不同食物在油炸过程中吸油量的研究

余诚玮,胡蒋宁,邓泽元

(南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,南昌大学食品学院,江西南昌 330047)

不同食物在油炸过程中吸油量的研究

余诚玮,胡蒋宁,邓泽元*

(南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,南昌大学食品学院,江西南昌 330047)

为研究不同食物在油炸过程中吸油量的规律,选用茶油、棕榈油、调和油在不同温度下对不同水分和结构的食物(薯条、馒头、面饼)进行油炸。结果表明:温度对吸油量有较大的影响,170 ℃时食物吸油量最快达到最高点(薯条12 min),油炸结束时食物含油量最低(p<0.05);馒头疏松多孔的结构可大大提高食物的吸油量(45%～60%),远高于薯条(15%～45%)和面饼(15%～35%)(p<0.05);食物水分越高,需要油炸的时间越长。棕榈油油炸时食物的吸油曲线最平稳,吸油量也最低,可能比茶油和调和油更适合油炸。

食物,油炸,吸油量

油炸食品是我国传统的食品之一,如逢年过节的炸麻花、炸春卷、炸丸子,居民每天食用的油条、油饼、面窝,儿童喜欢食用的洋快餐炸薯条、炸面包、炸薯片、油炸饼干等,无一不是油炸食品。油炸食品酥脆可口、香气扑鼻,能增进食欲,所以深受人们的喜爱。油炸过程中,不同的食用油热氧化稳定性、脂肪酸含量及其品质会发生变化[1-6],营养成分受到严重破坏,且可能产生诸多有害物质,如丙烯酰胺、环芳烃化合物、杂环胺等,长期大量食用导致不易消化、肥胖、糖尿病和高血脂等健康问题[7-9]。

关于食物的吸油机理,主要认为有“油替代水”“冷凝效应” “表面活性剂作用”及“多孔介质的毛细作用”[10-13]等。因此不同的食用油、食物的不同组织结构及含水量可能对食物的吸油量有较大的影响。目前,针对不同食物结构使用不同饱和度油脂油炸,食物的吸油规律研究不多。事实上,不同的食用油具有不同的脂肪酸组成,其所含的其他组分也有一定的差异,不同组织结构的食物可能对不同食用油在不同的油炸条件下的吸油量存在差异,这对于工业化油炸工艺、食物中油脂含量及成本的控制至关重要。棕榈油是工业常用的油炸用油,饱和脂肪酸较高,茶油和调和油多以家庭食用为主,也是家庭的主要油炸用油,茶油以单不饱和脂肪酸为主,调和油则多不饱和脂肪酸较高。而薯条组织结构相对致密、馒头则较为疏松,面饼介于两者之间,均为居民常食的油炸食品。因此了解上述有代表性的油脂和代表性的食物的油炸规律,对油炸食品生产和改善居民的饮食习惯具有重要的意义。

本实验选用棕榈油、茶油和食用调和油三种油对薯条、面饼和馒头进行油炸,以探讨和比较不同的食用油、不同的油炸温度对不同水分的食物在油炸时吸油的规律,旨在为油炸食品生产和健康饮食提供科学数据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

山茶油(江西绿杉油脂公司)、棕榈油(聚龙集团)、调和油(金龙鱼,配料:大豆油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、花生油、芝麻油、亚麻籽油、红花籽油)均为品牌油脂,购自本地市场。薯条(横截面7 mm×7 mm,长度50～80 mm)、面饼(直径50 mm,厚度为5 mm)和馒头(40 mm×25 mm×25 mm)购买自麦德龙超市。经测定,其水分含量分别为68%、30%和34%。无水甲醇(分析纯)、三氯甲烷(分析纯)。

YZ-1531-T多功能油炸锅 广东容声电器有限公司;SHA-C恒温水浴振荡器 金坛市荣华仪器制造有限公司;AR1140电子分析天平 美国奥豪斯贸易公司;DGG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱 上海森信实验仪器有限公司;DSY-II氮吹仪 北京金科精华苑科技有限公司;TDL-40B型台式离心机 上海安亭科学仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 油炸过程 将实验所需食用油加入电热式油炸锅中,调节温度至设定值(150、170、190 ℃),加热时不时用勺拨动油面,使其受热均匀,待温度达到设定值后,将样品轻放入油锅中进行油炸。根据油炸后食物感官品质,发现薯条油炸18 min内,面饼和馒头油炸7 min内,口感较好。因此薯条每2 min进行取样;面饼和馒头则每1 min取样一次。采集的样品冷却后,立即置于冰箱中直至用于含油率的测定。含油率由下式计算:

吸油量(%)=(油炸后样品油脂含量-油炸前样品油脂含量)/样品的初始质量×100

1.2.2 脂肪提取 采用氯仿-甲醇萃取法提取油炸过程所取样品中的油脂含量。用分析天平称取粉碎的样品1.5 g左右于试管中,加入10 mL氯仿-甲醇(体积比1∶1)混合液,密封后置于摇床中震荡1 h;加入4 mL蒸馏水,4200 r/min离心5 min,取下层液体至已称量的离心管中,用氮吹仪挥干溶剂。称量后减去离心管质量即可得到所取样品中的脂肪质量。脂肪质量由下式计算:

脂肪质量(g)=试管与油质量-空试管质量

1.2.3 油脂脂肪酸组成分析 色谱柱采用CP-Sil88熔融石英毛细管柱[14];载气为H2,燃烧气为N2、H2和空气;进样口温度250 ℃,压力24.52 psi,总流量29.4 mL/min;气相色谱柱柱压24.52 psi,柱内流速1.8 mL/min;炉温为程序升温:45 ℃时保持4 min,然后以13 ℃/min的升温速率将温度升至175 ℃,保持此温度27 min,再以4 ℃/min的升温速率将温度升至215 ℃,保持35 min,总测定时间为86 min;检测器温度250 ℃,氢气流速30.0 mL/min;空气流速300 mL/min;氮气流速30.0 mL/min。通过与脂肪酸甲酯标准对照,采用面积归一化法确定脂肪酸的相对含量(以峰面积的百分数表示)。

1.2.4 统计分析 所有实验均重复3次,数据表达为平均数±SD。采用Excel2007进行数据分析,用SPSS软件对数据进行显著性分析,p<0.05为显著性差异水平,p<0.01为极显著性差异水平。

2 结果与分析

2.1 不同食用油脂肪酸组成

由表1可知,棕榈油饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量高,分别达44.5%和43.8%;茶油以单不饱和脂肪酸为主,达79.5%;调和油多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量较高,均为44.0%。

表1 不同食用油脂肪酸组成(%)

2.2 薯条在茶油中不同温度油炸时的吸油规律

薯条在茶油中分别用150、170、190 ℃油炸时的吸油规律见图1。

图1 薯条在茶油中不同温度油炸时的吸油规律Fig.1 Camellia oil absorption of French fries in different frying temperature注：*和**分别表示同一时间点与薯条吸油量最低值比较有显著性(p<0.05)和极显著性差异(p<0.01),图2～图4同。

由图1可知,三条曲线有相似的变化趋势。随着油炸时间的延长,薯条吸油量不断增加,达到高峰后又下降。170 ℃油炸薯条12 min时吸油量达到最大值,为57.03%;190 ℃油炸14 min时达到最大值54.41%,而150 ℃油炸18 min时才达到最大值。薯条含油量达到最大值后逐渐下降,170 ℃油炸薯条16 min时吸油量降为30.58%,与150 ℃和190 ℃油炸16 min相比为最低。油炸时食物的表面会形成一层表面膜,对食物的吸油起阻碍作用[15],190 ℃时成膜最快,从而导致食物吸油速度比170 ℃慢,吸油量达到最大值的时间较长;而150 ℃温度低,水分消除速度慢,油取代水速度也慢。170 ℃油炸薯条16 min时吸油量与150 ℃和190 ℃油炸相比为最低,从健康和成本角度考虑,170 ℃油炸16 min效果最好。

2.3 薯条、面饼和馒头在不同油(茶油、棕榈油和调和油)中170 ℃油炸时的吸油规律

2.3.1 薯条在不同油中170 ℃油炸的吸油规律

图2 薯条在不同油中170 ℃油炸的吸油规律Fig.2 Oil absorption of French Fries in different oils at 170 ℃

由图2可知,随着油炸时间的延长,薯条吸油量不断增加,达到高峰后又下降。茶油油炸薯条在不同时间点的吸油量均比棕榈油和调和油高,且在12 min时吸油量达到最大值57.03%;棕榈油和调和油吸油量较低,且在不同时间点吸油量变化较为平缓,棕榈油在10 min时达到最大值,为32.60%,调和油在油炸14 min时达到最大值33.90%。

2.3.2 面饼在不同油中170 ℃油炸的吸油规律 由图3可知,随着油炸时间的延长,面饼吸油量不断增加,达到高峰后又下降。茶油油炸面饼吸油量最大,在6 min时吸油量达到最大值,为34.27%;棕榈油在3 min时达到最大值,为31.47%,调和油在油炸4 min时达到最大值31.49%。在油炸结束时(7 min),面饼对棕榈油和调和油吸油量(分别为24.24%和22.43%)远低于茶油(33.37%)。

图3 面饼在不同油中170 ℃油炸的吸油规律Fig.3 Oil absorption of wheat cake in different oils at 170 ℃

2.3.3 馒头在不同油中170 ℃油炸的吸油规律 由图4可知,馒头吸油量的变化趋势和薯条及面饼相似。调和油在油炸2～3 min时达到最大值58.23%,且吸油量一直较高;棕榈油在3 min时达到最大值,为55.06%。在油炸结束时(7 min),馒头对茶油吸油量最大56.92%,棕榈油和调和油吸油量分别为50.27%和49.81%。

图4 馒头在不同油中170 ℃油炸的吸油规律Fig.4 Oil absorption of teamed bun in different oils at 170 ℃

在吸油曲线中,可以明显发现馒头的吸油量远高于薯条和面饼,馒头油炸时的吸油量为45%～60%,薯条为15%～45%,面饼则在15%～35%。这可能是由于食物本身的结构所决定的,馒头具有疏松多孔的内部结构,相对馒头来说,面饼和薯条则比较致密,据Pinthus报告,油的吸收随食品的表面粗糙度与疏松程度的增加而增加[16]。

根据油炸后的品尝结果,薯条可油炸长达18 min,面饼和馒头则较短,为7 min左右。薯条的含水率最高,为68%,而面饼和馒头两者含水率比较接近,分别为30%和34%。可见食物的水分含量越高,达到较好口感所需要油炸的时间越长,达到吸油量最高点的时间也越长,反之亦然。

3 结论

比较食物在三种油中油炸的吸油曲线,吸油量的最高点均为茶油,紧随为调和油,棕榈油最低;达到最高点的时间为茶油>调和油>棕榈油。此外食物在油炸过程中的吸油量茶油波动最大,调和油其次,棕榈油最小,这可能与油脂的脂肪酸组成有关。棕榈油不饱和脂肪酸含量低,氧化稳定性高,使食物吸油量较低,减少食物的油脂含量和能量值,可降低高脂引起的健康风险,因此从食物油脂的含量、保质期和成本考虑,棕榈油更适用于油炸。

[1]徐婷婷,李静,阚丽娇,等. 不同脂肪酸组成的食用油热氧化稳定性研究[J]. 食品工业科技,2013,34(24):93-97.

[2]李红艳,邓泽元,李静,等.不同脂肪酸组成的植物油氧化稳定性的研究[J].食品工业科技,2010,31(1):173-175

[3]杨滢,陈奕,张志芳,等.油炸过程中三种植物油脂肪酸组分含量及其品质的变化[J].食品科学,2012,33(23):36-41.

[4]中国国家标准化管理委员会.GB/T5009.37-2003食用植物油卫生标准的分析方法[S].

[5]王斌,杨冠军,叶志能. 油炸过程中油的质量变化及其检测方法[J]. 食品工业科技,2007,28(10):232-234.

[6]王娟,徐桂花.油炸食品安全性分析及对策措施[J].中国食物与营养,2006,(4):58-60.

[7]邓云,戴岸青,杨铭铎,等.油炸过程中食品与油脂的相互作用[J].哈尔滨商业大学学报:自然科学版,2003,19(2):197-201.

[8]陈媛,陈志斌,张立伟.食用油脂安全性及对人体健康的影响[J].中国油脂,2006,31(8):19-22.

[9]王冰冰. 浅谈油炸食品对人体健康的影响[J]. 中国食物与营养,2010,(8):74-77.

[10]曹君,李红艳,邓泽元.植物油氧化稳定性的研究进展[J].食品工业科技,2013,34(7):378-386.

[11]Dana D,Saguy I S. Review:mechanism of oil uptake during deep-fat frying and the surfactant effect-theory and myth[J]. Advances in Colloid and Interface Science,2006,(128-130):267-272.

[12]苏宗桃,何定兵,徐斐,等.油炸食品的吸油过程的机理分析[J].食品工业科技,2011,31(5):157-163.

[13]Halder A,Dhall A,Datta A K. An improved,easily implementable,porous media based model for deep fat frying. Part1:model development and input parameters[J]. Food and Bioproducts Processing,2007,85(3):209-219.

[14]Cruz-Hernandez C,Deng Zeyuan,Zhou Jianqiang,et al. Methods for analysis of conjugated linoleic acids and trans-18:1 isomersin dairy fats by using a combination of gas chromatography,silverionthin-layer chromatography/gas chromatography,and silver-ion liquid Chromatography[J]. AOAC Int,2004,87(2):545-562.

[15]杨铭铎,邓云,石长波,等. 油炸过程与油炸食品品质的动态关系研究[J]. 中国粮油学报,2006,21(5):93-97.

[16]Pinthus E J,Weinberg P,Saguy L S. Gel-strength in restructured potato product oil uptake during deep-fat frying[J].Journal Food Science,1993,57(6):1359-1660.

Investigation of oil absorption rate for different food during frying

YU Cheng-wei,HU Jiang-ning,DENG Ze-yuan*

(State Key Lab of Food Science and Technology,School of Food Science & Technology,Nanchang University,Nanchang 330047,China)

In order to investigate oil absorption rate for different food during frying,French fries,teamed bun,wheat cake were used for frying in different temperature and different oils(camellia oil,palm oil,blend oil). The results showed that temperature had significant influences on oil absorption rate. The oil absorption rate got its maximum in the least time when the frying temperature was 170 ℃(French fries for 12 min),and the oil absorption rate was the lowest when the frying was finished(p<0.05). Because of loose structure,the oil absorption rate(45%～60%) was significantly raised(p<0.05),which was much higher than French fries(15%～45%)and fried wheat cake(15%～35%). The higher moisture it contained,the longer time it could be fried. The oil absorptive line was steadier and the oil absorption rate was the lowest for palm oil frying the three foods. Therefore,the palm oil is more suitable to be used as a frying oil than camellia oil and blend oil.

food;fry;oil absorption rate

2015-01-15

余诚玮(1994-)，男，本科，研究方向：食品科学，E-mail:ncuskyuchengwei@163.com。

*通讯作者:邓泽元(1963-)，男，博士，教授，研究方向：营养与功能食品，E-mail:dengzy@ncu.edu.cn。

国家自然科学基金(31071561)；江西省自然科学基金(20132BAB204001， 20122BAB214001)。

TS201.1

A

1002-0306(2015)21-0049-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.001