（食品科学专业论文）煎炸油使用极限的研究.pdf

煎炸油使用极限的研究 研究生赵超敏 食品科学专业 指导老师车振明 油脂经长时间高温反复烹饪、煎炸和与空气中的氧、水分接触，会发生 水解、热氧化、热聚合、热裂解等一系列复杂的化学反应，产生一些挥发性 的饱和与不饱和的醛、酮、内酯等有害人体健康的物质。目前用于评价煎炸 油脂品质的指标繁多，相关文献报道的有比重、密度、色泽、介电常数、粘 度、比表面张力等物理指标和酸值、皂化值、碘值、过氧化值、羰基价、极 性化合物含量、丙二醛含量等化学指标，但缺少合理统一的评价方法和体系。 监测油脂理化性能的手段不健全，使得部分油炸食品企业和餐饮业不能对所 用油脂及时更换，严重危害着消费者的健康。本论文主要从感官分析、粘度、 透过率、酸价、过氧化值、羰基价、总极性物质、薄层析分析及g c m s 进 行定性定量分析煎炸油的使用极限。 1 随着煎炸温度的提高和煎炸时间的延长，油脂的色泽由柠檬色逐渐加 深至棕黑色或黑色并很黏稠；气味从浓油香味到很浓的焦糊味；滋味也从正 常到酸败甚至苦辣；透明度也不断降低，最后变得严重黏稠；发烟情况也随 着煎炸温度和时间的增加逐渐严重，最后甚至严重刺激眼睛至流泪。 2 随着煎炸温度的提高和煎炸时间的延长，油脂之间的聚合程度加剧， 粘度呈极显著的上升趋势，且在同一温度下粘度与煎炸时间之间存在指数关 系：在不同温度下随着煎炸温度的提高，粘度值也呈明显的上升趋势。 3 随着煎炸时间的延长，酸价的变化起伏不呈线性关系，但是总体仍呈 上升趋势。在煎炸温度增加时，在特定时间段，酸价也不呈线性关系，但是 总体上仍有随着温度增加而增加的趋势。在1 6 0 煎炸条件下，当煎炸时间 为2 0 h 时，已经超过食用植物油卫生标准；在1 8 0 ( 2 煎炸条件下，当煎炸时 间为1 6 h 时，即将超过食用植物油卫生标准；在2 0 0 * ( 2 煎炸条件下，当煎炸 时间为1 4 h 时，即已超过食用植物油卫生标准。 4 在同一个温度下随着煎炸时间的延长透过率逐渐减少，并且减少的幅 度很大，并且在不同的温度下随着煎炸温度的提高，其透过率也在逐渐减少。 因此在煎炸温度逐渐提高和煎炸时间逐渐延长，煎炸油脂的透过率大幅度减 低。 5 油样的过氧化值在煎炸过程初期不断增加，但是在整个煎炸过程看无 规律可循，而且忽高忽低，随着煎炸时间的延长和煎炸温度的提高虽然没有 规律，但是在煎炸的前期随着煎炸时间和煎炸温度的提高，其过氧化值在增 加，煎炸时间和温度越高其超过国家标准的可能性就越大。 6 随着煎炸时间的延长及煎炸温度的提高，总极性物质呈明显的上升趋 势，并具有线性关系。在1 6 0 煎炸条件下，当煎炸时间为8 h 时，即将超 过食用油煎炸过程中卫生标准规定的值：1 8 0 条件下，6 h 时基本要超过卫 生标准；2 0 0 条件下，6 h 时已经超过了卫生标准。因此，从逐渐增长的线 性关系知总极性物质含量可作为判断食用油煎炸品质的一个重要指标。 7 在同一温度下，随着煎炸时间的延长其羰基价呈明显的线性上升关 系，在相同的煎炸时间内，随着温度的提高，其羰基价也成明显的上升趋势。 在1 6 0 时，当6 h 时其羰基价已经超过食用植物油的国家标准，在l o h 时接 近食用煎炸油的国家标准。在1 8 0 时，当4 h 时其羰基价已经超过食用植物 油的国家标准，在8 h 时接近食用煎炸油的国家标准。在2 0 0 时，当2 h 时 其羰基价已经超过食用植物油的国家标准，在6 h 时接近食用煎炸油的国家标 准。整体而言，油脂的羰基价随煎炸时间的延长和煎炸温度的提高呈极显著 的直线增加趋势。 8 通过煎炸油薄层析的实验结果分析，在新鲜食用油和不同温度及不同 煎炸时间下的r f 值可知，煎炸油比新鲜食用油多了明显的拖尾斑，并随着 煎炸时间的延长和煎炸温度的提高，其拖尾斑的颜色逐渐加深。因此这些拖 尾斑是煎炸油区别食用植物油的重要特征。 9 由实验结果可知，肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、反油酸、油 酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸等是在新鲜油和煎炸油样品检测到的脂肪酸， 并且根据其峰面积可知随着煎炸时间的延长这些脂肪酸的含量在变化，并且 没有明显的线性关系。在离子色谱图中可以发现，随着煎炸时间的延长和煎 炸温度的提高出现小峰并且数量在逐渐增加，据此可知，这些小峰的存在是 因为在煎炸油中含有许多烃类、烷类、烯类、醛类和酮类物质，并且随着煎 炸时间的延长这些物质增多的程度并不一同，也没有明显的规律性。这表明 在反复高温煎炸过程中，产生一些挥发性的饱和与不饱和的醛、酮、内酯等 有害人体健康的物质。因此g c - m s 可以作为判断食用油质量变化的定性定 量一个重要方法。 关键词：煎炸油，酸价，过氧化值，羰基价，总极性物质，醛酮 r e s e a r c ho nt h es e r v i c e a b i l i t yl i m i to f f r y i n go i l m a j o r ：f o o ds c i e n c e p o s t g r a d u a t e ：z h a oc h a o m i na d v i s o r ：c h ez h e n m i n g o i la f t e ral o n g - t e r mr e p e a t e dh i g h t e m p e r a t u r ec o o m n g ，f r y i n ga n do x y g e n i nt h ea i ra n dw a t e rc o n t a c t ，i tw i l lo c c u r sh y d r o l y s i s ，t h e r m a lo x i d a t i o n ，t h e r m a l p o l y m e r i z a t i o n ，p y r o l y s i so f as e r i e so f c o m p l e xc h e m i c a lr e a c t i o n s ，r e s u l t i n gi na n u m b e ro fv o l m i l es a t u r a t e da n du n s a t u r a t e da l d e h y d e s ，k e t o n e s ，l a c t o n e sa n d o t h e rs u b s t a n c e sh a r m f u lt oh u m a nh e a l t h a t p r e s e n t , i th a sm a n yv a r i o u s i n d i c a t o r so fq u a l i t yt oe v a l u a t ef r y i n go i l sa n df a t s ，r e l e v a n tl i t e r a t u r eh a v e r e p o r t e di st h ep r o p o r t i o n ，d e n s i t y c o l o r , d i e l e c t r i cc o n s t a n t ，v i s c o s i t y ，s p e c i f i c s u r f a c et e n s i o na n do t h e rp 1 1 y s i c a li n d i c a t o r sa n da c i dv a l u e ，s a p o n i f i c a t i o nv a l u e ， i o d i n ev a l u e ，p e r o x i d ev a l u e , c a r b o n y l b a s e ，p o l a rc o m p o u n d sc o n t e n t ，m d a c o n t e n t ，s u c ha sc h e m i c a li n d i c a t o r s ，b u ti ti st h el a c ko far e a s o n a b l eu n i f o r m m e t h o d sa n ds y s t e m se v a l u a t i o n m o n i t o r i n gm e a n so fp h y s i c a la n dc h e m i c a l p r o p e r t i e so fo i l sa n df a t sa r en o th e a l t h y , m a k i n gs o m ef r i e df o o d sa n dc a t e r i n g e n t e r p r i s e sc a nn o tb eu s e df o rt h et i m e l yr e p l a c e m e n to fo i la n ds e r i o u s l y e n d a n g e rt h eh e a l t ho fc o n s u m e r s i nt h i sp a p e r ，m a i n l yf r o mt h es e n s o r ya n a l y s i s ， v i s c o s i t y ，p e r m e a b i l i t y , a c i dv a l u e ，p e r o x i d ev a l u e ，c a r b o n y lb a s ep r i c e ，t h et o t a l p o l a rm a t e r i a l ，t h i nc h r o m a t o g r a p h ya n a l y s i sa n dg c - m sf o rq u a l i t a t i v ea n d q u a n t i t a t i v ea n a l y s i so ft h el i m i tu s eo ff r y i n go i l 1 a st h e 蛳n gt e m p e r a t u r ea n dt i m e ，o i lf r o mt h el e m o n y e l l o wc o l o r g r a d u a l l yd e e p e n e dt ob l a c ko rd a r kb r o w na n dv e r ys t i c k y , o d o r sf r o ms t r o n g s w e e t s m e l l i n gt os t r o n gb u r n tb l u r r e d - s m e l l i n g ；t a s t er a n c i d i t yf r o mn o r m a lt o e v e ns u f f e r i n gp i q u a n t ；t r a n s p a r e n c yh a sb e e nr e d u c e d ，a n df i n a l l yb e c o m ea s e r i o u ss t i c k y ；s m o k ea l s of r y i n gt e m p e r a t u r ea n dt i m e a st h ei n c r e a s el n g r a d u a l l ys e r i o u s ，e v e ns e r i o u s l yi r r i t a t e st h ee y e st ot e a r s 2 a st h ef r y i n gt e m p e r a t u r e a n df r y i n gt i m ei n c r e a s e dt h ed e g r e eo f 口o l y m e r i z a t i o no ft h eo i l sa n df a t si n c r e a s e d ，t h ev i s c o s i t yw a sv e r ys i g n i f i c a n t u p w a r dt r e n di nt e m p e r a t u r e ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ev i s c o s i t ya n df r y i n g t i m ei ni n d e xi sv i s i b l e ；a si nt h ed i f f e r e n tt e m p e r a t u r e ，t h ef r y i n gt e m p e r a t u r e i n c r e a s e d ，t h ev i s c o s i t yv a l u eo ft h eu p w a r dt r e n dw a se v i d e n t t h eo i lv i s c o s i t y c a nb eu s e da sa nd e t e r m i n ei n d i c a t o ro fq u a l i t yc h a n g e 3 a st h ef r y i n gt i m e ，t h ec h a n g e so fa c i dv a l u ei su p sa n dd o w n s i sn o ta l i n e a rr e l a t i o n s h i p ，b u to nt h ew h o l ei si n c r e a s i n g i nt h ef r y i n gt e m p e r a t u r e i n c r e a s e d ，i np a r t i c u l a rt i m ea c i dv a l u ei sn o tl i n e a r , b u to nt h ew h o l et h e r e i ss t i l l i n c r e a s e da st h et e m p e r a t u r et r e n d f r y i n gc o n d i t i o n sa t16 0 ，w h e nt h ef r y i n g t i m eo f2 0 h ，t h ef r y i n go i lh a se x c e e d e dh e a l t hs t a n d a r d s ；f r i e da t18 0 u n d e r t h e c o n d i t i o n s ，w h e nt h ef r y i n gt i m eo f16 h ，i tw i l lb et oe x c e e dt h eh e a l t hs t a n d a r d s f r i e da t2 0 0 u n d e rt h ec o n d i t i o n s ，w h e nt h ef r y i n gt i m eo f14 h ，t h ef r y i n go i l h a so v e rt h ec o u r s eo fh e a l t hs t a n d a r d s 4 i nt h es a m et e m p e r a t u r ea st h ef r y i n gt i m el o n g e r t r a n s m i t t a n c ei s d e c r e a s e d ，a n dd e c r e a s ei sl a r g e ，a n da td i f f e r e n tf r y i n gt e m p e r a t u r e sw i t ht h e t e m p e r a t u r ei n c r e a s i n g ，t h e t r a n s m i t t a n c ei s a l s or e d u c e dg r a d u a l l y t h u sa g r a d u a li n c r e a s e i nt h e f r y i n gt e m p e r a t u r e a n df r y i n gt i m ee x t e n d e dt h e t r a n s m i t t a n c eo ff r y i n go i l sa n df a t ss i g n i f i c a n t l yr e d u c e d 5 p e r o x i d ev a l u eo fo i ls a m p l e si nt h ee a r l yf r y i n gp r o c e s si sg r o w m g ，b u t m r o u 曲o u tt h ef r y i n gp r o c e s si t i sf l u c t u a t e da n dh a sn o td i s c i p l i n e ，w i t ht h e f r y i n gt i m ea n df r y i n gt e m p e r a t u r ei m p r o v ei th a sn o tt h el a w ，h o w e v e r ，i nt h e e a r l ys t a g eo ff r y i n gw i t ht h ef r y i n gt e m p e r a t u r ea n dt i m ei n c r e a s e d p e r o x l d e v a l u ei si n c r e a s e ，f r y i n gt i m ea n dt e m p e r a t u r ei sh i g h e rt h em o r el i k e l y t oe x c e e d t h en a t i o n a ls t a n d a r d s 6 a st h ef r y i n gt i m ea n df r y i n gt e m p e r a t u r ei n c r e a s e d ，t h et o t a lp o l a r m a t e r i a lw a st h ee v i d e n tu p w a r dt r e n d ，a n dh a sal i n e a rr e l a t i o n s h i p f r y i n g c o n d i t i o n sa t16 0 ，w h e nt h ef r y i n gt i m ef o r8 h ，t h ef r y i n go i li sa b o u tt oo v e r t h ec o u r s eo ft h ev a l u eo fh e a l t hs t a n d a r d s ；18 0 u n d e rt h ec o n d i t i o n s ，f o r6 h ，i t m o r et h a nt oe x c e e dh y g i e n es t a n d a r d s ；2 0 0 u n d e rt h ec o n d i t i o n s ，6 ha th a s e x c e e d e dh e a l t hs t a n d a r d s t h e r e f o r e ，t o t a lc o n t e n to fp o l a rs u b s t a n c e sc o u l db e u s e da sa ni m p o r t a n ti n d i c a t o ro fq u a l i t yo ff r y i n go i lf r o mt h eg r a d u a lg r o w t h f r o mt h el i n e a rr e l a t i o n s h i p 7 a tt h es a l t l et e m p e r a t u r e ，w i t ht h ef r y i n gt i m ee x t e n d e d ，t h ec a r b o n y lv a l u e w a ss i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e da n di st h el i n e a rr e l a t i o n s h i p ，i nt h es a m et i m e ，a st h e t e m p e r a t u r ei n c r e a s e d ，t h ec a r b o n y lv a l u ei sa l s oc l e a r l yo nt h er i s e a t16 0 ， w h e n6 hc a r b o n y lv a l u eh a se x c e e d e dt h en a t i o n a ls t a n d a r d so fe d i b l ev e g e t a b l e o i l s ，i nt h e10 hi tc l o s et ot h ef r y i n go i ln a t i o n a ls t a n d a r d a t18 0 ，4 hc a r b o n y l v a l u eh a se x c e e d e dt h en a t i o n a ls t a n d a r do fe d i b l ev e g e t a b l eo i l ，c a r b o n y lv a l u ei s n e x tt ot h en a t i o n a ls t a n d a r df o rf r y i n go i lo n8 h a t2 0 0 ，w h e nt h e2 h ，t h e c a r b o n y l v a l u eh a se x c e e d e dt h en a t i o n a ls t a n d a r do fe d i b l ev e g e t a b l eo i l ， c a r b o n y lv a l u ei sn e x tt ot h en a t i o n a ls t a n d a r df o rf r y i n go i lo n6 h o v e r a l l ，t h e c a r b o n y lv a l u eo f t h ef r y i n go i lw a sas i g n i f i c a n tl i n e a ri n c r e a s i n gt r e n dw i t ht h e f r y i n gt i m ea n df r y i n gt e m p e r a t u r ei n c r e a s e d 8 f r y i n go i lt h r o u g ht h i n - l a y e rc h r o m a t o g r a p h ya n a l y s i so fe x p e r i m e n t a l r e s u l t s ，i nf r e s hc o o k i n go i la n df r i e da td i f f e r e n tt e m p e r a t u r e sa n dd i f f e r e n tt i m e p e r i o d su n d e rt h er fv a l u e ，w ec a ns e et h a tt h ef l e s ho i lf o rf r y i n go i lm o r et h a n t h eo b v i o u st a i l i n gs p o t ，a n dw i t ht h ef r y i n gt i m ea n dt e m p e r a t u r ei n c r e a s e d ，t h e c o l o ro ft h e i rt a i l s p o tg r a d u a l l yd e e p e n e d t h e s et a i l i n gs p o tt h ed i f f e r e n c e b e t w e e nf l y i n go i li sa ni m p o r t a n tf e a t u r eo fe d i b l ev e g e t a b l eo i l s 9 t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tm y r i s t i ca c i d ，p a l m i t i ca c i d ，l i n o l e i e a c i d ，l i n o l e n i ca c i d ，a n t i o l e i ca c i d ，o l e i ca c i d ，s t e a r i ca c i d ，a r a c h i d i ca c i d ，e u t r e m a a c i da r ef r i e di nf l e s ho i la n df r y i n go i ls a m p l e s ，i t sc o n t e n t si sd i f f e r e n tw i t hi t s p e a ka r e aw i t ht h ef r y i n gt i m e ，a n dt h e r ew a sn os i g n i f i c a n tl i n e a rr e l a t i o n s h i p i n t h ei o nc h r o m a t o g r a mc a nb e f o u n d ，w i t ht h ef r y i n gt i m ea n dt e m p e r a t u r e i n c r e a s e dt h e r ei san u m b e ro fs m a l lp e a k sa n dag r a d u a li n c r e a s ei nt h e s es m a l l p e a k s ，b e c a u s em a n yf r y i n go i lc o n t a i n i n gh y d r o c a r b o nt y p e s ，v i n y l ，a l d e h y d e s a n dk e t o n e s ，a n dw i t hf r y i n gt i m ei n c r e a s ei nt h el e v e lo ft h e s es u b s t a n c e sa 1 en o o b v i o u sr e g u l a r i t y t h i si n d i c a t e st h a tr e p e a t e dh i g h t e m p e r a t u r ef r y i n gp r o c e s s ， r e s u l t i n gi nan u m b e ro fv o l a t i l es a t u r a t e da n du n s a t u r a t e da l d e h y d e s ，k e t o n e s 1 a c t o n e sa n do t h e rs u b s t a n c e sh a r m f u lt oh u m a n h e a l t h t h e r e f o r eg c m sc a nb e u s e da sa ni m p o r t a n tw a yt od e t e r m i n et h eq u a l i t yo f f r y i n go i li nt h eq u a l i t a t i v e a n dq u a n t i t a t i v ec h a n g e s k e y w o r d s ：f r y i n go i l ，a c i dv a l u e ，p e r o x i d ev a l u e ，e a r b o n y lb a s ep r i c e ，t h et o t a l p o l a rs u b s t a n c e s ，a l d e h y d e sa n dk e t o n e s 西华大学硕士学位论文 声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作所取得 的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含其他人已 经发表或撰写过得研究成果，也不包含为获得西华大学或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 本学位论文成果是本人在西华大学读书期间在导师的指导下取得的，论 文成果归西华大学所有，特此申明。 作者签 导师签 学位论文版权使用授权书 2 0 0 9 年5 月1 0 日 2 0 0 9 年5 月1 0 日 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书； 2 、不保密眵适用本授权书。 ( 请在以上口内划4 ) 学位论文作者签名：赵垒敷 日期：叩r ，扣 1 1 7 指导警智鹕 日期： v 吁t 。，口 ， 西华大学硕士学位论文 1 引言 1 1 植物油概述 食用植物油脂是人类赖以生存和发展的最基本生活资料之，食用油是 人们日常生活的必需品，是脂肪的主要来源，并且提供一些脂溶性的维生素。 脂肪是人体热量的主要来源，中国营养学会推荐脂肪摄入应占总能量摄入的 2 0 , - - 3 0 。油脂也是食品、化工、油漆、烹饪等行业最重要的基础资料。油脂 工业在国民经济中具有十分重要的地位和作用。油脂工业的发展，不但能够 提高人民的物质生活水平，而且还能够带动饲料工业、种植工业、养殖业、 机电设备制造业以及食品工业等相关产业的发展和进步。我国的油脂工业经 过多年的艰苦努力，在植物油脂的制取、油脂精炼、植物蛋白的制取、植物 油厂副产品的综合利用等方面取得了长足的进步。特别是经过油脂设备的选 定型和标准化以及国外先进成套设备和技术的引进和消化吸收，使生产设备、 工艺技术水平、产品质量以及综合经济技术指标等都达到相当高的水平【l 】。 油脂的脂肪酸种类、结构和性质影响着食物油的物化特性和生物功能。 食用植物油的品种繁多，不同植物油的营养特点互不相同。常见的植物 油有大豆油、亚麻籽油、葵花籽油、花生油、芝麻油、棉籽油、菜籽油、红 花籽油、玉米油、橄榄油、棕榈油等。食用油脂又可分为四类：一是居民日 常消费性油，是以常见油料如大豆油、花生、菜籽为原料提取的食用油脂， 又分为色拉油、高级烹调油、一级油、二级油等；二是经过深加工或二次加 工制得的食用专用油脂，如氢化油、起酥油、人造奶油等：三是功能性油脂， 常见的有小麦胚芽油、沙棘油等富含多不饱和脂肪酸、天然维生素e 等功能 成分的保健性油脂；四是芝麻油等调味品油，主要是突出油脂调味作用或结 合香精油成分。大豆油富含亚油酸，有显著的降低血清胆固醇台量，预防心 血管疾病的功效，大豆中还含有多量的维生素e 、维生素d 以及丰富的卵磷 脂，对人体健康均非常有益。亚麻籽油含有过高的亚麻油酸，储藏稳定性和 热稳定性均较差。葵花籽油含有丰富的亚油酸和维生素e ，且亚油酸含量与 维生素e 含量的比例比较均衡，便于人体吸收，有显著降低胆固醇，防止血 管硬化和预防冠心病的作用。花生油含不饱和脂肪酸8 0 上，易于人体消化 西华大学硕士学位论文 吸收，另外花生油还含有麦胚酚、磷脂等对人体有益的物质。芝麻油含有丰 富的维生素e 和亚油酸，可调节毛细血管的渗透作用，改善血液循环。棉籽 油的亚油酸含量特别高，能有效抑制血清中胆固醇上升，维护人体健康，但 是棉籽油中的棉酚对人体有害。菜籽油消化吸收率很高，但脂肪酸构成不平 衡，缺少人体必须脂肪酸，而且还含有芥酸等物质，对人体的生长发育不利。 红花籽油的主要成分是亚油酸，营养价值特别高，并能起到防止人体血清胆 固醇在血管壁沉积，防治动脉粥样硬化及心血管疾病的医疗保健效果。玉米 油含有8 6 的不饱和脂肪酸和丰富的维生素e ，对人体细胞分裂、延缓衰老 有一定作用，可降低人体内胆固醇的含量，提高机体的抵抗能力。橄榄油富 含单不饱和脂肪酸和脂溶性维生素，人体消化吸收率极高，且不易氧化，不 易沉积在人体血管壁、心脏冠状动脉等部位。棕榈油含有5 0 的饱和脂肪酸， 广泛应用于烹饪和食品制造业。 我国居民食用植物油主要有大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、棉籽 油、红花籽油、米糠油、芝麻油等。不同植物油脂的化学组成有很大差异， 高等植物油脂脂肪酸成分主要有以下种类【l 】：饱和脂肪酸、单烯酸类、二烯 酸类、三烯酸类、多烯酸类、炔烯酸类、单羟基脂肪酸、单羟基共轭炔烯酸 类、多羟基脂肪酸类、酮酸脂肪酸类、环氧酸类等。其他脂肪酸包括9 ，1 0 亚甲基十八碳烯9 酸：8 ，9 亚甲基十八碳烯酸8 炔十七酸：环戊基十三 烷酸；环戊烯2 甲酸；环戊烯戊烷酸；环戊烯2 庚烷酸；环戊烯2 壬烷酸； 环戊烯2 一十一烷酸；环戊烯2 十三烷酸；环戊烯2 十三碳烯6 酸。植物油 脂中，以油酸( 十八碳一烯酸) 和亚油酸( 十八碳二烯酸) 为主，占6 8 左 右，其次为软脂酸，占1 1 左右，如表1 1 。 表1 - 1 主要植物油脂中的脂肪酸分布【1 】 t a b 1 - 1 t h em a i nd i s t r i b u t i o no ff a t t ya c i d si nv e g e t a b l eo i l s 2 西华大学硕士学位论文 对多不饱和脂肪酸的营养价值的评价，使得人们更加重视食用油脂中多 不饱和脂肪酸的含量，如表1 - 2 。 表1 - 2 几种常用食用油脂的脂肪酸组成【1 】 t a b 1 - 2 s e v e r a lo ft h ef a t t ya c i d sc o m p o s i t i o no fe d i b l eo i l s 大豆是我国植物油脂最重要的资源，全国各地都有栽培，以东北地区栽 培面积最广，也广泛栽培于世界各地。其含量、理化性质以及脂肪酸组成因 产地而有不同，具体数据见表1 - 3 。 3 西华大学硕士学位论文 肉豆蔻酸( 1 4 ：o ) 棕榈酸( 1 6 ：o ) 棕榈油酸( 1 6 ：1 ) 硬脂酸( 18 ：0 ) 油酸( 1 8 ：1 ) 亚油酸( 1 8 ：2 ) 亚麻酸( 1 8 ：3 ) 花生酸( 2 0 ：o ) o 3 1 9 1 1 7 1 8 9 7 o 。8 6 3 7 4 3 6 8 9 8 1 7 1 2 0 o 1 6 1 4 2 3 21 5 2 6 7 9 3 1 1 7 1 7 o 2 5 1 3 7 0 4 0 0 4 0 6 2 4 2 7 3 9 4 5 5 0 6 0 8 9 2 1 2 油炸概述 油炸，作为最古老的烹饪方法之一，是一种使食物从表面到内部的热脱 水和煮制相结合的过程【2 】。它具有效率高、受热均匀、节约能源、能给予食 品以特殊的质构和香气、食品的消化吸收率高等特点。在油炸工艺中，以油 脂作为传热介质，热传递主要是以传导方式进行，其次是对流传热，油脂和 食品间的热量传递和质量转移都是一个动态平衡过程【3 4 ，热量可以通过恒温 调节器来控制电或气的输送以维持设定的油炸温度。 油炸，作为食品加工手段可追溯到公元前1 6 0 0 年和古埃及时代【5 】。大约 在同一时期，罐和锅等的首次使用也有记载。把油炸真正作为食品加工手段 的时间虽没有明确记载，但油炸一词“f r y i n g ”来源于拉丁语和希腊语的单词 “炙烤( r o a s t i n g ) ”，这表明油炸可能由炙烤技术发展而来。历史也记载了罗 马人所用的当时称为“在油里煮沸( b o i l i n gi no i l ) ”的烹调工艺，毫无疑问 这就是油炸扣j 。 1 9 世纪末，以油炸土豆条为代表的休闲食品使油炸技术第一次产生真正 的技术革新连续性生产油炸锅的问世。1 9 2 9 年，j d f e r r y 公司最先使用了 连续生产的炸锅，它既增加了产量，又提高了品质。油炸技术可分为常压油 4 西华大学硕士学位论文 炸、减压油炸和高压油炸三大类【7 ，8 】。 在油炸过程中，油炸的温度、油炸时间、温度区域的分布、油脂的品质 和油料比等都会影响油炸食品的品质。在油炸过程中，油脂在高温下连续重 复使用后会发生水解、氧化、聚合等系列的劣变反应 9 , 1 0 , 1 1 】，形成各种各样 的劣变产物，大体分为挥发性分解产物和不挥发性分解产物。挥发性分解产 物大多随水分的蒸发挥发外逸，它们主要对油炸食品的味道大有裨益。非挥 发性分解物大多数是极性的，提高油的表面活性，减小了表面张力。非挥发 性分解物随着炸油一同被油炸食物所吸收，因其具有毒理学、营养学和感官 方面的影响，所以这些产物引起诸多关注【l2 1 。 油脂的品质是决定油炸食品品质的非常关键的因素之一。在油炸时，油 脂的质量对油炸系统的影响主要表现在以下三方面。 第一、油脂本身的质量改变影响了传热性能，也会影响到油炸过程中食 品被炸熟的程度和水蒸发的速度。在油炸过程中产生的劣变产物改变了油脂 的比热、传热系数等热力学参数，从而影响了传热性能。b l u m e n t h a l l l 3 】提出 “油炸表面活性剂理论 ，认为极性物质起了润湿剂或表面活性剂的作用致使 油和水间的最初的表面张力减小，这就增加了正在脱水的食物和热油之间的 接触，表面接触增加导致热量大量转移到食品表面，最终造成食品的过量脱 水。p i n t h u s 和s a g u y h 】论述了油炸介质和土豆之间的界面张力随油炸时间的 延长而降低，油炸土豆的水分丧失随界面张力的减少而增加。表面活性物质 的积累使炸油中的泡沫增多，这种泡沫取代了食品周围的油膜，形成一种热 的不良导体影响了热交换 13 1 。b l u m e n m a l 1 5 】还认为炸油的比热随着聚合物量 的增加而增加。t s e n g 1 6 】也报道过大豆油在油炸3 小时以后，传热系数明显下 降并且与炸油的粘度呈负相关性( 0 9 8 ) 。 第二、油脂质量的改变与食品中油脂的吸收有关，因此吸油是确定食品 品质的最重要的因素之一。p i n t h u s 和s a g u y t l 4 】认为界面张力的减小导致油脂 吸收的增多，这与b l u m e n t h a l 提出的油炸表面活性剂理论相一致。当然，也 有报道说墨西哥的玉米饼的最终含油量并不受油脂品质的影响，且炸玉米饼 中油脂的分布及油脂吸收的时间也不尽相同【1 6 1 。 第三、油脂质量控制油脂和食品本身成分之间的相互作用，从而改变了 5 西华大学硕士学位论文 食品的质量。例如，氧化的脂类分子如过氧化氢、羰基和环氧化物很容易与 食品中的胺和硫醇族的蛋白质反应生成大分子，这些大分子如果大量出现很 可能造成食品不易被消化【i 玎。脂类氧化物能加速美拉德反应，而美拉德反应 是食品风味和颜色的形成最重要的反应之一【l 引。 目前，衡量油脂的质量标准很多，油脂质量控制可以以极性成分、多聚 体、环状化合物、游离脂肪酸的量变为基础。在油炸过程中油脂中的极性成 分的含量随着使用时间的延长而增加，高分子聚合物也随着油脂的劣变而线 性增加【l9 1 ，它们都可以作为判定油脂劣变的指标；游离脂肪酸可以作为区分 油脂劣变的的很好的化学标志【l 习；低浓度油脂中发现的环状化合物在评估油 脂质量时也起到有用的作用【2 0 1 。油脂的品质对形成油炸食品的某种质构特征 起着很关键的作用。 食用油加热产物是食用油煎炸食物时发生剧烈化学变化后所产生成分复 杂的混合物，包括烹调剩油和厨房油烟等。油脂的主要组分是不饱和十六碳 酸、十八碳酸的三甘油脂，而中国传统饮食较多采用煎、炒、炸等烹调方式， 特别是在有水分和空气时，食用油中的部分甘油脂会发生氧化、水解、聚合 和分解等化学反应，产生多种挥发性分解产物和非挥发性聚合物，造成油脂 的变质，不但使其营养价值降低，同时产生大量的热氧化分解产物，其中部 分以烟雾形式散发到空气中，形成油烟气。烹调油烟在其形成过程中发生一 系列复杂的热化学变化，反应机制是自由基引发的链式连锁反应。其形成途 径：油脂及食物本身所含脂质的热氧化分解，食物中碳水化合物、蛋白质、 氨基酸等物质发生美拉德反应，反应的中间产物与终产物相互作用的二次反 应产物【2 n 。在烹饪过程中，食用油和食品在高温条件下，发生复杂的热氧化 分解反应，油脂在氧化过程中首先形成氢过氧化物，继而氢过氧化物的c c 链断裂，最后形成醛类、酮类、链烷类等【2 2 1 。对厨房油烟成分进行分析发现 厨房油烟内含有多环芳烃、杂环胺类化合物、苯系物、巴豆醛、2 甲基丙烯 醛等致癌物，以及十一烷、十二烷、十八烷、二十烷等促癌物【2 3 。2 4 1 。以中国 非吸烟女性为对象( 排除吸烟的干扰) 对肺癌的危险因素进行的流行病学调 查发现烹调油烟使女性患肺腺癌的危险性增加协间。研究发现食用油加热产