以稻米油为基油的煎炸调和油品质研究

邹 曼，陈 玉，何东平,2，胡传荣,2，高 盼,2

(1.武汉轻工大学 食品科学与工程学院，武汉 430023； 2.大宗粮油精深加工教育部重点实验室，武汉 430023)

稻米油，俗称为米糠油，在多个国家(如日本、韩国、中国、泰国和巴基斯坦等)已得到广泛使用。稻米油约含饱和脂肪酸(SFA)20%、单不饱和脂肪酸(MUFA)47%、多不饱和脂肪酸(PUFA)33%[1]，在人体能很好地被吸收，吸收率高达90%[2]。稻米油还含有丰富的生物活性成分(γ-谷维素、植物甾醇、维生素E和角鲨烯等)[3-4]，是联合国卫生组织评选的世界三大健康油脂之一。

稻米油中天然成分的存在使稻米油对热氧化和劣化具有很高的抗性[5]，在煎、炸、炒的过程中，不易出现油腻味物质(丙烯醛)，作为调味油醇香可口，这些优良的特性使稻米油成为煎炸和烘焙的优选油[6-7]。Fan等[8]分别用棕榈液油和稻米油在(185±5)℃条件下进行薯条的连续煎炸试验，发现稻米油的煎炸性质比棕榈液油更为稳定。棉籽油具有较好的抗氧化能力和很好的起酥性能，其棕榈酸含量较高，还含有少量的硬脂酸和亚麻酸[9]，是我国河北、新疆等地广泛使用的一种煎炸油。棕榈油以饱和脂肪酸为主，在煎炸过程中具有良好的氧化稳定性[10-11]。因此，棕榈油和棉籽油是合适的煎炸调配油。

SFA含量高的油脂煎炸起酥性好，但熔点高、操作性差, 而且增高心血管疾病的发病率。不饱和脂肪酸(UFA)含量高的油脂在空气和高温煎炸中易氧化劣变，产生有害物质。不同食用植物油在煎炸过程中的表现不尽相同，且含有不同的营养成分，单一的食用植物油往往不能既满足煎炸时间长又营养丰富的要求。随着消费者健康意识的逐渐增强，煎炸调和油受到了广泛关注。煎炸调和油优化了脂肪酸组成，含有丰富的天然抗氧化成分，具有煎炸寿命长、煎炸性能稳定、营养健康的独特优势[12]。陈宁等[13]将6种植物油(花生油、菜籽油、稻米油、玉米油、大豆油和棕榈油)通过不同复配比例调配成液态煎炸调和油，使其脂肪酸组成更加合理、 稳定性高、 营养好, 炸物风味更佳。刘玉兰等[12]选取花生油、玉米胚芽油、大豆油、棕榈油4种植物油配制煎炸调和油，优劣互补，延长了油脂的煎炸寿命、提高了利用率，同时获得高品质、健康营养的煎炸食品。

本文以稻米油为基油，添加不同比例的棕榈油和棉籽油进行调配制备煎炸调和油，以期以优劣互补提高煎炸油的煎炸性能和品质，同时保证人们对煎炸油的营养需求。通过研究煎炸过程中煎炸油基本理化指标(酸价、过氧化值、碘值、极性组分含量)和营养物质(脂肪酸组成及植物甾醇、维生素E、谷维素含量)变化规律，综合评估调和油的煎炸性能，为以稻米油为基油的煎炸调和油的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

稻米油(一级)、棕榈油(一级，24℃)，购自益海嘉里油脂工业有限公司；棉籽油(酸价(KOH)0.33 mg/g、过氧化值1.75 g/100 g、碘值(I)101.61 g/100 g、极性组分含量4.41%)、土豆条(约10 cm×1 cm×1 cm)，实验室自制。

二甲基亚砜、乙腈、正己烷，色谱纯；95%乙醇、异辛烷、冰乙酸、碘化钾、硫代硫酸钠、环己烷、正己烷，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；超纯水。

Rancimat 892油脂氧化稳定性测定仪，瑞士万通中国有限公司；7890A气相色谱仪、Agilent 1200高效液相色谱仪配紫外Agilent G1314B检测器，安捷伦公司；UV-1700紫外可见光分光光度计，上海美析仪器有限公司；Testo 270极性组分检测仪，德图仪器公司；ITO-81单缸单筛电炸炉，广州市艾拓机电制造有限公司；THC-2B超声波提取机，西安禾普生物科技有限公司；RE52CS旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；DZF-6021真空干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；AB204-E电子分析天平，上海泽生科技开发有限公司；针筒式微孔滤膜过滤器，常州悦康医疗器材有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 煎炸调和油的调配

以稻米油为基油，加入棉籽油与棕榈油进行调配。以煎炸油中PUFA含量不超过30%为调配标准，使用Excel 2003，根据3种油(稻米油、棕榈油和棉籽油)的脂肪酸组成及含量计算配方，得到不同稻米油含量的稻米调和油。

1.2.2 煎炸试验

取5 L油倒入油锅里，加热至180℃，准确称量50 g土豆条放入油锅中进行煎炸试验。分批进行，每15 min煎炸一批样品，每批煎炸3 min，连续煎炸30 h不添加新油。每次煎炸后取100 g炸物和80 mL油样分别于密封袋和蓝盖样品瓶中置于4℃冰箱保存。

1.2.3 炸物含油率的测定

将炸物破碎为颗粒状，用滤纸包100 g(m0)放入具塞锥形瓶中，加入适量正己烷使之刚好没过样品，再置于超声波提取机中超声1 h，静置1 d后旋蒸，收取油脂(m1)。按下式计算炸物含油率。

1.2.4 油脂基本理化指标的测定

氧化稳定性测定参照GB/T 21121—2007 《动植物油脂 氧化稳定性的测定(加速氧化测试)》；酸价测定参照GB 5009.229—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》 第一法冷溶剂法；过氧化值测定参照GB 5009.227—2016 《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》滴定法；碘值测定参照GB/T 5532—2008 《动植物油脂 碘值的测定》；极性组分含量用Testo 270极性组分检测仪快速检测。

1.2.5 油脂营养物质含量的测定

1.2.5.1 脂肪酸组成及含量测定

脂肪酸组成及含量测定参照GB 5009.168—2016 《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》 第三法 归一化法。

1.2.5.2 维生素E、植物甾醇及谷维素含量测定

维生素E含量测定参照GB/T 26635—2011《动植物油脂 生育酚及生育三烯酚含量测定 高效液相色谱法》；植物甾醇含量测定参照GB/T 25223—2010 《动植物油脂 甾醇组成和甾醇总量的测定 气相色谱法》；谷维素含量测定参照LS/T 6121.1—2017《粮油检验 植物油中谷维素含量的测定 分光光度法》。

1.2.6 数据处理

采用Excel 2003整理和简单地分析数据；使用SPSS 17.0软件对数据进行显著性分析；使用Origin 8.5软件绘图。

2 结果与分析

2.1 稻米调和油的调配

按照1.2.1方法初步筛选出4组基本满足本研究调配标准的配方：20%稻米油+50%棕榈油+30%棉籽油；50%稻米油+40%棕榈油+10%棉籽油；60%稻米油+35%棕榈油+5%棉籽油；70%稻米油+25%棕榈油+5%棉籽油。检测这4种调和油的脂肪酸组成和氧化诱导时间，结果见表1。

表1 不同稻米油含量调和油的脂肪酸组成及氧化诱导时间

由表1可知，稻米油含量增加，调和油不饱和度增加，只有70%稻米调和油的配方不满足调配标准(PUFA稍大于30%)。60%稻米油配方的氧化诱导时间最长，其次是50%稻米油配方，故而选择稻米油含量50%的调和油(配方1)和稻米油含量60%的调和油(配方2)进行后续煎炸试验。

2.2 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中理化指标的变化

2.2.1 酸价(见图1)

由图1可知，稻米油较稻米调和油的初始酸价高。在整个煎炸过程中，稻米油和稻米调和油的酸价均呈上升趋势，稻米油和配方2在6 h后酸价上升迅速，18 h后较平缓，在27 h后配方2的酸价上升速度升高。 配方1在9 h前酸价上升较平缓，之后上升速度加快。3种油煎炸30 h后酸价(KOH)变化幅度由大到小依次为配方1、配方2、稻米油，分别为1.21、1.19、1.01 mg/g，调和油中配方2酸价变化幅度较小。

图1 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中酸价的变化

2.2.2 过氧化值(见图2)

图2 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中过氧化值的变化

由图2可知，在前3 h 3种油的过氧化值迅速上升，在3 h时过氧化值最高的是配方1，其次是配方2和稻米油，之后过氧化值呈下降趋势。这是由于煎炸油发生氧化反应使过氧化值升高，随后氢过氧化物分解为小分子物质(醛、酮和酸)又使过氧化值呈下降趋势。稻米油的过氧化值上升幅度较小，可能是由于其富含谷维素。与配方1相比，配方2的过氧化值初始值(1.78 g/100 g)和峰值(7.48 g/100 g)较小。随着煎炸时间的延长，稻米油和配方1的过氧化值分别在18 h和24 h后出现了转折点，开始上升，配方2在30 h时过氧化值仍呈下降趋势，说明该配方油的氧化稳定性较好。过氧化值的变化趋势是油脂氧化和氧化物分解的综合作用[14]。因此，单一的过氧化值不是判断煎炸油品质的唯一指标。

2.2.3 碘值(见图3)

图3 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中碘值的变化

油脂连续深度煎炸会发生复杂的反应(热聚合、热氧化反应)，这些反应是油脂中不饱和双键减少、碘值降低的原因之一[15]，因此可以用碘值衡量油脂的劣变程度。由图3可知，3种油的碘值都呈下降趋势，调和油下降趋势较为平缓。煎炸30 h，碘值(I)下降幅度从大到小依次为稻米油(从101.66 g/100 g降低到90.57 g/100 g)、配方2(从84.56 g/100 g 降低到79.47 g/100 g)、配方1(从80.23 g/100 g 降低到76.34 g/100 g)，降幅分别为10.91%、6.02%、4.85%。稻米油由于不饱和脂肪酸含量高，煎炸过程中不饱和双键减少得比稻米调和油快。

2.2.4 极性组分含量(见图4)

图4 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中极性组分含量的变化

由图4可知，稻米调和油和稻米油的极性组分含量在煎炸过程中都呈上升趋势。油脂在高温条件下煎炸，氢过氧化物被分解形成短链酸、醛、酮、醇和非挥发性产物。极性组分含量超标(超过27%)时间由长到短依次为配方1(16 h)、配方2(15 h)、稻米油(10 h)。调和油可以延长煎炸时间，配方1延长了60%，配方2延长了50%。这是因为通过调和一方面改变了煎炸油的脂肪酸组成，另一方面降低了煎炸油的初始极性组分含量。

2.2.5 炸物含油率(见图5)

图5 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中炸物含油率的变化

由图5可知，在煎炸过程中，稻米油的炸物含油率先下降后波动，调和油则是先上升后波动，均未随着煎炸时间的延长而显著升高或降低。含油率的多少可能与多种因素(炸物的种类、水分含量以及煎炸油的种类)有关。稻米油的炸物含油率在9 h左右到达最低点，配方1的炸物含油率在6 h到达最高点，配方2的炸物含油率在21 h到达最低点。稻米油、配方1、配方2的炸物平均含油率分别为9.07%、9.32%和8.07%，配方2的炸物平均含油率相对最低。

2.3 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中营养物质含量的变化

2.3.1 脂肪酸组成及含量(见表2)

由表2可知，随着煎炸时间的延长，稻米油中SFA含量增加(由19.41%增加到22.77%)，MUFA含量先降低后升高，PUFA含量不断减少，出现这种趋势是因为在高温加热条件下PUFA双键易发生氧化聚合等反应，转变成MUFA或SFA。配方1和配方2的SFA含量增加了5.96%和10.07%，增长率较稻米油低。配方2的不饱和脂肪酸含量变化幅度较配方1小，配方2的MUFA含量增加3.07%，PUFA含量减少14.73%，而配方1的MUFA和PUFA含量分别增加5.57%和减少15.27%，说明配方2的稳定性相对较好。

表2 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中脂肪酸组成及含量的变化

2.3.2 维生素E含量(见表3)

稻米油含有较丰富的维生素E，棕榈油和棉籽油的维生素E含量较稻米油低，因此调和油的维生素E含量没有稻米油高。由表3可知，煎炸6 h，3种油中α-生育酚的保留率最高，α-生育三烯酚其次(在配方1中其保留率低于γ-生育酚)，二者在稻米油、配方1和配方2中的保留率分别为63.59%、33.75%、48.37%和36.16%、4.35%、25.11%。在煎炸的早期阶段，维生素E含量的减少非常迅速，在此期间约一半以上的维生素E损失。棕榈油中也有类似的发现[16]。稻米调和油较稻米油的维生素E损耗率高，而调和油中配方1较配方2维生素E损耗率高。

表3 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中维生素E含量的变化

2.3.3 植物甾醇及谷维素含量

稻米油中含有丰富的植物甾醇及谷维素。稻米油及稻米调和油煎炸过程中植物甾醇和谷维素的保留率如图6所示。

图6 稻米油及稻米调和油在煎炸过程中植物甾醇和谷维素的保留率

由图6可知，在煎炸过程中，植物甾醇含量总体呈降低的趋势。煎炸24 h，稻米油的植物甾醇保留率为89.08%，与稻米油相比，配方1植物甾醇含量下降趋势较为平缓，配方2植物甾醇含量波动较大，其保留率为79.05%。

谷维素具有较强的抗氧化和自由基清除能力[17-19]。由表6可知，在煎炸过程中，谷维素含量变化较小，整体呈降低趋势。配方1的谷维素损失较多，保留率为79.26%，稻米油和配方2的谷维素保留率分别为为86.39%和87.84%。

3 结 论

在本研究中，稻米油含量低于70%的调和油多不饱和脂肪酸含量不超过30%，氧化诱导时间最长的是稻米油含量为60%的调和油(配方2)，其次为稻米油含量为50%的调和油(配方1)。稻米油较调和油的初始酸价高。在整个煎炸过程中，稻米油和调和油的酸价呈上升趋势，3种油煎炸30 h后酸价(KOH)变化幅度由大到小依次为配方1、配方2、稻米油，分别为1.21、1.19、1.01 mg/g。煎炸30 h，稻米油、配方1、配方2的碘值降幅分别为10.91%、4.85%和6.02%。调和油的极性组分含量超标时间延长，饱和脂肪酸增长率较稻米油低，而多不饱和脂肪酸降幅略高于稻米油。3种油中配方2煎炸过程中酸价(KOH)增幅(1.19 mg/g)较小，过氧化值初始值(1.78 g/100 g)和峰值(7.48 g/100 g)较小，炸物平均含油率(8.07%)最低，维生素E损耗率较低，谷维素保留率(87.84%)最高。综上，配方2的煎炸性能更为优越，是一种适合作为煎炸用的稻米调和油。