油脂對油炸食品中反式脂肪酸含量的影響

鄭 藝，何亞紅，何計國

（中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京 100083）

油炸是一種常用的食品加工方式，能夠使食品擁有色澤、風味以及酥脆的口感。但油炸食品熱量比較高，也含有較高的油脂和氧化產物，這主要是因為油炸食品在油炸過程中會發生一系列的物理化學反應，包括氧化、水解、聚合、裂變等[1-2]。油脂在油炸加工過程產生了多于400 種化學產物，這些化學產物大部分都被油炸食品吸收[3]。已有研究表明，油炸食品在加工過程會產生一定量的反式脂肪酸，反式脂肪酸的高攝入量對人體具有很大的危害[4-8]，因此，控制油炸食品中反式脂肪酸的含量顯得尤為重要。油炸食品中的反式脂肪酸的產生和煎炸用油及食品種類密切相關[9-12]。隨著食品產業的快速發展，可選擇的食用油脂也越來越多。但是，哪一種油脂最適用于油炸目前仍無定論。花生油的煙點高，但是高不飽和度卻使其對熱氧化十分敏感[13]；大豆油具有高比例的不飽和脂肪酸；菜籽油飽和脂肪酸含量較低，僅為7%，不及花生油和大豆油的一半[14]；棕櫚油應用廣泛，尤其是在非洲和亞洲[15-17]，并且有研究發現棕櫚油本身不含反式脂肪酸[18]，為棕櫚油更適合油炸提供了一個強有力的支撐。棕櫚油因其熔點不同，又被分為24°、42°棕櫚油，42°棕櫚油含有更多的硬脂酸。除此之外，因為油炸過程會涉及油脂的快速交換，所以當油炸食物最初含有反式脂肪酸，也會影響油炸油脂和油炸食品中反式脂肪酸含量[19]。因此，在測定油炸食品中反式脂肪酸含量時，需要測定不同種類油脂油炸不同食品對反式脂肪酸含量的影響。

本實驗研究采用5 種不同的食用油脂（花生油、大豆油、菜籽油、24°棕櫚油和42°棕櫚油）連續油炸薯條（176 ℃、2 min、45 s）、油條（176 ℃、2 min、30 s）和雞塊（176 ℃、3 min、30 s）5 d，采用氣相色譜法測定不同油脂油炸的不同食品中反式脂肪酸的含量，分析不同種類油脂對不同食品油炸過程中反式脂肪酸含量的影響。本研究結果能夠為油炸食品油脂的選用提供一定理論依據，為油炸食品工藝的選擇提供一定的參考依據，幫助廣大消費者更好地了解油炸食品中反式脂肪酸含量，理性地選擇油炸食品和油炸方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

薯條、油條、雞塊 肯德基餐飲健康公司；花生油、大豆油、菜籽油、24°棕櫚油、42°棕櫚油 益海 嘉里投資有限公司；異辛烷、甲醇（均為色譜純） 德國Merck公司；反式脂肪酸甲酯混標（C16:19t～C22:113t）、 C18:1順反脂肪酸甲酯標準品、C18:2順反脂肪酸甲酯標準品、C18:3順反脂肪酸甲酯標準品（純度為99.9%） 美國Sigma公司；無水硫酸鈉、石油醚（30～60 ℃沸程）、氫氧化鉀、磷酸氫鈉，以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

GC450氣相色譜儀 布魯克（北京）科技有限公司；RE-2000旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器廠；VORTEX-5旋渦混合器 海門市其林貝爾儀器制造有限公司；TGL-185臺式離心機 長沙平凡儀器儀表有限公司；ROVE7-4炸爐 美得彼餐飲設備（上海）有限 公司；RT-2560毛細管柱（100 m×0.25 μm，0.20 μm）、0.45 μm孔徑濾紙 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品油炸處理

將10 L油脂倒入溫控炸爐，加熱大約20 min至176 ℃，首先放入400 g薯條油炸2 min、45 s，然后放入3 根油條油炸2 min、30 s，最后放入15 塊黃金雞塊油炸3 min、30 s，除去油炸時間外，炸爐的溫度始終保持在121 ℃。重復上述油炸步驟共6 次。取第3批次和第6批次油炸后的薯條、油條和雞塊進行反式脂肪酸測定。第3批次和第4批次煎炸時間間隔為每次2 h。每天采用硅酸鎂助濾劑進行油脂的過濾，每種油脂油炸5 d。

1.3.2 油炸食品脂肪提取

對油炸食品進行粉碎，稱取一定質量粉碎的油炸食品m0，采用索氏提取器提取食品中的脂肪12 h，后在旋轉蒸發儀45 ℃條件下蒸發3 h，油炸食品的含油量按下式計算：

式中：X為油炸食品中含油量/%；m油為油炸食品提取油脂質量/g。

1.3.3 脂肪酸甲酯的制備

稱取60 mg經1.3.2節提取的脂肪，后置于10 mL具塞試管中，加入4 mL異辛烷進行溶解，再加入0.2 mL氫氧化鉀-甲醇溶液，渦旋混勻1 min，靜置至試管內混合液澄清。加入1 g硫酸氫鈉中和過量的氫氧化鉀，渦旋混勻30 s，4 000 r/min離心5 min，上清液經0.45 μm濾膜過濾，濾液為試樣待測液保存在-20 ℃。

1.3.4 色譜檢測

以高純度氮氣（99.999%）為載氣，流速1.3 mL/min。進樣口溫度250 ℃，檢測器溫度250 ℃。柱溫140 ℃保持5 min，以1.8 ℃/min升溫至220 ℃保持20 min。尾吹氣為氮氣，流速30 mL/min，氫氣流速30 mL/min，空氣流速300 mL/min。分流比30∶1，進樣量1 μL。

1.4 數據統計

2 結果與分析

2.1 原始油脂及預炸食品中脂肪酸構成

采用氣相色譜法測定5 種油脂及3 種預炸食品原始脂肪酸構成，以確定初始油脂和預炸食品的脂肪酸構成。由表1可知，5 種油脂原始反式脂肪酸含量為菜籽油＞大豆油＞花生油＞24°棕櫚油＞42°棕櫚油。菜籽油反式脂肪酸顯著性高于其他4 種油脂主要是由于C18:3反式脂肪酸含量較高。5 種油脂原始順式脂肪酸的含量為大豆油＞菜籽油＞花生油＞24°棕櫚油＞42°棕櫚油。大豆油的順式脂肪酸顯著高于其他4 種油脂，雖然大豆油的C18:1、C18:2和C18:3順式脂肪酸含量均不是5 種油脂中最高的，但是其順式脂肪酸總量卻是第一，主要原因是大豆油的C18:2和C18:3順式脂肪酸都較高。

表 1 5 種油脂原始脂肪酸構成測定結果（n=3）Table 1 Fatty acid composition of five oils (n= 3)mg/g

Bhardwaj等[20]證實大豆油的不飽和脂肪酸含量最高，與本研究結果一致。Hou Juncai等[21]研究大豆油、菜籽油、玉米油和葵花籽油中反式脂肪酸含量，結果發現菜籽油中總反式脂肪酸含量高于大豆油，與本研究結果一致。本研究中2 種不同熔點的棕櫚油中反式脂肪酸含量最多的是反式亞麻酸，這和李昌模等[22]的研究結果一致。

表 2 3 種原始食品脂肪酸構成測定結果（n=3）Table 2 Fatty acid composition of three different pre-fried foods (n = 3)mg/100 g

由表2可知，預炸食品中油條的脂肪酸含量均高于薯條和雞塊，油條中的順式脂肪酸含量均高于薯條和雞塊，反式脂肪酸含量也均高于薯條和雞塊，這可能與油條含有膨化劑，孔洞稀疏，吸油率較高有一定關系。

2.2 油脂油炸食品脂肪酸組成及含量測定結果

由表3可知，菜籽油的油炸食品中，反式脂肪酸含量高于其他油脂，且存在顯著差異（P＜0.05），表明在5 種油脂中，菜籽油的油炸食品反式脂肪酸含量最高；大豆油和花生油在油炸薯條時，除反式油酸，其他反式脂肪酸的含量無顯著差異（P＞0.05），表明大豆油和花生油在油炸薯條時，反式脂肪酸含量基本一致；在油炸雞塊與油條中，大豆油和花生油存在顯著差異 （P＜0.05）；棕櫚油的油炸食品中，反式脂肪酸的含量低于菜籽油和大豆油的油炸食品，且存在顯著差異 （P＜0.05），在油炸薯條時，除了反式油酸，棕櫚油油炸的食品中其他反式脂肪酸的含量均低于花生油，且存在顯著差異（P＜0.05）。在油炸油條和雞塊時，棕櫚油油炸的食品中反式亞麻酸的含量低于花生油，且存在顯著差異（P＜0.05）。表明在5 種油脂中，棕櫚油的油炸食品反式脂肪酸含量最低，且24°棕櫚油和42°棕櫚油相比無顯著性差異（P＞0.05）。

表 3 油炸油脂對3 種油炸食品中脂肪酸組成及含量的影響（n= 3）Table 3 Effects of frying oils on fatty acid composition of three different deep-fired foods (n= 3)mg/100 g

對于3 種油炸食品而言，油炸食品中大多數的脂肪酸含量差異性分析結果與油脂中脂肪酸差異性結果是相同的。各個油炸食品中總反式脂肪酸排序為菜籽油高于大豆油、花生油、24°棕櫚油和42°棕櫚油，順式脂肪酸排序為大豆油＞菜籽油＞花生油＞42°棕櫚油＞24°棕櫚油（P＜0.05）。

Chen Yi等[23]的研究也發現雞肉片中的脂肪酸構成和油炸油脂的脂肪酸構成基本一致，這可能是因為油炸樣品中的油是從油脂中吸收而來?；ㄉ椭械捻樖絹喡樗岷头词絹喡樗岷烤陀诖蠖褂?，但是花生油炸的食品中反式亞麻酸含量卻和大豆油炸的食品無明顯差異 （P＞0.05），說明花生油對熱氧化更敏感[13]，所以在加熱過程中，順式亞麻酸會大量轉化為反式亞麻酸。值得注意的是，在原始食用油脂的脂肪酸含量比較中發現大豆油的反式脂肪酸含量顯著性高于花生油；而油炸食品中，反式脂肪酸含量卻無明顯差異，這與花生油炸的食品中順式亞麻酸大量轉化為反式亞麻酸有一定的關系。

預炸的薯條、油條和雞塊經過再次較長時間的油炸以后，脂肪酸含量大幅度增加，甚至增加10 倍之多，這主要是高溫油炸過程中不飽和脂肪酸發生自由基鏈式反應異構化從而產生大量反式脂肪酸[22,24-25]，同時，油炸過程中會發生油脂和食品中的脂肪酸交換等[26]。

油炸過程中食品原料發生的物理化學過程會影響脂肪酸含量，包括水分散失、脂肪氧化、擴散等，甚至有食品中脂肪酸和食用油脂自身的脂肪酸交換等[27]。因此，本研究中選取了含有脂肪的雞塊和不含脂肪的薯條、油條進行對比。各油炸食品反式脂肪酸含量測定結果見圖1。

圖 1 不同油炸食品中反式脂肪酸含量測定結果Fig. 1 Effects of frying oils on trans fatty acid contents of deep-fried foods

由圖1可知，除42°棕櫚油以外，其余4 種煎炸油脂煎炸物料過程中，均是薯條和油條的反式脂肪酸含量高于雞塊，薯條和油條預炸過程中反式脂肪酸含量顯著性高于雞塊（表2），所以這可能和預炸食品的吸油率以及脂肪酸含量密切相關。而42°棕櫚油煎炸過程中不同物料之間反式脂肪酸無明顯差異（P＞0.05），這可能是由于42°棕櫚油不飽和脂肪酸較少，所以在油炸食品過程中產生的反式脂肪酸沒有差異。

2.3 油炸食品反式脂肪酸含量隨時間變化結果

大多數的油炸食品均是經過油脂反復油炸得到的，為了更接近真實的油炸情況，因此，本研究進一步檢測了連續煎炸薯條、油條和雞塊5 d過程中油炸食品中的反式脂肪酸的含量，結果如表4所示。在油炸過程中，不同油脂油炸不同的食品其反式脂肪酸含量和油炸時間變化略有不同。不同油脂對于油炸薯條和油條的影響一致?；ㄉ陀驼ǖ氖項l和油條反式脂肪酸含量隨油炸時間的延長先降低再升高，這和24°棕櫚油油炸的薯條趨勢相反的。菜籽油油炸的薯條和油條的反式脂肪酸含量隨油炸時間的延長先升高后降低再上升，而42°棕櫚油油炸的薯條其反式脂肪酸含量隨油炸時間并無明顯變化。5 種油脂對于油炸雞塊中反式脂肪酸含量的影響與薯條和油條均具有明顯不同，花生油和大豆油油炸的雞塊反式脂肪酸含量隨油炸時間先升高再降低，菜籽油油炸的雞塊反式脂肪酸含量先升高再降低最后再升高，而此次24°棕櫚油油炸的雞塊其反式脂肪酸含量隨油炸時間無明顯變化，但是42°棕櫚油油炸的雞塊反式脂肪酸含量卻隨著油炸時間的延長有降低趨勢。

表 4 油炸食品中反式脂肪酸含量隨時間變化結果（n=3）Table 4 Effects of repeated use of frying oils on trans fatty acid contents of deep-fried foods (n= 3)

3 討 論

相同的油脂對于油炸薯條和油條中反式脂肪酸含量變化的影響一致，而對于雞塊的影響與薯條和油條略有不同，主要原因是雞塊中可能包括雞皮，雞皮的反式脂肪酸含量遠高于雞肉，這部分脂肪酸組成會影響油脂和雞塊中脂肪酸的交換過程[28-29]。劉彪等[30]使用棕櫚油在200 ℃油炸雞腿2 h，雞腿表皮中的反式脂肪酸是肉中的9.7 倍。Haak等[31]的研究結果發現，對于豬肉而言，油炸過程涉及豬肉和食用油脂之間的脂肪酸交換過程，這會使得油炸食物中的脂肪酸構成有所變化，與本研究結果一致。

不同油脂對于相同油炸食品反式脂肪酸含量的變化影響不一致。主要原因是不同油脂中脂肪酸構成不一樣，與油炸食品中的脂肪酸交換速度也會受油炸溫度等條件的影響。許多條件會影響食用油脂和食品之間的脂類交換過程，包括油炸溫度、油炸過程的持續時間、食品的表面積大小和食品本身的脂肪酸組成等[15]。其他學者得出與本研究相似的結果，何天宇等[32]利用氣相色譜法測定不同油脂煎炸的面制品中反式脂肪酸的含量，結果表明反式脂肪酸的含量依次為氫化油＞葵花籽油＞菜籽油＞大豆油＞棕櫚油。Li Xiaodan等[2]利用8 種油脂煎炸薯條，發現菜籽油、大豆油、花生油深度煎炸薯條的過程中，花生油煎炸產生的反式脂肪酸最少，這和本研究結果一致。侯俊財等[33]的研究證實壓榨大豆油和三級浸提大豆油中總反式亞油酸與反復油炸次數呈線性關系。Aladedunye等[5]研究證實菜籽油在油炸薯條7 d后反式脂肪酸質量分數從2.4%～3.3%升高到5.9%。本研究并無此發現，首先可能是本實驗測定食物中的反式脂肪酸含量，與油中反式脂肪酸含量有所區別，同時還可能有濾油和沒有一直保持油炸溫度始終在176 ℃的原因，除去油炸時間外，本研究炸爐的溫度始終保持在121 ℃。

反式脂肪酸含量的檢測結果提示，油脂中脂肪酸的組成對于油炸食品中反式脂肪酸的含量具有很大的影響，雖然油炸食品中反式脂肪酸含量也會隨油炸時間有所變化，但是油炸時間對于食品中反式脂肪酸含量的影響遠不及油脂種類的影響。而在本研究所選取的5 種油脂中，42°棕櫚油產生的反式脂肪酸最少，不僅如此，42°棕櫚油油炸的薯條其反式脂肪酸含量并不會隨著油炸時間發生明顯變化。

4 結 論

使用不同種類油脂油炸的薯條、油條和雞塊均產生了反式脂肪酸，其中，菜籽油炸的薯條和油條產生的反式脂肪酸最多，為38.74 mg/100 g和37.51 mg/100 g，棕櫚油炸的食物中所含反式脂肪酸含量最少；此外，在使用棕櫚油油炸過程中，雞塊的反式脂肪酸含量隨煎炸時間變化最初沒有明顯差異變化，后減小。就反式脂肪酸含量和油脂穩定性而言，42°棕櫚油更適合油炸。