嚴(yán)俊安 朱李佳 于 微 楊 慧 劉小立 高 超 王 竹 王 俊

(深圳市慢性病防治中心1，深圳 518020) (中國(guó)疾病預(yù)防控制中心營(yíng)養(yǎng)與健康所2，北京 100050)

《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2015年)》顯示[1]，全國(guó)城鄉(xiāng)居民平均每標(biāo)準(zhǔn)人日食用油的攝入量為42.1 g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦標(biāo)準(zhǔn)25～30 g[2]。動(dòng)物性食用油中含有較多的飽和脂肪酸，飽和脂肪酸每日攝入量不足5 g，人患腦出血的幾率會(huì)增加[3]。植物性食用油含有大量的不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸能調(diào)節(jié)人體的脂質(zhì)代謝，預(yù)防心腦血管疾病，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，在免疫調(diào)節(jié)、延緩衰老等方面均具有重要的生理作用[4,5]。食用油在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量的反式脂肪酸，攝入過(guò)多的反式脂肪酸會(huì)增高心血管疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[6]。其次食用油的酸價(jià)和過(guò)氧化值也是影響人體健康的重要因素[7]。

微波技術(shù)以其高效省時(shí)、加熱均勻、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)重要的加工方式和廣大家庭常用的加熱方式。目前，微波技術(shù)在食用油生產(chǎn)的應(yīng)用較為廣泛，相對(duì)應(yīng)的研究，如：微波技術(shù)在油脂提取中對(duì)出油率、酸價(jià)和脂肪酸的影響等相關(guān)研究已有較多報(bào)道[8-10]。而利用家用微波爐對(duì)成品食用油進(jìn)行加熱，研究微波加熱對(duì)油脂酸價(jià)、過(guò)氧化值、脂肪酸的影響的相關(guān)研究不多，橫向?qū)Ρ任⒉訜釋?duì)不同食用油品質(zhì)影響的報(bào)道更是少見(jiàn)。為排除食物基質(zhì)對(duì)食用油的影響，采用家用微波爐直接對(duì)菜籽油、大豆油等8種常見(jiàn)食用油進(jìn)行加熱，評(píng)估微波加熱對(duì)食用油品質(zhì)的影響，為家庭健康烹調(diào)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品(含37種脂肪酸甲酯)，亞油酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)(含4種同分異構(gòu))，十一碳酸甘油三脂，正己烷(色譜純)，14%BF3-甲醇溶液，氫氧化鈉、無(wú)水硫酸鈉均為分析純?cè)噭?/p>

三級(jí)菜籽油、一級(jí)大豆油、特級(jí)初榨橄欖油、一級(jí)葵花籽油、一級(jí)玉米油、壓榨一級(jí)花生油、一級(jí)芝麻油、調(diào)和油。

1.2 儀器與設(shè)備

7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，R205SM-DR分析天平，MM721NG1-PW微波爐，DKZ-2恒溫水浴箱。

1.3 微波加熱處理

取干燥的石英坩堝，稱(chēng)重后將10 mL食用油倒入坩堝并置于微波爐中，分別用微波爐的低(500 W)、中低(550 W)、中(600 W)、中高(650 W)、高(700 W)檔位對(duì)食用油分別加熱1、2、5、10 min，室溫充分冷卻后，再次稱(chēng)重，計(jì)算樣品的揮發(fā)損失。取適量的油樣測(cè)定其酸價(jià)、過(guò)氧化值及其脂肪酸成分。

1.4 酸價(jià)及過(guò)氧化值測(cè)定

根據(jù)GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》第一法 滴定法測(cè)定油脂的酸價(jià)，GB 5009.227—2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》第一法 冷溶劑指示劑滴定法測(cè)定油脂過(guò)氧化值。

1.5 脂肪酸測(cè)定

1.5.1 樣品甲酯化

稱(chēng)取1滴食用油樣品(約0.02 g)于10 mL玻璃螺口帶塞離心管中，加入100 μL 10 mg/mL十一碳酸甘油三酯內(nèi)標(biāo)，2.5 mL 0.5 mol/L NaOH-MeOH溶液，振蕩混勻。在45 ℃水浴中皂化20 min，加入2 mL 14% BF3-甲醇溶液，混勻，繼續(xù)水浴2 min，取出迅速冷卻，加入2 mL正己烷，振蕩1 min，加入2 mL飽和氯化鈉溶液，上層清液經(jīng)水洗和無(wú)水硫酸鈉脫水后，于GC-MS進(jìn)樣分析。

1.5.2 色譜條件

色譜柱HP-88(100 m×0.25 mm×0.20 μm)毛細(xì)管柱；載氣為高純氦；柱流量1.5 mL/min；分流比50∶1；進(jìn)樣口溫度250 ℃；升溫程序：初始溫度60 ℃，保持1 min，以15 ℃/min升溫至188 ℃，保持25 min，以10 ℃/min升溫至230 ℃，保持10 min。

1.5.3 質(zhì)譜條件

EI源電子能量70 eV；溶劑延遲8 min；電子倍增電壓1650 V；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃，傳輸線溫度230 ℃，掃描模式SIM，掃描離子m/z：43、55、67、74、79、83、87、91、95。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)量等級(jí)指示值與測(cè)定值比較

表1為8種食用油質(zhì)量等級(jí)酸價(jià)和過(guò)氧化值指示值與測(cè)定值的比較。從表1可以看出，8種油脂除了葵花籽油過(guò)氧化值偏高外，其他均符合油脂瓶身標(biāo)示的質(zhì)量等級(jí)指標(biāo)。而葵花籽油過(guò)氧化值偏高的原因可能是：在不適宜環(huán)境中存放過(guò)久，導(dǎo)致過(guò)氧化值升高[11]，達(dá)不到一級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

表1 8種食用油質(zhì)量等級(jí)指示值與測(cè)定值比較

2.2 微波加熱對(duì)食用油酸價(jià)的影響

圖1為菜籽油在不同功率微波下，酸價(jià)隨加熱時(shí)間的變化曲線。在不同微波功率下，連續(xù)加熱10 min，菜籽油的酸價(jià)在0.60～0.68 mg/g波動(dòng)，沒(méi)有明顯的上升或下降趨勢(shì)。其余7種食用油的酸價(jià)隨微波加熱變化曲線與菜籽油的變化曲線相似，酸價(jià)均未發(fā)生明顯改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與紀(jì)俊敏等[20]結(jié)果比較，大豆油和玉米油的酸價(jià)的變化趨勢(shì)等的研究結(jié)果一致，但花生油的酸價(jià)的變化趨勢(shì)有所不同，可能是食用油的品牌或質(zhì)量等級(jí)不一樣所致。

圖1 不同微波功率下加熱菜籽油酸價(jià)隨時(shí)間變化

2.3 微波加熱對(duì)食用油過(guò)氧化值的影響

圖2為不同微波功率下加熱，菜籽油過(guò)氧化值隨時(shí)間的變化曲線。菜籽油、大豆油、花生油、芝麻油、調(diào)和油的過(guò)氧化值變化趨勢(shì)相似，在500 W和550 W微波下加熱，過(guò)氧化值沒(méi)有明顯改變；分別在600、650 W微波下，對(duì)食用油加熱少于5 min時(shí)，過(guò)氧化值也沒(méi)有明顯改變，加熱10 min時(shí)，過(guò)氧化值有所上升，而且650 W比600 W的上升速率更快；在700 W下加熱大于5 min，5種油脂的過(guò)氧化值開(kāi)始明顯上升，并在10 min時(shí)達(dá)到最大值。

圖2 不同微波功率下菜籽油的過(guò)氧化值隨時(shí)間變化

圖3為不同微波功率下加熱，玉米油過(guò)氧化值隨時(shí)間的變化曲線。玉米油在500、550 、600 W微波下加熱，其過(guò)氧化值緩慢上升；在650 W微波下加熱小于5 min時(shí)，其過(guò)氧化值緩慢上升，加熱至10 min時(shí)，過(guò)氧化值快速上升；在700 W微波下加熱小于5 min時(shí)，過(guò)氧化值急劇上升，加熱至10 min時(shí)，過(guò)氧化值反而下降，此結(jié)果也與紀(jì)俊敏等[20]的研究結(jié)果一致?？赡苁牵涸谖⒉ǖ恼T導(dǎo)下，不飽和脂肪酸的雙鍵α-H發(fā)生斷裂，形成R·自由基，R·自由基與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成自由基ROO·，自由基ROO·會(huì)從烯鍵上奪取一個(gè)氫，生成氫過(guò)氧化物ROOH，此時(shí)油脂的過(guò)氧化值會(huì)上升。氫過(guò)氧化物ROOH又不太穩(wěn)定，在高溫下經(jīng)過(guò)復(fù)雜的分裂和相互作用，最終生成小分子醛、酮、酸、醇、環(huán)氧化物等二級(jí)產(chǎn)物，使過(guò)氧化值趨于降低[21，22]。但在700 W微波下加熱5 min，油脂已經(jīng)上升到較高的溫度，不排除是高溫誘導(dǎo)的過(guò)氧化值變化。

圖4為不同微波功率下加熱，橄欖油過(guò)氧化值隨時(shí)間的變化曲線。橄欖油和葵花籽油的過(guò)氧化值變化趨勢(shì)相似，在500、550 W和600 W微波下加熱不同時(shí)間，它們的過(guò)氧化值沒(méi)有明顯改變；在650 W微波下加熱時(shí)，葵花籽油過(guò)氧化值在5 min時(shí)開(kāi)始上升，10 min時(shí)已經(jīng)急劇下降，而橄欖油的過(guò)氧化值在加熱10 min時(shí)才略微上升；在700 W微波下加熱5 min時(shí)，它們的過(guò)氧化值均上升，加熱至10 min時(shí)，橄欖油和葵花籽油的過(guò)氧化值分別下降至5.11 mmol/kg和5.04 mmol/kg，均低于其本底值。食用油加熱后，其過(guò)氧化值低于本底值的原因可能是：在油脂中含有較多不穩(wěn)定的過(guò)氧化物，在高溫作用較長(zhǎng)下，過(guò)氧化物分解比生成的多，出現(xiàn)加熱后的過(guò)氧化值就比本底值低。

圖3 不同微波功率下玉米油的過(guò)氧化值隨時(shí)間變化

圖4 不同微波功率下橄欖油的過(guò)氧化值隨時(shí)間變化

經(jīng)過(guò)不同功率的微波和不同時(shí)間的加熱，菜籽油、大豆油、花生油、芝麻油、調(diào)和油的過(guò)氧化值隨著微波功率的增大和加熱時(shí)間的加長(zhǎng)而增加。玉米油、橄欖油、葵花籽油的過(guò)氧化值出現(xiàn)了上升然后下降的變化，而過(guò)氧化值本底值較高橄欖油、葵花籽油，經(jīng)過(guò)700 W、10 min加熱后，其過(guò)氧化值發(fā)生下降且低于本底值。

2.4 微波加熱對(duì)食用油脂肪酸成分的影響

2.4.1 微波加熱對(duì)食用油脂肪酸種類(lèi)的影響

經(jīng)檢測(cè)，未加熱與加熱后的菜籽油均能檢出棕櫚酸、硬脂酸、油酸等21種脂肪酸。色譜圖經(jīng)過(guò)內(nèi)標(biāo)校正后進(jìn)行疊放比對(duì)(圖5)，未加熱與加熱后的菜籽油中的脂肪酸GC-MS圖重疊效果良好，加熱后的菜籽油的脂肪酸GC-MS圖未出現(xiàn)新的色譜峰。其余7種食用油經(jīng)過(guò)加熱后也無(wú)產(chǎn)生新的色譜峰。可以認(rèn)為菜籽油、大豆油等8種食用油在功率低于700 W的微波下加熱少于10 min時(shí)，都不產(chǎn)生新的脂肪酸。

2.4.2 微波加熱對(duì)食用食用油肪酸含量的影響

使用不同功率的微波對(duì)菜籽油加熱不同時(shí)間，菜籽油中脂肪酸含量的變化如表2所示。隨著微波功率的增大和加熱時(shí)間的加長(zhǎng)，菜籽油中主要脂肪酸：棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、α-亞麻酸，以及其飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、總反式脂肪酸均沒(méi)有發(fā)生明顯的改變。其余7種食用油的脂肪酸隨微波加熱的變化情況相同，各類(lèi)脂肪酸沒(méi)有發(fā)生明顯的改變?？梢哉J(rèn)為，功率低于700 W的微波，加熱少于10 min，對(duì)食用油的各種脂肪酸的含量暫不產(chǎn)生影響。

圖5 菜籽油中的脂肪酸GC-MS圖

表2 菜籽油中主要脂肪酸隨微波加熱的變化/g/100 g

脂肪酸功率/W加熱時(shí)間/min012510肪酸功率/W加熱時(shí)間/min012510棕櫚酸5003.653.613.423.563.21飽和脂肪酸5005.675.375.325.274.91C16∶05503.653.483.613.493.56SFA5505.675.295.425.345.176003.653.653.943.603.706005.675.675.635.615.506503.653.313.613.893.646505.675.495.575.525.537003.653.833.623.513.637005.675.525.595.475.71硬脂酸5001.361.341.301.201.20單不飽和脂肪酸50056.1554.7762.4559.6556.88C18∶05501.361.231.271.251.17MUFA55056.1557.0458.6156.7757.286001.361.351.321.441.3060056.1553.5556.7353.7159.016501.361.491.321.311.2365056.1559.0054.8356.9454.737001.361.291.421.331.3870056.1555.8560.756.7956.93油酸50053.0551.0959.5757.3854.30多不飽和脂肪酸50027.4227.1528.1727.5627.05C18∶1n9c55053.0554.4255.8854.1354.89PUFA55027.4228.2927.1827.8127.7260053.0551.0653.2750.2756.6760027.4229.2626.7827.5927.5265053.0556.6851.5353.5252.2765027.4228.0425.8128.3130.0970053.0553.5758.3553.4853.4770027.4229.0628.1629.1227.46亞油酸50019.6518.6319.5819.6018.66總反式脂肪酸5000.160.160.190.160.16C18∶2n6c55019.6519.6418.5918.6719.64Total-TFA5500.160.150.170.150.2060019.6520.4919.0219.5119.536000.160.180.170.180.1565019.6519.5417.0919.4921.516500.160.160.160.170.1770019.6519.9519.5920.5619.587000.160.160.170.160.19α-亞麻酸5007.297.057.516.896.51C18∶3n35507.296.987.118.076.896007.297.206.597.187.016507.297.427.047.847.577007.298.047.397.097.40

經(jīng)不同功率和不同時(shí)間的微波加熱，8種食用油沒(méi)有產(chǎn)生新的脂肪酸，其脂肪酸各組分含量也尚未發(fā)生明顯改變，認(rèn)為功率低于700 W的微波，加熱少于10 min時(shí)，對(duì)食用油的脂肪酸含量暫不產(chǎn)生影響。本研究中的花生油脂肪酸含量變化情況與徐同成[23]的研究結(jié)果有所差別，可能是本研究所用的花生油為非冷榨花生油，或所用微波功率不同造成的。

3 結(jié)論

使用功率700 W以下的微波爐，對(duì)菜籽油、大豆油、橄欖油、葵花籽油、玉米油、花生油、芝麻油、調(diào)和油加熱10 min以內(nèi)，雖然食用油的過(guò)氧化值會(huì)隨微波加熱發(fā)生改變，但8種食用油的酸價(jià)尚未發(fā)生改變，認(rèn)為食用油尚未發(fā)生酸敗，微波加熱也沒(méi)有改變食用油原有的脂肪酸組成。從微波加熱對(duì)食用油的品質(zhì)和脂肪酸成分影響的結(jié)果看，可以認(rèn)為微波加熱是日常生活中安全和健康的加熱方式。