应化1003 1505101005 刘莹莹
摘要: 油炸食品是中国的传统食品, 深受广大消费者的喜爱。然而食用油随着煎炸时间的延长, 逐渐分解聚合, 产生大量的严重影响食品品质及风味的醛、酮、酸、聚合物等物质, 其对人体的健康存在着潜在的危害, 甚至可以。本文还综述了油脂酸价、氢过氧化物( LHP)及过氧化物的检测方法。总结目前的研究可以发现, 油炸食品如果在良好的加工工艺和平衡膳食下，则不会对健康构成显著的危害。 关键词：油炸食品 有害成分 丙烯酰胺 物理化学变化 检测方法
1. 食品特征介绍
1.1油炸食品的定义
油炸食品是指利用油脂作为导热介质, 使被炸物料中的淀粉糊化, 蛋白质变性, 从而使原料熟化的一种食品, 主要包括油炸面制品、肉制品、果蔬类、海鲜类等。油炸食品具有香、嫩、酥、松、脆、泽金黄等。 同时油炸可以杀灭食品中的, 延长食品的保存期, 改善食品的风味, 增强食品营养成分的消化性, 并且其加工时间也比一般的烹调方法短, 因此油炸食品在国内外都备受人们的喜爱。
1.2油炸食品中的反应及产生的有害成分
在油炸过程中, 油脂本身以及食品成分均会因长时间高温加热发生许多物理和化学变化
1.2.1物理变化
油炸可快速烹制, 卷纸筒还可防止风味和营养物质的迁移, 其过程是一个脱水的。一些水分蒸发, 油被吸入替代。分两步完成: 在水蒸发的同时油脂连续被吸收和油炸完成后的吸收。
油炸期间水蒸发,表面水快速减少, 产生硬壳; 内部水转换成蒸汽, 产生压力梯度; 蒸汽通过毛
细孔和蜂窝通道逃逸; 黏附在表面或渗透的水逐步排出。一旦食品冷却, 内部压力减少, 蒸汽凝结, 产生真空效应, 吸油进入食品内部。进入的油能够防止食品空隙的塌陷和结构收缩。
因此, 一些工业油炸过程中通过热空气碰撞, 维持温度, 防止冷却和真空的产生, 减少油的吸入。热气流也能够从食品表面移走油脂。高温维持油低粘度, 促进油滴入炸锅。油脂吸收受许多因子影响, 包括油的质量、产品成分、形状和油炸过程。吸油量随表面积和粗糙程度的增加而增加。许多油炸食品用面糊或面包屑包裹, 这样增加产品附加值、吸油量和易碎性。热烫也影响吸油量, 比如马铃薯先于深锅热油炸前进行热烫和短时脱水, 则可减少油炸时的吸油量。较高油炸温度通常会缩短油炸时间, 减少吸油量, 而有些研究则显示温度对吸油量影响不显著。硬壳的形成使得吸油量和水分挥发减少。
1.2.2化学变化
新鲜油脂中甘油三酸酯含量达96%-- 99%。油炸期间会有一系列化学变化, 在空气中或食品中的氧、水和高温作用下, 油脂产生三种有害: 水解、氧化和热引起的转化, 产生超过400种的分解或聚合产物, 使油脂的成分和特征发生变化。这些变化在味道、风味和保存限期方面起重要作用, 但也使油脂的品质下降、颜变深、粘度增高、起泡性增。
1 水解
高温促进油脂水解, 形成甘油二酯、甘油单酯、游离脂肪酸和甘。游离脂肪酸较容易挥发, 降低油的烟点。单或双脂肪酸甘油酯是极性的, 增大泡沫的形成 。比如, 椰子油含较高的短链脂肪酸月桂酸, 其烟点相对较低。油炸花生时, 由于含水较少, 油非常稳定。测定游离脂肪酸浓度常作为判定炸油质量的标准。一些国家把酸价作为可接受炸用油上限标准, 比如, 日本把酸价2.5mg /g 作为炸用油的上限。这一上限与通常5--25mg /g 的油炸应用标准相比似乎相当的低。
2 氧化
氧化通常是油和油炸食品质量的限制性因素,影响风味、香味、颜、营养与健康的主要反
应是氧化。油脂氧化产生一系列分解产物, 分三个次级过程: 一级、二级和三级氧化。
3 聚合
热聚合与第三级氧化类似, 但不涉及氧化。当氧气相当有限, 蒸汽层隔绝氧气时, 高温下油脂主要发生聚合反应而不是氧化。油脂聚合产生棕残渣, 油脂热反应以非自由基历程为主, 产生单体环化、二聚和高聚物。聚合与温度和油炸时间成正比。油脂的聚合物产生泡沫, 泡沫保持蒸汽的时间较长,会加速水解。另一方面, 当气泡破裂时, 则促进氧气进入热油中。食品碎屑和残渣的存在则促进变。
2油炸食品成分含量的标准及检测方法
世界卫生组织规定食水中丙烯烯胺限量为0.5.g/kg。人类接触丙烯酰胺的主要途径是化妆品( 可能含2% 聚丙烯酰胺工业合成氨) , 其次是包装材料、纸和厚纸板( 黏合剂) 。此外, 塑胶业也是释放丙烯酰胺而造成环境污染的主要途径。目前已发现一些含高碳水化合物的食品, 经过煎、烤、炸等高温工温度的升高而增加, 对人类健康存在潜在的危害。例如, 国外的油炸薯片、炸薯条、饼干、硬( 脆) 面包、麦片( 玉米片) 中分别含有980.g/kg、410.g/kg、280.g/kg、160步进式加热炉.g/kg、150.g/kg 的丙烯酰胺。
2.1化学分析法
2.21.1 油脂酸价
采用酸碱滴定法测定。利用电极电位或酚酞指示剂指示酸碱的反应终点, 在乙醚/乙醇混合溶剂中进行非水酸碱滴定, 计算出酸价。
2.1.2 油脂酸败实验
高放废液采用间苯三酚乙醚溶液或试纸。在浓盐酸存在下, 间苯三酚与酸败和氧化产
物, 包括以缩醛形式存在的环氧丙醛反应呈桃红或红, 表示油脂已经酸败; 如呈浅粉红或黄,表示未酸败。
2.1.3 过氧化值
采用碘量法测定。油氧化过程产生的过氧化物, 氧化碘化钾生成游离碘, 以标准浓度
的硫代硫酸钠滴定碘, 淀粉作指示剂, 从而计算出油脂酸败过程中产生过氧化物的量值, 并
以每公斤试样使碘化钾氧化的毫摩尔数( mmo l/kg油)或过氧化物氧的毫克当量数/kg 油表示。
2.1.4 油脂氢过氧化物
采用亚铁- 二甲酚橙法( FOX) 。首先用二氯甲烷和乙醇混合溶剂从食品中提取油脂。亚铁离子被油脂氢过氧化物( LHP)氧化成三价铁后, 能够与二甲酚橙结合形成发团,利用分光光度计在560、590nm 吸收峰进行定量分析。FOX 方法灵敏度高, 特别适合低LHP含量油脂的测定。
2.2 谱法
2.2.1 气相谱法( GC)
此法适于分离、分析低沸点且热稳定的成分, 对较难挥发的成分经化学衍生为易挥发且热稳定的衍生物后亦能进行多组分的分离分析, 而且分析速度快, 操作简便, 设备也不很贵。因此, 在油脂分析、食用油掺假分析中也有较好应用。
一氧化氮 笑气2.2.2高效液相谱法( HPLC)
高效液相谱法比GC法分离效果更好, 非常适合于分离生物大分子、天然产物、高分子化合物, 对已具有HPLC仪的单位应用此法有利于。将它与灵敏的电化学仪、分子光谱仪、原子光谱仪联用或将待测成分衍生化,能大大降低检测下限, 值得重视和发展。
2.3光谱分析法
2.3.1 红外光谱( IR )
在油脂的傅立叶红外光谱中, 2850 ∀ 10cm- 1和2925 ∀ 10cm- 1处的吸收峰为油脂中亚甲基对称和不对称伸缩振动, 而1710 ∀10cm- 1处的吸收峰为羰基特征吸收峰, 根据二者峰面积的比值确定过氧化值。该方法容易实现自动化实时检测, 还可应用于碘值、皂化值、顺反式脂肪酸、游离脂肪酸的分析模拟断路器。
2.3.2 紫外光谱(UV )
多不饱和脂肪酸氧化后颜, 产物在233nm左右会有吸收, 可以用UV 分析油脂氧化分解的程度。该方法仅适用于一级氧化, 因为, 随着二级和三级氧化, 共轭双键减少, 该波长UV 吸收下降。
3.结论与展望
油炸过程中由于水解、氧化和热分解引起物理和化学变化, 水、氧、高温和油炸时间是控制这些变化的关键。油炸食品的吸油量随表面积活性物质浓度、粗糙程度、表面积的增加而增加。油炸期间, 特别是高温产生的物质危害健康, 而炸用油中发现的浓度与动物实验用的量相比相当低。
目前为止, 关于油炸食品和危害健康的关系尚无完全统一的定论。作为油炸食品, 没有足够充分理由支持其负面感知印象。对比其它食物, 除了高热量, 认为油炸食品不健康是不准确的, 从营养方面看, 是误解。但从一些餐馆和油炸食品加工业收集的数据显示, 需要优化产品质量、发展和革新油炸技术和严厉的法规控制炸用油的质量。基于现今的发现和知识, 可以下: 在均衡饮食中, 在油的质量和油炸技术得到保障时, 油炸食品不会危害健康。
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