高温烹饪方法对食品安全性的影响研究

摘 要：高温烹饪在提升食物感官品质的同时，引发了人们对食品安全的担忧。本文探讨高温烹饪过程中的主要化学反应类型，分析高温烹饪方法对食品安全性的影响，提出高温烹饪方法以提高食品安全性的策略，旨在最大限度地保留食物的营养价值，降低有害物质的生成，保障消费者的健康。

关键词：高温烹饪；食品安全；化学反应；优化策略

Study on the Influence of High-Temperature Cooking Methods on Food Safety

GAO Xinliang

（Dongtan Coal Mine， Yankuang Energy Group Co.， Ltd.， Jining 273500， China）

Abstract： High temperature cooking has raised concerns about food safety while improving the sensory quality of food. This paper discusses the main chemical reaction types in the process of high temperature cooking， analyzes the influence of high temperature cooking methods on food safety， and puts forward the strategy of high temperature cooking methods to improve food safety， aiming at maximizing the retention of nutritional value of food， reducing the generation of harmful substances， and protecting the health of consumers.

Keywords： high-temperature cooking; food safety; chemical reactions; optimization strategy

烹饪是人们生活中不可或缺的一部分，其不仅能够改善食物的口感和风味，还能提高食物的消化吸收率。然而，在高温烹饪过程中，食物会发生一系列复杂的化学反应，其中一些反应可能会产生有害物质，损失营养成分，改变食物结构，从而对食品安全性产生不利影响[1]。本文将探讨高温烹饪过程中的主要化学反应类型，分析高温烹饪方法对食品安全性的影响，并提出优化高温烹饪方法以提高食品安全性的策略，以期为人们选择健康的烹饪方式提供参考。

1 高温烹饪过程中的化学反应类型

高温烹饪过程中，食物会经历一系列复杂的化学反应，这些反应不仅影响着食物的色、香、味、形，还关乎食品的营养价值和安全性。在这些化学反应中，最为常见的是美拉德反应、焦糖化反应以及脂质氧化反应。美拉德反应会生成一系列具有独特风味和棕色色泽的化合物，如吡嗪类、呋喃类和吡咯类等，这些物质在提升食物感官品质的同时，可能含有潜在的致癌物质，如杂环胺类和多环芳烃类[2]。焦糖化反应则是在高温条件下，糖类物质发生一系列脱水、异构化、缩合等反应的过程，会产生风味独特的焦糖化合物和棕色色素，但过度的焦糖化可能导致食物中丙烯酰胺等有害物质的生成。脂质在高温下极易发生氧化反应，不仅使食物产生异味，还可能生成具有细胞毒性和致癌性的脂质过氧化物。此外，高温还可能引发一些特殊的化学反应，如蛋白质的交联、淀粉的糊化、维生素的分解等，进一步影响食物的品质和营养价值。由此可见，深入研究高温烹饪过程中的各类化学反应机制，对于优化烹饪工艺、确保食品安全和营养至关重要。

2 高温烹饪方法对食品安全性的影响

2.1 产生有害化合物

高温烹饪过程中产生的有害化合物是食品安全领域亟待关注的问题之一。在高温条件下，食物中的蛋白质、脂肪、碳水化合物等成分会发生一系列复杂的化学反应，生成多种潜在的有害物质。例如，异环胺类化合物如2-氨基-1-甲基-6-苯并咪唑并[4，5-b]吡啶、2-氨基-3，8-二甲基咪唑并[4，5-f]喹啉等，常在高温烘烤或烧烤肉类食品时生成，具有明显的致突变性和致癌性[2]。多环芳烃如苯并[a]芘等，主要来源于烟熏或炭烤食物，其代谢产物能够与DNA发生共价结合，引发基因突变和癌变。另一类备受关注的有害物质是丙烯酰胺，主要在淀粉类食品的高温油炸过程中产生，国际癌症研究机构已将其列为2A类致癌物。此外，反式脂肪酸、氯丙醇酯等一些有害化合物也可能在特定的高温烹饪条件下产生。这些潜在的食品安全风险不容忽视，亟待加强对高温烹饪过程中有害化合物生成机制的深入研究，为优化烹调工艺、制定食品安全标准提供科学依据。

2.2 营养素损失

高温烹饪过程不仅可能产生有害物质，还可能导致食物中重要营养素的流失和破坏[3]。许多食物中的热敏感营养素，如维生素、矿物质、生物活性物质等，在高温条件下极易发生分解、异构化、氧化等反应，导致其含量和生物利用度显著下降。以水溶性维生素为例，有研究表明，蔬菜经过水煮、炒等高温烹饪后，维生素C的损失率可高达50%，而B族维生素如硫胺素、核黄素等的损失率也在20%～40%[4]。脂溶性维生素如维生素A、D、E等，虽然相对稳定，但在高温油炸等烹饪过程中也可能发生一定程度的降解。

除维生素外，高温还会影响食物中矿物质的生物利用度。例如，植酸是一种广泛存在于谷物、豆类等植物性食品中的抗营养因子，它能够与矿物质形成难溶性螯合物，降低人体对矿物质的吸收利用，而高温烹饪过程可能进一步加剧植酸与矿物质的结合，从而影响矿物质的生物利用度。此外，高温还可能破坏食物中一些具有特殊生理活性的物质，如酚类化合物、类胡萝卜素、硫苷类等，导致其抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物学功能的减弱或丧失[5]。

2.3 改变食物结构

高温烹饪过程不仅会影响食物的营养价值，还可能导致食物微观结构的显著改变，进而影响其品质和消化吸收特性。食物是由蛋白质、淀粉、脂肪等大分子组成的复杂多相体系，这些大分子在高温条件下会发生一系列物理化学变化，如蛋白质的变性聚集、淀粉的糊化老化、脂肪的结晶多态性转变等。以肉类食品为例，高温加热会导致肌纤维蛋白变性，肌原纤维收缩，肌间结缔组织溶解，最终使肉制品的质地发生显著改变，其硬度、弹性、多汁性等口感特性与加热温度和时间密切相关。对于以淀粉为主要成分的食物而言，高温烹饪过程中淀粉粒会吸水膨胀，并在一定条件下发生糊化，形成以直链淀粉为主的糊化态淀粉凝胶，而这种结构的形成不仅影响食物的质地和口感，还会显著改变其消化吸收特性。研究显示，高温烹饪可显著提高淀粉的体外消化速率和血糖生成指数，这可能与高温条件下淀粉结构的变化有关[2]。另外，高温还会改变脂肪的结晶状态和乳化特性，影响脂质在食品基质中的分布和性质，进而影响其加工稳定性和感官品质。

3 优化高温烹饪方法以提高食品安全性的策略

3.1 控制烹饪时间和温度

为了有效控制高温烹饪过程中潜在有害物质的生成，优化烹饪时间和温度是一项关键策略，这需要在确保食品感官品质和微生物安全性的前提下，通过精准控制烹饪参数，最大限度地降低有害反应的发生概率。例如，在烘烤肉类食品时，可以采用两段式烘烤工艺，即先在高温（如200 ℃）下快速烘烤，形成金黄色外壳和独特风味，然后降温至150 ℃，延长烘烤时间，使肉制品内部充分受热而达到理想的成熟度。这种方法不仅能够显著改善烘烤食品的口感，还可有效降低食品表面温度，从而抑制苯并[a]芘等多环芳烃的生成[3]。又如在油炸淀粉类食品时，通过优化油炸预处理工艺（如油炸前的糊化处理），严格控制油炸温度（低于175 ℃），缩短油炸时间，能够在确保食品酥脆口感的同时，最大限度地降低丙烯酰胺的生成风险。此外，还可以探索一些新型的烹饪技术，如微波真空烹饪、欧姆加热等，这些技术能够在相对较低的温度下实现食品的快速加热，有望进一步降低有害物质的生成风险。

3.2 使用健康的烹饪油

烹饪油的选择和使用是影响高温烹饪食品安全性的另一个关键因素，在高温条件下，烹饪油极易发生氧化、水解和聚合等一系列复杂的化学反应，生成反式脂肪酸、极性化合物、聚合物等潜在有害物质，不仅会影响食用油的感官和营养品质，还可能对人体健康产生不利影响。为了减少这些有害物质的生成，可采取如下措施。①根据烹饪温度和方式，选择热稳定性好、氧化稳定性高的烹饪油，如橄榄油、花生油、茶籽油等，这些油脂中不饱和脂肪酸含量相对较低，且富含天然抗氧化剂（如生育酚、茶多酚等），能够有效抑制油脂的氧化劣变。②在烹饪过程中，应尽量避免油脂的重复使用，并控制油温不超过180 ℃，以减少有害物质的累积。③考虑在油脂中添加一些天然抗氧化剂，如迷迭香提取物、茶多酚、姜黄素等，这些物质能够有效阻断自由基引发的氧化链式反应，从而显著延缓油脂的氧化劣变。④探索一些创新的油脂改性技术，如酶促酯交换、微胶囊包埋等，通过调控油脂的脂肪酸组成和微观结构，提高其抗氧化性和热稳定性，从而获得品质和安全性俱佳的新型烹饪油。

3.3 提前腌制

腌制是一种传统的食品预处理工艺。在高温烹饪中应用腌制技术，不仅可以显著改善食品的风味和质地，还能够通过多种机制有效降低有害物质的生成风险。①腌制过程中食品组织会发生一系列理化变化，如蛋白质变性、淀粉糊化、细胞壁软化等，这些变化有利于缩短食品的烹饪时间，从而减少有害物质的生成量。②通过在腌制配方中合理添加一些具有抑制有害反应的功能性成分，如抗氧化剂、螯合剂、酸化剂等，可以进一步降低食品中有害物质的生成水平。例如，在腌制肉制品时，可以在腌料中加入迷迭香提取物、茶多酚等天然抗氧化剂，这些物质能够有效抑制脂质氧化和Maillard反应，从而显著降低杂环胺、多环芳烃等致癌物质的生成量。在腌制淀粉类食品时，可以考虑添加柠檬酸、醋酸等酸化剂，通过降低食品的pH值，减少丙烯酰胺的生成。③通过探索一些创新的腌制技术，如高压腌制、超声波辅助腌制、电脉冲腌制等，显著促进腌料成分向食品基质的渗透和扩散，提高抑制有害反应物质的利用率和效率，同时有望通过诱导蛋白质交联、抑制有害酶活性等新机制，进一步降低高温烹饪食品中有害物质的生成风险。

3.4 采用间接加热方法

在高温烹饪过程中，采用间接加热方法，通过优化热量传递方式，降低食品局部过热导致的有害物质生成风险。传统的高温烹饪多采用直接加热的方式，如明火、电阻丝等，易导致食品表面温度过高，加速有害反应的发生。而间接加热则通过引入某种热传导介质，实现热量向食品内部的均匀缓慢传递，避免食品局部温度过高。例如，采用水浴、汤浴等方式进行间接加热，食品所处环境的最高温度被限制在沸点以下，可有效避免食品中氨基酸、还原糖等易发生有害反应的成分受到极端高温的刺激，从而抑制杂环胺、丙烯酰胺等致癌物质的生成。类似地，利用电磁感应加热原理，设计耦合食品容器的加热装置，通过调控容器材质、形状、盘绕线圈的匝数和分布等参数，实现热量在食品基质中的梯度分布和定向传递，不仅可以避免局部过热，还能够根据食品组分特性，实现营养物质和风味成分的选择性保留。此外，还可以创新性地利用一些新型导热材料，如金属泡沫、石墨烯等，作为高温烹饪的热传导介质，这些材料导热系数高、比表面积大，能够显著促进烹饪过程中热量的快速均匀分布，有望进一步降低食品中有害物质的生成风险。

4 结语

高温烹饪在提升食物美味的同时，也带来了潜在的食品安全风险。通过深入理解高温烹饪过程中的化学反应机制，并采取科学合理的烹饪方法和策略，可以有效降低有害物质的生成，最大限度地保留食物的营养价值，从而实现美味与健康的平衡。未来，还需要进一步探索新型烹饪技术和功能性食品配料的应用，以全面提升高温烹饪食品的安全性，为消费者提供更加健康、美味的饮食选择。

参考文献

[1]王菲.探究高温烹饪方法对食品安全性的影响[J].中国食品工业，2023（18）：77-79.

[2]姚娟，张彩霞，蔡雨柔，等.高温短时烹饪过程中葵花籽油的品质变化[J].食品安全质量检测学报，2018，9（5）：1072-1078.

[3]刘之林.基于食品安全的低温烹饪技术研究[J].现代食品，2020（17）：128-129.

[4]韩小院.低温烹饪的特点及技术要点分析[J].现代食品，2018，3（12）：55-57.

[5]蒋玉洁.中式菜肴热加工过程中营养物质变化、危害物形成及控制[D].南昌：南昌大学，2017.

作者简介：高心亮（1976—），男，安徽淮北人，大专。研究方向：中式烹调。