VE在棕榈油煎炸过程中的损耗及其对煎炸油品质的影响.docx

煎炸食品因其独特的风味，深受人们喜爱。但是，在持续的高温煎炸过程中，煎炸油极易发生劣变，生成多种劣变产物，从而对人体健康造成危害。为延缓煎炸油劣变，常添加抗氧化剂。关于合成抗氧化剂在煎炸过程中的变化以及对油脂品质的影响有较多研究。随着生活水平的提高，人们对食品质量的要求越来越高,延缓煎炸油氧化时更倾向于选择天然抗氧化剂。已有研究表明，VE可以延缓油脂在煎炸过程中的劣变。关于VE对油脂煎炸过程中色泽以及不同煎炸阶段煎炸油的氧化稳定性的影响鲜见报道。棕桐油具有耐煎炸，风味口感好、供应稳定、价格较低等优点，广泛应用于餐饮行业和食品工业。因此，以分提棕槽油为原料，180煎炸薯条，研究不同添加量下的VE在棕槽油煎炸过程中的损耗及其对煎炸油品质的影响，为餐饮行业以及食品工业合理使用VE提供参考和依据。1原料棕桐油分析结果显示，实验中所用的棕榴!油的酸价、过氧化值、熔点以及水分及挥发物均符合GB156802009中对成品棕檀I油酸价0.2Omg值、过氧化值2.5meqkg熔点24°C以及水分及挥发物（0.05%的规定，极性组分2.8%,生育酚含量126.0mgkg,生育三烯酚含量311.2mgkg,油脂品质良好，可用于后续研究。2煎炸过程中生育酚和生育三烯酚的损耗2.1 煎炸过程中生育酚的损耗相同煎炸时间下，不同字母表示VE添加量对结果影响显著（PVO.05）,下同。图1棕植）油中生育酚的损耗率随煎炸时间的变化从图1可知，随着煎炸时间的延长,棕桐油中生育酚的损耗率增加（PV0.05）。随着添加量的增加，生育酚的损耗率减小（PV0.05）。在煎炸24h后，添加1000、4000、8000mgkgVE的棕榴I油中生育酚的损耗率分别为（96.3±0.1）%、（69.7±1.2）%和（54.3±2.0）%,此时，其绝对损耗量（与初始量相比的减少量）分别为（1154.4±1.7）（2781.5±46.0）、（4580.5±170.0）mgkgo虽然添加量增加时，损耗率下降，但是其绝对损耗量是增加的。已有的研究表明生育酚在煎炸温度下的挥发性非常低，主要以转化和降解而损耗。在煎炸过程中，温度较高，并且与氧气接触，必然导致生育酚因抗氧化作用发生转化而损耗。当VE的添加量增加时，发生反应的生育酚增加，其绝对损耗量增大。2036-30-24-18-12-6-0-:051015202530时间min图2生育酚和生育三烯酚含量随煎炸时间变化的高效液相色谱图为了更直观地反映棕桐油煎炸过程中生育酚和生育三烯酚含量的变化，将添加1000mgkgVE棕稠油的高效液相色谱图进行叠加，如图2所示，可以直观地看出随着煎炸时间的延长，棕桐油中的生育酚和生育三稀酚的峰面积逐渐减小。2.2 煎炸过程中生育三烯酚的损耗结果显示，随着煎炸时间的延长，棕檎油中生育三烯酚的含量降低（PV0.05）o外源VE（生育酚）对棕槌）油煎炸过程中生育三烯酚含量的变化具有显著性影响（PV0.05）。添加4000mgkg和8000mgkgVE对煎炸过程中的生育三烯酚具有显著的保护效果（PV0.05）,并且8000mgkgVE的保护效果更好。煎炸12h后，空白及添加4000mgkg和8000mgkgVE的棕桐油中生育三烯酚的含量分别为（26.7士0.5）、（147.2±2.2）、（203.5±2.1）mg/kg。当VE添加量为4000mgkg和8000mgkg（主要含生育酚）时，棕枢J油中生育酚含量分别是生育三烯酚的12.8倍和27.1倍，生育酚有更多的机会参与清除过氧自由基的反应，从而保护了生育三烯酚。添加100omgkgVE时，对生育三烯酚的保护效果不明显。3VE对煎炸过程中棕槽油理化指标的影响3.1 VE对煎炸过程中棕稠油酸价的影响结果显示，随着煎炸时间的延长，棕植）油的酸价逐渐升高（P<0.05）o煎炸过程中引起油脂酸价升高的原因主要是水解和氧化。食材的加入向煎炸油中带入了较多的水分，加剧了油脂的水解，生成游离脂肪酸、甘一酯和甘二酯等；高温煎炸体系下油脂氧化生成的氢过氧化物不稳定，易分解产生醛、酮、酸等小分子，促进酸价上升。VE对棕桐油煎炸过程中酸价的变化具有显著性影响（P<0.05）oVE的添加量越大，其抑制酸价升高的效果越好。在60h的煎炸过程中，添加8000mgkgVE棕槌I油的酸价未超出国标要求，添加100Omgkg和4000mgkgVE的棕桐油均超出国标要求。3.2 VE对煎炸过程中棕柳油臻基价的影响结果显示，在60h的煎炸过程中，棕槽油的好基价随着煎炸时间的延长而增大（PV0.05）。添加IO（X）mg/kgVE对皴基价的升高无显著影响（P>0.05）,但是，添加40（M）mgkg和8000mgkgVE会促进棕檀）油默基价的上升（P<0.05）o实验结果表明，添力口4000mgkg和8000mgkgVE的棕桐油煎炸60h后，、Y和6生育酚的总损耗量分别为（3495.7÷17.5）mg/kg和（6706.8±116.4）mgkg,其损耗以转化成醍类物质为主，这使得VE既可以降低油脂氧化产生的皴基化合物的量，又自身氧化使皴基价升高，测定的城基价是这两者综合作用的结果。添加100OmgkgVE时，VE的添加量比较小，转化产物也比较少，对埃基价的升高无显著性影响(P>0.05)o3.3 VE对煎炸过程中棕稠油极性组分的影响结果显示，随着煎炸时间的延长，棕桐油中极性组分的含量呈现上升趋势(P<0.05)o添加VE对极性组分上升无显著性影响(P>0.05).在煎炸60h内，棕枢油中极性组分未超出国标要求。3.4 VE对煎炸过程中棕根I油色泽的影响图8添加8000mg/kgVE的棕桐油不同煎炸时间的色泽由图8可以明显地看到,随着煎炸时间的延长,棕桐油的色泽加深(PV0.05),油脂色泽由淡黄色逐渐加深至深褐色，透明度也不断降低。实验中采用紫外-可见分光光度计对不同煎炸时间的油样在40080Onm波长下进行波谱扫描，从而定量表征煎炸油样品色泽深度，结果显示，棕桐油色泽随着煎炸时间的延长而加深(P<0.05)o添加VE严重促进了煎炸过程中棕槌)油色泽的加深，且添加量越大，色泽加深越严重。3.5 VE对煎炸过程中棕植I油氧化稳定性的影响结果显示，经过煎炸，棕桐油的氧化诱导期迅速缩短。添加1000mgkgVE可以延长煎炸过程中棕桐油的氧化诱导期，而4000mgkg和8000mgkgVE都促进了煎炸过程中棕桐油氧化诱导期的缩短。当棕桐油中醍类化合物的浓度比较大时，会夺取不饱和脂肪酸亚甲基上的氢原子，产生脂质自由基，引起自由基氧化反应，可能是氧化酸败仪测定油脂氧化诱导期时氧气压力高，使醍类物质的促氧化作用占据主导作用，加速了油脂的氧化，使得油脂的氧化诱导期缩短。4VE对棕桐油煎炸寿命的影响综合以上VE对煎炸过程中棕桐油品质的影响,依据GB27162018的规定，估计VE对棕根I油煎炸寿命的影响。煎炸寿命指当棕桶)油在煎炸过程中的酸价和极性组分任一指标超出国标，必须废弃时，棕桐油的煎炸时长。采用Origin8.5,根据煎炸油的酸价以及极性组分和煎炸时间的拟合曲线，读出当酸价为5mgg,极性组分为27%时的煎炸时间，从而确定添加不同量的VE时，棕稠油的煎炸寿命。结果显示，添加4000mgkg和8000mgkgVE可以有效延长棕桐油的煎炸寿命，100OmgZkgVE使棕桐油的煎炸寿命略有减小，考虑到评估误差，100OmgZkgVE很可能对棕桐油的煎炸寿命无显著影响。结论通过煎炸实验表明：天然抗氧化剂VE的损耗率随着添加量的增加而减小；添加4000mgkg和8000mgkgVE可以有效保护棕桐油中的生育三烯酚，100OmgZkgVE对生育三烯酚无保护效果。添加4000mgkg和8000mgkgVE可以延长棕桐油的煎炸寿命，但是，缩短了其氧化诱导期，添加I(X)OmgkgVE对棕稠油的煎炸寿命无显著性影响，但是，可以延长棕稠油的氧化诱导期。因此，在煎炸油中VE的添加量并不是越多越好，应根据实际需要适量添加，其最适添加量可能会因煎炸油的种类、煎炸食材等的不同而不同，这仍需实验确定。附参考资料：3种合成抗氧化剂在棕桐油煎炸过程中的损耗及其对煎炸油品质的影响煎炸使食物外部酥脆、口感香爽、风味独特，是常用的烹饪方式1。然而,煎炸温度比较高(165190),油脂暴露在空气中，还有煎炸食材的引入，使煎炸油迅速劣变，生成各种挥发性与非挥发性劣变产物。挥发性产物在煎炸过程中大部分挥发到空气中，非挥发性产物则在煎炸油中积累，并随着煎炸油被煎炸食物所吸收2-3。为了保证煎炸油的安全使用，GB27162008对煎炸过程中食用植物油酸价和极性组分作出了规定。为了延长煎炸油的煎炸寿命，添加抗氧化剂是最常用的方式之一。目前，对油脂中常用的抗氧化剂在煎炸或加热条件下的损耗及抗氧化效果都有一定的研究。刘翠芳4研究发现特丁基对苯二酚(TBHQ)在大豆油与棕桐油中的热损耗速率与加热温度呈正相关，并且TBHQ主要以母体的形式挥发而损耗，少量转化为特丁基对苯二醍(TQ)。Hamama等的研究发现，在185下抗氧化剂的热稳定性顺序为二丁基羟基甲苯(BHT)没食子酸丙酯(PG)丁基羟基茴香酸(BHA)TBHQ;挥发性顺序为TBHQBHTBHAPGo范柳萍等研究发现在棕桐油180°C煎炸薯条的过程中，抗氧化剂的抗氧化效果为TBHQ维生素E植酸茶多酚。Asap等研究发现添加TBHQ可以减少棕桐油在煎炸过程中极性组分和聚合物的生成量，降低C18:2的氧化速率。抗氧化剂除了延缓煎炸油的氧化，还对油脂自身含有的维生素E有保护作用。Gordon等采用添加迷迭香或抗坏血酸棕桐酸酯来降低菜籽油煎炸过程中生育酚的损耗。煎炸食品中的维生素E不仅继续起到抗氧化剂的作用，还有一定的营养价值。本研究以分提棕桐油为原料，180下煎炸薯条，考察3种合成抗氧化剂在煎炸过程中的损耗及其对煎炸油品质的影响，以期为合成抗氧化剂在煎炸油中的使用提供科学依据和数据支撑。1材料与方法1.1 实验材料1.1.1 原料与试剂精炼分提棕柳油(熔点24),油脂工业有限公司；薯条(水分含量(72.9÷2.2)%;长、宽约0.5cm,高57cm),食品()有限公司;TBHQ,食品科技有限公司；PG,生化科技股份有限公司；1.-抗坏血酸棕檀!酸酯(AP),食品科技有限公司；a-、y-、-生育酚标品，生化科技股份有限公司。甲醇、冰乙酸、异辛烷、乙醇、正己烷均为色谱纯；乙醛、异丙醇、冰乙酸、氯仿、淀粉、碘化钾、石油酸(沸程6090)、氢氧化钠、硫代硫酸钠、甲醇、偏磷酸、98%硫酸、2,6-二氯靛酚钠盐水合物，均为分析纯。Waterse2695高效液相色谱仪(配备Waters2489紫外检测器)、Waters2695高效液相色谱仪(配备Waters2475荧光检测器)，美国Waters公司；SD-81电炸锅；892型氧化酸败仪，瑞士万通有限公司；TU-1810紫外可见分光光度计；EOPC-SEP型全自动食用油极性组分分离系统。1.2 实验方法1.2.1 薯条煎炸过程将6.5kg棕植!油(分别为不添加抗氧化剂(空白对照)、添加TBHQ20Omg/kg、PGlOOmg/kg、AP200mgkg)倒入煎炸锅中加热至(180±5)。每次取100g薯条放入锅中煎炸3min捞出沥油，每20min炸1次。每天煎炸12h,一天煎炸结束时，油自然冷却至室温，第二天再升温至180°C煎炸，如此连续煎炸5d,共煎炸60h。煎炸过程中不添加新油。在0、2、4、8、12、24、36、48、60h取样。所取油样在4冰箱中保存。1.2.2 抗氧化剂含量的测定参照GB5009.322016,采用高效液相色谱法分析油脂中TBHQ和PG含量。AP含量的测定参照文献9,将油样中的AP水解为1.-抗坏血酸,然后用2,6-二氯靛酚钠溶液滴定。采用高效液相色谱法分析油脂中生育酚和生育三烯酚的含量，具体参照GB/T266352011o1.2.3 油脂理化指标的测定油脂酸价、过氧化值、水分及挥发物含量、熔点、极性组分以及氧化诱导期的测定分别参照GB5009.2292016、GB5009.2272016>GB5009.2362016>GB/T127662008>GB5009.2022016和GB/T211212007o油脂色泽的测定采用分光光度法，取(l±0.01)g油脂样品于IOm1.容量瓶，正己烷溶解定容，采用紫外-可见分光光度计在40080Onm下进行波谱扫描，利用Origin8.5计算扫描曲线与x、y轴围成的面积，以此衡量油样色泽深度10。1.2.4 抗氧化剂损耗率计算式中：Cl为煎炸前棕桐油中抗氧化剂的初始含量，mg/kg；C2为煎炸后棕桐油中抗氧化剂的含量，mg/kgo1.2.5 数据处理所有实验数据至少重复两次，均以“平均值±标准偏差"表示。数据使用SPSS20Duncan进行显著性方差分析,P<0.05表示具有显著性差异;采用Origin8.5进行绘图分析。2结果与分析2.1 原料棕制油的主要理化指标(见表1)敢价(KOH)/过-化值/淄占水分及挥发(mg)(rMHkg)物含量/%0.15±0.OO2.10±0.Ol23.4±0.I0.02±0.03表1棕桐油的主要理化指标从表1可以看出，棕稠油的酸价、过氧化值、熔点以及水分及挥发物含量均符合GB156802009中对成品棕桐液油酸价(KoH)小于等于0.20mgg>过氧化值小于等于Iomeq/kg、熔点小于等于24以及水分及挥发物含量小于等于0.05%的规定，棕桐油品质良好，可用于后续研究。2.2 煎炸过程中抗氧化剂的损耗(见图1)图1棕桐油中3种合成抗氧化剂的损耗率随时炸时间的变化(180±5)°C)图9棕桐油的氧化诱导期随煎炸时间的变化由图1可知，随着煎炸时间的延长，3种合成抗氧化剂的损耗率均显著增大(P<0.05)。在相同煎炸时间下，不同抗氧化剂的损耗率也存在显著性差异(P<0.05)0在煎炸8h后，TBHQ、PG和AP的损耗率分别为(98.54±0.03)%(87.01÷0.10)%和(51.88±0.55)%.3种合成抗氧化剂损耗速率的快慢顺序为TBHQ>PG>AP0煎炸或加热体系下，TBHQ主要以挥发的形式而损耗，转化损耗很少，主要转化产物为TQ11-12。并且，煎炸过程中的汽提作用加速了TBHQ的损耗U3。AP的相对分子质量为414.54,是TBHQ的2.5倍，PG的2倍，抗氧化剂的相对分子质量越小，越容易挥发，损耗就越快。2.3 煎炸过程中抗氧化剂对棕稠油中生育酚及生育三烯酚的保护效果(见图2)图2棕桐油中生育酚和生育三烯酚含量随即炸时间的变化棕桐油中含有一定量的生育酚及生育三烯酚，若在煎炸过程中得到一定程度的保护，不仅可以提高煎炸食品的营养价值，还有益于煎炸食品的储存。由图2可知，随着煎炸时间的延长，无论是否添加抗氧化剂，棕槽油中生育酚和生育三烯酚的含量都呈显著下降趋势(P<0.05)0添加TBHQ和PG都可以显著保护油中生育酚和生育三烯酚，且TBHQ的保护效果更好。添加AP促进了棕桐油煎炸过程中生育酚和生育三烯酚含量的降低，这可能是因为AP的抗氧化活性比生育酚和生育三烯酚弱，所以生育酚和生育三烯酚优先参与油脂中的抗氧化反应而损耗。2.4 抗氧化剂对煎炸过程中棕桐油品质的影响2.4.1 抗氧化剂对煎炸过程中棕枢J油酸价的影响(见图3)GB27162018对植物油煎炸过程中酸价(KoH)的限量为小于等于5mggo由图3可知，随着煎炸时间的延长，棕榴I油的酸价都逐渐升高(P<0.05).抗氧化剂对棕桐油煎炸过程中酸价的变化具有显著性影响(P<0.05)°PG和AP都可以显著抑制棕桶)油酸价的升高，PG的效果更好。但是，TBHQ无显著性影响(P>0.05).图3棕才闾油的酸价随煎炸时间的变化图4棕桐油的极性组分含量随即炸时间的变化2.4.2 抗氧化剂对煎炸过程中棕桐油极性组分含量的影响（见图4）GB27162018对植物油煎炸过程中极性组分的限量为小于等于27%。由图4可知，随着煎炸时间的延长，棕桐油中极性组分含量呈现上升趋势（P<0.05）°TBHQ和PG均可显著抑制煎炸过程中棕郦由极性组分含量的增加（P<0.05）.ASaP等的研究也发现TBHQ可以抑制精炼棕桐油180°C煎炸薯条的过程中极性组分含量的升高。但是，AP对极性组分含量的上升无显著性影响。2.4.3 抗氧化剂对煎炸过程中棕桐油过氧化值的影响（见图5）由图5可知，在60h的煎炸过程中，无论是否添加抗氧化剂，棕枢）油的过氧化值都处于很低的水平（<3meqkg）°由于过氧化值评价的是油脂中初级氧化产物氢过氧化物的含量，煎炸过程中氧化反应和热分解反应同时发生，氢过氧化物分解很快14,产生二级氧化产物，如醛、酮、酸等小分子。因此，过氧化值不能准确评价抗氧化剂对煎炸油的煎炸过程的作用。图5棕桐油的过氧化值随煎炸时间的变化图6不同煎炸时间下的棕稠油（无抗氧化剂）2.4.4抗氧化剂对煎炸过程中棕桐油色泽的影响（见图6、图7）图7棕桐油的色泽随煎炸时间的变化图8未煎炸时棕桐油的氧化诱导期由图6可知，随着煎炸时间的延长，煎炸油的色泽加深，透明度也不断降低。由图7可知，棕桐油色泽均随着煎炸时间的延长而加深（P<0.05）°抗氧化剂AP和PG可以抑制棕稠油煎炸过程中色泽的加深，TBHQ对色泽的变化无显著性影响。可能是因为AP促进了棕桐油中色素的氧化，PG抑制色泽加深的原因有待进一步研究。2.4.5 抗氧化剂对煎炸过程中棕枢J油氧化稳定性的影响（见图8、图9）煎炸食品的水分含量较低，油脂含量相对较高，因此煎炸食品的货架期与煎炸油的品质、氧化稳定性密切相关15。因此，评价棕稠油在煎炸过程中的氧化稳定性，可以初步衡量煎炸食品的货架期。由图8可知，未煎炸时，TBHQ延长棕桶I油氧化诱导期的效果最好，添加TBHQ的棕桐油氧化诱导期达到了（46.32+0.93）ho其次是PG,AP的效果最差。由图9可知，随着煎炸时间的延长,煎炸棕稠油的氧化诱导期迅速缩短(P<0.05)°TBHQ和PG都可以延长煎炸过程中棕桐油的氧化诱导期，其中TBHQ的效果更好，有益于煎炸食品货架期的延长。Min等16研究发现，在煎炸过程中，虽然TBHQ由于挥发和转化大量损耗,但是添加TBHQ煎炸的薯条的氧化稳定性依然比不添加的好。但是，AP促进了煎炸过程中棕稠油氧化诱导期的缩短，这可能是由于AP促进了棕桐油内源生育酚和生育三烯酚的损耗(见图2),这不利于煎炸食品的储存，MaSSon等17的研究也证明添加AP不能延长煎炸食品的货架期。3结论180煎炸薯条的过程中，棕桐油中3种合成抗氧化剂损耗速率的大小顺序为TBHQ>PG>AP;添加TBHQ或PG都可以保护棕桐油煎炸过程中的生育酚和生育三烯酚，但是添加AP促进了生育酚和生育三烯酚的减少；PG和AP都可以显著抑制棕桐油酸价的升高，TBHQ无显著性影响；TBHQ和PG均可显著抑制煎炸过程中棕桐油极性组分含量的增加，AP对极性级分含量的上升无显著性影响；AP和PG都可以抑制棕桐油煎炸过程中色泽的加深，TBHQ对色泽无显著性影响；TBHQ和PG可以延长棕桐油的氧化诱导期，从而延长煎炸食品的保质期，AP缩短了棕槽油的氧化诱导期。因此，抗氧化剂TBHQ和PG可以用于棕桐油，以提高其煎炸稳定性，而AP不适合用于煎炸棕桐油。