初始水分含量与温度对油炸香蕉片贮藏稳定性的影响

雷 茜，范柳萍*

初始水分含量与温度对油炸香蕉片贮藏稳定性的影响

雷 茜，范柳萍*

（江南大学食品学院，江苏 无锡 214122）

为研究油炸香蕉片在不同贮藏条件下的贮藏特性，采用静态平衡将样品水分稳定到高、低两种初始水分含量，分别贮藏于0、25、37 ℃的避光环境，通过测定过氧化值、酸值、茴香胺值和介电常数等指标评价油炸香蕉片贮藏期间的氧化状况。结果表明，相同的贮藏温度和时间条件下，高初始水分含量油炸香蕉片的过氧化值、酸值、茴香胺值、介电常数均高于低初始水分含量的样品，降低油炸香蕉片的初始水分含量可以提高其贮藏稳定性。高初始水分含量油炸香蕉片的过氧化值随贮藏时间的延长而升高，低初始水分含量样品达到峰值后逐步降低；样品的酸值、茴香胺值在贮藏期间均升高；高初始水分含量样品介电常数在贮藏期间变化不大，低初始水分含量样品介电常数随贮藏时间的延长，整体呈上升趋势。

油炸香蕉片；贮藏；初始水分含量；温度；稳定性

香蕉是深受广大消费者欢迎的大众化水果，也是很好的天然保健食品。然而，由于香蕉不耐贮藏，产后损失严重。油炸香蕉片以其营养价值丰富、香脆可口、香味怡人获得大众的喜爱，具有巨大的市场前景。Sothornvit[1]研究了涂膜对于油炸香蕉品质的影响。张岩等[2]研究了香蕉品种、护色剂、油炸时间和油炸温度对香蕉片质构的影响，得到了最佳的工艺条件。

由于油炸香蕉片是高脂肪食品，在贮藏过程中脂肪易发生分解氧化，造成产品风味和营养价值降低，甚至产生对人体有害的物质[3]，因此如何防止和延缓贮藏过程中油炸香蕉片脂肪的氧化分解已成为大众关注的问题之一。国内外大量研究表明，贮藏温度、光照、包装、抗氧化物等[4-6]是影响高脂食品贮藏期间脂肪氧化速率的主要因素。张怡等[7]研究了水分活度对全脂羊奶粉贮藏期间脂肪稳定性的影响，Reed等[8]研究了花生贮藏期间水分含量对其氧化和感官性质的影响，结果均显示在其实验水分活度（或含量）范围内，降低水分活度（或含量）可以提高产品的品质。而对于初始水分含量对油炸香蕉片贮藏稳定性的研究比较缺乏，因此，本实验以过氧化值（peroxide value，POV）、酸值（acid value，AV）、茴香胺值和介电常数为判断样品油脂品质变化的指标，研究初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片贮藏稳定性的影响，以期为油炸香蕉片的合理加工贮藏提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香蕉（海南香蕉，六成熟） 无锡天惠超市；24 ℃棕榈油 中粮东海粮油工业（张家港）有限公司；柠檬酸、氢氧化钾、六水合氯化镁、碳酸钾、溴化钠、氯化钠、硝酸钾、无水乙醚、无水乙醇、异辛烷氯仿、冰乙酸（均为分析纯） 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

PH030电热恒温干燥箱 上海实验仪器厂；电子天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；SPX型智能生化培养箱 南京实验仪器厂；UV-2600紫外-可见分光光度计 上海天美科学仪器有限公司；水分活度仪瑞士Novasina公司；介电常数网络分析仪、85070E末端开路的同轴探头、85870E测试软件 美国安捷伦公司。

1.3 方法

1.3.1 原始样品制备

取棕榈油1 L，加入0.2 g特丁基对苯二酚、60 g香蕉切片（2 mm），150 ℃油炸9 min，制得原始样品。

1.3.2 吸湿等温线测定

样品等温线测定采用静态称质量法，此方法是基于饱和盐溶液在固定的温度条件下可以维持一个恒定的相对湿度。本实验配制6种饱和盐溶液：KOH、MgCl2·6H2O、K2CO3、NaBr、NaCl、KNO3溶液，这些溶液在10、25、40 ℃能提供的水分活度范围为0.06～0.95[9]，详见表1。水分活度（aw）和平衡相对湿度（equilibrium relative humidity，ERH）之间的关系为aw=ERH/100。

表 1 不同温度条件下饱和盐溶液的平衡相对湿度Table 1 ERH of some saturated solutions at different temperatures

将样品粉碎后放入称量瓶内，置于盛有250 mL饱和盐溶液的干燥器中，使与溶液不接触，干燥器放在可控温环境中。每天称量试样，当前后2 次质量差小于0.001 g时，即认为水分含量达到平衡。采用GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》[10]测定样品平衡水分含量，实验平行3 次。

1.3.3 样品贮藏

将原始样品采用静态称质量法分别平衡到水分含量为5.20%和3.07%，不同水分含量的油炸香蕉片用3 层自封袋（规格14 mm×20 mm）分装成16 小袋，每袋50 g，取其中一袋作为初始贮藏点，其余样品分别贮藏在0、25、37 ℃的条件下，每10 d抽取一次样品，分别测定AV、POV、茴香胺值和介电常数。

1.3.4 脂肪的提取

取待测样品约40 g置于1 000 mL的圆底烧瓶中，按料液比1∶9（g/mL）加入无水乙醚，在40 ℃的水浴锅上冷凝回流4 h，过滤，回收滤液中的乙醚，制得油样。

1.3.5 AV的测定

按照GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分析方法》[11]测定样品的AV，结果单位为mg KOH/g。

1.3.6 POV的测定

采用GB/T 5009.37—2003[11]第二法测定样品的POV，结果用meq/kg表示。

1.3.7 茴香胺值的测定

根据动植物油脂茴香胺值测定标准GB/T 24304—2009《动植物油脂：茴香胺值的测定》测定油样的茴香胺值[12]。

1.3.8 介电常数的测定

测量温度为25 ℃。将待测油样倒入10 mL的比色管，比色管的中心正对探头，然后将平台缓慢地升高，使探头完全进入待测油样，且不与管壁接触，由计算机控制网络分析仪来完成介电常数的测量，读取数值，即为待测油样的介电常数值。注意每次测量时探头断面距离烧杯底部的距离保持相同[13-14]。

1.4 数据处理

数据采用Excel、Origin、SPSS Statistics软件对实验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 油炸香蕉片的等温吸湿曲线

不同水分活度和温度条件下，测得的油炸香蕉片的平衡水分含量，得到其等温吸湿曲线（图1）。

图 1 油炸香蕉片等温吸湿曲线Fig.1 Sorption isotherms of fried banana chips

由图1可以看出，平衡水分含量随水分活度的增加而明显升高，且随温度的升高而下降。当水分活度小于0.8时，平衡水分含量随水分活度的增加，增长幅度不大；而当水分活度大于0.8时，曲线斜率显著增大。这是由于在低水分活度时，水分仅能吸附在样品表面的位点，而当水分活度持续增加时，样品中可溶性成分溶解，使得水分含量增加，导致在水分活度升高到0.8时，吸湿显著增加[15]。温度对平衡水分含量的影响可能是因为当温度升高时，水分子获得能量而不稳定，减少了样品表面的水分吸附位点，从而使吸湿减小，平衡水分含量降低[16]。通过GAB模型[17]的非线性拟合，得到在10、25、40 ℃的单分子层水分含量分别是4.81%、 3.46%和3.22%。贮藏实验获得高、低初始水分含量的样品，方法是将原始样品采用静态称质量法分别平衡到高于单分子层水分含量（5.20%）和低于高分子层水分含量（3.07%）。

2.2 初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片POV的影响

POV反映样品氧化的中间产物含量[18]，脂质在氧气光照等诱发条件下生成氢过氧化物，使得POV升高；氢过氧化物继续氧化生成醛、酮、酸、烃等，POV随之降低[7]。

图 2 初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片POV的影响Fig.2 Effect of initial moisture content and storage temperature on the POV of fried banana chips

如图2所示，高初始水分含量样品的POV在50 d的贮藏期内均呈上升趋势，0 ℃和25 ℃的样品分别在20 d和30 d时达到平衡，之后缓慢升高，说明氢过氧化物的生成和消耗速率基本一致。低初始水分含量样品的POV均在20 d时达到峰值，之后缓慢下降，氢过氧化物的消耗速率大于生成速率。相同的贮藏温度条件下，高初始水分含量样品POV高于低初始水分含量样品，这说明贮藏过程中，高初始水分含量的油炸香蕉片脂肪氧化速率较快。

2.3 初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片AV的影响

AV是表示脂肪中游离脂肪酸总含量的指标，反映脂肪水解的程度[19]，不同初始水分含量和贮藏温度的油炸香蕉片在贮藏期间的AV变化如图3所示。

图 3 初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片AV的影响Fig.3 Effect of initial moisture content and storage temperature on the AV of fried banana chips

所有样品在贮藏期间的AV均呈上升趋势，表明油炸香蕉片的贮藏期间脂肪发生一定程度的水解。两种初始水分含量的样品在贮藏期间，0 ℃和25 ℃样品的AV无明显差异，37 ℃的样品AV增长值均比0 ℃和25 ℃高，说明在37 ℃条件下两种初始水分含量的油炸香蕉片水解程度高。相同的贮藏温度和时间条件下，高初始水分含量样品的AV均比低初始水分含量样品高，其原因可能是高水分含量导致样品的水解程度增加，脂肪中游离脂肪酸含量增加。

2.4 初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片茴香胺值的影响

图 4 初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片茴香胺值的影响Fig.4 Effect of initial moisture content and storage temperature on the anisidine value of fried banana chips

茴香胺值的大小与己醛、2,4-癸二烯醛和2-己烯醛等二级氧化产物含量有较大的相关性。一般情况下，茴香胺值越大，样品中的醛类物质含量越高，脂肪的氧化劣变程度越严重[20]。不同初始水分含量和贮藏温度的油炸香蕉片在贮藏期间的茴香胺值变化如图4所示。

高初始水分含量的样品在3 种贮藏温度时均呈上升趋势，而低初始水分含量样品在3 种贮藏温度的不同期间，出现小幅度的下降，可能是由于小分子的醛类物质挥发或者醛类物质继续氧化所致。高初始水分含量样品在贮藏期间的茴香胺值均高于低初始水分含量样品，说明水分可以促进油炸香蕉在贮藏期间的氧化。两种初始水分含量的油炸香蕉片在37 ℃条件下贮藏的茴香胺值均高于相同样品在0 ℃和25 ℃条件下的茴香胺值。

2.5 初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片介电常数的影响

介电常数是测量极性组分总含量的指标[21]，油炸香蕉片在贮藏过程中，醛、酮、醇等极性分子的含量变化，导致样品的介电常数值变化[22]。图5显示了不同初始水分含量和贮藏温度的油炸香蕉片在贮藏期间介电常数变化。

图 5 初始水分含量和贮藏温度对油炸香蕉片介电常数的影响Fig.5 Effect of initial moisture content and storage temperature on the permittivity of fried banana chips

由图5可知，高初始水分含量的油炸香蕉片在贮藏期间，介电常数变化幅度不大，表明极性分子的总含量基本维持平衡。低初始水分含量的样品在贮藏期间介电常数整体呈上升趋势，在25 ℃贮藏50 d时出现突变性的上升，0 ℃贮藏30、50 d的下降，37℃贮藏50 d的下降与茴香胺值的变化一致，说明醛类物质对介电常数的影响较大。相同的贮藏温度和时间，高初始水分含量的样品在贮藏期间的介电常数均高于低初始水分含量样品，这说明贮藏过程中，高初始水分含量的油炸香蕉片脂肪氧化速率较快。

2.6 油炸香蕉片品质指标相关性分析

表 2 油炸香蕉片品质指标相关性分析Table 2 Correlation analysis of quality traits of fried banana chips

由表2可以看出，在实验条件下，油炸香蕉片的各项品质指标之间均存在极显著的正相关关系（P＜0.01）。POV与AV、茴香胺值、介电常数的相关系数分别为0.902、 0.958、0.795；AV与茴香胺值、介电常数的相关系数分0.916和0.709；茴香胺值与介电常数的相关系数为0.822。

3 结 论

将油炸香蕉在6 个不同水分活度、3 个温度条件下吸湿平衡。同一温度条件下，平衡水分含量随水分活度升高而增加；同一水分活度条件下，平衡水分含量随温度升高而减小。相同的贮藏温度和时间，高初始水分含量油炸香蕉片的POV、AV、茴香胺值、介电常数均高于低初始水分含量样品，降低油炸香蕉片的初始水分含量可以提高其贮藏稳定性。高初始水分含量样品过氧化值的变化随贮藏时间的延长而升高，低初始水分样品达到峰值后逐步降低；样品的AV、茴香胺值在贮藏期间均升高；高初始水分含量样品介电常数在贮藏期间变化不大，低初始水分含量样品介电常数随贮藏时间的延长，整体呈上升趋势。

[1] SOTHORNVIT R. Edible coating and post-frying centrifuge step effect on quality of vacuum-fried banana chips[J]. Journal of Food Engineering, 2011, 107(3/4): 319-325.

[2] 张岩, 吴继军, 唐道邦, 等. 香蕉片的真空油炸工艺及质构品质初探[J].现代食品科技, 2010, 26(9): 987-990.

[3] 莫宝庆, 胡春艳, 孙启东, 等. 不同存放条件对油炸食品酸价和过氧化值的影响[J]. 中国卫生检验杂志, 2010, 20(11): 2809-2814.

[4] GÜLSÜN Ö. Effects of rosemary (Rosmarinus officinalis) extract addition on oxidative stability of fried sea bream (Sparus aurata) during chill storage (4 ℃)[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2013, 37(6): 1039-1042.

[5] PANDEY M C, MALLIKA M, SRIHARI K A, et al. Quality of fried broiler chicken leg muscles stored at different temperatures[J]. Journal of Food Science and Technology, 2010, 47(4): 454-457.

[6] AMMAWATH W, CHEMAN Y B, YUSOF S, et al. Effects of type of packaging material on physicochemical and sensory characteristics of deep-fat-fried banana chips[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2002, 82(14): 1621-1627.

[7] 张怡, 张富新, 贾润芳, 等. 水分活度对全脂羊奶粉贮藏期间脂肪稳定性的影响[J]. 食品工业科技, 2013, 34(1): 327-329.

[8] REED K A, SIMS C A, GORBET D W, et al. Storage water activity affects flavor fade in high and normal oleic peanuts[J]. Food Research International, 2002, 35(8): 769-774.

[9] 杨琴, 范柳萍. 几种高油脂食品等温吸湿规律的研究[J]. 食品工业科技, 2012, 33(16): 138-144.

[10] 卫生部. GB 5009.3—2010 食品中水分的测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2010.

[11] 卫生部. GB/T 5009.37—2003 食用植物油卫生标准的分析方法[S].北京: 中国标准出版社, 2003.

[12] 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 24304—2009 动植物油脂: 茴香胺值的测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.

[13] BANSAL G, ZHOU W, BARLOW P J, et al. Evaluation of commercially available rapid test kits for the determination of oil quality in deep-frying operations[J]. Food Chemistry, 2010, 121(2): 621-626.

[14] LIZHI H, TOYODA K, IHARA I. Discrimination of olive oil adulterated with vegetable oils using dielectric spectroscopy[J]. Journal of Food Engineering, 2010, 96(2): 167-171.

[15] DALGIC A C, PEKMEZ H, BELIBAGLI K B. Effect of drying methods on the moisture sorption isotherms and thermodynamic properties of mint leaves[J]. Journal of Food Science and Technology, 2012, 49(4): 439-449.

[16] FAN Liuping, ZHANG Min, TAO Qian, et al. Sorption isotherms of vacuum-fried carrot chips[J]. Drying Technology: An International Journal of Food Properties, 2005, 23(7): 1569-1579.

[17] ABDENOURI N, IDLIMAM A, KOUHILA M. Sorption isotherms and thermodynamic properties of powdered milk[J]. Chemical Engineering Communications, 2010, 197(8): 1109-1125.

[18] 葛林梅, 郜海燕, 毛金林, 等. 贮藏条件对原料葵花籽油脂酸败的影响[J]. 食品科学, 2010, 31(6): 292-296.

[19] 文刚, 盛灿梅. 食用植物油中酸价测定的不确定度评定[J]. 食品与机械, 2006, 22(3): 144-146.

[20] 栾霞, 祖丽亚, 樊铁. 食用油脂中p-茴香胺值的测定[J]. 中国油脂, 2006, 31(11): 38-40.

[21] 秦文. 蔬菜物料的介电特性及其应用研究[D]. 重庆: 西南大学, 2006. [22] 杨琴. 几种油炸食品贮藏过程中的品质劣变[D]. 无锡: 江南大学, 2013.

Effect of Moisture Content and Temperature on Oxidation Stability of Banana Chips

LEI Xi, FAN Liuping*
(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

In order to study quality changes of fried banana chips under different storage conditions, sorption isotherms of fried banana chips were determined and the chips were balanced to the level of two initial moisture content, high initial moisture (5.20%) and low initial moisture (3.07%). Peroxide value, acid value, anisidine value and permittivity of fried banana chips stored at 0, 25 and 37 ℃ were used for evaluation of oxidation and quality in fried banana chips during storage. The results showed that the four indexes of fried banana chips with high initial moisture content were higher than those of fried banana chi ps with high initial moisture content. Decreasing moisture content of fried banana chips could improve the storage stability. Peroxide value of high initial moisture fried banana chips increased during storage, while low initial moisture samples gradually reduced after reaching a peak； acid value and anisidine value of the two initial moisture content samples increased during storage； the permittivity of the high initial moisture sample remained almost constant, while the low initial moisture sample almost increased during storage.

fried banana chips； storage； initial moisture content； temperature； stability

TS255.1

A

1002-6630（2015）08-0250-04

10.7506/spkx1002-6630-201508047

2014-09-29

国家自然科学基金青年科学基金项目（31101361）

雷茜（1989—），女，硕士研究生，研究方向为食品资源与综合利用。E-mail：296982407@qq.com

*通信作者：范柳萍（1972—），女，教授，博士，研究方向为食品资源与综合利用。E-mail：fanliuping@jiangnan.edu.cn