李 良，于婧雯，廖 一，李 楊,2,3，江連洲，張 爽,*

（1.東北農業(yè)大學食品學院，黑龍江 哈爾濱 150030； 2.哈爾濱市食品產業(yè)研究院，黑龍江 哈爾濱 150000；3.國家大豆工程技術研究中心，黑龍江 哈爾濱 150000）

油炸作為一種食物加工手段，是一種以油脂為傳熱介質使食物從表面到內部的熱脫水以及煮制相結合的過程[1]。油炸過程不僅可使食品產生誘人的風味、金黃色的脆皮、多孔的質構以及酥脆的口感，還可加快食物的成熟，被廣泛應用于油炸工業(yè)及家庭烹飪[2]。油炸食品由于具有獨特的質購和誘人的風味而受到廣大消費者的青睞，然而，長時間高溫油炸和反復操作會導致油脂發(fā)生氧化、水解和聚合等化學反應，導致油脂顏色加深、黏度增大，氫過氧化物氧化產生的醛、酮及酸等二級氧化產物在人體難代謝，會對人體肝臟造成損害[3-6]，并會產生具有刺激性氣味的揮發(fā)性物質，嚴重影響了油炸食品的感官性質并對人體健康產生危害[7-10]。高溫下反復使用的油脂易發(fā)生酸敗，感官性狀發(fā)生改變，且產生刺激性氣味，其中丙烯醛會強烈刺激鼻眼黏膜，易引發(fā)輕度中毒。油炸過程中產生的反式脂肪酸會提高人體患心血管疾病的風險，且易影響δ-6脫飽和酶的功能，導致嬰幼兒必需脂肪酸的缺乏，影響嬰幼兒的生長發(fā)育，還可能導致血栓形成，加速動脈硬化，造成大腦功能的迅速衰退，易引發(fā)阿爾茨海默病[11-13]。油脂反復煎炸后生成的熱聚合產物會妨礙人體對營養(yǎng)素的消化和吸收，對人體健康產生不利影響[14-16]。高蛋白油炸食品中的肌酸苷與油脂發(fā)生美拉德反應生成咪唑基和雜環(huán)胺，有研究發(fā)現(xiàn)雜環(huán)胺對鼠傷寒沙門氏菌有致畸性，能引起乳腺和肝部腫瘤等[17-20]。

油茶籽油是從山茶科（Camellia）油茶樹種子中提取出的淡黃色澄清狀油脂。我國是世界上山茶科植物分布最廣的國家，也是世界上最大的油茶生產基地，主要集中在浙江、江西、湖南、廣西四省，油茶種類10余種，以普通油茶（Camellia oleifera Abel）為主，占油茶種植總面積的98%[21-23]。油茶籽油中含有高達約90%的不飽和脂肪酸，有“東方橄欖油”之稱，同時油茶籽油中含有角鯊烯、VA、VD、VE和VK等微量成分[24]，具有抗癌、降低低密度脂蛋白、抗缺氧、抗疲勞、提高人體免疫力及增進胃腸道吸收等功能[25]。油茶籽油因其較高的營養(yǎng)價值，日益受到消費者的重視，也成為科學研究的新熱點。

本實驗結合實際生產及家庭烹飪情況，通過利用油茶籽油調和大豆油以提高大豆油油炸穩(wěn)定性，對馬鈴薯進行深度油炸過程中劣變油脂影響煎炸食品油脂吸收的規(guī)律及機制進行了深入研究，以為生產加工過程油脂品質劣變的檢測及有毒油炸食品中油脂的吸收量控制提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售馬鈴薯；一級大豆油 黑龍江省九三集團有限責任公司；油茶籽油 浙江久晟茶業(yè)有限公司；蘇丹紅、尼羅紅、分子質量測定的標準品 美國Sigma公司；過氧化氫、三氯化鐵 天津市天力化學試劑有限公司；其他分析純試劑均購于天津市富宇精細化工有限公司。

1.2 儀器與設備

油炸鍋 廣東容聲電器有限責任公司；RE-52旋轉蒸發(fā)儀 上海盛玻儀器有限公司；Allegra64R臺式高速冷凍離心機 美國貝克曼公司；PHSJ-4A型實驗室pH計上海儀電科學儀器股份有限公司；MC-EF197多功能電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司；DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司；TU-1800紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；電子分析天平（0.000 1 g） 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；AL204型分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；KQ-500B型容器式超聲波儀 昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 馬鈴薯條的制備

4 ℃貯藏的新鮮馬鈴薯經去皮、清洗、擦干后，利用圓柱形模具制備直徑1 cm、長5 cm的馬鈴薯條。

1.3.2 調和油的制備

將大豆油（soybean oil，SO）與油茶籽油（camellia seed oil，CO）按不同體積比90∶10（SCO1）、70∶30（SCO3）、50∶50（SCO5）混合均勻。

1.3.3 煎炸處理

將3 L SO、CO和不同比例調和油分別倒入油炸鍋中，并調節(jié)加熱溫度旋鈕至180 ℃。待溫度升高至180 ℃時，準確稱取100 g新鮮馬鈴薯條（1 cm×5 cm）放入油炸鍋不銹鋼篩網中，煎炸3 min后撈出，間隔5 min后進行下一批次薯條的油炸，每天油炸30 批次獲得深度煎炸1、3 d以及5 d的油脂。研究油脂吸收和分布規(guī)律時，煎炸薯條的時間分別為30、60、90、120、150、180、210、240 s，取出后立刻浸入石油醚中，待測定各指標。

1.3.4 總油脂含量的測定

總油脂含量依據(jù)GB/T 5009.6—2003《食品中粗脂肪的測定》中的方法測定，單位為g/g。

1.3.5 表面油脂含量的測定

表面油脂含量的測定參照Tarmizi等[26]的方法并稍加改動。在室溫下，將油炸一定時間的薯條在含有150 mL石油醚的燒杯中漂洗1 s，將得到的溶液移入250 mL已烘干并稱質量的圓底燒瓶中，旋轉蒸發(fā)儀上蒸干溶劑，并在105 ℃烘箱中烘至恒質量，差量法計算表面油脂含量。

1.3.6 結構油脂含量的測定

結構油脂含量的測定參照Tarmizi等[26]的方法。馬鈴薯條油炸后立即浸入石油醚中，按下式計算結構油脂含量。

1.3.7 水分含量的測定

水分含量的測定參考GB 5009.3—2010《食品安全國家標準 食品中水分的測定》。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

結果以3 個平行實驗的平均值±標準差形式表示，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析利用SPSS 19.0軟件，采用SigmaPlot 10.0軟件和Origin 8.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 深度油炸過程中油脂劣變對薯條中油脂含量及分布的影響

2.1.1 總油脂含量

圖1 油炸時間及不同劣變程度油脂對馬鈴薯條油炸過程中總油脂含量的影響Fig. 1 Effect of frying time and deterioration degree of frying oil on total oil content of French fries

如圖1A所示，新鮮SO、CO、SCO1、SCO3和SCO5油炸馬鈴薯條中總油脂含量無明顯差異，均隨油炸時間的延長而增加。當油炸時間小于150 s時，各組馬鈴薯條的總油脂含量隨油炸時間的延長而明顯增加，當油炸時間超過150 s時，馬鈴薯中的總油脂含量隨油炸時間的延長變化不明顯，5 個油炸組馬鈴薯條被油脂油炸240 s后的總油脂含量接近0.22 g/g。說明對新鮮油脂來說，油脂種類對馬鈴薯條總油脂含量無明顯影響。

從圖1B可看出，使用深度油炸1 d的5 種油脂油炸馬鈴薯條時間小于90 s時，馬鈴薯條中總油脂含量與新鮮油脂油炸的無明顯差異，且各油炸組油脂含量也無明顯差異；然而當油炸時間超過90 s時，馬鈴薯條中總油脂含量產生明顯變化，其中SO和SCO1油炸組馬鈴薯條的總油脂含量明顯高于其他油脂油炸組，CO和SCO5油炸組馬鈴薯條的總油脂含量最低。

從圖1C可看出，對于深度油炸3 d的實驗組，馬鈴薯條中總油脂含量隨油炸時間的延長而明顯增加。當油炸時間小于90 s時，SO、SCO1和SCO3油炸組的馬鈴薯條總油脂含量變化速率低于CO和SCO5油炸組，原因可能是劣變3 d的SO油炸組油脂的黏度顯著增加，SO、SCO1、SCO3油炸組中的SO占比較高，所以含量變化速率低于CO和SCO5油炸組[27]。當油炸時間超過120 s時，各組馬鈴薯條中的總油脂含量變化變緩，與深度油炸1 d組相同，但變化程度增大。

從圖1D可看出，對于深度油炸5 d組的馬鈴薯條，煎炸30 s時馬鈴薯條中總油脂含量明顯高于新鮮油脂和深度油炸1、3 d油脂組，原因可能是相對其他組，深度油炸5 d的油脂劣變程度加劇，黏度升高導致該組馬鈴薯條油脂含量變化速率降低，且馬鈴薯條表面會吸附更多的油脂，結果使總油脂含量增多[28]。

上述結果表明，油炸相同時間時，使用油的油脂劣變程度越大，馬鈴薯條中總油脂含量越高。對于同一劣變程度的不同油脂來說，SO油炸組中馬鈴薯條的總油脂含量最高，主要原因是由于SO油炸組在劣變過程中，黏度較其他油脂組明顯升高，可吸附在馬鈴薯條表面的油脂較多。由于CO黏度低于SO，因此油炸穩(wěn)定性較高的CO油炸組表現(xiàn)出的吸附能力較差，馬鈴薯條中總油脂含量最低。隨著馬鈴薯條油炸時間的延長，所用油的劣變程度提高，對于使用相同深度油炸時間油的馬鈴薯，其總油脂含量升高，充分說明油脂劣變可使馬鈴薯總油脂含量升高。

2.1.2 結構油脂含量

圖2 油炸時間及不同劣變程度油脂對馬鈴薯條油炸過程中結構油脂含量的影響Fig. 2 Effect of frying time and deterioration degree of frying oil on structural oil content of French fries

如圖2A～D所示，對于相同深度油炸時間（即劣變程度相同）的5 種油脂油炸組馬鈴薯條間的結構油脂含量無明顯差異，且劣變程度的增加導致馬鈴薯條中結構油脂含量的明顯增加，結構油脂的含量不足總油脂含量的5%，說明在油炸過程中，僅有質量分數(shù)不到5%的馬鈴薯總油脂進入到馬鈴薯條內部，說明油脂的吸收并不是發(fā)生在油炸階段，可能是由于油炸過程中，馬鈴薯條中水分大量蒸發(fā)，產生蒸汽壓阻礙了油脂進入馬鈴薯內部[29]。

2.1.3 表面油脂含量

圖3 油炸時間及不同劣變程度油脂對馬鈴薯條油炸過程中表面油脂含量的影響Fig. 3 Effect of frying time and deterioration degree of frying oil on surface oil content of French fries

如圖3A～D所示，相同劣變程度的5 種油脂油炸組馬鈴薯條的表面油脂含量變化趨勢與總油脂含量變化趨勢相似，且表面油脂含量占總油脂含量的90%以上，結合結構油脂含量的變化，充分說明油炸過程中，油脂僅吸附在馬鈴薯的表面，對于相同劣變程度的油脂，隨油炸時間延長，油脂黏度增大，馬鈴薯條對油脂吸附能力增強，表現(xiàn)為所有處理組馬鈴薯條的表面油脂含量的升高。對于使用深度油炸3 d和5 d油的馬鈴薯條，SO油炸組的表面油脂含量均高于其他種類油脂處理組，這可能是由于SO油脂黏度增加程度最高，馬鈴薯條的表面油脂含量升高[27]。

2.2 深度油炸過程中油脂劣變對馬鈴薯條中水分含量的影響

圖4 油炸時間及不同劣變程度油脂對馬鈴薯條油炸過程中水分含量的影響Fig. 4 Effect of frying time and deterioration degree of frying oil on water content of French fries

在油炸過程中，可觀察到不同組馬鈴薯條中的水分含量先迅速下降后變化不明顯，說明水分的變化包括迅速蒸發(fā)階段和緩慢蒸發(fā)階段。如圖4A所示，對于用不同種類的新鮮油脂進行油炸的馬鈴薯條，水分含量也無明顯差異。由圖4B～D可知，不同劣變程度油脂處理組馬鈴薯的水分含量不同。當油炸時間小于120 s時，馬鈴薯條中水分含量變化速率隨著所用油深度油炸時間的延長而降低。油炸240 s后，各劣變油脂油炸的馬鈴薯條中的水分含量不同，新鮮油脂和深度油炸1 d油脂處理組馬鈴薯條中最終的水分含量接近0，但深度油炸3 d和5 d的油脂未使土豆條中水分含量達到0，充分說明油脂劣變影響了馬鈴薯條中水分的蒸發(fā)，根本原因是隨著所使用油的劣變程度增加，油脂黏度增加，導致油脂和物料間熱轉移效率降低[30]，因此水分蒸發(fā)速率降低。

2.3 深度油炸過程中油脂水分替代規(guī)律

圖5 油炸時間及不同劣變程度油脂對馬鈴薯條油炸過程中油脂和水分替代的影響Fig. 5 Effect of frying time and deterioration degree of frying oil on total oil/moisture content ratio in French fries

根據(jù)馬鈴薯條中油脂和水分含量的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，水分蒸發(fā)會使馬鈴薯條表面形成大量氣孔，增加油脂在物料表面的吸附，水分蒸發(fā)越多，產生的氣孔越多，吸附的油脂也越多[31]。在油炸過程中，馬鈴薯中水分不斷蒸發(fā)，并不斷吸附油脂，在油脂和物料之間形成了質量轉移現(xiàn)象。從圖5A～D可看出，對于不同種類油脂處理組的馬鈴薯條，隨著油炸時間的延長，總油脂含量與水分含量比值的差異逐漸增加，其中在使用深度油炸3、5 d的油處理時，隨著油炸時間延長，各組比值差距逐漸增加，在油炸150 s后，馬鈴薯條總油脂含量與水分含量的比值從大到小依次為：CO油炸組＞SCO5油炸組＞SCO3油炸組＞SCO1油炸組＞SO油炸組。

3 結 論

所用油的劣變程度對馬鈴薯條中總油脂含量及表面油脂含量有明顯影響，對滲入油脂含量影響不明顯，油炸過程中油脂大部分吸附在馬鈴薯條表面，約占總油脂含量的90%。當油炸時間小于120 s時，隨著所用油的深度油炸時間的延長，馬鈴薯條中水分含量變化速率降低，且水分緩慢蒸發(fā)階段延后，油炸240 s后，新鮮油脂和深度油炸1 d的油脂油炸的馬鈴薯條中最終的水分含量接近0，但深度油炸3 d和5 d的油脂未使土豆條中水分達到0，充分說明油脂劣變影響了馬鈴薯條中水分的蒸發(fā)。在使用深度油炸3、5 d的油處理時，在油炸150 s后，馬鈴薯條總油脂含量與水分含量的比值從大到小依次為：CO油炸組＞SCO5油炸組＞SCO3油炸組＞SCO1油炸組＞SO油炸組。