曹晓雨，赵赓九，张慧丽，刘晓光，王 强，刘红芝*

（1 辽宁大学轻型产业学院 沈阳 110036 2 中国农业科学院农产品加工研究所 农业农村部农产品加工重点实验室 北京 100193 3 唐山市农业科学研究院 河北唐山 063001）

花生（Arachis hypogaea L.）起源于南美洲，属豆科、蝶形花亚科、花生属草本一年生植物，又名落花生、长生果等，是我国重要的油料作物之一，具有很高的营养价值和经济价值[1]。我国是花生生产大国，2020年我国花生产量达到1 750 万t，占全球总量的37.0%，位居世界第一。在我国的花生消费结构中，50%用于制油，40%用于食用，6%用于饲料，4%用于出口（USDA，2021）。食用花生通常被加工成油炸花生、烘烤花生、花生酱等产品，其中油炸花生作为我国主要的花生休闲食品，在食用花生消费结构中占比较大。

对于油炸食品来说，植物油种类、油炸温度和油炸时间是影响其品质的关键因素，会影响食品的色泽、质地和风味[2]。一般情况下，不同种类的植物油对油炸食品风味的影响较大[3-4]，油炸温度和油炸时间对油炸食品的色泽和质地影响较大[5-6]。近年来，高油酸花生的品种选育、推广种植以及产品加工受到越来越多的重视[7]。对比普通品种，高油酸品种花生油酸含量较高，花生产品稳定性高，不易发生氧化酸败，产品保质期明显延长[8-9]。另有研究表明[10]，高油酸品种的油炸花生对比传统的普通油酸品种，口味更甜，色泽更浅。目前，对于油炸花生的研究多针对不同品种花生油炸后的感官、质构特性差异[11]，同一品种花生在不同加工工艺下品质的区别[12-13]，油炸花生贮藏过程中氧化酸败等方面的研究[14-15]。然而，对于高油酸品种花生的油炸工艺以及油炸后花生微观结构变化方面的研究鲜有报道。本文从植物油种类、油炸温度和油炸时间3 个因素着手，研究不同油炸工艺对花生品质的影响及其微观结构的变化。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

花生，唐山市农业科学研究院；棕榈油，天津聚龙粮油有限公司；一级花生油、三级菜籽油，山东鲁花集团有限公司；一级葵花籽油，上海佳格食品有限公司（多力）；一级大豆油，中粮食品营销有限公司（福临门）；尼罗红、异硫氰酸荧光素异构体I（FITC），北京索莱宝生物技术有限公司；丙酮，上海源叶生物科技有限公司；PBS 磷酸盐缓冲液（pH=7.4），赛默飞世尔生物化学制品（北京）有限公司。

1.2 仪器与设备

便携式花生品质速测仪，北京凯元盛世科技发展公司、中国农业科学院农产品加工研究所；YP5001 电子天平，上海越平科学仪器（苏州）制造有限公司；万分之一分析天平CPA225D，德国Sartorious 公司；花生湿法脱皮机，安丘万邦食品机械有限公司；台式双缸双筛电炸炉，广州富祺食品机械有限公司；L YNX6000 型高速离心机，美国Thermo Scientific 公司；TA-TX2i 质构分析仪，英国Stable Micro Systems 公司；S-570 扫描电子显微镜，日本日立公司；TCS SP8 激光共聚焦显微镜，德国Leica 公司。

1.3 方法

1.3.1 花生原料品质特性测定 利用便携式花生品质速测仪测定花生原料的基本营养组分，具体包括水分、蛋白质、脂肪、蔗糖、油酸（C18∶1）、亚油酸（C18∶2）、棕榈酸（C16∶0）、山嵛酸（C22∶0）、硬脂酸（C18∶0）、花生酸（C20∶0）、木焦油酸（C24∶0）、18种氨基酸、维生素E、花生球蛋白、伴花生球蛋白等指标。

1.3.2 油炸工艺单因素实验 分别探讨植物油种类（大豆油、葵花籽油、棕榈油、花生油和菜籽油）、油炸温度（120，130，140，150 ℃和160 ℃）、油炸时间（4，6，8，10 min 和12 min） 对油炸花生感官品质、质构特性的影响。

1.3.3 油炸花生基本流程 参考相关专利[16]将花生在90 ℃的热水中浸泡5 min，利用花生湿法脱皮机脱去红衣，在自然条件下沥干水分，选择棕榈油，在油温140 ℃的条件下油炸8 min，之后利用离心机，转速1 500 r/min 时间5 min 进行漓油处理，最后自然冷却装袋保存。

1.3.4 油炸花生质构特性测定 参考文献[17-18]，设置压力测试参数为探头类型P/36R mm，操作类型Return to start，测试速度2.00 mm/s，目标模式为Strain mode，等待时间0 s，操作模式为压力测定，测试前速度2.00 mm/s，测试后速度2.00 mm/s，压缩程度40%，触发应力15 g。

1.3.5 油炸花生色泽测定 采用CS-600A 分光测色仪测定产品的亮度L*、红度a*、黄度b*。

1.3.6 感官评价 制定油炸花生感官评价标准进行打分，此次感官评价由10 位（4 男6 女，年龄20～35 周岁） 经过专业培训的实验室人员组成评价小组，按照表的评价标准对油炸花生的外观、色泽、气味、口味、口感、杂质以及总体可接受性进行打分，评分结果以平均分进行表示。

表1 油炸花生感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standards of fried peanut

1.3.7 油炸花生理化指标测定 依次参照GB 5009.3-2016 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》，GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》第二法，GB 5009.227-2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》 第一法，对油炸花生水分、酸价、过氧化值进行测定。

1.3.8 油炸前、后花生微观结构观察 将油炸前、后所得花生样品取截面进行喷金处理，利用扫描电子显微镜下观察其微观结构变化。

激光共聚焦显微镜对花生细胞组织结构观察步骤为：准备样品→制片→染色→上机；对油炸前、后花生所制得的半薄切片进行染色[19]，其步骤为：0.2%FITC 染色→避光放置15 min→pH=7.4 PBS 冲洗→0.1%尼罗红染色→避光放置15 min→pH=7.4 PBS 冲洗→盖玻片盖住。

1.4 数据处理

采用SPSS Statistics 26 进行数据显著性分析（P＜0.05，差异显著），通过Origin 2019 软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 花生原料品质特性

花生原料品质特性的测定结果如表2所示，可以看出其油酸含量占脂肪酸总量的78.52%，NY/T 3250-2018《高油酸花生》中规定用于食用和油用的油酸含量占脂肪酸含量73%及以上的花生为高油酸花生原料，故本试验中使用的花生原料为高油酸品种花生。该品种花生原料含有18 种氨基酸，其中精氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸含量较高，色氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸含量低。

表2 花生原料品质特性Table 2 Quality characteristics of peanuts

2.2 油炸工艺对花生品质的影响

2.2.1 植物油种类对油炸花生品质的影响 由图1可以看出，不同种类的植物油对油炸花生L*、a*、b*值和感官得分有较为显著的影响。当油的种类为棕榈油和葵花籽油时，L*、a*、b*值和感官得分均有差异显著。当油的种类为豆油和花生油时，L*、a*、b*值以及感官得分均无显著差异。当油的种类为菜籽油时，L*值最小为67.50、a*值最大为10.00，油炸花生整体亮度偏暗，颜色较红，感官得分最低。当油的种类为棕榈油时，L*值74.94、a*值3.99、b*值28.36、感官得分48.9，此时油炸花生的综合品质较好。综上所述，选择棕榈油作为后续油炸试验用油，继续讨论油炸温度和油炸时间对花生品质的影响。

图1 油的种类对花生色泽和感官得分的影响Fig.1 Effect of oil types on color and sensory score of peanut

由表3可以看出，不同种类的植物油对油炸花生质构特性并无显著影响，在相同的油炸温度和油炸时间下，油炸花生的脆性和硬度无显著变化。当植物油种类为葵花籽油时，硬度最大为8.54 kg，硬度指的是在压缩过程中出现的最大峰值，多为最大变形处。当植物油种类为菜籽油时，脆性最大。

表3 油的种类对花生质构特性的影响Table 3 Effect of oil types on texture characteristics of peanut

2.2.2 油炸温度对油炸花生品质的影响 由图2可以看出，不同油炸温度之间花生L*、a*、b*值和感官得分均有显著差异。油炸温度为120～140 ℃时，油炸花生L*值和感官得分随着温度的升高而增大。140～160 ℃时，油炸花生L*值和感官得分随着温度的升高而减小。随着油炸温度的升高，油炸花生a*、b*值持续增大。a*值增大表明油炸花生趋向于红色，b*值增大说明趋于黄色。在160 ℃时，由于美拉德反应和焦糖化反应影响，油炸花生L*值最低为61.71，a*值最高为13.62，b*值最高为35.03，整体色泽呈现暗红色，并出现令人不愉悦的焦糊味，导致感官得分较低为31.4。综上所述，选择油炸温度为140 ℃作为后续油炸试验参数，讨论油炸时间对花生品质的影响。

图2 油炸温度对花生色泽和感官得分的影响Fig.2 Effect of frying temperature on color and sensory score of peanut

由表4可以看出，油炸温度为120～140 ℃时，油炸花生的脆性随着温度的升高而增大，这是由于温度越高，油炸过程中花生水分蒸发越快，出现疏松多孔的结构，导致花生的质地变脆。140～160℃时，不同油炸温度之间油炸花生的脆性无显著差异。随着油炸温度升高，油炸花生硬度虽缓慢增大，但并未出现显著差异。

表4 油炸温度对花生质构特性的影响Table 4 Effects of frying temperature on texture characteristics of peanut

2.2.3 油炸时间对油炸花生品质的影响 由图3可以看出，不同油炸时间之间花生L*、a*、b*值和感官得分均有显著差异。随着油炸时间的增加，a*、b*值呈现增加的趋势，表明油炸花生逐渐趋向于红黄色。当油炸时间为4～8 min 时，油炸花生L*值和感官得分随着时间的增加而增大；8～12 min 时，油炸花生L*值和感官得分随着时间的增加而减小。这是由于油炸时间过短时，花生有明显的生味，水分含量较大，口感较差，而当油炸时间过长，花生出现焦糊味，色泽呈现暗红色，无光泽。当油炸时间为8 min 时，L*值最大为74.94，感官得分最高为48.9。综上所述，选择油炸时间为8 min 作为后续油炸试验参数。

图3 油炸时间对花生色泽和感官得分的影响Fig.3 Effect of frying time on color and sensory score of peanut

由表5可以看出，随着油炸时间逐渐增加，油炸花生的脆性显著增大，这是由于时间越长，油炸过程中花生水分含量越小，导致花生的质地变脆。油炸时间4～10 min 时，油炸花生的硬度逐渐增大，并在10 min 时硬度达到最大值为10.55 kg，之后油炸时间继续增加，油炸花生硬度开始变小，这是由于油炸过程中花生水分丧失越来越多，细胞结构遭到更为严重的破坏，导致整体硬度出现降低的趋势。

表5 油炸时间对花生质构特性的影响Table 5 Effects of frying time on texture characteristics of peanut

2.3 油炸花生理化指标测定结果

由表6可知，油炸花生的各项理化指标均符合GB/T 16565-2003《油炸小食品卫生标准》、QB/T 1733.5-2015 《油炸花生仁》、SN/T 0321.2-2016《进出口油炸花生仁检验规程》等标准中的要求。

表6 油炸花生理化指标Table 6 Physicochemical indexes of fried peanut

2.4 花生微观结构的观察

利用SEM 对油炸前、后花生横截面进行观察，放大倍数为400 倍。图4a 可以观察到油炸前花生细胞结构完整，外层由单层表皮细胞与薄壁细胞组成，薄壁细胞内的颗粒是油体、蛋白体以及淀粉粒[20]；图4b 为油炸后的花生，可以看到有些细胞内的细胞质几乎全部丢失，这是由于花生经过热水浸泡、高温油炸后，表面的细胞层遭到严重破坏而导致的结果。另外可以观察到花生经过油炸后内部出现疏孔状结构，这是由于高温造成花生水分大量丢失而导致的结果。

花生中油体和蛋白体分布的变化会受到油炸条件的影响。利用CLSM 观察油炸前、后花生细胞中油体和蛋白体分布的变化。油体利用尼罗红染色，蛋白体利用FITC 染色。尼罗红的发射波长为514 nm，尼罗红的激发波长为561 nm。FITC 的发射波长为488 nm，FITC 的激发波长为518 nm。图4c、4d 显示了油炸前、后的花生细胞中油体和蛋白体的分布情况，为了观察到相对较大的细胞视野，放大倍数选择为原始尺寸的40 倍。由图4c 可以观察到花生细胞中脂肪以油体的形式存在于细胞内，蛋白体均匀的分散在脂肪中。细胞的平均直径为20～25 μm，蛋白体的平均直径为2～3 μm，细胞壁的平均厚度为1.1～1.3 μm。由图4d 可以观察到在油炸后细胞结构遭到严重的破坏，细胞壁发生明显的断裂，细胞内油体明显多于油炸前，这是由于高温油炸时，水分丧失导致花生内部出现更多的孔状结构，给油体进入细胞内提供了通道，另外可以明显的观察到油体覆盖在蛋白体上，同时在油炸后，原本在细胞内均匀分布的蛋白体出现聚集的现象。

图4 油炸前、后花生微观结构Fig.4 Microstructure of peanut before and after frying

3 结论

本文通过单因素实验确定了油炸花生最佳油炸条件：油的种类为棕榈油、油炸温度140 ℃、油炸时间8 min。该工艺条件下油炸花生感官得分最高为48.9，硬度7.30 kg，脆性0.27 mm，水分含量0.87 g/100 g、酸价1.20 g/100 g、过氧化值0.09 g/100 g，各项理化指标均显著低于各检测标准中的规定，品质较优。另外通过SEM 和CLSM 观察了油炸前、后花生微观结构的变化情况，结果显示油炸后花生的微观结构遭到严重的破坏，表层细胞受损，细胞质丢失，细胞壁发生断裂，花生内部出现疏松多孔的结构，导致细胞内油体增加，另外蛋白体发生聚集现象。