宋麗娟，于修燭*，張建新，杜雙奎

(西北農林科技大學食品科學與工程學院，陜西 楊凌 712100)

摘 要：以煎炸油為研究對象，以薯片為煎炸原料，研究煎炸油煎炸過程中理化指標變化及各指標間的相關性。結果表明：在煎炸過程中，煎炸油的折光指數、色澤、酸值、羰基值和極性值均隨時間的延長而增大；過氧化值隨著煎炸時間延長先增大后逐漸減小；碘值隨時間的延長而降低；比重、黏度、皂化值在煎炸過程中的變化無明顯規律。酸值、羰基值、極性值、色澤和折光指數彼此之間有極顯著的正相關性，且相關系數均大于0.9；煎炸油極性值的變化可通過色澤和酸值進行預測。

關鍵詞：煎炸油；薯片；品質變化

煎炸是食品加工常用的手段之一，煎炸油在作為傳熱介質的同時可賦予食品特殊的質構和香味。煎炸食品因其特殊香氣和風味而深受人們喜愛。煎炸食品的質量與煎炸油質量密切相關，煎炸油的安全直接影響到煎炸食品的質量與安全[1]。

在煎炸食品過程中，油脂在高溫狀態下長時間反復使用，與水分和空氣中氧接觸，會發生水解、氧化、聚合等一系列復雜反應。許榮華等[2-3]研究發現煎炸油的羰基價變化與黏度變化存在極顯著關系，與泡高值有很好的相關性。李東銳等[4]以高級大豆烹調油和棕櫚油混合物為煎炸油，對其品質進行研究，發現隨煎炸時間延長，煎炸油中的聚合物含量大大升高，黏度增大，不飽和脂肪酸含量下降，碘值、皂化值降低，酸值、過氧化值升高。Felix等[5]研究煎炸過程中油脂的降解及營養品質變化，結果表明，極性值、酸值、色澤和反式脂肪酸隨油炸溫度和時間的增加呈顯著性變化。許多學者[6-12]對各種油在煎炸過程的理化指標變化進行了研究，但對煎炸油各指標變化缺乏系統的研究，對理化指標相關性的研究報道較少。本研究以商品煎炸油為研究對象，以馬鈴薯片為煎炸原料，研究煎炸油在煎炸過程中理化指標的變化以及各指標間的相關性，進一步揭示煎炸油在煎炸過程中的品質變化規律，以期為煎炸油的品質調控提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花旗起酥油(耐煎炸油，理化指標為：游離脂肪酸0.16mg KOH/g，過氧化值0.50mmol/kg，色澤：黃色40.0，灰色0.1，紅色0.1，水分及揮發物0.004%，滑動熔點40.8℃) 西安嘉里油脂工業有限公司；馬鈴薯 市購。

乙醚、三氯甲烷、乙酸、碘化鉀、環己烷、一氯化碘、氫氧化鉀、硫代硫酸鈉、石油醚、冰乙酸、2,4-二硝基苯肼、三氯乙酸均為分析純；硅膠(60～100目)為色譜純。

1.2 儀器與設備

WY型油炸鍋(煎炸最高溫度300℃) 廣州市唯利安西廚設備制造有限公司；WSL-Z比較測色儀、WYA阿貝折射儀 上海精密科學儀器有限公司；UV-1240紫外-可見分光光度計 日本島津公司；毛細管塞比重瓶(50mL)奧斯特瓦爾德黏度計；CS501恒溫槽 重慶銀河試驗儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 煎炸過程

在煎炸鍋中加入7kg煎炸油，保持油溫(180±5)℃，將馬鈴薯切成規則的片狀，以每小時煎炸1.5kg新鮮薯片的速度煎炸并取油樣，每次取100mL油樣，密封，鋁箔紙包裹后置于4℃冰箱中備用。每天連續煎炸6h，一共煎炸15h，煎炸過程不添加新油。

薯片制作工藝：原料選擇→清洗、去皮、修整→切片(大小均一，厚度為1mm)、漂洗(除去薯片表面游離淀粉和可溶性物質)→護色(1g/100mL氯化鈉、0.5g/100mL檸檬酸溶液浸泡3～5min)→瀝水晾干→煎炸(2.5min)→瀝油→包裝

1.3.2 理化指標測定

折光指數測定：用阿貝折射儀測定，折射儀連接恒溫槽，測定溫度為60℃，用圓頭玻棒取混勻過濾后的試樣兩滴，滴在棱鏡上(玻棒不要觸及鏡面)，轉動上棱鏡，關緊兩塊棱鏡。待試樣溫度穩定后，擰動棱鏡，轉動手柄，使視野分成清晰可見的明暗兩個部分，其分界線恰好經過十字交叉的交點，記下標尺讀數即為折光指數。

色澤測定：參照GB/T 5525—2008《植物油脂 透明度、氣味、滋味鑒定法》，測定溫度為60℃。

比重測定：用毛細管塞比重瓶法，首先測定水的質量并記下溫度T1，然后稱取恒質量下空瓶子的質量，之后測定試樣的質量并記下室溫T2。按以下公式換算成20℃時的比重(d)。

黏度測定：參考奧斯特瓦德黏度計法[13]。采用奧斯特瓦德黏度計，測定溫度為60℃，用秒表分別測量油樣和蒸餾水流出上下兩個刻度線的時間，計算油樣流出時間與蒸餾水流出時間的比值，以此計算煎炸油黏度的變化。

酸值、過氧化值、羰基值測定：參照GB/T 5009.37—2003《食用植物油衛生標準的分析方法》；極性值測定：參照GB/T 5009.202—2003《食用植物油煎炸過程中的極性組分(PC)的測定》；碘值測定：參照GB/T 5532—1995《植物油碘價測定》；皂化值測定：參照GB/T 5534—2008《動植物油脂皂化值的測定》。

1.4 數據分析軟件

采用DPS數據處理系統9.50。

2 結果與分析

2.1 物理指標測定分析

油炸溫度為180℃，每小時煎炸1.5kg新鮮薯片并取樣進行分析，一共煎炸15h(期間不添加新油)，其物理指標變化結果如表1所示(其中0h為煎炸油原油，下同)。

折光指數與光在介質中的傳播速度有關。由表1可知，折光指數隨著煎炸時間的延長而逐漸增大，可能與煎炸油在高溫油炸過程中薯片中的淀粉等成分溶于煎炸油有關。從原料油折光指數1.4513增至1.4530，煎炸油的折光指數總體變化不大。煎炸油的比重隨煎炸時間的延長變化規律性不明顯，因此，比重不能作為評價煎炸油劣變的指標。

煎炸油色澤加深，增加了可見光的吸收，此變化可以在油脂煎炸過程明顯觀察到。由表1可看出，各個階段煎炸油色澤變化均達到顯著水平(P＜0.05)。其中，0h到1h煎炸過程色澤變化最大，可能是在煎炸過程中薯片組分淀粉等融入煎炸油中，食物組分與油相互作用改變油的顏色，同時被炸焦的食品微粒也會影響煎炸油的顏色，增加煎炸油的濁度。

黏度為油樣分子間摩擦力大小的標度，油脂的黏度大小與其碳鏈長度有關。煎炸初期，油脂黏度下降，主要是油脂發生氧化和水解反應，如一些過氧化物分解成小分子物質，油脂水解為甘油二酯、甘油單酯等短碳鏈物質等。隨后，隨著煎炸時間的延長，黏度緩慢升高。原因是隨著煎炸時間的延長，油脂發生熱聚合、氧化聚合，使聚合物的含量增加[7]，聚合物為大分子物質，其黏度比油脂大，使得煎炸油黏度隨之變大。

2.2 化學指標測定分析

在15h的薯片煎炸過程中，每小時取樣一次并進行分析，期間不添加新油，各化學指標測定結果如表2所示。

由表2可知，在煎炸過程中，煎炸油的酸值隨時間的延長而增大，且各個階段變化均達到顯著水平(P＜0.05)。酸值升高主要是煎炸油在高溫煎炸過程中發生熱氧化和水解反應，尤其是甘油三酯水解產生游離脂肪酸[8]。Abdulkarim等[9]認為在深層煎炸中，由水解產生的脂肪酸非常少，主要是甘油三酯的氧化產生了游離脂肪酸。煎炸油起始酸值為0.16mgKOH/g，煎炸15h后，其酸值為0.72mgKOH/g，明顯小于國家制定的煎炸油煎炸過程中的酸值標準5mgKOH/g，說明所選煎炸油品質比較穩定。

羰基類化合物是指油脂在高溫下氧化酸敗生成的酮、醛類等有害化合物和聚合物，它是煎炸油熱劣變的靈敏指標。國內學者研究認為，油脂的羰基值隨煎炸時間的延長呈線性關系增加[10]。羰基值隨著煎炸時間的延長逐漸升高，各個階段羰基值變化均達顯著水平(P＜0.05)。煎炸12h后，煎炸油的羰基值達到49.81meq/kg，13h煎炸油的羰基值為60.05meq/kg，已經超出了羰基值的國家標準(50meq/kg)，說明該煎炸油已不能繼續使用。放置一段時間(過夜)后繼續使用1h，羰基值達到60.05meq/kg，變化比較大，同樣的現象6h煎炸結束后到第7小時煎炸，羰基值從26.76meq/kg變化到36.38meq/kg，變化也比較大，說明在放置(自然冷卻)到再次加熱煎炸過程中，煎炸油會發生一系列復雜的化學反應，導致羰基值發生較大的變化，其具體原因有待進一步的研究。

煎炸油的過氧化值各個煎炸階段變化均達顯著水平(P＜0.05)。過氧化值在煎炸1h后上升趨勢較大，變化明顯；2h后又下降，在3h到13h的煎炸過程中，過氧化值一直上升；在13h達最大值，說明此時氫過氧化物的分解速度大于氫過氧化物的生成速度[11]，從而導致過氧化值下降。

煎炸油的碘值從47.77g I2/100g下降至43.46g I2/100g，碘值下降是因為在高溫煎炸過程中，油脂中的不飽和雙鍵發生氧化聚合、氧化分解等化學反應，油脂中雙鍵數目不斷下降，從而使油脂的不飽和度相對于原油有所降低，導致碘值降低[12]。

皂化值反映油脂分子質量大小(與分子質量大小成反比)，與油脂中脂肪酰基的平均相對分子質量有密切關系。煎炸油的皂化值在15h的煎炸中變化差異不顯著，這是煎炸油在使用過程中的氧化、水解、聚合等復雜反應造成。因此，皂化值不能用來評價煎炸油的品質變化。

極性值隨煎炸時間的延長而逐漸增大(P＜0.05)。煎炸1h后，極性值從3.945%變化至7.235%。這是由于煎炸食品時，油脂經高溫加熱發生熱氧化、異構化、熱解、熱聚合及水解反應等，產生多種極性化合物[14]。煎炸油中極性化合物的含量是衡量煎炸油是否被過度反復使用的指標。歐洲許多國家規定，煎炸油中極性組分在25%～27%之間，超過該值的油必須強制性的廢棄。煎炸15h后其極性值為23.085%，接近國家標準最高限量。

2.3 各指標間的相關性

為評價各指標間的變化規律，通過軟件分析各指標的相關關系，重點考察酸值、羰基值和極性值等國家標準中規定的評價煎炸油是否劣變的指標，探求各指標間關系，進一步揭示煎炸油在煎炸過程的變化規律。酸值、羰基值、極性值、色澤和折光指數之間的相關關系見表3。由表3可知，酸值、羰基值、極性值、色澤和折光指數彼此之間都極顯著相關，其相關系數均大于0.9。其中，色澤與酸值的相關系數為0.9914，折光指數與酸值的相關系數為0.9837，色澤與羰基值的相關系數為0.9803，相關程度極為密切。

2.4 指標間的回歸關系

由圖1a可知，煎炸油的色澤與折光指數近似線性相關，煎炸油的色澤越深，折光指數越大。煎炸過程中，薯片所含淀粉溶于煎炸油中使得煎炸油色澤加深，光在顏色加深的煎炸油中的傳播速度減慢，折光指數增大。由圖1b、1c、1d可知，酸值與羰基值、酸值與極性值以及羰基值與極性值之間均呈三次多項式關系。煎炸油酸值上升表明油脂中游離脂肪酸含量增加，而在高溫油炸過程中，煎炸油水解和氧化分解成游離脂肪酸，游離脂肪酸進一步分解成小分子的醛、酮、酸等，導致極性值和羰基值的增大。

2.5 極性值預測分析

柱層析法是極性值測定的標準方法，但該方法測定需要消耗大量的有機試劑，操作繁瑣且耗時較長[15]，個樣分析時間在8h以上，不利于煎炸過程中的實時監控。通過相關指標多元回歸分析，剔除影響不顯著的指標，建立極性值預測方程。

由方程可知，煎炸油在煎炸過程中，極性值可通過酸值和色澤的變化加以預測。經驗證，方程具有可靠性，在煎炸油品質評價過程中具有一定的應用價值。

3 結 論

通過對煎炸油理化指標進行較為系統的研究，結果表明：煎炸油的折光指數、色澤、酸值、羰基值和極性值均隨時間的延長而增大；過氧化值隨著煎炸時間延長先增大后減小；碘值隨時間的延長而降低；比重、黏度、皂化值在整個煎炸過程中變化無明顯規律。酸值、羰基值、極性值、色澤和折射率彼此之間有極顯著的正相關性，且相關系數均大于0.9；極性值可通過色澤和酸值進行有效預測。

煎炸油使用時間越長，其營養成分喪失越多，有害物質積累也越多。同時，煎炸食品的風味和品質也會受到嚴重影響，因此要嚴格控制煎炸油的使用時間。通過對油脂煎炸過程中各指標發生的變化及它們的相關性進行研究，為進一步探明煎炸油在煎炸過程中的指標劣變規律及品質調控提供參考。

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Quality Changes of Frying Oil during Potato Chips Frying

SONG Li-juan，YU Xiu-zhu*，ZHANG Jian-xin，DU Shuang-kui
(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

Abstract ：Changes in physical and chemical indexes of frying oil and their correlations were analyzed during potato chips frying in this study. The results showed that the refractive index, color, acid value, carbonyl value and total polar material of frying oil increased with prolonged frying time, peroxide value first increased and then decreased, iodine value displayed a decrease, and changes in specific gravity, viscosity and saponification value were irregular. There were very significant positive correlations among acid value, carbonyl value, total polar material, color and refractive index, and all the correlation coefficients were greater than 0.9. Moreover, total polar material of frying oil could be predicted by acid value and color.

Key words：frying oil；potato chips；quality change

中圖分類號：TS207.3

文獻標識碼：A

文章編號：1002-6630(2011)05-0070-05

收稿日期：2010-05-06

基金項目：中央高校基本科研業務費專項(QN 2009074)；西北農林科技大學青年技術骨干項目(Z111020711)

作者簡介：宋麗娟(1985—)，女，碩士研究生，主要從事功能性油脂及其安全性檢測研究。

E-mail：songlijuan@nwsuaf.edu.cn

*通信作者：于修燭(1974—)，男，副教授，博士，主要從事功能性油脂及其安全檢測研究。

E-mail：xiuzhuyu1004@hotmail.com