不同烹饪温度对菜品营养物质的影响

齐微微，董冰哲，姚青, ，谢淑丽, *，方堃，卜玲娟

1.宁波方太厨具有限公司（宁波 315336）；2.浙江省健康智慧厨房系统集成重点实验室（宁波 315336）

脂肪是人体所需的七大营养素之一，不仅能够提供人体所需的能量而且还能提供脂溶性维生素和其他有益成分，是日常饮食必需品[1]。中国传统饮食偏向于高温的煎、炒、炸，且多数人认为油温不高炒出的菜不香。但食用油和食物经高温加热后，发生不同程度的氧化、水解、聚合等变化，导致食用油和食物的成分发生变化，生成一系列反应产物[2]。这些反应赋予食物良好色泽、风味的同时可能伴随着大量有害物质的生产，影响人体健康。研究表明高温烹饪后的食物中可能生成苯并芘、丙烯酰胺等致癌物[3]。高温烹饪时发生的反应及生成的产物极为复杂，且随着加热温度、时间、食用油类型及食物成分的不同而改变。随着生活水平的提高，公众对食品营养与健康的重视程度不断加强，越来越多的消费者开始关注健康烹饪理念。目前市场上也出现了不少健康烹饪产品，如某品牌防干烧燃气灶特有油温过热保护功能，在烹饪过程中，灶具能自动检测温度，当油温达到240 ℃灶具会自动调小火力；某品牌炒菜机定义的无油烟温度为200 ℃，认为200 ℃是烹饪的健康温度；某品牌炒菜机定义的最高烹饪温度为120 ℃。整体而言各品牌定义的健康烹饪温度差异较大，目前发表的烹饪过程中食用油或食物营养成分或有害物质的变化主要集中在蒸、烤、微波、煎炸等烹饪方式上[4-6]，关于炒制温度对食物营养成分及有害物质的变化研究较少[7-8]。结合烹饪产物受烹饪温度、时间、食物成分的影响，主要研究大豆油经过不同加热温度和时间处理后过氧化值、酸价及脂肪酸组成的变化，以及筛选蔬菜类、肉类、淀粉类菜品，测定烹饪后食物中营养成分或者有害物质的变化，确定不同食材的健康烹饪温度，为厨房电器健康烹饪温度提供数据支撑。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

主要食材：金龙鱼精炼一级大豆油，黄土豆、红皮花生仁、西兰花，精制食用盐，购于慈溪华润万家超市。

主要试剂：食用油酸价快速检测试纸、过氧化值快速检测试纸（桂林中辉科技发展有限公司）；油酸甲酯（＞99.0%）、异辛烷中硬脂酸甲酯（10.0 ng/μL）、月桂酸甲酯（MW=214.35）、亚油酸甲酯（＞99.0%，MW=270.45）、肉豆蔻酸甲酯（MW=242.40）、亚油酸甲酯（＞99.0%，MW=294.45）等标准品均购自上海晶纯生化科技股份有限公司；正己烷、丙酮、无水乙醇、二氯甲烷、甲醇、无水硫酸钠等，购自广州化学试剂厂；三氟化硼甲醇，购自美国Sigma公司。

主要仪器：多功能食品料理机Cook Expert（magimix）；米博多功能烹饪机FC1（宁波方太厨具有限公司）；电磁灶（宁波方太厨具有限公司）；数显恒温油浴锅HH-1S（杭州保恒恒温技术有限公司）；水分测定仪HE53/02（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）；TA.XT.Plus物性分析仪（英国stable micro systems公司）；液相色谱-串联质谱（美国Waters公司）；GC-2014气相色谱仪（日本岛津公司）；旋转蒸发仪（上海亚荣仪器厂）。

1.2 试验方法

1.2.1 加热温度和时间对大豆油过氧化值和酸价的测定

大豆油的热处理；室温（25±3 ℃）下，取200 g大豆油置于炒锅中，炒锅放在电磁灶上600 W加热，在120~220 ℃范围内，每相隔20 ℃，分别在加热5，15和25 min取样5 mL倒入100 mL烧杯中室温下自然冷却，每个试验平行处理3次，测定不同温度和时间处理大豆油的过氧化值和酸价。过氧化值和酸价测定采用检测试纸快速检测。

1.2.2 大豆油脂肪酸组成测定

大豆油的热处理同1.2.1小节，分别在加热5 min和25 min取样5 mL倒入100 mL烧杯中室温下自然冷却，每个试验号平行处理3次，测定不同温度和时间处理大豆油的脂肪酸组成。气相色谱法测定脂肪酸组成，参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》（第一法 内标法）。

1.2.3 不同菜品健康烹饪温度研究

选择120，140和160 ℃三个烹饪温度，根据每道菜品成熟度设置3个烹饪时间，烹饪结束后先进行感官鉴评，每个温度下感官评分最高的样品进行营养成分或有害物质的检测分析。

1.2.3.1 清炒西兰花

食材：西兰花150 g；大豆油15 g；水10 g；盐1.5 g。

烹饪方法：西兰花洗净沥干水分，切成高4 cm、直径2 cm的圆锥体小块。在炒菜机中放入处理好的西兰花、油、盐，设置煸炒模式，搅拌速度为2A档，在120，140和160 ℃温度下，分别加热3，4，5和6 min，对照组由专业厨师根据经验采用传统灶具烹饪（加盐，加油焯水80 s，然后清炒40 s）。

感官评价：烹饪完成后，由感官评价小组（6位经过专业培训人员组成）进行色香味形等方面的评分。每个烹饪温度下得分最高的样品进行理化指标和营养指标的测定。

表1 清炒西兰花感官评价表

维生素C和胡萝卜素的测定：维生素C采用GB 5009.86《食品中抗坏血酸的测定方法》中的第一法进行测定，色谱柱：C18（4.6 mm×250 mm 5 μm），流动相：甲醇/0.05 mol/L磷酸二氢钾；胡萝卜素采用GB 5009.83《食品中胡萝卜素的测定方法》的第一法进行测定，色谱柱：C18（4.6 mm×250 mm 5 μm），流动相：甲醇/乙腈/三氯甲烷/水。

1.2.3.2 清炒土豆丝

食材：土豆200 g；大豆油15 g；盐2 g。

烹饪方法：将油放入锅中热2 min，再将土豆丝和盐放入，设置3档搅拌速度，在120，140和160 ℃温度下，分别加热3，5和7 min，对照组由专业厨师根据经验采用传统灶具烹饪。

烹饪完成后，由感官评价小组（6位经过专业培训人员组成）进行色香味形等方面的评分。

表2 清炒土豆丝感官评价表

丙烯酰胺含量测定：每个烹饪温度下得分最高的样品进行丙烯酰胺含量测定。测定方法参照GB 5009.204—2005《食品中丙烯酰胺的测定》，色谱柱：安捷伦SBC18（4.6 mm×150 mm）；流动相：0.1%甲酸水+0.1%甲酸乙腈。

1.2.3.3 炒花生仁

食材：生花生仁200 g；大豆油10 g。

烹饪方法：设置主锅煸炒程序，1 min后锅温到了从锅盖洞口倒入10 g油，2 min后加入花生米。打开小盖，设置转速3，在120，140和160 ℃温度下，分别加热15，20和25 min，对照组由专业厨师根据经验采用传统灶具烹饪。

烹饪完成后，由感官评价小组（6位经过专业培训人员组成）进行色香味形等方面的评分。

表3 炒花生米感官评价表

水分测定：水分含量采用水分测定仪进行分析，称取10 g花生仁，用研钵将其研磨制小颗粒状放入样品盘中进行测定。试验重复三次取平均值。

质构分析：挑选大小一致的花生6粒，每粒分成2半，共进行12次测试。

测试参数如下：剪切测试，探头类型A/MORS，操作类型Return to start，测试速度0.5 mm/s，测试前速度0.5 mm/s，测试后速度5 mm/s，压缩程度distance 2 mm，触发力5 g，取点频率200 pps。

第一次压缩过程中的最大峰值定义为硬度，（Hardness），单位为kg；第一次压缩过程中，若产生破裂现象，出现的第一个峰值定义为酥脆性（fracturability），单位为kg，咀嚼度（Chewiness）：定义为胶着性和弹性的乘积，单位为kg。

1.3 数据处理

以Excel 2003建立数据库，SPSS 13.0软件包采用方差检验进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 加热温度和时间对大豆油酸价和过氧化值的影响

食用油的品质随着温度的上升和加热时间的延长，食用油脂的品质逐渐下降。在已有的文献报道中，研究食用油煎炸的文献较多，高温长时间加热，或者食用油反复加热，但研究不同温度下短时间炒制的文献较少[9]。

2.1.1 加热温度和时间对大豆油酸价的影响

酸价是衡量食用油脂是否变质的重要指标之一。我国食用油卫生标准规定植物油的酸价不得高于3.0 mg/g。由图1可以看出，大豆油在不同加热温度和时间下，酸价值均未超过卫生标准规定。随着加热温度和加热时间的延长，酸价逐渐上升，120~180 ℃上升较快，之后平缓。加热15 min后，酸价明显提高，加热15 min和25 min无差异。

图1 加热温度和时间对大豆油酸价的影响

相关研究表明，在绝大多数深度煎炸过程中，酸价将会出现显著提高。而在炒制过程中，温度在120~180 ℃之间，加热时间即菜品炒熟时间保持在2~5 min，食用油的品质未发生大的改变[1]。

2.1.2 加热温度和时间对大豆油过氧化值的影响

过氧化值能衡量食用油脂的酸败程度，同时也表示食用油脂和脂肪酸被氧化程度的主要指标之一。过氧化值是过氧化物生成和过氧化物分解的最终平衡结果。大豆油国家标准规定，一级大豆油过氧化值不得超过0.03 g/100 g。

随着温度的升高，大豆油的过氧化值先升高再降低，在加热到180 ℃时，达到最大值，继续升高温度，过氧化值降低。这可能是由于温度过高，过氧化物又分解的原因。在加热到160 ℃时，过氧化值略微降低。杨会军[10]在食用油在持续煎炸过程中品质变化研究中提到过氧化值的变化程波动状态，油的氧化过程是一个过氧化物分解和合成不断交替的动态过程。

2.2 加热温度和时间对大豆油脂肪酸组成的影响

从表4可以看出，不同条件加热处理大豆油脂肪酸的组成无显著变化。未处理的大豆油每100 g中油酸、亚油酸和亚麻酸含量分别为24.295，54.134和5.626 g，200 ℃加热25 min之后，分别为24.886，53.424和5.250 g。油酸的含量略微升高，亚油酸和亚麻酸略微降低，但变化不显著。

图2 加热温度和时间对大豆油过氧化值的影响

表4 大豆油不同处理条件对脂肪酸组成的影响

2.3 不同菜品最佳烹饪温度研究

2.3.1 清炒西兰花

根据1.2.3.1进行各试验组感官评分，筛选出烹饪条件分别为120 ℃/6 min，140 ℃/5 min，160 ℃/4 min，烹饪效果较好。菜品效果如图3所示。

图3 不同烹饪条件炒制西兰花效果图

将原料生西兰花、灶具炒西兰花和筛选出的3组西兰花进行对比分析其VC和胡萝卜素的含量变化，结果如表5。

表5 不同条件处理西兰花的维生素C和胡萝卜素含量

从表5可以看出，不同条件炒西兰花其维生素C的保留率不同，传统灶具炒西兰花由于炒的时间短，所以VC保留率较高63.6%，120 ℃/6 min炒西兰花VC保留率最低，140 ℃/5 min VC保留率最高。对于β-胡萝卜素炒制温度越高，其含量越低。综合以上，西兰花在140 ℃/5 min炒制条件最佳，VC和β-胡萝卜素含量均较高。对于绿色蔬菜类，炒菜机与传统灶具对比，有明显的优势，保留了更多的VC和胡萝卜素，蔬菜食用的营养价值更高。

2.3.2 清炒土豆丝

根据1.2.3.2进行各试验组感官评分，筛选出烹饪条件分别为120 ℃/5 min和140 ℃/3 min，烹饪效果较好。菜品效果如图4所示。

图4 不同烹饪条件炒制土豆丝效果图

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[11]。这是因为食品中的天门冬酰胺和碳水化合物在高温（120 ℃）条件下快速发生美拉德反应，生成丙烯酰胺。140~180 ℃为主要的生成温度。

将原料（生土豆丝）、灶具炒土豆丝和筛选出的2组120 ℃/5 min和140 ℃/3 min进行丙烯酰胺含量的测定，结果分别为未检出、45.30±3.19 μg/kg、未检出、115.7±3.96 μg/kg。

生土豆丝和120 ℃/5 min丙烯酰胺均未检出，温度较低，不易生成丙烯酰胺，而温度达到140 ℃时，即使加热3 min，产生113.6 μg/kg的丙烯酰胺。在140℃/3 min条件下，炒菜机出现了糊底，部分土豆丝发生严重的美拉德反应，所以丙烯酰胺含量较高。传统灶具炒土豆丝由于炒制时间较短（不到2 min），所以丙烯酰胺含量较低。对于淀粉含量较高的食材，炒菜机的温度推荐不宜超过140 ℃，且控制搅拌速度，不应出现焦糊现象。

2.3.3 炒花生仁

根据1.2.3.3进行各试验组感官评分，筛选出烹饪条件分别为140 ℃/25 min和160 ℃/15 min，烹饪效果较好。菜品效果如图5所示。

图5 不同烹饪条件炒制花生仁效果图

将原料、灶具炒花生和筛选出的2组炒菜机炒制40℃/25 min和160 ℃/15 min的花生进行水分对比测定，水分含量分别为6.67%±0.11%，1.42%±0.22%，1.81%±0.11%和1.55%±0.19%。

《中国食物成分表》[12]生花生和炒制花生的水分含量分别为6.9 g/100 g和1.8 g/100 g，试验结果与书中一致。 灶具炒锅炒制花生，共炒制7 min，由于灶具火候不易控制，所以炒制的花生颜色稍发黑，水分含量最低，口感较脆；160 ℃/15 min高温短时炒制花生水分较低，口感较脆，感官评价与140 ℃/25 min相似，推荐160 ℃/15 min，缩短烹饪时间。

同时对传统灶具炒花生、140 ℃/25 min和160℃/15 min的花生进行质构分析，结果如表6所示。脆度和咀嚼性在140 ℃/25 min和160 ℃/15 min处理下，差异不显著；140 ℃/25 min炒制花生硬度值最大1128.52±250.98 g，但在感官评价上与160 ℃/15 min条件炒制口感差异不明显，结合水分含量及烹饪时间，推荐160 ℃/15 min。

表6 不同条件炒制花生仁的质构参数

3 结论

试验研究是基于炒菜的两个阶段进行，分别是热油阶段和炒菜阶段。热油阶段研究了不同加热温度对大豆油品质的影响，烹饪温度应小于180 ℃最好在160℃，酸价和过氧化值含量较低且亚油酸和亚麻酸变化不显著。炒菜阶段分别炒制青菜类，淀粉类和坚果类，得出的最佳烹饪温度为：炒青菜类烹饪温度140~160 ℃；淀粉类烹饪温度推荐不宜超过140 ℃；坚果类烹饪温度应高于160 ℃，推荐160~180 ℃，此条件下菜谱的口感较好和营养价值保留率较高。