日报标题：油炸的过程中，发生了这么多事儿
宮非，石墨烯应用技术企业主 - 志阳科技
油脂是由甘油和脂肪酸所组成，脂肪酸可分为「饱和脂肪酸」和「不饱和脂肪酸」，饱和脂肪酸包括动物性油脂、棕榈油、椰子油等，在室温下是固态，化学性质比较稳定，经过油炸时不容易产生化学变化，但容易堆积在人体的血管中，对健康不利。不饱和脂肪酸像是橄榄油、花生油、大豆油等，室温下呈液态，化学性质比较不稳定。油在高温或接触氧气的情况下会发生许多化学变化，包括氧化、水解、裂解、聚合等，这些反应会改变油的物理和化学性质，造成油的质量发生改变。
油炸过程中，油经历了复杂的物理和化学变化，产生许多有害成分，并与食品之间发生物质传递。
1．物理变化。食物一旦进入高温油中，食物表面的水分被快速蒸发，产生硬壳，即为油炸食品的酥脆口感的来源；而食物内部的水分转化成蒸汽，通过食物的蜂窝通道逃逸，油即被吸入食品内部替代水分，油经过长时间高温加热产生的有害物质亦随之进入到食品中。
2．化学变化。新鲜油的主要成分为 1 分子甘油和 3 分子各类脂肪酸相结合的甘油三酸酯混合物（C3H5（RCOO）3）。油炸过程中，在空气中的氧、食品中的氧、水、高温作用下，油主要产生三种有害反应：水解、热氧化、热聚合，产生超过 400 种的分解或聚合产物。
（1）水解：高温促使油中的甘油三酸酯水解为甘油二酯、甘油单酯、游离脂肪酸和甘油。其中甘油能在高温下进一步脱水形成丙烯醛，即为丙烯酰胺的前体。除此以外，水解产生 的游离脂肪酸容易挥发，从而降低油的烟点（油发烟的温度，用于油炸的油发烟点应大于 200℃ )。游离脂肪酸的总含量称为酸价，酸价常作为判定炸油质量的标准之一，酸价越高，说明油的精炼程度度和新鲜程度越低。我国 GB7102.1-2003《食用植物油煎炸过程中的卫生标准规定》，酸价不得超过 5 mg/g。日本更采用酸价 2.5 mg/g 作为炸用油的限量。
（2）热氧化：高温下氧与油反应，使油中的不饱和脂肪酸（含有双键的脂肪酸，主要存在于植物油和鱼油中）氧化，产生氢过氧化物。氢过氧化物进一步分解，产生醇、羟基酸和酸类等小分子物质。这些小分子物质能聚合在一起，使油的粘度增加，颜色变深。其中，氧化分解的产物羟基酸，亦是常用的判断食用植物油新鲜度的指标之一，新鲜植物油的羟基值很低。我国 GB7102.1-2003《食用植物油煎炸过程中的卫生标准规定》，羟基值不得超过 50 mg/g。
（3）聚合：当隔绝了氧气时，高温下的油主要发生聚合反应而不是氧化反应。聚合反应产生的单体环化、二聚和高聚物形成了油脂泡沫。泡沫会加速油的水解反应和氧化反应。
从时间看，食品在油炸过程中的变化主要有五个阶段：
1. 起始阶段（食品放入炸油中到食品表面温度达到 100℃）：食品内部蛋白质未变性，淀粉也未糊化；
2. 新鲜阶段（食品表面水分大量损失的阶段）：食品开始形成外壳，内部蛋白质部分变性，淀粉开始糊化；
3. 最适阶段（食品质量最好的阶段）：外壳增厚，色泽变金黄，蛋白质变性完全，吸油量适中；
4. 劣变阶段（食品质量开始变差的阶段）：外壳变僵硬，吸油量过大；
5. 丢弃阶段：食品颜色变黑，开始发生炭化现象。
从食品成分看，蛋白质、脂肪、淀粉、糖类均发生了多种繁复的化学变化。例如在油炸过程中，糖类与氨基酸发生的一系列美拉德反应 (Maillard reaction)，既生成油炸食品诱人的风味物质，又产生了致癌的有害物质丙烯酰胺。肉类、蔬菜、淀粉类等食品，由于自身成分的巨大区别，而在油炸过程中产生的物质和危害程度各有不同。
下面介绍油炸食品和炸油中均可能产生的主要有害因子：
（1）丙烯酰胺。丙烯酰胺 (Acrylamide, ACR) 在工业应用上是聚丙烯酰胺合成中的化学中间体。2002 年 4 月瑞典 National Food Administration, NFA 和斯德哥尔摩大学首次发现某些食品中含有丙烯酰胺，尤其是以薯条为代表的富含淀粉的高温油炸食品中含量较高。
（2）多环芳烃化合物。多环芳烃 (Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) 是一组由 2 个或 2 个以上苯环稠和在一起的芳香族化合物及其衍生物，在食物煎 炸、烤制和烟熏等烹饪过程中会形成。环芳烃属于前致癌物，在体内主要通过混合功能氧化酶系中的芳烃羟化酶 (Aryl hydrocarbon hydroxylase，AHH) 的作用，代谢活化为多环芳烃环氧化物，与 DNA 、RNA 和蛋白质等生物大分子结合而诱发突变和肿瘤。
（3）杂环胺类化合物。1977 年美国发现直接在明火上炙烤的肉类和鱼类烧焦的表面部分，在 Ames 实验中有强烈的致突变性，这类致突变物质被称为杂环胺 (Heterocyclic amines, HCAs)，属于氨基咪唑氮杂芳烃类和氨基咔啉类。杂环胺是肌肉组织中的氨基酸和肌酸（肌酸酐）在高温条件下形成的，食品中带肌酸含量越高，杂环胺的产率越高。除肌酸含量外，烹调的温度越高，如煎、炸、烤等烹调方式，形成的杂环胺含量相对增加。
