郭锐，庞敏，操丽丽，姜绍通，郭巧红

甾醇在油炸过程中迁移规律的研究

郭锐，*庞敏，操丽丽，姜绍通，郭巧红

（合肥工业大学食品科学与工程学院，安徽省农产品精深加工重点实验室，安徽合肥230009）

以添加甾醇的茶籽油、葵花籽油、菜籽油和棕榈油为油脂基质，分别对薯条和鸡腿进行煎炸，以薯条和鸡腿中的豆甾醇、菜油甾醇和β-谷甾醇迁移率变化为指标，对甾醇在油脂和食品体系中的热迁移规律进行研究。研究发现，煎炸薯条更有利于甾醇的迁移。煎炸薯条时，油脂基质对豆甾醇和菜油甾醇迁移率影响顺序为菜籽油＞茶籽油＞葵花籽油＞棕榈油，油脂基质对β-谷甾醇迁移率影响顺序为菜籽油＜茶籽油＜葵花籽油＜棕榈油。整体而言，甾醇结构对甾醇迁移率影响顺序为豆甾醇＜菜油甾醇＜β-谷甾醇；煎炸鸡腿肉时，油脂基质对甾醇迁移率影响顺序为菜籽油＞葵花籽油＞棕榈油＞茶籽油，甾醇结构对甾醇迁移率影响顺序均为β-谷甾醇＜菜油甾醇＜豆甾醇。

脂质基质；煎炸；甾醇结构；甾醇迁移率；迁移规律

植物甾醇作为一种新型功能食品添加剂，因具有降低胆固醇、预防心血管疾病等明确的保健功效，近年来得到了广泛的关注与应用[1-5]。1995年芬兰首次开发上市含有植物甾醇产品，2000年美国食品与医药管理局（FDA）发布含有植物甾烷醇和植物甾醇酯的食品可降低心血管疾病风险的健康声明[6]，之后有多种产品问世，包括添加植物甾醇的蛋黄酱、甜品、酸奶、牛奶、食用油等。在我国，2009年植物甾醇玉米油推向市场，2010年3月卫生部正式批准植物甾醇、甾醇酯为新资源食品，由此也开启了我国植物甾醇功能性食品行业的发展。目前，国内开发富含植物甾醇的食用油脂受到各方的重视，如植物甾醇玉米胚芽油、金龙鱼植物甾醇油等[7]，已普遍得到消费者的认可，功能性甾醇油脂市场前景广阔。

由于植物甾醇在高温等条件下会产生甾醇氧化物，甾醇油脂的食用安全已成为关注的热点之一[8-11]。研究表明，甾醇稳定性受多种因素影响，首先，加工温度对植物油的甾醇氧化稳定性影响较大，高温加热可导致甾醇氧化反应的发生[12-13]，但在一定温度控制下，甾醇稳定性较好。Osada K等人[14]将甾醇在100℃下加热24 h，未检测到甾醇损失；其次，甾醇的氧化稳定性与甾醇类型和脂质基质的饱和度有关。Jgerstad M等人[8]研究发现，将各种甾醇以0.1%比例添加至矿物油或菜籽油中，于180℃条件下加热24 h后，具有饱和环结构的谷甾烷醇最稳定，且甾醇的减少量随脂质基质饱和度增加而增加。国内目前对甾醇油脂的研究主要集中在甾醇高温氧化稳定性方面，笔者曾对甾醇油脂加热处理后的甾醇保留率进行考察，发现加热温度≤150℃时，脂质基质中甾醇呈现较好的稳定性[15-17]。植物甾醇种类多，但均是以环戊烷多氢菲为骨架，唯一的区别是支链R。

甾醇的基本结构及常见植物甾醇结构见图1。

图1 甾醇的基本结构及常见植物甾醇结构

研究发现，不同甾醇结构或有不同生理功能[18-20]。在充分认识甾醇氧化特性、甾醇结构和功能基础上，试验进一步对甾醇在油脂及食品体系中的热迁移规律进行研究，以薯条及鸡腿肉为煎炸食材，追踪加热煎炸体系下不同甾醇类型从油脂基质至煎炸食材的迁移率，研究脂质基质、甾醇结构对迁移规律的影响，力求为中式功能性甾醇食用油的安全使用、营养发挥提供理论与技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

植物甾醇主要成分为β-谷甾醇44.73%，豆甾醇27.03%，菜油甾醇23.76%，甾醇总量95.42%，浙江大为药业有限公司提供；鲁花特香菜籽油，山东鲁花集团有限公司提供；野山茶油，江西飞得高实业有限公司提供；葵花籽油，中粮集团有限公司提供；棕榈油，天津聚龙嘉华投资集团有限公司提供；冷冻薯条，上海意诺食品有限公司提供；冷冻鸡腿，上海酣畅食品有限公司提供。

正己烷（色谱纯）、甲醇（色谱级），天津市四友精细化工品有限公司产品；其他试剂均为国产分析纯。

Shimadzu-QP2010型气相色谱-质谱联用仪，日本岛津公司产品；HH-2型数显恒温水浴锅，国华电器有限公司产品；AL104型电子天平，梅特勒-托利多仪器有限公司产品；超低温储箱，美菱集团产品；超声仪，杭州法兰特超声波科技有限公司产品；小型煎炸锅，哈克集团产品；冷冻干燥机，无锡久平仪器有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 供试甾醇油脂的制备

植物甾醇以1%的添加量加入茶籽油、葵花籽油、菜籽油和棕榈油中，进行超声溶解，使植物甾醇完全溶解，作为油脂基质。

1.2.2 煎炸薯条与煎炸条件

煎炸加入1.2.1中所制备甾醇油脂4 000 g，并加热升温至140℃，将薯条（约200 g）放入煎炸锅里煎炸3～4 min，炸至薯条浮出油面、表面金黄后捞出，沥油。每10 min煎炸1批，连续煎炸48批。将煎炸后的薯条冷冻干燥48 h，保存。

1.2.3 煎炸鸡腿与煎炸条件

分别加入1.2.1中所制备甾醇油脂4 000 g，并加热升温至140℃，将鸡腿（4个）放入煎炸锅里煎炸5～10 min，至鸡腿浮出油面、表面金黄后捞出，沥油。每15 min煎炸1批，连续煎炸32批。将煎炸后的鸡腿肉部分冷冻干燥48 h，低温保存。

1.2.4 样品的处理

将冷冻干燥后的薯条及鸡腿肉分别研碎，移入锥形瓶中，加入适量石油醚，于常温摇床中振荡24 h，然后转入圆底烧瓶进行旋转蒸发，得到样品中的油脂。

1.2.5 脂质基质的脂肪酸组成检测

将1.2.1制备好的4种油脂基质分别取2滴于10 mL离心管中，加入2.0 mL正己烷，振荡溶解，再加入500 μL 1 mol/L的氢氧化钾甲醇溶液，剧烈摇晃5 min，再加4 mL蒸馏水，混合均匀，静置，取上清液，并用无水硫酸钠干燥2次，过滤备用，进行GC分析。

用安捷伦7890A型气相色谱仪（检测器为氢火焰离子化检测器（FID））分析脂肪酸组成，用峰面积百分比法进行定量分析。检测条件：Varian cpsil-88型色谱柱（50 m×0.25 mm，0.2 μm）；检测口温度280℃；程序升温：起始温度80℃，保留2 min，以10℃/min的速率升温至120℃，然后再以5℃/min的速率升温至180℃，保留2 min，以2℃/min的速率升温至206℃，以25℃/min的速率升温至230℃，保留5min；载气（H2）流速40mL/min；进样量0.2μL；分流比75∶1。

1.2.6 甾醇含量的检测

将1.2.4提取的油脂分别取0.50 g于30 mL锥形瓶中，向瓶中加入20 mL氢氧化钾-甲醇溶液，置于恒温水浴锅中，设置温度50℃，以转速70 r/min进行皂化，皂化时间2 h[21]。

通过皂化反应去除脂质，以正己烷萃取不皂化物，以5-α胆固醇为内标，然后进行GC检测。检测条件如下：HP-5型毛细管色谱柱（30 m×0.32 mm，0.5 μm），FID检测器；进样温度320℃，检测温度300℃；高纯N2载气；N2流速1 mL/min；分流比20∶1；程序升温：起始温度200℃，以30℃/min速率升温至285℃，保持16 min；进样量1 μL。

式中：Ah——样品气相色谱检测后的甾醇总峰面积；

Aih——样品内标物总峰面积；

Ack——对照组气相色谱检测后甾醇总峰面积；

Aick——对照组内标物峰面积。

2 结果与分析

2.1 油脂基质脂肪酸含量及饱和度比较

选用4种常用食用油作为脂质基质，分析比较它们脂质基质的脂肪酸组成及饱和度，研究脂质基质对甾醇迁移规律的影响。

油脂基质中脂肪酸相对含量及饱和度比较见表1。

表1 油脂基质中脂肪酸相对含量及饱和度比较

由表1可知，菜籽油、茶籽油、葵花籽油和棕榈油所含饱和脂肪酸分别为6.78%，7.38%，10.30%，44.77%，不饱和脂肪酸分别为89.80%，87.53%，87.07%，53.02%，即4种油脂脂肪酸饱和度顺序为棕榈油＞葵花籽油＞茶籽油＞菜籽油。

2.2 甾醇在不同油脂基质和薯条的热迁移率比较

菜籽油为油脂基质煎炸薯条时对植物甾醇迁移率影响见图2。

由图2可知，菜籽油在煎炸薯条的过程中，甾醇迁移率随着菜籽油煎炸薯条批次的增加而逐渐降低。当煎炸批次＜24批时，3种甾醇迁移率顺序为菜油甾醇＞豆甾醇＞β-谷甾醇；当煎炸批次＞24批时，3种甾醇迁移率顺序为菜油甾醇＞β-谷甾醇＞豆甾醇。整体而言，菜油甾醇迁移率很高，使用菜籽油煎炸薯条有利于菜油甾醇的迁移，不利于β-谷甾醇和豆甾醇的迁移。可能是因为菜油甾醇与菜籽油相容性非常好，在煎炸过程中随着菜籽油迁移进入薯条中。

图2 菜籽油为油脂基质煎炸薯条时对植物甾醇迁移率影响

茶籽油为油脂基质煎炸薯条时对植物甾醇迁移率影响见图3。

图3 茶籽油为油脂基质煎炸薯条时对植物甾醇迁移率影响

由图3可知，茶籽油在煎炸薯条的过程中，植物甾醇迁移率随着茶籽油煎炸薯条批次的增加而逐渐降低。在煎炸批次＜27批时，3种甾醇迁移率大致相同；煎炸批次＞27批时，3种甾醇迁移率顺序为β-谷甾醇＞菜油甾醇＞豆甾醇。相比菜籽油，使用茶籽油煎炸薯条有利于β-谷甾醇的迁移，不利于菜油甾醇和豆甾醇的迁移。

葵花籽油为油脂基质煎炸薯条时对植物甾醇迁移率影响见图4。

图4 葵花籽油为油脂基质煎炸薯条时对植物甾醇迁移率影响

由图4可知，葵花籽油在煎炸薯条的过程中，植物甾醇迁移率随着葵花籽油煎炸薯条批次的增加而逐渐下降。当煎炸批次＜27批时，3种甾醇迁移率无较大差异；当煎炸批次＞27批时，3种甾醇的迁移率顺序为β-谷甾醇＞菜油甾醇＞豆甾醇。相比菜籽油、茶籽油，使用葵花籽油对薯条进行煎炸更有利于β-谷甾醇的迁移，不利于豆甾醇、菜油甾醇的迁移。

棕榈油为油脂基质煎炸薯条时对植物甾醇迁移率影响见图5。

图5 棕榈油为油脂基质煎炸薯条时对植物甾醇迁移率影响

由图5可知，棕榈油在煎炸薯条的过程中，植物甾醇迁移率随着棕榈油煎炸薯条批次的增加而逐渐降低。整体而言，β-谷甾醇迁移率最高；煎炸批次＜12批时，豆甾醇和菜油甾醇迁移率大致相同；煎炸批次＞12批时，甾醇迁移率为菜油甾醇＞豆甾醇。相比菜籽油、茶籽油、葵花籽油，使用棕榈油煎炸薯条最有利于β-谷甾醇的迁移，不利于豆甾醇和菜油甾醇的迁移。

2.3 甾醇在不同油脂基质和鸡腿肉的热迁移率比较

菜籽油为油脂基质煎炸鸡腿肉时对植物甾醇迁移率影响见图6。

图6 菜籽油为油脂基质煎炸鸡腿肉时对植物甾醇迁移率影响

由图6可知，菜籽油在煎炸鸡腿肉过程中，植物甾醇迁移率随着煎炸批次的增加急速降低。甾醇迁移率顺序为豆甾醇＞菜油甾醇＞β-谷甾醇，拥有双键的豆甾醇和拥有乙基的菜油甾醇比β-谷甾醇更容易迁移进入鸡腿肉中。与菜籽油煎炸薯条相比，煎炸鸡腿不利于甾醇的迁移，可能是因为在煎炸过程中，鸡腿肉的鸡皮溶出动物脂肪，动物脂肪的存在不利于甾醇的迁移。

茶籽油为油脂基质煎炸鸡腿肉时对植物甾醇迁移率影响见图7。

图7 茶籽油为油脂基质煎炸鸡腿肉时对植物甾醇迁移率影响

由图7可知，茶籽油在煎炸鸡腿过程中，植物甾醇迁移率随着煎炸批次的增加逐渐降低，植物甾醇率迁移顺序为豆甾醇＞菜油甾醇＞β-谷甾醇，可见甾醇的R基团越复杂，越容易迁移。整体而言，豆甾醇和菜油甾醇迁移规律大致相同；β-谷甾醇迁移率则较低，随着煎炸批次的增加，迁移率逐渐趋于零。相比菜籽油，使用茶籽油煎炸鸡腿肉不利于甾醇的迁移；与茶籽油煎炸薯条相比，煎炸鸡腿不利于甾醇的迁移。

葵花籽油为油脂基质煎炸鸡腿肉时对植物甾醇迁移率影响见图8。

图8 葵花籽油为油脂基质煎炸鸡腿肉时对植物甾醇迁移率影响

由图8可知，葵花籽油在煎炸鸡腿肉过程中，植物甾醇迁移率随着煎炸批次的增加逐渐降低。植物甾醇迁移率顺序为豆甾醇＞菜油甾醇＞β-谷甾醇。相比茶籽油，使用葵花籽油煎炸鸡腿肉更有利于植物甾醇的迁移；相比菜籽油，葵花籽油煎炸鸡腿肉不利于甾醇迁移；与葵花籽油煎炸薯条相比，煎炸鸡腿肉不利于甾醇的迁移。

棕榈油为油脂基质煎炸鸡腿肉时对植物甾醇迁移率影响见图9。

图9 棕榈油为油脂基质煎炸鸡腿肉时对植物甾醇迁移率影响

由图9可知，棕榈油在煎炸鸡腿肉过程中，植物甾醇迁移率随着煎炸批次的增加而逐渐降低，植物甾醇迁移率顺序为豆甾醇＞菜油甾醇＞β-谷甾醇。整体而言，豆甾醇和菜油甾醇迁移率变化大致相同；β-谷甾醇则随着煎炸批次的增加，迁移率下降趋势明显，并逐渐趋于零。相比葵花籽油、菜籽油，使用棕榈油煎炸鸡腿肉不利于植物甾醇的迁移；相比茶籽油，使用棕榈油煎炸鸡腿肉利于植物甾醇的迁移；与棕榈油煎炸薯条相比，煎炸鸡腿肉不利于植物甾醇的迁移。

3 结论

通过以添加植物甾醇的菜籽油、茶籽油、葵花籽油和棕榈油为油脂基质，分别对薯条和鸡腿肉进行煎炸，发现煎炸鸡腿肉不利于植物甾醇的迁移。

在煎炸薯条过程中，通过分析比较以菜籽油、茶籽油、葵花籽油、棕榈油为油脂基质煎炸薯条过程中的甾醇迁移率发现，随着煎炸批次的增加，油脂基质对β-谷甾醇迁移率影响顺序为菜籽油＜茶籽油＜葵花籽油＜棕榈油，即脂质基质饱和度越大越有利于β-谷甾醇的迁移；油脂基质对豆甾醇和菜油甾醇迁移率影响顺序为菜籽油＞茶籽油＞葵花籽油＞棕榈油，即脂质基质饱和度越大越不利于β-谷甾醇的迁移。整体而言，除了菜籽油，甾醇结构对甾醇迁移率影响顺序为豆甾醇＜菜油甾醇＜β-谷甾醇，可见甾醇的R基团越简单，越是有利于甾醇的迁移。在煎炸鸡腿肉的过程中，通过分析比较以菜籽油、茶籽油、葵花籽油、棕榈油为油脂基质煎炸鸡腿肉过程中甾醇迁移率，发现油脂基质对甾醇迁移率影响顺序为菜籽油＞葵花籽油＞棕榈油＞茶籽油，除了茶籽油，甾醇迁移率随着油脂饱和度的增加而降低；而甾醇结构对甾醇迁移率顺序影响均为豆甾醇＞菜油甾醇＞β-谷甾醇，可见甾醇的R基团越复杂，越有利于甾醇的迁移。

试验对甾醇在油脂及食品体系中的热迁移规律进行研究，以薯条及鸡腿肉为煎炸食材，追踪加热煎炸体系下不同甾醇类型从油脂基质至煎炸食材的迁移率，发现了油脂基质和甾醇结构对迁移规律的影响，为中式功能性甾醇食用油的安全使用、营养发挥提供了理论与技术支持。

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The Research on the Migration Law of Sterols during Frying Process

GUO Rui，*PANG Min，CAO Lili，JIANG Shaotong，GUO Qiaohong
（Key Laboratory for Agriculture Processing of Anhui Province，School of Biotechnology and Food Engineering，Hefei University of Technology，Hefei，Anhui 230009，China）

The French chips and chicken legs are fried with the addition of sterol tea seed oil，sunflower oil，rapeseed oil and palm oil as fat base，respectively，and the stigmasterol，vegetable oil sterol and β-sitosterol are transferred from French chips and chicken legs.The migration law of sterol in the oil and food system is studied.The results show that French chips are more favorable for the migration of sterols.The order of influence of oil-based lipid matrix on the activity of sitosterol and oil sterols is vegetable oil＞tea seed oil＞sunflower oil＞palm oil.The activity of the activity of the sterol structure on the activity of the sterol is in the order of soybean sterols＜vegetable oil sterol＜β-sitosterol；fried chicken.The order of influence of the lipid matrix on the activity of sterols is rapeseed oil＞sunflower oil＞palm oil＞tea seed oil，and the effect of sterol structure on the activity of sterol is β-sitosterol＜vegetable sterol＜stigmasterol.

lipid matrix；fry；sterol structure；sterol mobility；migration law

TS221

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.03.028

1671-9646（2017）03b-0001-05

2017-02-28

国家自然科学基金项目（31371729）。

郭锐（1991—），女，在读硕士，研究方向为食品质量与安全。

*通讯作者：庞敏（1982—），女，博士，副教授，研究方向为粮食、油脂及蛋白工程。