煎炸过程中树莓籽油的稳定性研究

作者: 乔国华 杨彦丰 吴隆坤 杨宏黎 巩怀悦 杨晓菲

摘 要:本文探讨树莓籽油在煎炸过程中的稳定性问题,通过分析其主要营养成分组成及煎炸过程中的物理化学指标变化,确定不饱和脂肪酸含量高、内源抗氧化剂不足及高温条件是影响其稳定性的关键因素。同时,提出采用分步冬化结晶分离工艺降低不饱和度、添加天然抗氧化剂及优化温控系统等措施,提高树莓籽油在煎炸过程中的稳定性,延长其使用寿命,为特色植物油的开发应用提供技术支持。

关键词:树莓籽油;煎炸;稳定性;不饱和脂肪酸;内源抗氧化剂;高温

Stability Study of Raspberry Seed Oil During Frying

QIAO Guohua, YANG Yanfeng, WU Longkun, YANG Hongli, GONG Huaiyue, YANG Xiaofei*

(Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

Abstract: This paper explores the stability of raspberry seed oil during frying. By analyzing the main nutritional components and changes in physical and chemical indicators during frying, it is determined that the high content of unsaturated fatty acids, insufficient endogenous antioxidants, and high temperature conditions are the key factors affecting its stability. At the same time, measures such as multi-step winterization crystallization separation process to reduce unsaturation, adding natural antioxidants, and optimizing the temperature control system were put forward to improve the stability of raspberry seed oil during frying process, extend its service life, and provide technical support for the development and application of characteristic vegetable oils.

Keywords: raspberry seed oil; frying; stability; unsaturated fatty acids; endogenous antioxidants; hyperthermia

近年来,随着健康饮食观念的普及,植物油尤其是特色植物油市场需求旺盛。然而,不饱和脂肪酸含量高的油脂在加工过程中极易氧化,导致其风味、色泽、营养价值降低。树莓籽油在烹饪加工尤其是煎炸过程中的稳定性亟待加强研究,这对于树莓籽油的推广应用意义重大[1]。本文重点分析树莓籽油在煎炸过程中的稳定性指标、影响因素及改善对策,以期为特色植物油的开发利用提供参考。

1 树莓籽油概述

树莓籽油是一种珍稀的植物油,其营养价值主要体现在独特的脂肪酸组成上。树莓籽油中不饱和脂肪酸含量可达92%,其中亚麻酸(ω-3)和亚油酸(ω-6)的比例接近1∶1,被认为是最有利于人体健康的油脂比例[2]。亚麻酸具有降血脂、抗炎、改善认知功能等作用,而亚油酸则参与细胞膜合成、促进脑发育等生理过程[2]。树莓籽油中还含有γ-亚麻酸,这是一种稀有的ω-6脂肪酸,具有调节内分泌、改善痛经等功效。除了脂肪酸,树莓籽油还含有多种脂溶性维生素,如维生素E(主要以γ-生育酚形式存在)、维生素A、维生素K等。这些营养素具有抗氧化、延缓衰老、促进伤口愈合等生理功能。

2 煎炸过程中树莓籽油的稳定性指标类别

衡量油脂在煎炸过程中稳定性的指标多种多样,既有感官指标,也有物理化学指标。感官指标主要包括色泽、气味、滋味等,直接影响消费者的接受程度。例如,油脂经长时间高温加热后会产生焦煳味,这是油脂氧化、裂解产生的小分子挥发性物质所致。而物理化学指标则从微观层面反映油脂品质的变化,常见的有过氧化值、酸值、碘值、极性组分含量等。过氧化值表征初级氧化产物的含量,是油脂自动氧化程度的重要指标。油脂中游离脂肪酸累积会导致酸值升高,加速氧化反应的进行[3]。碘值则反映油脂中不饱和键的数量,在氧化过程中碘值逐步降低。极性组分含量的测定可以综合评估油脂初级和次级氧化程度,其中包括聚合物、醛酮类物质等。需要注意的是,上述指标并非独立变化,而是相互影响、彼此制约。例如,初级氧化产物的累积会促进酸值升高,而聚合物的生成又会抑制过氧化值的增加。因此,在评价油脂稳定性时,需要综合考虑各项指标,构建多元化的评价体系,而不能单独考虑某一指标。

3 煎炸过程中树莓籽油稳定性的影响因素

3.1 不饱和脂肪酸含量高

树莓籽油中高达92%的不饱和脂肪酸虽然具有诸多健康益处,但也为其在高温煎炸过程中的稳定性带来了隐患。不饱和脂肪酸中的双键容易断裂,生成自由基和过氧化物,引发连锁氧化反应。以亚麻酸为例,其中的3个不饱和双键使其极易发生自动氧化,生成一系列有味、有毒的次级产物。相比之下,油酸仅含一个不饱和双键,在同等条件下氧化速率低于亚麻酸。此外,多不饱和脂肪酸容易发生异构化反应,生成反式脂肪酸[4]。反式脂肪酸不仅降低油脂的营养价值,还可能增加心血管疾病风险。因此,尽管高含量的不饱和脂肪酸赋予了树莓籽油优越的营养价值,但也极大地影响了其在煎炸过程中的稳定性,导致其难以长时间、高温使用。

3.2 内源抗氧化剂不足

尽管树莓籽油富含多种营养成分,但其内源抗氧化剂含量相对不足,这是影响其在煎炸过程中稳定性的另一重要因素。天然植物油中普遍存在生育酚、多酚、类胡萝卜素等抗氧化物质,它们可以通过清除自由基、螯合金属离子等方式延缓油脂氧化。以生育酚为例,它可以与脂质自由基反应生成相对稳定的生育酚自由基,从而中断自由基链式反应。虽然树莓籽油中确实含有一定量的γ-生育酚,但其含量远低于其他植物油,如葵花籽油、大豆油等。类胡萝卜素如β-胡萝卜素、叶黄素等也是重要的脂溶性抗氧化剂,然而树莓籽油中这类物质是否存在尚无定论。多酚类抗氧化剂如原花青素、木脂素等在植物油中广泛存在,但树莓籽油中此类物质的种类和含量尚不明确。内源抗氧化剂匮乏使得树莓籽油在煎炸过程中更容易发生氧化,导致其风味和品质快速下降。

3.3 高温氧化

煎炸过程中的高温环境是导致树莓籽油氧化劣变的直接因素。在高温条件下,油脂中的不饱和脂肪酸极易发生自动氧化反应,生成过氧化物、醛、酮等一系列次级产物,导致油脂风味变差、营养价值下降。温度每升高10 ℃,脂肪酸的氧化速率就会增加2~3倍[5]。以亚麻酸的氧化为例,在常温下其氧化产物主要为过氧化氢,而在高温条件下过氧化氢转化为醛类物质的速率明显加快。这些醛类物质如丙烯醛、己烯醛等具有较低的挥发阈值,是油脂产生异味的主要原因。需要注意的是,高温还会促进氧化产物之间发生缩合反应,生成分子量更大的聚合物。聚合物的累积会增加油脂的黏度,降低其热传导性能,加速油炸食品吸油。同时,一些有毒的环状化合物如环氧脂肪酸酯类在高温条件下也更容易生成。

4 提升煎炸过程中树莓籽油稳定性的对策

4.1 降低不饱和度

树莓籽油中高含量的亚麻酸等多不饱和脂肪酸,是导致其在高温煎炸过程中稳定性差的主要因素。为了降低树莓籽油的不饱和度,可以采取分步冬化结晶分离工艺。该工艺利用不同脂肪酸在低温下溶解度的差异,通过逐步降温结晶的方式,有选择地析出和分离高熔点的饱和脂肪酸和低熔点的不饱和脂肪酸。在操作过程中,先将原油在常压下缓慢冷却至5~

10 ℃,保温并缓慢搅拌2~4 h,使高熔点脂肪酸充分结晶。之后将油脂混合物抽滤,滤饼用冷溶剂洗涤,收集滤液即得到富含不饱和脂肪酸的部分。滤饼再经加热溶解、冷却结晶、抽滤等,最终得到以饱和脂肪酸为主的片状固体,整个分离过程可连续进行2~3个循环,每次结晶温度依次降低5~10 ℃,直至分离效果最优[2]。经过上述工艺处理,树莓籽油中亚麻酸等多不饱和脂肪酸的含量可减少50%以上,显著改善其在高温加工过程中的氧化稳定性[5]。同时,分离得到的饱和脂肪酸片状固体可作为制备起酥油、人造黄油等的优质原料,提高树莓籽的综合利用价值。需要注意的是,鉴于树莓籽资源的稀缺性和成本因素,在大规模工业化应用之前,还需系统优化分步冬化结晶分离工艺的操作参数,在满足产品品质要求的前提下,最大限度地降低生产成本,提高资源利用效率。同时,应重视上下游产业链的协同发展,加强原料基地建设,完善质量标准体系,为高品质树莓籽油的规模化生产提供有力保障。

4.2 补充外源抗氧化剂

树莓籽油中内源抗氧化剂匮乏,可以通过在加工过程中添加外源抗氧化剂来弥补。天然抗氧化剂如迷迭香提取物、茶多酚、葡萄籽提取物等,由于来源天然、毒性低,且具有优异的清除自由基能力,已被广泛应用于油脂食品的保鲜中。在实际操作时,可先将抗氧化剂与食品级溶剂如乙醇、丙二醇充分溶解,再均匀喷洒到油脂表面,或在抽滤、脱臭等精炼工序中加入,使其能够与油脂充分接触并发挥作用。以迷迭香提取物为例,其富含鼠尾草酸、羧基蒽酮等多种酚类化合物,具有显著的抗氧化协

同效应,将其以50~100 mg·kg-1的用量加入树莓籽油中,可使油脂的氧化诱导期延长1倍以上,远优于单一使用合成抗氧化剂,如二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚等。此外,可以利用微胶囊包埋技术,将抗氧化剂包封在淀粉、β-环状糊精等载体中,制备成控释型复配抗氧化剂。这种形式可有效防止抗氧化剂在加工过程中的损失,同时能通过调控壁材的性质,实现抗氧化活性的缓释,延长其在油脂基质中的作用时间。例如,将茶多酚与β-环状糊精按照1∶3的物质的量比共混,经过冷冻干燥、粉碎等工序,制得粒径为10~50 μm的微胶囊粉末,将这种茶多酚微胶囊以1 000 mg·kg-1的用量分散到树莓籽油中,不仅可使其抗氧化活性提高3倍以上,而且能够显著抑制油脂在贮藏过程中的水解酸败[3]。需要强调的是,虽然添加外源抗氧化剂可以有效改善树莓籽油在高温煎炸过程中的稳定性,但其用量应严格控制在食品安全法规允许的范围内。同时,在选择抗氧化剂种类时应考虑其对油脂感官品质的影响,尽量选用无色无味的种类,避免引入异味、涩味等。

4.3 控制油温

高温是导致树莓籽油氧化劣变的直接因素,因此在实际煎炸过程中应着重加强对油温的监测和控制。①可以在煎炸设备上安装高精度温度传感器,实时采集油温数据,并将其与预设的安全阈值进行比对,一旦发现温度异常,立即触发报警,提醒操作人员及时调整。同时,可以在炉底设置电磁阀门,与温控系统联动,当油温超过设定值时自动切断燃料供应,避免温度进一步升高。②可以优化受热面设计,采用高导热材料制作油炸锅,从而降低局部过热引起的热点温度,使受热更加均匀。例如,选用导热系数高达400 W·m-1·K-1的铝合金或纯铜材料,设计蜂窝状或鱼鳞状的锅底结构,通过增加受热面积、扰动油流等方式强化传热,从而有效抑制局部过热。与此同时,在锅底加装搅拌装置,通过强制对流不断更新温度边界层,也能够显著改善热量分布的均匀性。③除了对硬件进行改造升级,还应注重优化炸制工艺参数。针对树莓籽油的特点,可将炸制温度控制在180 ℃以下,并缩短单次炸制时间,每炸制2~3 h更换新油,避免长时间高温使用导致油脂急剧劣变。在投料时,应根据食材的种类、大小、含水量等因素,合理控制每锅的装载量,避免因投料过多导致锅温骤降,诱发水蒸气突沸引起的油温波动。必要时,可通过预烘烤、脱水等预处理手段降低食材表面水分,进一步减少水分进入油脂引发的氧化加速。只有严格把控油温,优化炸制工艺,才能最大限度地减缓树莓籽油在高温条件下的劣变,确保其在煎炸过程中的品质稳定性。

5 结语

本文系统分析了树莓籽油在煎炸过程中的稳定性问题,提出了降低不饱和度、补充抗氧化剂和严格控温的改善策略。未来研究应着重开发新型控释抗氧化剂体系,优化冬化工艺参数,建立智能化温控系统,并加强产业链协同创新。同时,应进一步完善树莓籽油的质量标准体系,开展系统的安全性评价研究,为其规模化生产和市场推广奠定基础。这对于推动我国特色植物油产业高质量发展具有重要意义。

参考文献

[1]孙露霞,孙安琪,王萍,等.树莓籽粉末油脂豆奶粉制备工艺及其抗氧化活性研究[J].粮食与油脂,2024,37(8):45-49.

[2]董丹,卢志全,唐琳琳,等.红树莓籽油贮藏稳定性的主成分分析[J].现代食品科技,2022,38(1):206-215.

[3]姚静阳,杨静,崔京燕,等.3种不同提取方式对红树莓籽油成分的影响[J].种子,2019,38(6):19-24.

[4]王帅夫.树莓籽油的提取精炼工艺及加热稳定性的研究[D].沈阳:沈阳农业大学,2019.

[5]迟超,杨宪东,王萍,等.不同品种红树莓籽油理化性质及脂肪酸组成比较[J].中国粮油学报,2018,33(2):36-43.

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