健康煎炸油探索及基于FTIR-ATR光谱的煎炸油品质评价

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常用煎炸油主要以棕榈油和氢化植物油为主。棕榈油饱和脂肪酸含量高,食用饱和脂肪酸含量过高的食品容易引起肥胖和冠心病等;另一方面油脂在氢化加工过程中产生的反式脂肪酸同样威胁着人们健康。近年来,健康煎炸用油引起了广泛关注,煎炸油脂必需具有较好的稳定性。油脂最终变成食品中的重要组成部分,因此,对于煎炸过程中油脂品质的变化的检测至关重要。油脂的检测主要以粘度、色泽、酸价、碘值、极性化合物、聚合物等理化指标为主,这些传统的方式需要消耗大量有机试剂,耗费大量的时间,操作复杂,不能快速准确的对煎炸油脂实现品质的评价。光谱法相对于传统方法而言,可以快速的实现样品光谱的采集,结合化学计量学分析方法,经过模型建立以及验证后,可以实现样品中多指标的同时测定。本研究试图探索一种优于棕榈油的健康煎炸用油,在此基础上探讨FTIR-ATR的快速、有效测定煎炸油脂理化特性的可行性。本文以速冻薯条为研究对象,进行模拟煎炸实验,对比研究了大豆油、菜籽油、稻米油、起酥油、以及前三种油脂与起酥油1:1(w/w)混合油脂在煎炸过程中的稳定性。以酸价、碘值、羰基值、聚合物、极性化合物、色泽以及粘度为指标评价了各油种的稳定性。结果显示使用稻米油与起酥油1:1混和油作为煎炸油,是一种既稳定又健康的煎炸油方案。为了实现快速评价油脂品质,本研究采集了全部样品的FTIR-ATR红外光谱信息,运用PLS法建立了光谱数据与理化数据的模型,并对模型进行了优化处理。研究结果表明:煎炸过程中起酥油色泽变化最慢,稻米油混合油脂和菜籽油混合油脂在煎炸42h色泽加深的程度均慢于各自的单一油脂,且最终色泽和起酥油比较接近;稻米混合油、大豆混合油脂酸价低于起酥油,整个煎炸过程中酸价并未超过国家标准限值5mg/g;添加起酥油的情况下提高了油脂的不饱和度,三种混合油脂饱和度均高于各自单一油脂;稻米油经过6h煎炸后羰基值即超过国标50meq/kg,但是添加起酥油可以煎炸使用18h,然而菜籽-起酥混合油使用时间只有6h,起酥油加速了油脂的裂变;对于极性化合物和聚合物而言,混合油脂生成极性化合物的速度慢于各自单一油脂,基本上都可以使用24h左右才超过国家标准,且变化趋势和起酥油接近。红外光谱PLS模型的建立,通过光谱段选择以及内外校正,色泽的内外部验证R2分别为0.904、0.889,酸价的内外部验证R2分别为0.878、0.862,碘值的内外部验证R2分别为0.984、0.980,羰基值的内外部验证R2分别为0.780、0.702,极性化合物的内外部验证R2分别为0.904、0.886,聚合物的内外部验证R2分别为0.904、0.889。在本研究的模拟煎炸过程中,色泽、酸价、碘值、羰基值、极性化合物、聚合物的含量都可以实现FTIR-ATR的快速预测,即可实现油脂品质的各理化特性指标的同时快速测定。
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