稻米油调和油煎炸应用研究

徐振波,牛付欢,魏玲玲,梁俊梅,姜元荣

(丰益(上海)生物技术研发中心有限公司,上海 200137)

棕榈油作为煎炸油,广泛应用于餐饮和食品工业。但因棕榈油含有较多的饱和脂肪酸,致使其存在较多的争议[1-3],同时因精炼过程容易引入污染物如3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)、缩水甘油酯(GE)等[4-6],部分消费者对棕榈油的营养及安全性存有疑问,从而使棕榈油应用存在一定的局限性。随着健康意识不断增强,人们越来越重视食物的营养与健康,因此低饱和的健康煎炸油越来越受到关注[7-8]。

稻米油是单一油种中脂肪酸组成最均衡的油脂,单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸的比例最接近1∶1。其中亚油酸含量约38%,油酸含量约42%,比例约为1∶1,符合国际卫生组织推荐的油酸和亚油酸比例1∶1的最佳比例[9-11],同时,稻米油富含谷维素、植物甾醇、维生素E、角鲨烯等多种生理活性物质,满足国家粮食局对“好油”的筛选原则[12-14]。目前,对于稻米油在煎炸过程中的应用研究,主要以纯稻米油为主[15-17]。但由于稻米油生产成本较高,在一定程度上限制了其大规模推广。因此,选择将稻米油和棕榈油调和的方式可以降低生产成本,同时也能达到降低饱和脂肪酸的目标。

本文通过对稻米油调和油炸制出的薯片进行感官评价、质构分析以及加速氧化跟踪,来探讨稻米油调和油的煎炸应用性能。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

夏坡蒂马铃薯 市售;特丁基对苯二酚(TBHQ) Camlin Fine Sciences Ltd;稻米油(RBO) 上海嘉里食品有限公司;棕榈油(OL) 嘉里特种油脂(上海)有限公司;BOPP20/MPET12/PE40包装袋 上海紫江企业集团股份有限公司;KOH溶液、酚酞指示剂、石油醚(30～60 ℃)、异丙醇、三氯甲烷、冰醋酸、正庚烷、淀粉指示剂、碘化钾等(以上均为分析纯)、正庚烷(色谱纯)、异辛烷(色谱纯),0.01 mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液 国药集团化学试剂有限公司;37种脂肪酸甲酯混合标准样品 美国Sigma公司。

ER 250切片机 广州宝锋食品机械有限公司;Frymaster BIEL314-6SCD电炸锅 马尼托瓦(中国)餐饮设备有限公司;KBFP240恒温恒湿箱 德国Binder公司;R206旋转蒸发仪 上海申生科技有限公司;TA.XT plus质构仪 英国SMS公司;Agilent 6890气相色谱仪 安捷伦科技有限公司;UV-1800分光光度计 日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 油样调配 将稻米油和棕榈油按照比例1∶1质量比调配混合均匀得到稻米油调和油(50% RBO+50%棕榈油),同时向稻米油调和油和纯棕榈油(棕榈油)中各添加180 mg/kg抗氧化剂TBHQ,充分溶解混匀后备用。

1.2.2 薯片制备 将新鲜马铃薯洗净,去皮,切片,漂洗,热水烫护色,预干燥等步骤后制得马铃薯片[18]。

1.2.3 薯片煎炸并包装 称8.5 kg油样(分别为棕榈油、稻米油调和油)放入大炸锅中加热至180 ℃,将100 g前处理后的马铃薯片放入油中炸制1 min,捞出沥油(待锅内油量低于Min线时,添加新油Max刻度线),冷却室温后,采用防潮的塑料包装袋,每包各称薯片5 g,热封包装。

1.2.4 薯片提油 各取两袋薯片,粉碎后装入碘量瓶,加入石油醚将薯片淹没,盖上塞子,用封口膜封住,在通风橱内静置24 h,分出上清液,然后将上清液转移至球形烧瓶中旋蒸去除溶剂,得到煎炸油样。

1.2.5 油脂理化指标及谷维素含量分析 酸价(AV)的测定:参照GB/T 5009.229-2016:首先将煎炸油样熔化,准确称量混匀的试样10.00～20.00 g,将试样置于250 mL锥形瓶中。然后加入70 mL乙醚-异丙醇混合液(1∶1)和3滴酚酞试剂,摇匀至油样完全溶解。用 0.10 mol/L的氢氧化钾标准溶液边摇动边滴定,至溶液变为粉红色且15 s不褪色即为反应终点。

过氧化值(PV)参考GB 5009.227-2016:准确称量熔融混匀的试样2.00～3.00 g,将试样置于250 mL碘量瓶中,加50 mL三氯甲烷-冰乙酸混合液(体积比40∶60),摇动至试样完全溶解。然后加入1.00 mL饱和碘化钾溶液,并轻轻振摇0.5 min,在暗处放置3 min。取出加100 mL水,摇匀后立即用0.01 mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定,出现淡黄色后加入1 mL淀粉指示液,继续滴定并强烈振摇至溶液蓝色消失为终点。同时进行空白试验。

茴香胺值参考国标GB/T 24304-2009:精确称取1.000～2.000 g 预先熔化的煎炸油样品于25 mL容量瓶中,用异辛烷溶解样品并定容至刻度,作为测试溶液备用。用移液管吸取5 mL 测试溶液于具塞试管中,加入1 mL冰醋酸。充分摇匀后避光放置8 min,取出并在350 nm下测定吸光度(A0),此为未反应溶液的吸光度。然后分别吸取5 mL测试溶液和5 mL异辛烷,分别加入1 mL茴香胺试剂,350 nm下测定吸光度,分别记为A1和A2。则p-AV=30×(A1-A2-A0)/m,m为样品的质量。另外,需控制反应溶液的吸光度在0.2～0.8之间,并且吸光度的测定需在2 min内完成。

谷维素参考LS/T 6121.1-2017:分光光度计开机预热,采用正庚烷为参比溶液调整零点。称取待测样品0.02 g(精确至0.0001 g)置于25 mL容量瓶中,加入正庚烷溶解并定容至刻度,摇匀。用待测溶液润洗石英比色皿三次,将待测溶液倒入石英比色皿,以正庚烷为参比,在315 nm处测定吸光度。所测的吸光度若不在0.2～0.8之间时,应适当调整待测样品的称样量或稀释待测溶液,再重新进行测定。试样中谷维素含量(X)以质量分数表示,按式(1)计算:

式(1)

最后将所得结果转换成单位mg/kg,保留小数点后两位。

1.2.6 脂肪酸含量测定油脂脂肪酸组成的测定 采用气相色谱法。样品甲酯化方法:取1～2滴油样于离心管中,加入2 mL正己烷,漩涡振荡至油样完全溶解,然后加入2 mL浓度为2 mol/L的氢氧化钾-甲醇溶液,漩涡振荡1 min至样品完全反应,静置30 s至分层,吸取上清液过滤膜,装入气相小瓶中待测。

气相色谱分析条件:检测器:氢离子火焰检测器(FID),250 ℃;色谱柱:熔融石英毛细管柱(TR-TRACE FAME,60 mm×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度:250 ℃,进样量:1 μL,分流比 100∶1;程序升温:60 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升至170 ℃,保持15 min,再以2 ℃/min升至220 ℃,保持10 min;载气:高纯氮气,流速20 mL/min,恒流模式。利用37种脂肪酸甲酯混合标准品判断各峰对应的脂肪酸,结合峰面积归一化法计算其相对含量,计算公式如下:

其中:A为单个脂肪酸对应的峰面积;ΣA为所有脂肪酸对应的峰面积之和。

1.2.7 薯片酥脆性测定方法 将炸好薯片置于质构仪,底座HDP/CFS,探头P/0.25 s。参数设置:测试前速度1 mm/s,测试速度1 mm/s,测试后速度10 mm/s,距离3 mm,触发力5 g,数据采集速率500 pps。每种样品测14个,对比不同油样煎炸薯片的硬度和脆度。

1.2.8 感官评价方法 参考文献[19]进行评价。选取38名(男∶女=1∶1)薯片重度消费者对两种薯片进行感官喜好度评价。

评价方法为:九点喜好度及最适度法JAR(Just About Right)。评价项目依次是整体喜好度、风味喜好度、质地口感喜好度、脆感喜好度、酥脆度JAR、从粘牙角度考虑的喜好度、粘牙度JAR;要求评价员每份薯片至少吃一片,并且全片一次性入口,选出相应的选项,并说明原因。感官评价与分析使用FIZZ软件。

九点喜好度感官评价标准及最适度JAR(Just About Right)评价标准,如表1所示。

表1 感官评价标准及最适度JAR(just about right)评价标准Table 1 The standard of sensory evaluation and the standard of just about right

1.2.9 加速氧化实验 分别将包装好的两种油炸制的薯片放入温度38 ℃,湿度35%的恒温恒湿箱内储存,每周各取出2包,提油检测酸价、过氧化值、茴香胺值以及谷维素含量,持续15周。

1.3 数据处理

差异性分析采用 Origin 9.0 One-way ANOAN,每个样品重复测定3次,计算平均值和标准偏差。

2 结果与分析

2.1 感官评价

感官评价结果如表2所示:两款薯片的整体喜好度有显著性差异(P<0.05),稻米油调和油炸制出的薯片更受欢迎。其不仅风味、口感以及酥脆性都明显优于棕榈油炸制的薯片(P<0.05),而且克服了棕榈油薯片粘牙的缺点(P<0.05)。

表2 两种薯片感官评价结果Table 2 Sensory evaluation of the crisps

2.2 薯片油脂脂肪酸组成分析

从表3中脂肪酸组成可以看出,稻米油调和油的饱和脂肪酸含量低于棕榈油,多不饱和脂肪酸含量高于棕榈油,更符合健康营养的趋势。

表3 薯片中油脂的脂肪酸组成Table 3 The fatty acid composition of oils in crisps

2.3 质构分析

采用质构仪对棕榈油和稻米油调和油炸制的薯片硬度和脆度进行分析(如表4),作用力代表硬度,作用力越大说明薯片的硬度越大;正波峰数量作为酥性,峰数(单位为“个”,此处“个”表示峰的个数)越多说明酥性越强[18,20]。从硬度来看,稻米油调和油炸制的薯片硬度显著低于棕榈油炸制的薯片(P<0.05);同时稻米油调和油炸制的薯片脆度显著优于棕榈油(P<0.05)。

表4 两种薯片硬度和脆度对比Table 4 The hardness and crispness of the crisps

2.4 加速氧化实验

2.4.1 酸价 图1所示加速氧化条件下两种薯片酸价随储存时间的变化曲线。稻米油调和油与棕榈油薯片的酸价初始值分别为0.12与0.20 mg KOH/g。油脂的酸价随储存时间的延长整体呈升高趋势,主要是在货架加速实验中,油脂存在一定程度的氧化,酸价略有上升。但总体来看,两种薯片的酸价变化并无显著性差异(P>0.05)。在加速氧化过程中,两种薯片的酸价最高分别达到0.97和0.90 mg KOH/g,无显著性差异(P>0.05),并且均远低于3 mg KOH/g(GB 16565-2003中规定酸价最高值)。

图1 薯片酸价随时间的变化曲线Fig.1 The changes of acid value during storage

2.4.2 过氧化值 图2所示为两种薯片过氧化值随时间的变化曲线。从图2中可以看稻米油调和油与棕榈油薯片的过氧化值初始值分别为0.62与0.51 mmol/kg。随着存放时间的延长,油脂的过氧化值呈小幅波动性升高趋势,主要是因为煎炸过程中过氧化物处于动态的变化,但总体上来看二者没有显著性差异(P>0.05)。在加速氧化过程中,两种薯片的过氧化值最高分别达到3.30和3.36 mmol/kg,但均远低于GB 16565-2003中所要求的标准。

图2 薯片过氧化值随时间的变化曲线Fig.2 The changes of acid value during storage

2.4.3 p-茴香胺值 p-茴香胺值是研究油脂氧化稳定性的重要指标之一,该方法是通过检测油脂氧化产物中的醛酮类化合物与对p-茴香胺反应生成的发色物质来衡量油脂二级氧化程度的[21-23]。图3所示为薯片p-茴香胺值随时间的变化曲线。从图3中可以看出棕榈油和稻米油调和油的p-茴香胺值初始的分别为31.8与35.6,稻米油调和油茴香胺值较高,因为其含有较高的多不饱和脂肪酸所致。随着时间的延长,两者的p-茴香胺值均出现小幅波动且比较接近,但两者之间存在显著性差异(P<0.05),波动产生的原因主要是氢过氧化物和不饱和脂肪酸都可以产生醛类物质从而使p-茴香胺值增大,但由于醛类可以转化为酸,从而又导致p-茴香胺值降低[24]。

图3 薯片茴香胺值随时间的变化曲线Fig.3 The changes of p-anisidine during storage

2.5 谷维素含量

谷维素是稻米油中特有的且是重要的有益微量成分[13]。图4所示为薯片中谷维素含量随时间的变化曲线。从图中可以看出薯片中初始的谷维素含量约为1384.17 mg/kg,随着存放时间的延长谷维素含量出现小幅波动性变化甚至升高。主要是因为样品来自于实验室煎炸,不同批次的薯片中存在一定的偏差所致。但总体来说,在加速氧化过程中,谷维素热稳定性较好[25],薯片中谷维素的得到很好的保留。

图4 薯片中谷维素含量随时间的变化曲线Fig.4 The change of oryzanol during storage

3 结论

通过对比分析稻米油调和油与棕榈油炸制薯片,发现采用稻米油调和油煎炸的薯片中多不饱和脂肪酸含量显著高于棕榈油(P<0.05),且稻米油调和油薯片的整体感官喜好度、口感、酥脆度均显著优于棕榈油薯片(P<0.05),同时采用稻米油调和油炸制薯片还可以显著改善用棕榈油炸制薯片粘牙的问题(P<0.05)。更重要的是,在加速氧化条件下,采用稻米油调和油炸制的薯片的酸价、过氧化值均与棕榈油炸制的薯片无显著性差异(P>0.05),且远低于GB 16565-2003中规定标准。最后,通过分析发现稻米油调和油薯片中谷维素得到了很好的保留。