食物在烹飪過程中有害物質的形成與減控

岳 堯，曲 敏

（大連海洋大學，遼寧大連 116023）

烹飪，是加工食材的最主要、最關鍵環節，各類的食材、調料、添加劑經煮、炒、煎、炸、燉、燜和蒸等方式，最終形成菜肴。在烹飪過程中，不僅是食材、調味料、添加劑的使用，還有錯誤的烹飪操作，都有可能會導致菜肴出現食品安全方面的問題，因此在實際的烹飪過程中，確保菜肴的食品安全，盡量減少有害物質的生成非常重要。

1 不同烹飪方式的現狀分析

1.1 水基烹飪

水基烹飪的傳熱介質為水或水蒸氣，接觸到食物表面將熱量傳導到食物內部。水基烹飪的主要表現形式為蒸、煮、燒、燉、煲、燜和煨等。肉類在水基烹飪過程中，蛋白質和糖類的水解速度加快、少部分無機鹽和維生素也會溶解到水中，但烹飪時間不宜過長，防止肉類富含的嘌呤加重人體的新陳代謝[1]；蔬菜類在水基烹飪過程中，殺菌效果顯著，同時可保留85%以上的營養成分，但烹飪溫度不宜過高，防止蔬菜發生熱氧反應，導致維生素大量流失。

1.2 油基烹飪

油基烹飪的傳熱介質為油脂，相較于水基烹飪，油基烹飪可提供更好的口感，主要表現形式為煎、炒、炸、爆和熘等。根據食用油的用量，可分為煎制、淺炸和油炸，煎制是用少量熱油滑鍋后煎熟食物，淺炸是用少量熱油煎炸食物，油炸是將食物浸在足量油的鍋中炸熟。煎與炸時的油溫普遍比炒所用的油溫高，同時淀粉糊化、蛋白質變性，使水分從食材中蒸發，從而獲得更加酥脆的口感，但脂肪與蛋白質等營養物質易被破壞，營養成分嚴重流失。

使用高溫油炸的過程中，食物內部會發生熱氧化、熱降解等反應，產生游離脂肪酸、醛、酮、烷烴和二聚物等有害物質，特別是多環芳烴、反式脂肪酸、丙烯酰胺。趙天培[2]研究油炸雞肉類食品的熱加工，發現雞肉的脂肪含量、蛋白質含量、羰基值等均與雜環胺含量呈顯著正相關；李良等[3]研究不同煎炸油油炸馬鈴薯條的油脂吸收，發現煎炸油的氧化程度對馬鈴薯條中總油脂含量及表面油脂含量有明顯影響，且油脂大部分吸附在馬鈴薯條表面，約占總油脂含量的90%；BORDIN等[4]發現油炸時間過長或煎炸油的再利用會導致烯醛（如2-癸烯醛）、飽和醛等有害物質的形成和積累，這些有害物質可能與煎炸油的熱氧化反應產物的釋放和溶解有關。這些研究都說明高溫油炸會增加煎炸油的黏度，降低食物和煎炸油之間的表面張力，使油炸外裹糊食品的表面油脂含量增多，油脂吸收量增加。因此，油炸時需嚴格控制油溫、次數、時長等，以減少多環芳烴、反式脂肪酸、丙烯酰胺等有害物質的產生。

1.3 空氣傳熱烹飪

空氣傳熱烹飪是通過熱源加熱空氣接觸到食物表面將熱量傳導到食物內部，主要分為烤和熏。根據火源類型，可分為明火烤制和暗火烤制，暗火烤制可保留大部分維生素，但二者都會影響食物的蛋白質結構，導致表面快速蒸發掉大量水分，牢牢鎖住內部水分[5]。

常用的熏煙方法主要為冷熏（小于22 ℃）、熱熏（35～50 ℃）和液熏法（表1）。不同的熏煙方法會使食物產生不同的口感和風味。但在熏制的過程中會產生許多種揮發性化合物，如甲醛、雜環胺等，這些有害物質不僅會對人體的健康造成危害，還會對環境造成污染，因此應當減少食用煙熏食品[6]。

表1 常用的熏煙方法

1.4 其他烹飪方式

（1）腌制。分為干制和濕制，微生物在高鹽分或高濃度酒精環境下將食品中的鹽還原為亞硝酸鹽，可明顯改善食品的風味。但長期食用腌制食品會加重代謝負擔，增大患癌的風險。

（2）真空油炸。傳熱介質為油，負壓條件將油的沸點降至水的沸點以下，在較低溫度下油炸可最大程度保留食物原有的營養成分、減少油脂氧化變質。相較于常壓油炸，避免了油脂劣變，不易引發心血管疾病、肥胖、高血脂等健康問題，在豐富水產品資源利用途徑、豐富水產品市場、增加農業經濟效益等方面具有重大意義[7]。

（3）微波加熱。食物吸收微波轉化為內部熱量后在短時間快速均勻升溫，常用于解凍、焙烤、加熱。在不同預烹飪方法（煮制、燒烤和焙燒）對即食雞肉餅感官品質的研究中發現，經預燒烤且微波復熱后的雞肉餅中美拉德反應產物的含量最高，其次是焙燒和煮制樣品。美拉德反應產物的形成受烹飪方法和烹飪溫度的影響，與微波、焙燒等熱傳遞相比，燒烤等直接接觸式熱傳遞能促進美拉德反應產物的形成，因此預烹飪方法對美拉德反應產物形成的影響較大。微波復熱后，經預燒烤和焙燒的雞肉餅的亮度發生顯著下降，而紅度呈上升趨勢。同樣的現象還出現在經微波復熱后的預燒烤牛肉丸中。這種變化趨勢與美拉德反應的強度相符[8]。使用微波技術進行加熱，應嚴控時長和火候，同一食物不可反復加熱，要確保食品營養經過微波處理后盡可能保留，避免營養物質嚴重流失，產生有害物質，對人體健康造成危害。同時，盡量避免使用微波加熱水果。

2 烹飪過程中有害物質的形成原因與減控方法

2.1 食用油油煙

油煙分為氣態和固態，是食物與食用油在高溫條件下發生劇烈的化學反應產生的，主要為以下3種途經，即美拉德反應、中間體或最終產物的二次反應、脂質的熱氧化與分解。揮發性有機化合物主要來自加熱的油和脂肪酸。烹飪油煙中揮發性有機化合物的化學成分主要包括烴類、醛酮、醇類及其他雜環化合物[9]。 研究表明，廚房中燃料燃燒以及烹制過程中產生的油煙氣，會產生大量的有機、無機氣體污染物（VOCs、PAHs、CO、硫化物和氮化物等），它們一般均具有毒性和腐蝕性，經常接觸油煙環境會對人體的健康產生嚴重影響[10]。

對于水基烹飪，可通過及時蓋上鍋蓋的方式，減少熱量損失，同時減少煙氣的揮發；對于油基烹飪和空氣傳熱烹飪，使用純度高、雜質少的一級食用油，應充分利用自然通風，搭配使用瞬時捕獲效率高的油煙機，可減少油煙污染，保護人體健康[11]。

2.2 反式脂肪酸

反式脂肪酸為羧酸類化合物，主要是食用油中不飽和脂肪酸的氧化裂解和異構化產生的，常溫下呈固態。在常見的烹飪方式中，烤、煎、炸所產生的反式脂肪酸含量遠高于其他烹飪方式[12]。采用油基烹飪時，在保證口感下降不明顯的前提下，不使用高溫煎炸、不長時間煎炸、不反復煎炸；在購買食品時，要觀察配料表中是否含有反式脂肪酸，日常要控制烘焙和煎炸類食品攝入量，均可減少反式脂肪酸的攝入。

2.3 亞硝基化合物

形成亞硝基的物質主要有亞硝酸鹽、胺類化合物等物質，研究表明，新鮮且貯存良好的蔬菜和水果中亞硝基物質濃度極低，貯存環境會影響蔬菜和水果中的亞硝基物質含量。pH值對亞硝基化合物的影響較為明顯，當pH值達到3.4時，亞硝基化合物的反應最為劇烈；而當pH值為堿性或中性時，亞硝基的反應速度會相對緩慢。如果增加濃度或延長物質的反應時間，也會形成相應的亞硝基物質[13]。由此可見，科學的貯存方式、合適的酸堿度、合理的反應物種類均可減少亞硝基物質的形成。

2.4 多環芳烴

多環芳烴是在烹飪過程中對人體危害最嚴重的有害物質，主要來源于有機物的不完全燃燒和熱分解反應。使用空氣傳熱烹飪的食品，多環芳烴的含量普遍較高，由于使用木炭、汽油、煤等物質烘烤時，有機物很難完全燃燒，容易形成大量的多環芳烴。

在烘烤食物時，提前使用茶葉、果汁、香料、料酒（白酒）腌制可抑制脂質的氧化反應[14-15]；薛桂中等[16]將微波烤制、氣體燒烤、電烤、石頭燒烤等新型的烤制方式與傳統木炭烤制和木炭烘烤進行對比，發現經烤制后燒烤肉制品中有害物含量均低于木炭烤制和木炭烘烤。使用新型的烤制方式可避免有機物不完全燃燒，均可減少食物中多環芳烴的含量。

3 結語

當前，人們的飲食結構正在持續變化，逐漸追求食物更高的營養價值，因此采取更科學、更安全的烹飪方式是大勢所趨。同時，應將綠色烹飪理念融入烹飪過程，以豐富的營養價值、烹飪技術的創新為目標，為我國居民飲食的健康發展奠定基礎。