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1 第 9 卷第 7 期食品安全质量检测学报 Vol. 9 No 年 4 月 Journal of Food Safety and Quality Apr., 2018 影响煎炸油中极性组分含量的研究卫星华 1, 董曼曼 1, 李涛 2, 王蓓蓓 1, 孙晓 1, 贾寒冰 1, 张亚锋 (1. 西安市食品药品检验所, 西安 ; 2. 陕西省食品药品监督检验研究院, 西安 ) 1* 摘要 : 目的为更好地根据不同煎炸时间和煎炸食材选择合适的煎炸油, 并确定合理的煎炸油更换频率, 以最大程度降低煎炸油的劣化程度, 保持煎炸油的良好卫生质量方法本实验采用食用油品质检测仪对常用植物油中的总极性组分含量进行测定, 对影响煎炸油极性组分含量的几点因素进行考察研究结果不同煎炸时间不同煎炸食材对总极性组分含量影响不同 ; 不同植物油品种在煎炸过程中极性组分含量变化趋势不同 ; 当已知极性组分含量初始值的油品以一定比例相互混合时, 其极性组分含量初始值会发生可预期的改变结论不同油品在煎炸过程中的极性组分含量与煎炸时间油品中单不饱和脂肪酸含量煎炸食品中碳水化合物含量和煎炸数量正相关 ; 选择合适的煎炸油需要综合考虑油品极性组分初始值极性组分在煎炸过程中的变化情况 ; 根据不同品种食用油极性组分含量初始值的不同, 可初步判断油品是否与其声称成分相符关键词 : 极性组分 ; 食用油品质检测仪 ; 煎炸油 ; 食用植物油 Study on the influence of the content of polar compound in the frying oil WEI Xing-Hua 1, DONG Man-Man 1, LI Tao 2, WANG Bei-Bei 1, SUN Xiao 1, JIA Han-Bing 1, ZHANG Ya-Feng 1* (1. Xi an Institute for Food and Drug Control, Xi an , China; 2. Shaanxi Institute for Food and Drug Control, Xi an , China) ABSTRACT: Objective In order to select the right frying oil according to different frying time and frying ingredients, and determine the reasonable frequency of frying oil replacement, so as to minimize the deterioration degree of frying oil and maintain the good hygienic quality of frying oil. Methods The total polar compound in commonly used vegetable oils was determined by cooking oil quality detector, and several factors affecting the polar compound content of frying oils were investigated. Results Different frying time and different frying ingredients had different effects on the total polar compound content. The variation trend of the polar compound content of different plant oil varieties was different during the frying process. The initial value of the polar compound content could be expected to change when the oil that had known the initial value of the polar compound content was mixed with each other in a certain proportion. Conclusion The content of polar compound in different oils during frying is positively related to the time of frying, the content of monounsaturated fatty acids in oil, the content and quantity of 基金项目 : 陕西省科技厅科技统筹创新工程计划项目 (2014FWPT-01) 陕西省科技研究发展计划项目(2013K ) 陕西省科技厅重点研发计划 (2017F-311) 西安市碑林区科技局应用技术研发项目(GX1706) Fund: Supported by Shaanxi Science & Technology Co-ordination & Innovation Project (2014FWPT-01), Shaanxi Science & Technology Research and Development Plan Project (2013K ), Key Research and Development Plan of Shaanxi Science & Technology Department (2017F-311) and Xi'an Municipal Science & Technology Bureau Beilin District Technology Research and Development Project (GX1706) * 通讯作者 : 张亚锋, 副主任药师, 主要研究方向为药品及食品质量分析 @qq.com *Corresponding author: ZHANG Ya-Feng, Associate Chief Pharmacist, Xi an Institute for Food and Drug Control, Xi an , China @qq.com

2 第 7 期卫星华, 等 : 影响煎炸油中极性组分含量的研究 1661 carbohydrates in fried foods. The selection of the appropriate frying oil needs to take into account the initial value of the polar compound and the changes in the polar compound during the frying process. According to the different initial values of polar compound in edible oils, it is possible to judge whether the oil is in conformity with the claimed composition. KEY WORDS: polar compound; cooking oil quality detector; frying oil; edible vegetable oil 1 引言随着经济的发展, 饮食种类日渐丰富, 煎炸食品由于口感好受到很多食客们的喜爱, 然而这些油炸食品所使用的食用油大都是在油锅里反复多次利用的煎炸油经反复使用和高温加热后, 可发生一系列的物理和化学变化, 使得油的品质降低此外油脂在高温下连续重复使用, 产生的极性组分分子为不对称结构 [1], 具有诱导细胞凋亡的作用 [2], 会对人体产生较大危害, 严重危害正常的生理机能 [3], 甚至有致癌的可能性 [4-6] 极性组分是食用油在油炸食品的工艺条件下发生劣变, 产生了比正常植物油分子 ( 甘油三酸酯 ) 极性较大的一些成分, 是甘油三酸酯的热氧化产物热聚合产物热氧化聚合产物水解产物的总称 [7] 其特征为: 游离脂肪酸含量增加不饱和脂肪酸含量降低过氧化值发生变化酸值升高环状化合物增多聚合物含量增大以及极性物质含量增加 ; 颜色变深黏度增大产生泡沫产生哈味等 [8-10] 极性组分反映了食用油在煎炸过程中由于高温煎炸所导致的劣变程度, 是评估食用油煎炸过程中是否变质的最具针对性指标很多国家都对食用油的极性组分做出了规定, 大多要求食用油极性组分含量不得高于 25%~30% 这一范围 [11], 目前我国标准规定要求食用植物油的极性组分应 27% [12] 目前, 柱层析法是世界公认的检测煎炸油中极性化合物的方法 [13,14], 也是我国检测机构最常用的检测方法 [15] 但这种方法需要专业的实验人员操作, 较为繁琐费时费力, 大量使用易挥发的有机溶剂对实验人员的身体健康有一定伤害食用油品质检测仪是一款便携式检测仪器, 其根据食用油极性组分变化时介电常数也发生变化这一原理, 可以准确测量出油品极性组分含量, 使用时只需将检测仪的探头放入热油中片刻, 仪器便可显示油品极性组分含量其优势在于方法简单易于操作无需使用溶剂准确性好非破坏性对操作人员要求较低等优点, 是非常理想的现场快速检测方法, 对生产企业经营部门食品监管部门等各环节实时监测具有十分重要的意义目前世界上产量较多且常见的植物油脂有菜籽油大豆油花生油葵花籽油稻米油芥花籽油玉米油橄榄油, 本实验采用食用油品质检测仪对这些常用植物油中的总极性组分含量进行测定, 分析不同煎炸时间煎炸油品种煎炸食品品种等对油品极性组分的影响这对实际操作具有参考价值, 可根据不同的煎炸时间选择合适的煎炸油, 根据煎炸食材的不同选择不同的煎炸油更换频率, 以最大程度降低煎炸油的劣化程度, 保持煎炸油的良好卫生质量, 保护身体健康 2 材料与方法 2.1 仪器与材料 testo 270 食用油品质检测仪 ( 德图仪器国际贸易 ( 上海 ) 有限公司 ); 电陶炉 ( 佛山市忠臣电器有限公司 ); 温度计 ( 冀州市耀华器械仪表厂 ); 铁锅 ( 市售 ) 实验材料 : 植物油 : 菜籽油大豆油调和油 1( 葵花籽油添加 10% 橄榄油 ) 花生油葵花籽油稻米油芥花籽油玉米油橄榄油调和油 2( 由大豆油菜籽油葵花籽油花生油稻米油玉米油芝麻油胡麻油组成 ); 食材 : 鸡米花油条香肠速冻薯条新鲜土豆新鲜红薯莲菜等以上植物油与食材均为市售 2.2 油的制备与检测将 2.1 项下食材经简单处理后 ( 香肠每个切 6 个斜口, 新鲜土豆新鲜红薯莲菜去皮切块 ), 分为 10 等份, 备用将 3 L 2.1 项下植物油分别倒入煎炸锅中, 加热至 180 ±5, 将上述制备好的食材放入煎炸锅中煎炸, 待食物颜色变金黄色取出再放新的煎炸, 其间不再添加新油, 每种油煎炸时间为 8 h 检测待测油品时, 将食材捞出后, 再加热 5 min, 使油中所含水分挥发, 将油品冷却至 (160±5) 进行测量分析每次测量 3 次, 取其平均值为该点数值 3 结果与分析 3.1 煎炸油在不同阶段的极性组分含量用食用油品质检测仪分别检测油品未经煎炸时的初始值和煎炸 8 h 后极性组分的含量, 并计算得到极性组分 8 h 的变化量, 结果如图 1 所示由图 1 可以看出 : 不同品种植物油极性组分的初始含量有较大差异在经过 8 h 煎炸后, 菜籽油调和油 1 葵花籽油芥花籽油橄榄油极性组分含量变化较大, 而大豆油调和油 2 花生油稻米油玉米油变化则较小, 最终调和油 1 极性组分含量最大, 而花生油含量最低

1662 食品安全质量检测学报第 9 卷以初始值差异最大的稻米油和橄榄油为例, 稻米油的初始值最高, 但经过 8 h 煎炸后油中极性组分含量上升的并不多 ; 橄榄油未经煎炸时极性组分的初始值最低, 但煎炸 8 h 的极性组分变化量在 10 个油品中是最高的, 极性组分上升最快由此可以看出油品极性组分初始值的高低并不能代表该油品是否适合长时间煎炸, 在选择煎炸植物油时,

之后在煎炸过程中由于长时间高温加热, 水分挥发, 所以出现了上述现象上述结果表明, 不同油品极性组分含量随时间变化趋势不同, 但最终都会使油中极性组分含量变大, 甚至超出国家规定的限量值, 所以, 我们建议如果需要长时间煎炸食物时要经常对植物油进行更换食用油品质检测仪不能区分水分与油中的极性物质, 当油中含有水分时会导致测量结果偏高为确保测量结果的准确性, 测量时要根据实际情况,

3 1662 食品安全质量检测学报第 9 卷以初始值差异最大的稻米油和橄榄油为例, 稻米油的初始值最高, 但经过 8 h 煎炸后油中极性组分含量上升的并不多 ; 橄榄油未经煎炸时极性组分的初始值最低, 但煎炸 8 h 的极性组分变化量在 10 个油品中是最高的, 极性组分上升最快由此可以看出油品极性组分初始值的高低并不能代表该油品是否适合长时间煎炸, 在选择煎炸植物油时, 不仅要看油品初始值的高低, 还要看油品极性组分含量的上升情况理论上应与葵花籽油趋势相近, 实测与理论相符, 这说明调和油的极性组分含量变化主要取决于其主要组成油品 ; 玉米油在 0~2 h 内极性组分含量急速增大, 而 2~4 h 又快速降低, 之后平稳上升, 出现这一反常情况可能是由于所煎炸的食物中含水量较高, 而水的极性很大, 在 2 h 测量时油中水分还未完全挥干, 之后在煎炸过程中由于长时间高温加热, 水分挥发, 所以出现了上述现象上述结果表明, 不同油品极性组分含量随时间变化趋势不同, 但最终都会使油中极性组分含量变大, 甚至超出国家规定的限量值, 所以, 我们建议如果需要长时间煎炸食物时要经常对植物油进行更换食用油品质检测仪不能区分水分与油中的极性物质, 当油中含有水分时会导致测量结果偏高为确保测量结果的准确性, 测量时要根据实际情况, 挥干水分再进行测量, 特别是煎炸高含水量的食材时, 建议多次测量, 直至读数恒定图 1 油品在不同阶段的极性组分含量 (n=3) Fig. 1 Polar compound content of oil products in different stages (n=3) 3.2 脂肪酸对煎炸油极性组分含量变化的影响植物油主要成分为脂肪, 脂肪的性质和特点主要取决于脂肪酸, 脂肪酸由饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸组成为考察植物油成分对极性组分含量的影响, 我们根据购买油品的出厂成分标识, 对 10 种油中脂肪酸构成比例进行了汇总, 结果如图 2 所示由图 2 可以看出, 菜籽油调和油 1 葵花籽油芥花籽油橄榄油的单不饱和脂肪酸含量较高, 其他油品相对较低结合图 1 可以看出单不饱和脂肪酸含量较高的油品, 其极性组分 8 h 变化量也较高, 极性组分 8 h 变化量与单不饱和脂肪酸含量成正比单不饱和脂肪酸含量高的油脂容易氧化, 在煎炸过程中易产生过氧化物, 从而造成极性组分含量升高由此可以看出, 单不饱和脂肪酸含量较低的油品更适合长时间煎炸 3.3 煎炸时间对煎炸油极性组分含量的影响图 2 Fig. 2 各油品脂肪酸含量 Fatty acid content in oil 分别取煎炸了 h 的油样进行测量分析, 不同煎炸时间对油极性组分含量的影响如图 3 所示由图 3 可以看出, 植物油中的极性组分含量均随着煎炸时间的延长而逐渐增大调和油 1 由葵花籽油添加 10% 橄榄油组成, 图 3 Fig. 3 不同煎炸时间对煎炸油极性组分含量的影响 (n=3) Effect of different frying time on the content of polar compound in frying oil (n=3)

第 7 期卫星华, 等 : 影响煎炸油中极性组分含量的研究 1663 3.4 不同煎炸油品对极性组分含量的影响为了考察相同时间相同食材对不同煎炸油的影响, 以新鲜土豆去皮切条为食材, 按 2.

可知所有油品极性组分含量在 2 h 后基本就不再增加这是由于此时食材与油已充分反应, 不持续加入新的食材, 极性组分含量不会变化所以煎炸食物的数量和极性组分含量的增高正相关, 一定量的煎炸食物所能影响的极性组分含量变化是一定的, 所以要大量煎炸食物时, 应及时对煎炸油进行更换 Fig.

4 第 7 期卫星华, 等 : 影响煎炸油中极性组分含量的研究不同煎炸油品对极性组分含量的影响为了考察相同时间相同食材对不同煎炸油的影响, 以新鲜土豆去皮切条为食材, 按 2.2 中检测方法检测, 煎炸时间为 2 h 扣除各油极性组分初始值后, 可得其 2 h 内极性组分含量上升情况, 如图 4 所示由图 4 可以看出, 花生油和橄榄油极性组分含量上升最慢, 大豆油和稻米油次之, 菜籽油和调和油 2 极性组分含量上升较快因此, 在日常生活中短时间煎炸食品, 可以优先选用花生油和橄榄油这种短时间煎炸极性组分含量上升不明显的油品结果如图 6 所示由图 6 可知所有油品极性组分含量在 2 h 后基本就不再增加这是由于此时食材与油已充分反应, 不持续加入新的食材, 极性组分含量不会变化所以煎炸食物的数量和极性组分含量的增高正相关, 一定量的煎炸食物所能影响的极性组分含量变化是一定的, 所以要大量煎炸食物时, 应及时对煎炸油进行更换 Fig. 5 图 5 不同食品对菜籽油极性组分的影响 (n=3) Effects of different food on polar compound of rapeseed oil (n=3) Fig. 4 图 4 不同油品对极性组分的影响 (n=3) Effects of different oils on polar compound (n=3) 3.5 不同煎炸食材对菜籽油极性组分含量的影响菜籽油是用油菜籽榨出来的一种食用油, 产量大, 价格低, 营养价值高, 是我国主要煎炸油之一由于菜籽油在市场上使用广泛, 我们考察了不同食品对菜籽油极性组分的影响以市场上常见的油条香肠速冻薯条新鲜红薯新鲜土豆莲菜鸡米花为食材, 按 2.2 中检测方法检测, 其结果如图 5 所示由图 5 可知, 新鲜土豆新鲜红薯莲菜等淀粉含量较高的食物, 煎炸过程中极性组分含量上升较快, 这可能是由于这些食材中含有较多的碳水化合物, 容易与油发生热氧化聚合反应热裂解反应和水解反应等 ; 虽然同为土豆制品, 但新鲜土豆条极性组分含量上升更快, 这是由于速冻薯条出厂时已适当煎炸, 食物表面可与油反应物质相对减少, 极性组分含量不如新鲜土豆上升的快同理, 油条和鸡米花为超市购买半成品, 已适当煎炸, 所以极性组分含量上升较慢 3.6 持续煎炸对极性组分含量的影响在各油品中, 分别加入等量的去皮切条新鲜土豆, 按 2.2 中检测方法检测, 每隔 0.5 h 测量一次, 连续煎炸 4 h, 在煎炸过程中可以看到随着煎炸时间的延长, 油品颜色明显变深, 粘度加大, 油烟增多, 油中黑色食物残渣增多, 图 6 持续煎炸对极性组分含量的影响 (n=3) Fig.6 Effects of continuous frying on polar compound (n=3) 3.7 根据极性组分初始值含量辨别油品成分菜籽油大豆油稻米油橄榄油玉米油花生油葵花籽油芥花籽油极性组分含量初始值分别为取不同的两种食用油按比例混合, 以其极性组分含量初始值乘以混合比例计算可得极性组分含量预计初始值使用食用油品质检测仪对混合油品的极性组分含量进行测量, 其预计初始值和实测初始值如表 1 所示由表 1 可以看出极性组分含量预计初始值和实测初始值基本相符由单一油品的极性组分含量初始值与混合植物油极性组分含量初始值比较可知, 当单一油品内混合有其他油品时, 其极性组分含量初始值会发生改变, 因此可通过检测市售油品极性组分含量初始值来判断该油品是否与其声称成分相符

1664 食品安全质量检测学报第 9 卷 Table 1 表 1 混合植物油预计值和实测值 The estimated and measured values of mixed plant oils 菜籽油 + 大豆油 (2:1) 稻米油 + 橄榄油 (2:1) 玉米油 + 橄榄油 (2:1) 花生油 + 葵花籽油 (2:1) 花生油 + 芥花籽油 (2:1)

0 4 结论本研究探索了煎炸时间煎炸食材煎炸油种等因素对极性组分含量的影响, 发现不同油品在煎炸过程中的极性组分含量与煎炸时间油品中单不饱和脂肪酸含量煎炸食品中碳水化合物含量和煎炸数量正相关 ; 油品极性组分初始值高低的不同, 并不能代表该油品是否适合长时间煎炸, 还要看油品极性组分在煎炸过程中的变化情况 ; 根据不同品种食用油极性组分含量初始值的不同,

5 1664 食品安全质量检测学报第 9 卷 Table 1 表 1 混合植物油预计值和实测值 The estimated and measured values of mixed plant oils 菜籽油 + 大豆油 (2:1) 稻米油 + 橄榄油 (2:1) 玉米油 + 橄榄油 (2:1) 花生油 + 葵花籽油 (2:1) 花生油 + 芥花籽油 (2:1) 预计值实测值预计值实测值预计值实测值预计值实测值预计值实测值结论本研究探索了煎炸时间煎炸食材煎炸油种等因素对极性组分含量的影响, 发现不同油品在煎炸过程中的极性组分含量与煎炸时间油品中单不饱和脂肪酸含量煎炸食品中碳水化合物含量和煎炸数量正相关 ; 油品极性组分初始值高低的不同, 并不能代表该油品是否适合长时间煎炸, 还要看油品极性组分在煎炸过程中的变化情况 ; 根据不同品种食用油极性组分含量初始值的不同, 可初步判断油品是否与其声称成分相符参考文献 [1] 卢志兵. 食品安全指标极性组分指标在食用油标准中的作用 [J]. 标准科学, 2013, (1): LU ZB. Food safety indicators polar components in edible oil standard [J]. Stand Sci, 2013, (1): [2] 侯佩强, 胡作林. 长期使用的煎炸油对人体淋巴细胞的影响 [J]. 山东食品科技, 2000, (3): 20. Hou PQ, Hu ZL. Effects of long-term use of frying oil on human lymphocytes [J]. Shandong Food Technol, 2000, (3): 20. [3] 周中凯, 王雨扬, 刁永佳, 等. 过度煎炸油对大鼠氧化应激及相关基因表达的影响 [J]. 粮食与油脂, 2016, 29(5): Zhou ZK, Wang YY, Diao YJ, et al. Effect of deep-frying edible oil intake on oxidative stress in rats and its related gene expressions [J]. J Cere Oils, 2016, 29(5): [4] 李翠玲. 煎炸油的研究初探 [J]. 食品科技, 2009, 34(8): Li CL. Summarization of frying oil [J]. Food Sci Technol, 2009, 34(8): [5] 韩翠萍, 汤慧娟, 刘洋, 等. 煎炸油加热过程中的品质变化研究 [J]. 农产品加工 ( 学刊 ), 2014, 343(2): Han CP, Tang HJ, Liu Y, et al. Quality changes of frying oil during the heating process [J]. Acad Period Farm Prod Process, 2014, 343(2): [6] 李华, 蒋云升, 董杰. 煎炸过程中油脂劣变的控制 [J]. 食品工业科技, 2008, (1): Li H, Jiang YS, Dong J. Control measures of the deterioration of oils during frying [J]. Sci Technol Food Ind, 2008, (1): [7] GB/T 食用植物油煎炸过程中的极性组分 (PC) 的测定 [S]. GB/T Determination of polar compouds in edible vegetable oils used in frying food [S]. [8] 毕艳兰, 刘玉兰, 李桂华, 等. 油脂化学 [M]. 北京 : 化学工业出版社, Bi YL, Liu YL, Li GH. Oil chemistry [M]. Beijing: Chemical Industry Press, [9] 张铁英, 姜元荣, 陈雅琼. 煎炸油在煎炸过程中脂肪酸组成的变化 [J]. 食品科学, 2013, (5): Zhang TY, Jiang YR, Chen YQ. Change in fatty acid composition of frying oils during frying [J]. Food Sci, 2013, (5): [10] 慕鸿雁, 郑琦. 3 种食用油在薯条煎炸过程中的品质变化 [J]. 食品科学, 2012, 33(19): Mu HY, Zheng Q. Quality change of three kinds of edible oil during frying process [J]. Food Sci, 2012, 33(19): [11] 王莉蓉, 金青哲, 冯国霞, 等. 我国及欧美煎炸食用油法律法规与标准概述 [J]. 食品安全质量检测学报, 2015, 6(9): Wang LR, Jin QZ, Feng GX, et al. Review of laws, regulations and standards of frying oil in China, European countries and America [J]. J Food Saf Qual, 2015, 6(9): [12] GB 食用植物油油煎炸过程中的卫生标准 [S]. GB Hygienic standard for edible vegetable oils used in frying food [S]. [13] AOCS. Determination of polar compounds in frying fats [S]. [14] ISO. Animal and vegetable fats and oils-deter-monation of content of polar compounds [S]. [15] GB 食用植物油煎炸过程中的极性组分 (PC) 的测定 [S]. GB Determination of polar compouds in edible vegetable oils used in frying food [S]. 作者简介 ( 责任编辑 : 武英华 ) 卫星华, 硕士, 工程师, 主要研究方向为食品质量分析 @qq.com 张亚锋, 硕士, 副主任药师, 主要研究方向为药品及食品质量分析 @qq.com

结果与讨论

结果与讨论苏德森陈涵贞林虬对花生油大豆油菜籽油玉米油和葵花籽油分别进行加热试验采用气相色谱法测定其不同加热温度和不同加热时间脂肪酸组成分析研究食用油中反式脂肪酸形成和变化特点及其影响因素结果表明食用油加热至时其反式脂肪酸含量是未加热时的倍以上随着加热温度的升高或加热时间的延长食用油中反式脂肪酸种类和含量都增加加热温度加热时间和食用油中脂肪酸组成均是影响反式脂肪酸形成和变化的因素