高温类烹饪方式对食品安全性影响的研究

杨春敏

(广州工商学院，广州 510850)

我国是四大文明古国之一，饮食文化源远流长，烹饪技术历史悠久，技艺手法更是百家争鸣，堪称中华文化的瑰宝，其中炒、烧、煎、炸、煮、蒸、烤、凉拌等几种主要的烹饪技法，满足了人们日常生活中对食物色、香、味、形的要求。但是随着经济的发展，人们越来越重视食品的营养性和安全性。我国传统中的高温烹饪方式能使食物中的蛋白质变性，提高消化吸收率，能杀死病虫细菌，使人们少生疾病。但是近20年来的研究揭开了食品过度热加工中存在的严重缺陷[1]。2002 年瑞典食品管理局(SNFA) 发现了某些高温加工食品中含有较高的丙烯酰胺(AA)，会使动物致畸、致癌，还可使人体神经损坏导致瘫痪[2]。另外，国外很多研究表明，高温加工会使食品中产生污染物苯并(a)芘，会增加出现肿瘤和癌变的风险。因此，探究高温类烹饪方式对食品安全性的影响，对我国饮食方式变革和国民健康指导具有深远的意义。本文以丙烯酰胺、苯并(a)芘、亚硝酸盐3种常见高温食品污染物为指标，探究蒸、煮、炸、烤4种高温烹饪方式分别对淀粉制品(面饼、年糕、马铃薯片)、蔬菜(青椒、胡萝卜、芹菜)、肉制品(猪肉、鸡肉、鱼肉)3类常见食品安全性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 实验材料

面粉：中筋粉，山东利生食品集团有限公司；新鲜猪肉、青辣椒：购于本地农贸市场；甲苯、乙腈、正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、无水硫酸钠等：均为分析纯；丙烯酰胺标准品、苯并(a)芘标准品：纯度≥99.0%。

1.1.2 实验仪器

LC 1260液相色谱仪、气相色谱-四级杆质谱联用仪(GC-MS) 美国安捷伦公司；T6新世纪紫外分光光度计 上海谱元仪器有限公司；电子分析天平 上海京孚仪器有限公司；OBT600-8GU1烤箱 青岛海尔集团；CR21GⅢ高速冷冻离心机 日本日立公司。

1.2 实验方法

1.2.1 基本成分分析

蛋白质含量的测定：依照GB 5009.5-2010进行；灰分的测定：依照GB 5009.4-2010进行；脂肪的测定：依照GB 5009.6-2016进行；VC含量的测定：依照GB 6195-1986进行。

1.2.2 食品中致癌物含量的测定

苯并(a)芘含量的测定：依照GB 5009.27-2016进行；丙烯酰胺含量的测定：依照GB 5009.204-2014进行。亚硝酸盐含量的测定：依照GB 5009.33-2010进行。

1.2.3 淀粉类样品的制备

1.2.3.1 面饼的制作

称取一定量的面粉，在其中添加 55%的水和成软硬适中的面团，然后用面条机将其制作成长、宽、厚分别为 5，2，1 cm的面片。

1.2.3.2 年糕的制作

将购买的新鲜年糕切成5，2，1 cm 的年糕片。

1.2.3.3 马铃薯片的制作

将购买的新鲜马铃薯清洗干净，去皮，切成5，2，1 cm的马铃薯片。将上述3种样品用蒸、煮、炸、烤4种高温烹饪方式分别进行熟化处理。具体工艺条件如下：蒸： 蒸汽压力为0.072 MPa，温度为115 ℃，时间约为4～6 min，以熟透为止；煮：水温为100 ℃， 时间约为5～7 min，以熟透为止；炸：油温为180 ℃，时间为3～5 min，以熟透上色为止；烤：温度为200 ℃，时间约为12～15 min，以熟透上色为止[3]。

1.2.4 蔬菜类样品的制备

将购买的青椒、胡萝卜、芹菜清洗干净后，沥干水分，分别切成大小均匀的片、块或段状备用。分别取100 g上述3种样品用蒸、煮、炸、烤4种高温烹饪方式分别进行熟化处理。具体工艺条件如下：蒸： 蒸汽压力为0.072 MPa，温度为115 ℃，时间约为3～5 min，以熟透为止；煮：水温为100 ℃， 时间约为5～7 min，以熟透为止；炸：油温为180 ℃，时间为3～5 min，以熟透为止；烤：温度为200 ℃，时间约为8～10 min，以熟透为止。

1.2.5 肉类样品的制备

将新鲜去掉皮和脂肪的猪后腿肉、鸡腿肉、鲤鱼肉，分别切成约2 cm×2 cm×2 cm的肉块，分别用蒸、煮、炸、烤4种高温烹饪方式对处理好的3种样品进行熟化处理。具体工艺条件如下：蒸：蒸汽压力为0.072 MPa，温度为115 ℃，时间约为27～32 min，以熟透为止；煮：水温为100 ℃， 时间约为30～35 min，以熟透为止；炸：油温为180 ℃，时间为25～30 min，以熟透上色为止；烤：温度为200 ℃，时间约为25～30 min，以熟透上色为止[4]。

2 结果与讨论

2.1 基本成分分析

分别对选取的淀粉制品(面饼、年糕、马铃薯片)、蔬菜(青椒、胡萝卜、芹菜)、肉类(猪肉、鸡肉、鱼肉)3类常见食品进行基本成分的测定，测定结果见表1。

表1 原料基本成分分析Table 1 Analysis of the basic components g/100 g

2.2 不同高温类烹饪方式对神经毒素——丙烯酰胺的影响

2002年4月，瑞典的研究人员从炸薯条、炸土豆片、饼干等食品中检出了较高含量的丙烯酰胺后，世界各国开始围绕食品中的丙烯酰胺展开了大量的研究。研究表明：丙烯酰胺可以使细胞中的遗传物质DNA发生损伤，还会影响人和动物的神经系统，并且具有较为强烈的致癌可能性[5]。本文首先以丙烯酰胺作为食品安全性的一个指标，探究不同高温烹饪方式对食品安全性的影响。

2.2.1 不同烹饪方式对淀粉制品丙烯酰胺含量的影响

本文选择面饼、年糕、马铃薯3种常见食物作为淀粉制品的典型代表，来研究不同高温烹饪方式对事物中丙烯酰胺的含量，研究结果见图1。

图1 不同烹饪方式对淀粉制品丙烯酰胺含量的影响Fig.1 The effects of different cooking methods on acryl amide content in starchy food

由图1可知，对面饼、年糕、马铃薯3种淀粉类食品而言，蒸、煮、炸、烤4种高温烹饪方式均能增加丙烯酰胺的含量，蒸、煮、2种方式对丙烯酰胺含量的影响较小，炸、烤对丙烯酰胺的影响较大。以马铃薯为例，马铃薯原料中丙烯酰胺的含量为1.12 μg/kg，经过蒸、煮烹饪后，丙烯酰胺的含量升高为30.0，26.4 μg/kg，而经过炸、烤2种高温烹饪方式后，其丙烯酰胺的含量增加为57.4，76.8 μg/kg，是蒸、煮烹饪的2倍还多。这是因为食品中的天门冬酰胺和碳水化合物在高温(高于120 ℃)条件下快速发生美拉德反应，生成丙烯酰胺，而炸和烤的温度较高，高于反应的发生温度，有利于丙烯酰胺的形成[6]。

2.2.2 不同烹饪方式对蔬菜类食品中丙烯酰胺含量的影响

不同烹饪方式对青椒、胡萝卜和芹菜3种蔬菜类食品中丙烯酰胺含量的影响见图2。

图2 不同烹饪方式对蔬菜类食品中丙烯酰胺含量的影响Fig.2 The effects of different cooking methods on acryl amide content in vegetables

由图2可知，青椒、胡萝卜和芹菜3种蔬菜经蒸、煮2种高温烹饪后丙烯酰胺含量的变化不大，而经炸和烤2种方式烹饪后3种蔬菜中丙烯酰胺的含量显著增加。其中炸和烤对胡萝卜丙烯酰胺的影响最大，胡萝卜原料中丙烯酰胺的含量为0.52 μg/kg，经蒸、煮后的胡萝卜中丙烯酰胺的含量为0.63，0.56 μg/kg，基本没发生变化，而经炸和烤烹饪后的胡萝卜中的丙烯酰胺的含量高达16.7，14.2 μg/kg，变化显著，但仍达不到面制品油炸和烘烤后的丙烯酰胺的含量水平。这是因为丙烯酰胺的主要前体物为游离天门冬氨酸与还原糖，主要在高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物加热烹调过程中形成。

2.2.3 不同烹饪方式对肉类食品中丙烯酰胺含量的影响

不同烹饪方式对猪肉、鸡肉和鱼肉3种肉类食品中丙烯酰胺含量的影响见图3。

图3 不同烹饪方式对肉类食品中丙烯酰胺含量的影响Fig.3 The effects of different cooking methods on acryl amide content in meat

由图3可知，猪肉、鸡肉和鱼肉3种肉类经蒸、煮2种高温烹饪后丙烯酰胺含量的影响较小，其中鸡肉原料中丙烯酰胺的含量为1.7 μg/kg，经蒸和煮后丙烯酰胺的含量升高为5.7，7.0 μg/kg。而经炸和烤2种方式烹饪后3种蔬菜中丙烯酰胺的含量显著增加，其中鸡肉的丙烯酰胺含量升高最大，其含量分别为75.0，81.1 μg/kg。这是因为不同种类肉中，丙烯酰胺的前体物游离天门冬氨酸含量不同，其中鸡肉中天门冬氨酸的含量最高[7]。

综上所述，高温烹饪方式对不同种类食物中丙烯酰胺的影响不同，其中高温烹饪方式对淀粉类食品中丙烯酰胺的影响最大，其次是肉类制品和蔬菜类食品。蒸、煮2种方式对食品中丙烯酰胺的影响相对较小，炸和烤两种烹饪方式对食品中丙烯酰胺的影响较大，可以显著提高食品中丙烯酰胺的含量，对健康的影响较大。

2.3 不同高温类烹饪方式对致癌物——苯并(a)芘的影响

苯并(a) 芘是一种公认的强致癌化合物，是多环芳烃类中毒性最大的一种，被国际癌症研究中心列为 2A类致癌物，易导致皮肤癌、肺癌、上消化道肿瘤、动脉硬化、不育症等疾病[8]。因此，本文选择以苯并(a)芘为食品安全性的一个指标，探究不同高温烹饪方式对食品安全性的影响。

2.3.1 不同烹饪方式对淀粉类食品中苯并(a)芘含量的影响

不同烹饪方式对面饼、年糕和马铃薯3种淀粉类食品中苯并(a)芘含量的影响见图4。

图4 不同烹饪方式对淀粉类食品中苯并(a)芘含量的影响Fig.4 The effects of different cooking methods on benzo(a)pyrene content in starchy food

由图4可知，蒸、煮、炸和烤4种方式均能使面饼、年糕和马铃薯这3类食品中苯并(a)芘升高，降低食品的安全性。其中蒸、煮对苯并(a)芘的影响相对较小，炸、烤能显著增加食品中的苯并(a)芘的含量，降低食品的食用安全性。这是因为食品加工过程中，苯并(a)芘的产生主要是由于脂肪的焦化和裂解、蛋白质的高温分解及糖的不完全燃烧产生的，因此，加工过程中的温度越高，苯并(a)芘的产生量相对就会越大，而炸和烤是日常生活中所涉及温度相对较高的两种烹饪方式[9]。因此，单就苯并(a)芘这一指标而言，其对食品安全性的影响较大，能显著降低食品的安全性。

2.3.2 不同烹饪方式对蔬菜类食品中苯并(a)芘含量的影响

不同烹饪方式对青椒、胡萝卜和芹菜3种蔬菜类食品中苯并(a)芘含量的影响见图5。

图5 不同烹饪方式对蔬菜类食品中苯并(a)芘含量的影响Fig.5 The effects of different cooking methods on benzo(a)pyrene content in vegetables

由图5可知，蒸、煮、炸和烤4种高温烹饪方式对青椒、胡萝卜和芹菜中苯并(a)芘的含量有一定的影响，但影响不大。以青椒为例，青椒原料中的苯并(a)芘含量为0.58 μg/kg，经过蒸、煮、炸和烤4种烹饪方式处理后，其苯并(a)芘的含量分别为0.52，0.50，0.83，0.72 μg/kg，有一定的增减，但相比于对淀粉类食品的影响，几乎可以忽略。这是因为蔬菜类制品中蛋白质、脂肪和糖的含量较低，在烹饪加工过程中可以形成苯并(a)芘的前体物较少，从而使得烹饪后苯并(a)芘的含量较低。

2.3.3 不同烹饪方式对肉类食品中苯并(a)芘含量的影响

不同烹饪方式对猪肉、鸡肉和鱼肉3种肉类食品中苯并(a)芘含量的影响见图6。

图6 不同烹饪方式对肉类食品中苯并(a)芘含量的影响Fig.6 The effects of different cooking methods on benzo(a)pyrene content in meat

由图6可知，蒸、煮2种烹饪方式对猪肉、鸡肉和鱼肉3种食品中的苯并(a)芘的含量影响不大，这是因为蒸、煮2种烹饪方式的温度在100 ℃和115 ℃，并且食品烹饪过程中的水分含量相对较高，在此温度和水分条件下，苯并(a)芘的形成较为缓慢。而炸和烤2种方式烹饪能使肉类中苯并(a)芘的含量显著增加至较高的水平，严重减低肉类食品的安全性。我国 GB 2726-2005《熟肉制品卫生标准》规定了苯并(a)芘在肉制品中的残留量应在5 μg/kg以下。由图6可知，原料猪肉、鸡肉和鱼肉中苯并(a)芘的含量仅为0.83，0.27，0.09 μg/kg，在本文试验条件下，经过油炸后的猪肉、鸡肉和鱼肉中苯并(a)芘的含量升高至6.10，3.82，3.99 μg/kg，经过烤制后猪肉、鸡肉和鱼肉中苯并(a)芘的含量升高至7.13，4.89，4.32 μg/kg，已经达到、甚至超过国标规定的限量值。因此，就苯并(a)芘是一种有害物质而言，炸和烤2种高温方式会严重影响肉类食品的安全性。

由此可见，蒸和煮2种高温烹饪方式对淀粉类、蔬菜类和肉类中苯并(a)芘的影响均不大，炸和烤2种方式对蔬菜类食品中苯并(a)芘的含量影响也不大。而炸和烤能显著增加淀粉类食品和肉类食品中苯并(a)芘的含量，使之达到、甚至超过国标规定的限量值，显著降低这2类食品的安全性，因此我们在日常生活中一定要尽量少摄入炸和烤的肉类及淀粉类食品，以减少强致癌物苯并(a)芘的摄入量。

2.4 不同高温类烹饪方式对致癌物——亚硝酸盐的影响

亚硝酸盐是食品中常用的一类物质，具有发色、防腐的双重功效，但若过量食用含有亚硝酸盐的食品，容易引起食物中毒，有研究表明，过量的亚硝酸盐还可以与食物或胃中的仲胺类物质作用转化为亚硝胺，亚硝胺具有强烈的致癌作用， 易引发食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌等[10]。因此，本文以亚硝酸盐为食品安全性的一个指标，探究不同高温烹饪方式对食品安全性的影响。

2.4.1 不同烹饪方式对淀粉类食品中亚硝酸盐含量的影响

蒸、煮、炸和烤4种高温烹饪方式对淀粉类(面饼、年糕、马铃薯)食品中亚硝酸盐含量的影响见图7。

图7 不同烹饪方式对淀粉类食品中亚硝酸盐含量的影响Fig.7 The effects of different cooking methods on nitrite content in starchy food

由图7可知，4种烹饪方式均能减少3类食品中亚硝酸盐的含量，其中煮制烹饪对亚硝酸盐含量的降低相对最多，这是因为亚硝酸盐可以溶于水，煮制烹饪过程中，部分存在或生成的亚硝酸盐溶于水中，使得食品中的含量减低[11]。

2.4.2 不同烹饪方式对蔬菜类食品中亚硝酸盐含量的影响

蒸、煮、炸和烤4种高温烹饪方式对蔬菜类(青椒、胡萝卜、芹菜)食品中亚硝酸盐含量的影响见图8。

图8 不同烹饪方式对蔬菜类食品中亚硝酸盐含量的影响Fig.8 The effects of different cooking methods on nitrite content in vegetables

由图8可知，4种方式对蔬菜类食品中亚硝酸盐含量的影响不大。以亚硝酸盐含量最高的芹菜为例，原料芹菜中亚硝酸盐的含量为2.86 μg/kg，在本文试验条件下，经过蒸、煮、炸和烤4种高温烹饪方式加工后其亚硝酸盐的含量分别为2.40，2.17，2.92，2.98 μg/kg，虽略有增减，但变化不大。

2.4.3 不同烹饪方式对肉类食品中亚硝酸盐含量的影响

蒸、煮、炸和烤4种高温烹饪方式对肉类(猪肉、鸡肉、鱼肉)食品中亚硝酸盐含量的影响见图9。

图9 不同烹饪方式对肉类食品中亚硝酸盐含量的影响Fig.9 The effects of different cooking methods on nitrite content in meat

由图9可知，4种烹饪方式对肉类(猪肉、鸡肉、鱼肉)食品中亚硝酸盐的含量均有较为明显的影响，其中，蒸、煮的影响相对较小，炸、烤的影响较大。但是在本试验条件下，经4种烹饪方式处理后的肉类食品中亚硝酸盐含量均符合国家安全食用标准，小于30 μg/kg，虽然4种高温烹饪方式能增加肉类(猪肉、鸡肉、鱼肉)食品中亚硝酸盐含量，但是处理后的肉类制品的亚硝酸盐含量远远没有达到国标规定的限量值，因此，4种高温烹调方式对肉类(猪肉、鸡肉、鱼肉)的安全性影响较小。

综上可知，蒸、煮、炸和烤4种高温烹饪方式对淀粉类(面饼、年糕、马铃薯)、蔬菜类(青椒、胡萝卜、芹菜)和肉类(猪肉、鸡肉、鱼肉)中的亚硝酸盐的影响虽各有不同，但都在安全范围内。因此，就亚硝酸盐这一单一指标而言，4种高温烹饪方式不影响食品在该方面的安全性。

3 结论

本文以丙烯酰胺、苯并(a)芘、亚硝酸盐3种常见食品有害污染物为指标，探究蒸、煮、炸、烤4种高温烹饪方式分别对淀粉制品(面饼、年糕、马铃薯片)、蔬菜(青椒、胡萝卜、芹菜)、肉制品(猪肉、鸡肉、鱼肉)3类常见食品安全性的影响。结果表明：4种高温烹饪方式对不同种类食物的安全性影响不同。其中蒸、煮2种方式对食品安全性指标丙烯酰胺、苯并(a)芘和亚硝酸盐含量的影响较小，而炸和烤对食品安全性的影响较大。主要体现在炸和烤可使淀粉类及肉类食品中丙烯酰胺和苯并(a)芘的含量急剧升高，达到甚至超过国标规定的限量值，4种高温烹饪方式处理对蔬菜类食品的安全性影响不大。

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