研究相似的结果，何天宇等[32]利用气相色谱法测定不同油脂煎炸的面制品中反式脂肪酸的含量，结果表明反式脂肪酸的含量依次为氢化油＞葵花籽油＞菜籽油＞大豆油＞棕榈油。Li Xiaodan等[2]利用8 种油脂煎炸薯条，发现菜籽油、大豆油、花生油深度煎炸薯条的过程中，花生油煎炸产生的反式脂肪酸最少，这和本研究结果一致。侯俊财等[33]的研究证实压榨大豆油和三级浸提大豆油中总反式亚油酸与反复油炸次数呈线性关系。Aladedunye等[5]研究证实菜籽油在油炸薯条7 d后反式脂肪酸质量分数从2.4%～3.3%升高到5.9%。本研究并无此发现，首先可能是本实验测定食物中的反式脂肪酸含量，与油中反式脂肪酸含量有所区别，同时还可能有滤油和没有一直保持油炸温度始终在176 ℃的原因，除去油炸时间外，本研究炸炉的温度始终保持在121 ℃。

反式脂肪酸含量的检测结果提示，油脂中脂肪酸的组成对于油炸食品中反式脂肪酸的含量具有很大的影响，虽然油炸食品中反式脂肪酸含量也会随油炸时间有所变化，但是油炸时间对于食品中反式脂肪酸含量的影响远不及油脂种类的影响。而在本研究所选取的5 种油脂中，42°棕榈油产生的反式脂肪酸最少，不仅如此，42°棕榈油油炸的薯条其反式脂肪酸含量并不会随着油炸时间发生明显变化。

4 结 论

使用不同种类油脂油炸的薯条、油条和鸡块均产生了反式脂肪酸，其中，菜籽油炸的薯条和油条产生的反式脂肪酸最多，为38.74 mg/100 g和37.51 mg/100 g，棕榈油炸的食物中所含反式脂肪酸含量最少；此外，在使用棕榈油油炸过程中，鸡块的反式脂肪酸含量随煎炸时间变化最初没有明显差异变化，后减小。就反式脂肪酸含量和油脂稳定性而言，42°棕榈油更适合油炸。