《Food Chemistry: X》：Mitigating degradation of frying oil and oil absorption of French fries caused by α-tocopherol and γ-oryzanol incorporation into rice bran oil
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本研究针对油炸食品高含油量引发的健康风险，系统探究了α-生育酚(α-tocopherol)和γ-谷维素(γ-oryzanol)对米糠油(RBO)热稳定性及薯条吸油行为的影响机制。研究发现，添加1000 mg/kg α-tocopherol与10,000 mg/kg γ-oryzanol可协同降低薯条表面油(SO)29.83%和渗透油(SPO)28.19%，通过抑制总极性物质(TPM)和二酰甘油(DG)生成、延缓油脂粘度上升、调节薯条孔隙结构等多途径实现吸油率调控。该研究为开发低脂油炸食品提供了创新策略。
随着全球肥胖和心血管疾病发病率的上升，高含油量油炸食品的健康风险日益引发关注。油炸过程中，食物可吸收超过自身重量三分之一的油脂，而传统减油技术如真空油炸、表面涂层等存在设备成本高、影响口感等局限性。值得注意的是，油炸介质本身的理化特性对吸油行为具有决定性影响，其中油脂粘度、极性物质含量等参数与吸油量呈正相关。米糠油因其富含γ-谷维素和生育酚等内源性抗氧化剂，在亚洲地区被广泛用作煎炸油，但其特定成分对吸油行为的影响机制尚不明确。
为解决这一科学问题，武汉轻工大学张海龙团队在《Food Chemistry: X》发表研究，系统阐释了α-生育酚(α-tocopherol)与γ-谷维素(γ-oryzanol)通过调控米糠油(RBO)理化特性抑制薯条吸油率的分子机制。研究通过构建不同浓度配比的抗氧化剂强化油体系(RBO0-RBO5)，结合高温油炸实验，采用高效液相色谱(HPLC)分析二酰甘油(DG)和抗氧化剂含量，流变仪测定粘度变化，微CT扫描表征薯条孔隙结构，低场核磁共振(LF-NMR)可视化油脂分布，并建立水分损失与吸油动力学模型。
3.1 抗氧化剂对薯条油脂分布的影响
研究发现α-tocopherol与γ-oryzanol可协同降低薯条总油(TO)含量，其中RBO3组(1000 mg/kg α-tocopherol+10,000 mg/kg γ-oryzanol)效果最显著。通过石油醚分段提取法证实，抗氧化剂主要抑制表面油(SO)和表面渗透油(SPO)，二者占比超总油量60%，而结构油(STO)降幅较小。
3.2 对油脂降解产物的抑制作用
HPLC检测显示，γ-oryzanol可剂量依赖性抑制DG生成，而过量α-tocopherol(>1000 mg/kg)会促进油脂氧化。TPM含量分析表明，抗氧化剂通过抑制水解、氧化和热聚合反应，将TPM控制在食品安全阈值(24-27%)以内。值得注意的是，γ-oryzanol可减缓α-tocopherol的热降解，二者存在协同保护效应。
3.3 对油脂流变特性的调控
流变学分析发现，抗氧化剂可延缓油炸过程中粘度上升趋势。温度扫描实验表明，粘度差异主要出现在冷却阶段(30-100℃)，高温油炸时各油样粘度无显著差异，提示粘度对吸油行为的影响集中于油炸后冷却过程。
3.4 对薯条微观结构的改造
微CT三维重建显示，抗氧化剂处理组薯条孔隙率显著低于对照组(RBO0)。RBO4组(1000 mg/kg α-tocopherol+15,000 mg/kg γ-oryzanol)孔隙率最低(36h时仅10.72%)，这与该组最低吸油量结果高度吻合，证实孔隙结构是油脂渗透的关键通道。
3.5 油脂分布可视化验证
LF-NMR的T2弛豫谱与MRI伪彩成像显示，抗氧化剂处理组油信号强度与索氏提取测得的TO含量高度相关(R2=0.97)。油脂从薯条边缘向中心渗透的趋势随油炸时间延长而增强，但抗氧化剂组渗透速率显著减缓。
3.6 质传动力学机制解析
一级动力学模型拟合表明，抗氧化剂可同步降低水分蒸发速率常数(Km)和吸油速率常数(Ko)。RBO4组的Ko值最低(36h时0.00183 s-1)，证实其通过调控水油置换效率抑制吸油。
3.7 多参数关联性验证
皮尔逊热图分析揭示，α-tocopherol/γ-oryzanol浓度与TPM、DG、粘度呈负相关，而与孔隙率、Km/Ko值正相关。结构方程模型证实抗氧化剂通过"油脂理化特性→薯条微观结构→质传动力学"三级路径实现吸油率调控。
本研究首次阐明α-生育酚与γ-谷维素通过多靶点调控油炸体系减油的分子机制。不仅为米糠油基低脂油炸食品开发提供理论依据，更创新性地提出通过调控油炸介质成分实现健康减油的新策略。未来研究可聚焦于抗氧化剂与食品组分的热力学相互作用，以及工业化生产中的参数优化，推动低脂油炸技术的实际应用。
