资讯 > 专家原创 > 油炸食品中潜在有害成分及其消减措施
油炸是一种传统的食品加工方式,以油脂为加热介质对食物进行快速脱水、熟化,具有操作简单、成本可控、加工快速等显著优势,被广泛地应用于家庭烹饪与食品工业生产中。随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,方便食品和快餐食品正逐渐成为普通百姓尤其是都市年轻人日常饮食的新常态。
油炸加工因具有快速、便捷、廉价等优势,成为大规模制作方便食品和快餐食品的主要方式。很多油炸食品借助现代食品工业化,成为一系列改变人类生活方式的方便快餐食品,如方便面、炸薯条、炸鸡翅、炸春卷等。
在油炸过程中,油脂会发生氧化、聚合和水解等系列反应,游离脂肪酸含量增加、起泡能力增加、颜色加深、黏度增大、极性化合物含量增加、聚合物增加和不饱和度降低,可能产生反式脂肪酸、丙 烯酰胺、环氧丙酰胺、多环芳烃等有害物质。此外,油炸过程中大量油脂的吸附也会带来脂类过量摄入的问题,对人体健康造成潜在的危害。
煎炸食品产生的有害物质
油炸食品的不安全性,除来自于煎炸油脂外,食品成分经高温加热可能产生对人体健康危害更大的污染物,比如油炸肉制品中含有的多环芳烃、杂环胺类污染物,油炸淀粉类食品中的丙 烯酰胺。尽管各污染物都是微量存在,且为潜在毒 性,但多种污染物的协同危害也是不容忽视的。
植物油中的不饱和脂肪酸在高温煎炸条件下会发生异构化生成反式脂肪酸,尤其是当植物油经过反复高温煎炸处理之后。油炸温度、反复油炸次数、食品中水分含量、油脂自身特性等都会影响反式脂肪酸的生成。食用油在高温加工过程中产生的自由基可以通过自由基反应机制催化顺式脂肪酸的双键发生顺反异构化,具体反应过程包括自由基与双键加成、β 消除重新形成热稳定的反式脂肪酸。
科学家已证实油炸食品为丙 烯酰胺含量较高的食品之一。丙 烯酰胺生成的途径较多,其中研究较为透彻的是天冬酰胺途径。丙 烯酰胺的生成主要涉及美拉德反应初期的羰氨缩合和分子重排。除了美拉德反应外,油脂的热解也会形成丙 烯酰胺。油炸食品制作过程中甘油三酯水解、氧化、热解等反应后形成丙 烯醛,再经氧化后转化为丙 烯酸,氨基化合物再和丙 烯醛、丙 烯酸反应便可生成丙 烯酰胺。
油炸食品中的多环芳烃主要来源于原料生长阶段的生物富集、热加工过程的燃烧裂解以及包装材料中多环芳烃的迁移污染等。油炸过程中多环芳烃的形成主要归因于食品中碳水化合物、脂肪及蛋白质的不完全燃烧和热解,这些剧烈的反应诱导产生一系列具有较高化学反应活性的自由基,再由自由基与不饱和烃反应生成多环芳烃。
油炸食品中的杂环胺主要是通过美拉德反应生成的,反应温度介于150~250 ℃,即主要属于热致型氨基咪唑氮杂环胺。杂环胺的生成受到诸多因素的影响,包括烹饪过程、加热时间、肉的组成、pH 值、油脂含量、游离氨基酸含量、抗氧化剂等。原料中还原糖、游离氨基酸等作为美拉德反应的重要反应底物,能够促进热加工中杂环胺的形成。
减少油炸食品危害的措施
油炸食品属高油脂高热量食品,且含有复杂的化学变化产物,经常进食易导致肥胖等多种慢性疾病。因此,应该科学理性地认识油炸食品的危害性,改变以油炸和高脂肪为主的饮食习惯,避免长期大量摄人油炸食品,更应注意膳食均衡、多源性、多样化。在保障煎炸油脂质量的同时,控制好油炸食品的制作过程,最大限度地减少营养成分的损失和毒 性物质的形成,做到健康安全地食用油炸食品。
① 选用专用煎炸油脂。选用不饱和脂肪酸含量低,多环芳烃含量低的油脂。油脂制备工艺的差异,有无高温炒籽工艺、有无精炼处理等都会显著影响到油脂中多环芳烃的含量。
② 煎炸过程的科学管理。在保持产品特征风味和感官品质的前提下应该尽量降低油炸温度,缩短油炸时间。一般较高的温度、较长的时间和较多的煎炸次数都是形成多环芳烃的关键因素,在食品烹饪过程中必须严格控制油炸加工条件,尽量避免食物表面碳化和食用油发烟的情况发生,最大限度降低多环芳烃生成,即需要通过适当降低油炸温度、缩短油炸时间、对煎炸油进行过滤和及时添补新油等方式来控制油炸食品中多环芳烃和反式脂肪酸的生成和积累。
③ 适当的原料预处理可以有效控制热加工过程中丙 烯酰胺的生成。如热烫处理可以去除原料表面大量的还原糖,从而抑制美拉德反应,进而有效降低油炸薯片中丙 烯酰胺的含量。
④ 新型煎炸设备的使用,如真空油炸。在真空油炸过程中水的沸点显著降低,使得食物在较低的温度(90~120 ℃)下便可以实现快速脱水、熟化,较低的加热温度和近似真空的加工环境能够最大限度控制脂质的氧化进程以及异构化反应,反式脂肪酸等危害物的生成能得到有效控制,同时也可以有效降低多环芳烃的产生。
⑤ 添加抗氧化剂也可以抑制多环芳烃的生成,其作用机制在于抗氧化剂可以有效捕获和稳定多环芳烃化合物形成所涉及的关键自由基,从而阻断多环芳烃的生成。
⑥ 铜、铁、铝等微量金属离子能够催化油脂的氧化过程,因此油炸锅最好使用不锈钢锅,且注意将洗刷油锅的洗涤剂清除干净,因其对油脂劣变有促进作用。
⑦ 在油炸过程中应及时清除掉下的残渣,或糖、蛋白质等焦化物,或油脂氧化聚合、分解等产物,可以有效减缓氧化。
烹炸鱼、肉类动物性食品时应从以下几个方面加以注意:首先应尽量避免高温过度烹炸,尤其要避免表面烧焦,不食用烧焦食品,或将烧焦部分去除后再吃。其次在烹炸的鱼、肉表面涂抹淀粉糊,能有效预防致癌物质的形成。其三肉类在烹炸之前可先用微波炉预热,以降低致突变性和杂环胺的生成量。
参考资料:
[1]陈龙,王谊,程昊,李晓东,田耀旗,金征宇.油炸食品中潜在的几类危害物及其消减技术[J].中国食品学报,2022,22(02):376-389.DOI:10.16429/j.1009-7848.2022.02.040.
[2]金华丽,谷克仁.油炸食品安全性分析及危害预防[J].中国油脂,2010,35(09):74-77.
作者简介:
小泥沙,食品科技工作者,食品科学硕士,现就职于国内某大型药物研发公司,从事营养食品的开发与研究
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