四川农业大学张清副教授等：石榴皮醇提物对薯条深度油炸过程中煎炸油氧化稳定性及丙烯酰胺含量的影响
2022-11-16作者：来源：食品科学杂志责任编辑：食品界
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作为一种传统的食品烹饪或加工方法，油炸因具有耗时短、操作方便和产品口感独特而对大多数消费者具有强烈的吸引力。然而，一般情况下，随着油炸时间的延长，煎炸油会发生一系列的化学反应，包括甘油三酯的热氧化反应、水解反应和美拉德反应；如果这些反应过度进行，则可能产生一些危害物质，严重威胁消费者健康。
丙烯酰胺（AA）是一种无色无味的低分子质量晶体化合物，已被IARC归类为2A组“可能的人类致癌物”。AA的生产量受温度、加热时间以及天冬酰胺、还原糖等因素的影响，所以在实际生产中，可以通过调节这些因素控制AA的产生。四川农业大学食品学院的戚岱莎、李舒雲、张 清*通过石榴皮醇提物（EEPP），并分析其抗氧化性质；再将其按一定浓度添加至大豆油中，用于深度油炸薯条，评估不同浓度EEPP对大豆油煎炸薯条过程中的热氧化稳定性及薯条中AA生成情况的影响，旨在为合理利用水果加工副产物，以及拓展植物醇提物在煎炸油及煎炸食品品质控制中的应用提供理论基础。
如图1所示，在0.4 mg/mL质量浓度范围内，EEPP对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除率高于VC，当质量浓度超过0.4 mg/mL时，EEPP和VC对DPPH自由基清除率均在90%以上，分别可达96.96%和95.78%；对ABTS阳离子自由基清除率最高分别为90.03%和89.19%。
FRAP标准曲线方程为y=0.410 8x＋0.063 8，R2=0.999 6。如图2所示，在低质量浓度（0.02～0.1 mg/mL）下，EEPP的FRAP值高于VC，当质量浓度超过0.1 mg/mL时，VC始终高于EEPP，但相差不大。随着质量浓度的增加，FRAP相应增加，在质量浓度为1.0 mg/mL时，EEPP和VC的FRAP值分别为8.24 mmol/g和10.37 mmol/g。
如图3A所示，随着煎炸时间的延长，AV总体呈逐渐上升的趋势，但所有处理组煎炸3 d后，其AV均不超过食用植物油的法定最大允许值（5 mg/g），因此未能判断EEPP对延长煎炸油使用时间的情况。另外，煎炸期间添加0.02% EEPP煎炸油AV含量（0.088～3.882 mg/g）高于其他处理组（0.088～2.085 mg/g）；与其他浓度的EEPP实验组相比，添加0.14% EEPP的煎炸油具有最低的AV水平，且与TBHQ实验组相当，其增长趋势比未添加抗氧化剂的缓慢。这表明0.14% EEPP对游离脂肪酸分解具有一定的抑制效果，具有明显的抑制油脂水解和不饱和脂肪深度氧化酸败的作用，其抑制作用可能与TBHQ相当甚至更好。从图3B可以看出，在薯条油炸过程中，不同添加量EEPP实验组的煎炸油POV变化趋势总体上呈波动性。与阴性对照组相比（0.123～0.250 g/100 g），添加EEPP和TBHQ的煎炸油具有更小的POV变化范围（0.020～0.139 g/100 g）。与添加TBHQ的煎炸油相比（0.058～0.126 g/100 g），添加0.14% EEPP的煎炸油表现出较小的变化幅度（0.020～0.123 g/100 g），这表明EEPP的添加能抑制油脂的氧化，表现出较强的抗氧化作用，且0.14% EEPP可能表现出比TBHQ更好的抑制POV的能力，可能是由于高添加量的EEPP中生物活性成分较多，清除自由基能力更强。如图3C所示，TPC含量随着煎炸时间的延长而增加，这与Osawa等的研究结果一致，可能是由于煎炸时间的延长导致油脂氧化产生过氧化物，其分解物和聚合物都将使极性化合物增加。根据GB 2716—2018《植物油》，煎炸油的TPC最高含量不能超过27%。连续煎炸近2 d后，所有处理组的TPC含量均超过27%，表明此时煎炸油已超过使用极限。
如图4所示，在第7分钟时检测到了AA标准物质。根据峰面积与AA质量浓度（0.05～10 μg/mL）之间的关系绘制校准曲线，表示为y=3.114 1x＋0.026 8（R2=0.999 5）。式中，x轴为AA质量浓度（μg/L），y轴为峰面积。
图5显示了经历3 d油炸期间（10 h/d）薯条和煎炸油中AA的含量变化。在油炸过程结束时，阴性对照组、EEPP处理组（0.01%、0.02%、0.03%、0.07%和0.14%）和阳性处理组的薯条样品中AA含量分别为0.83、0.11、0.16、1.32、0.43、0.15、0.33 μg/g。阴性对照组、EEPP处理组（0.01%、0.03%、0.07%）的煎炸油中AA含量分别为1.29、0.20、4.30、1.87 μg/g，其余各处理组均未检测到AA。煎炸油中检测到AA的样品相对较少，可能的原因有：AA具有亲水性，较难溶于煎炸油中，而易被薯条所吸收而存在于薯条基质中且在高温下易分解；EEPP通过抑制多不饱和脂肪的氧化分解而间接降低了AA的生成量，进一步减少了AA存在于煎炸油中的可能性。EEPP具有较强的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力和FRAP，能延缓油脂的水解氧化反应。在油炸前添加0.14%的EEPP可以使煎炸油的氧化变质的速率变慢，热氧化稳定性得到一定程度的提高，并有效抑制薯条和煎炸油中AA的形成，抑制率达到83%，高于TBHQ实验组的抑制率（60%）。由此看出，EEPP在油炸过程中能有效地发挥较强的抗氧化活性，作为潜在的天然抗氧化剂，具有广阔的应用前景和开发价值。本研究有利于石榴皮的深度开发利用、为水果加工副产物的合理应用提供了新的途径；但EEPP中具体的抗氧化活性成分以及作用机理还有待进一步研究。张清，博士，副教授，加拿大阿尔伯塔大学访问学者；四川省学术与技术带头人后备人选。研究方向涉及植物蛋白质/多糖互作改性及其在食品加工和生物活性物质纳米递送中的应用、煎炸油与煎炸食品品质分析与控制。主持国家自然科学基金青年基金等国家、省部级项目10项、地方或企业合作项目4项。以第一作者或通讯作者发表科技论文50余篇（其中SCI收录30篇；中科院大类分区1区top 14篇）；作为第一发明人获得授权国家发明专利2件、实用新型专利9件；主编教材1部（《农产品加工工艺学》）、参编教材4部（《果蔬贮藏与加工》、《粮油加工学》等）、参编Elsevier出版学术专著1部（Reference Module in Food Science）。参与获得四川省科技进步一等奖1项、二等奖1项；获四川农业大学本科教学质量奖一等奖1次；获指导校级优秀硕士毕业论文1篇、学士毕业论文2篇。受邀评审National Science Center (Poland) OPUS基金项目；国际期刊Egyptian Journal of Food Science编委；国内期刊《轻工学报》青年编委、《食品与发酵工业》审稿专家；国际Trends in Food Science & technology、Critical review of Food Science and nutrition和Food Chemistry等期刊审稿专家。
戚岱莎，四川农业大学2019级食品科学与工程专业硕士研究生，四川农业大学食品学院农产品采后处理及品质控制研究团队成员，主要从事煎炸油及煎炸食品品质控制的研究。
本文《石榴皮醇提物对薯条深度油炸过程中煎炸油氧化稳定性及丙烯酰胺含量的影响》来源于《食品科学》2022年43卷16期122-128页，作者：戚岱莎，李舒雲，张清。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211024-256。点击https://www.spkx.net.cn/article/2022/1002-6630/2022-43-16-016.html即可查看文章相关信息。
