如何减少油炸食品时致癌性多环芳烃的产生?

2024-04-24 09:06:11
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核心提示:在不同的煎炸条件下,煎炸系统中食物和油之间的相互作用会影响多环芳烃的形成。其涉及的因素包括油炸类型、温度和时间、食品成分以及含油饱和度等是主要影响因素。

  日常烹饪中常用的油炸方式包括煎、炒、炸,可以赋予食物松脆的口感和诱人的香气,极大地刺激食欲,然而,经常食用油炸食品会大大增加人体接触致癌PAHs的风险。大量研究已经证明膳食中多环芳烃(PAHs)暴露与乳腺癌、结直肠癌、肺癌和前列腺有很大相关性,而食品系统中煎炸、烘焙、烧烤和烟熏等热处理均会产生PAHs。

  PAHs 的形成受到油炸类型、油种类、温度、时间、食品成分及抗氧化剂的影响。

  在不同的煎炸条件下,煎炸系统中食物和油之间的相互作用会影响多环芳烃的形成。其涉及的因素包括油炸类型、温度和时间、食品成分以及含油饱和度等是主要影响因素。此外,系统中抗氧化剂的存在,如油中添加的维生素E、BHA、BHT,以及食品和香料中的多酚,可能会减少PAHs的形成。

  1. 油炸类型

  常见的油炸方法按食用油的用量来分类。炒需要适量,而油炸和煎炸则分别需要最高和最低的用油量。比较三种油炸方法对油炸兔肉中PAHs形成的影响发现,炸组(160 mL 油,90 ℃,4 分钟)含量最高,炒组(5 mL 油,120 ℃,8 分钟)次之,平底锅煎(无油)组含量最低。在Ge等人的研究中,比较了油炸(200 mL菜籽油,226-228℃,5分钟)和煎炸(50 mL油,226-228℃,3分钟)对油炸牛肉、猪肉、鸡肉和鸭肉中多环芳烃形成的影响。除牛肉外,油炸处理的样品中多环芳烃含量高于煎炸处理的样品。这意味着油炸过程中可能会产生更多的多环芳烃。新的油炸技术如空气油炸、微波油炸、真空油炸、辐射油炸、超声波辅助油炸和喷雾油炸等已经出现。根据Lee等人的研究,鸡肉采用热风油炸35分钟,不加油,而传统油炸则加3.6升油,油炸时间为10分钟,结果表明,经热风油炸处理的样品中PAHs含量明显低于油炸处理的样品。有研究还比较了微波加热与普通煎、炒、油炸对PAHs形成的影响,结果表明,微波加热样品中的 PAHs 含量显著低于普通油炸样品。

  因而,普通油炸类型中最优的选择依次为煎炸、炒、油炸,而新兴的微波油炸、空气油炸等方式比普通的煎炸、炒和油炸产生的PAHs 含量显著降低。

  2. 油炸温度和时间

  温度和时间直接影响食物的熟度,这是探索煎炸过程中 PAHs 形成的关键考虑因素。温度升高PAHs含量显著升高。在 Lu 等人的研究中,猪肉饼在 180 和 220 ℃ 的温度下油炸,当使用葵花籽油时,220℃时肉类中的总多环芳烃(BaA和BaP)高于180℃时的含量;但在使用橄榄油和葡萄籽油处理的组中,却呈现出相反的趋势。油炸油在油炸过程中经常作为传热介质长期、反复使用,据报道,有毒物质在煎炸过程中积聚在油中。 Hu 等人探讨了油炸时间对炸薯条过程中 PAH 形成的影响,检测煎炸0、12、24、36、48、60、72 h油样中PAHs含量,结果表明,油样中PAHs浓度随着煎炸时间的延长而增加。

  因而尽可能降低油炸温度,油也应该减少反复使用。

  3. 食品成分

  油炸食品根据所含的三种供能营养素分为富含脂肪、蛋白质和碳水化合物的食品。不同主要食品成分的存在对多环芳烃的形成有不同的影响。油炸后腿、背部并检测PAHs含量结果显示,油炸前腿中PAHs含量最高,后腿次之,后腿最低,这与各部位的脂质含量呈正相关。 且研究发现油炸富含淀粉的马铃薯后,煎炸油中产生的PAHs比富含蛋白质的鸡块多,且主要PAHs的种类不同。煎炸土豆后的菜籽油中HPAHs的比例为5.7%,但煎炸鸡块时不产生HPAHs。

  4. 油种类

  食用油分为动物油和植物油。大多数动物脂肪由高度饱和的脂肪酸甘油酯组成,而市售的植物油是脂肪酸甘油酯的混合物,并且饱和度根据油中不饱和脂肪酸的比例而变化。已证明PAHs的产生与脂肪酸的饱和度有关。一般来说,脂质饱和度越低,PAHs产生的增量越大。饱和度最低的大豆油产生的PAHs最多,煎炸192小时后增加了94%,而含有饱和度的调和油仅增加了79%和65%。Xin 等人使用 12 种植物油进行油炸,并比较了 PAH 含量,结果显示,棕榈油和含有棕榈油的调和油的 PAHs 含量最低,表明调和油的应用,尤其是稳定饱和脂质的掺入,可以减少 PAHs 的形成。但奇怪的是,在用葡萄籽油、葵花籽油、精炼橄榄油替代部分猪油的实验中,不饱和油替代组的PAHs含量却低于对照组。据解释,替代油中的抗氧化物质对PAHs的产生起到了抑制作用,表明脂质中存在的一些非脂质物质也影响PAHs的产生。

  5. 油炸系统中的抗氧化剂

  一些研究将多环芳烃的产生与自由基联系起来,抗氧化剂可用于清除反应过程中的自由基。食品、油和香料中的天然和人工抗氧化剂,如维生素C、多酚和黄酮类化合物,可以抑制煎炸过程中PAHs的形成。Lu等人用含生育酚的橄榄油替代猪肉饼中的部分动物脂肪,以评估这些脂肪替代品抑制PAHs形成的能力,200℃油炸时抑制效率达到51.12%。根据Zhao,Wu,等人的研究,带皮油炸花生中的PAHs含量低于去皮花生,可能是因为花生皮中含有抗氧化酚类物质。人工抗氧化剂叔丁基氢醌 (TBHQ)的存在可以使 PAH 含量显着降低了 41.42-71.75%。此外,据报道香料富含抗氧化物质。研究洋葱和大蒜对炸猪肉中多环芳烃形成的影响发现洋葱(100克肉用30克洋葱)和大蒜(100克肉用15克大蒜)的肉中PAHs含量分别降低了60%和54%。同样,Lu等人研究中的所有香料均降低了煎肉中的PAHs含量,其中生姜的抑制效果最好。最近,还证实了姜黄素、表儿茶素、儿茶素和其他一些植物提取物关于食品在热处理过程中多环芳烃的形成。

  PAHs的形成与系统中的氧化反应有关,抗氧化剂对油炸过程中PAHs的形成可以起到一定的抑制作用。

  综上所述,油脂消耗高、温度高、时间长、油脂中富含不饱和脂肪酸等因素促进了PAHs的形成,而抗氧化剂的存在抑制了PAHs的形成。

  该项研究发表于Food Chemistry(IF=8.8)上。

  原文出处:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.136485

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