烹饪方法对食材营养成分的影响研究

作者: 苏和伟

摘 要:本文分析了煮、蒸和炒3种常见烹饪方式对食材营养成分的影响,发现煮易导致蛋白质变性、脂肪氧化和维生素流失,蒸虽能保留部分矿物质,但维生素C损失严重,而炒可能导致蛋白质和脂肪的过度破坏。为保护食材营养,提出了低温烹调、合理搭配酸碱介质、优化烹饪时间与火候的策略。这些措施旨在减少烹饪过程中营养成分的损失,提高食物的营养价值,为人们提供科学的烹饪建议。

关键词:烹饪方法;营养成分;营养流失;低温烹调;酸碱介质

Research on the Influence of Cooking Methods on the Nutritional Composition of Ingredients

SU Hewei

(Chaozhou Technician College, Chaozhou 521011, China)

Abstract: This paper analyzes the effects of three common cooking methods, boiling, steaming and stir-frying, on the nutrient composition of ingredients, and finds that boiling is prone to protein denaturation, fat oxidation and vitamin loss, steaming retains some minerals but with serious loss of vitamin C, and stir-frying may lead to excessive destruction of proteins and fats. To protect the nutrients of ingredients, the strategies of low temperature cooking, rational matching of acid and alkaline media, and optimization of cooking time and heat were proposed. These measures aim to minimize the loss of nutrients during cooking, improve the nutritional value of food, and provide scientific cooking advice.

Keywords: cooking methods; nutrient composition; nutrient loss; low temperature cooking; acid and alkaline media

随着生活水平的提高,人们对食品营养与安全的关注日益增加。食材在加工烹饪过程中,其营养成分会发生复杂的物理化学变化,从而影响食材的营养价值。针对不同烹饪方法导致的营养流失与破坏,开展系统研究与对策优化刻不容缓。本文综述了各种烹饪方法对食材主要营养组分的影响,分析了烹饪过程中的营养流失机制,并提出了保护食材营养的烹饪技术与策略,以期为人们提供科学的烹饪建议。

1 食材营养成分的基本类型与功能

食材所含的营养成分主要可分为蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和矿物质等[1]。蛋白质作为构成机体组织和调节生命活动的物质,其氨基酸成分的完整性直接影响其营养价值。脂肪作为能量的浓缩源和脂溶性维生素的溶媒,在食材加工中容易产生脂肪酸转化、氧化反应。碳水化合物中糖类最易溶解,部分低聚糖在高温下可发生美拉德反应;淀粉中直链淀粉较易糊化,支链淀粉较难溶解。以叶酸为代表的水溶性维生素极易在加工中流失,而脂溶性维生素如维生素A则较稳定。在矿物质中,钾、镁等离子较易溶出,而钙、磷多以不溶性盐类存在,需与其他成分相互作用使其质构破坏并释放。因此,食材蛋白质中氨基酸的改变、脂肪中脂肪酸的氧化、维生素和矿物质的流失都会严重影响其营养价值。此外,不同食材的主要营养成分差异较大。例如,动物性食材蛋白质含量高,植物性食材以碳水化合物为主,这要求针对不同食材采取差异化的烹调技术,来达到保护其特有营养成分的目的。

2 不同烹饪方法对食材营养成分的影响分析

2.1 煮对食材营养成分的影响

煮是一种常见的简单烹饪方式,通过将食材浸入沸水中加热来处理食物。在这个过程中,高温的水分会改变食材内各种营养成分的结构。对于蛋白质,煮会导致其二级和三级结构破裂,使氨基酸残基暴露在外。例如,当温度超过40 ℃,丝氨酸蛋白酶就开始分解肌肉蛋白;温度进一步上升至约80 ℃时,肌肉蛋白会经历不可逆的变性和凝固,蛋白质的水解度与烹饪时间及温度成正比。研究显示,与生肉相比,煮沸60 min的肌肉中,肌红蛋白的溶解度提高了8倍,同时蛋白质之间也可能发生聚合反应[1]。

在接近100 ℃的高温下,脂肪开始分解,释放出易被氧化的游离脂肪酸。此时,卵磷脂与蛋白质之间也会产生复杂的相互作用。尽管如此,脂溶性维生素(如维生素A、D、E和K)的损失相对较小,但依然会有一定的损耗。在煮过程中,淀粉会持续糊化,直链淀粉的速度较快,而支链淀粉如阿米洛糊化的程度较低,糊化能提升淀粉的溶解性和口感。然而,维生素C是最不稳定的营养素,温度每上升10 ℃,其损失速度就会翻倍。仅仅煮5 min,就可能导致绿色蔬菜中的叶酸损失超过50%,相比之下,脂溶性维生素的损失较小[2]。煮可能会显著降低食材的营养价值,因此应当谨慎控制烹饪的时间和温度,或者采取其他保护措施来保留营养。

2.2 蒸对食材营养成分的影响

蒸作为一种烹饪技法,巧妙地利用了水蒸气的热量对食材进行温和而高效的加热处理。相较于传统的水煮方式,蒸的独特之处在于其几乎不引入额外水分与食材直接接触,从而显著降低了水溶性营养成分因溶解而流失的风险。然而,高温水蒸气同样会对食材中的营养物质产生影响。蛋白质在接近75 ℃时会发生变性反应,导致结构凝固和缩聚,可能损害其原有的生物活性;同时,长时间的高温蒸的过程中,肌红蛋白等蛋白质分子的部分氨基酸残基有可能形成杂环胺,伴随氨基酸的释放。脂肪虽不如蛋白质那样易受热变质,但在蒸的过程中也会经历一定程度的溶解和氧化作用,尽管这种变化相对轻微。至于淀粉类成分,在蒸的过程糊化程度略逊于煮,且会发生显著的膨胀效应,使食物质地变得柔软可口。维生素C这类极易受热破坏的营养素,在蒸的过程中损失尤为明显。相关研究表明,相比生食,仅蒸5 min的蔬菜肉类,其维生素C含量就可能下降超过45%。相比之下,脂溶性维生素如维生素A在蒸的过程中的稳定性较高。此外,矿物质如钾、钠等碱金属以及钙、镁等碱土金属离子通常存在于食材组织液中,高温蒸的过程中这些矿物质会加速向介质中扩散迁移,从而造成一定损失。综上所述,蒸虽然在很大程度上能够保留矿物质特别是钙、铁等微量元素,但也确实会导致食材中蛋白质轻微变性、脂肪微弱改变以及维生素C等水溶性营养素的较大流失[3]。

2.3 炒对食材营养成分的影响

炒是一种在高温植物油环境中快速翻煎食材的技法,广泛应用于肉类、蔬菜等多种食材的烹调。食用植物油具有较高的烟点(通常为200~240 ℃),温度远超过水的沸点,因此,在炒的过程中食材表面可迅速达到高温状态,并借助大量产生的高温油蒸气对食材内部进行类似蒸的热传导作用。在蛋白质方面,极端的高温处理会导致蛋白质原有的三维结构遭受破坏,发生变性、凝固和缩聚反应,尤其当温度上升,在120 ℃以上时,肌原纤维会经历快速的凝结过程。此外,油脂能够渗透到食材细胞组织内部,加速蛋白质变性的化学反应进程,而油脂中存在的自由基也会直接氧化蛋白质分子内的氨基酸残基。与此同时,脂肪成分在高温下也会不可避免地发生裂解与氧化等变化。在炒菜的过程中,常会添加含有桂皮酸、柠檬酸等成分的调味品,这些物质与脂肪相互作用,能生成复杂的风味化合物。至于淀粉类,在油炒条件下糊化程度相较于煮较为轻缓,支链淀粉则会在高温下充分膨胀,从而改变食物的口感和质地。值得注意的是,脂溶性维生素如维生素A、D、E及K在炒时相对稳定,流失较少;水溶性维生素如维生素C则几乎无法逃脱高温的破坏。综上,过度加热或火候不当的炒会对食材中的主要营养成分尤其是蛋白质和脂肪结构造成显著影响,削弱其营养价值,脂溶性营养素的保存率则相对较高。

3 食材营养成分保护策略

3.1 使用低温烹调技术

低温烹调是保护食材营养的最有效技术手段之一。低温条件下,食材中蛋白质、脂肪、维生素等敏感性营养成分的化学反应速率降低,从而大幅减缓其损毁过程。具体而言,低温烹调技术可采用以下几种途径实现。①严格控制煮的温度,保持在食材蛋白变性温度以下,同时缩短加热时间。例如,鱼类、禽类和蛋类蛋白在60~80 ℃变性,蔬菜蛋白在90~100 ℃变性,控制煮的温度不超过其变性临界点可大幅减少蛋白质的变性。②利用真空烹调等新兴烹调技术可降低烹调温度,同时防止营养成分接触氧气避免氧化反应。例如,绿色蔬菜在60 ℃真空条件下蒸5 min,其维生素C的保留率可在90%以上[4]。③油炒时,可在初期用中低温充分煸炒,待其八成熟后再快速充分翻炒,中低温可减缓蛋白质和维生素C的破坏。也可利用新型特殊结构的锅具如陶瓷气锅,利用其隔热断热原理使食材表层温度不超过180 ℃,内部温度更低,从而保护营养成分。④采用微波等新兴加工技术可在短时间内迅速完成烹饪,同时最大限度地保留食材营养。因此,严格控制低温烹调条件是减少烹饪营养损失、保护食材营养成分的有效途径。这需要从设计优化烹饪设备与工艺过程出发,在烹饪全过程严格控制温度变量。

3.2 合理搭配酸碱介质

合理搭配酸碱介质是保护食材营养的重要措施之一。在烹饪过程中加入柠檬酸、醋酸等轻度酸性物质或者碳酸氢钠、磷酸氢二钠等微碱性物质,可起到稳定和保护食材中蛋白质、维生素C等易损失营养成分的作用。酸性介质的保护机制主要在于轻度酸条件可保持蛋白质的原生结构,减缓其变性、凝固和聚合反应,从而最大限度保留其生物利用度。例如,鱼肉制成的鱼丸在加工过程中加入0.5%的柠檬酸,可使蛋白质的溶解度增加1.5倍,氨基酸利用率提高4%[5]。此外,酸性物质还可以抑制那些依赖碱性条件发生的维生素C氧化反应,延缓其流失。一项研究表明,在煮菠菜的过程中加入1%的醋酸,可将维生素C的保留量增加近30%[2]。碱性添加剂的保护机制主要是可改善食材中钙、铁等矿物质的利用度。碱性条件可破坏这些营养成分与植酸、抗营养因子的结合,促进其从复合物中释放出来。因此,适度碱性调节也是提高蔬菜、豆制品矿物质营养价值的简易手段。总体来说,搭配使用酸碱两性质的食品添加剂,在烹饪过程中可协同发挥保护食材蛋白质、维生素、矿物质等营养成分的重要作用,这需要食品研发人员针对不同食材系统地探索最佳的酸碱搭配方案。

3.3 缩短烹饪时间与控制火候

缩短烹饪时间与严格控制火候是减少食材营养损失的简单直接而高效的措施。时间和温度是影响食材营养成分变化的两大关键因素,合理控制这两者可在保证烹饪效果的前提下最大限度保留食材的营养价值。针对不同类型的食材,可根据其组织结构特点选择高温短时间或低温长时间的烹调方式。例如,贮存性差、组织松软的蔬菜,宜于100 ℃左右的沸水中烹调5 min;而贮存性强、组织致密的大豆、玉米等谷物,宜于80 ℃水中烹调1 h。另外,也可在保证火候的前提下适当减少水分或加盖,缩短烹调时间,减轻对营养成分的损害。

火候控制直接影响食材组织在烹调过程中的温度变化情况。传统的烹调容易造成食材表层迅速焦煳而内部不熟,这时可采用保温、隔热工艺改善热量在食材中的传导分布。例如,采用陶瓷隔热锅或减压电饭煲可使食材受热均匀,有效控制局部过热从而保护营养成分。许多新型流体化烹调设备也能在短时间内完成对食材的均匀热处理,值得推广应用。综上所述,合理设计和控制烹调工艺,从时间和温度两个关键过程参数着手减轻食材营养成分的破坏,是所有营养保护策略中最为直接易行的有效措施。这需要食品从业者对不同食材系统有深入的了解,并针对性地设计出时间短、温度适中的烹饪方案。

4 结语

食材营养成分在不同烹饪方法的处理下会发生复杂的物理化学变化,导致其营养成分发生一定程度的损失。煮会破坏蛋白质结构并溶解脂肪,同时导致水溶性维生素和矿物质大量流失;蒸可保留部分矿物质,但水溶性营养成分破坏依然严重;炒中过热油脂可严重破坏蛋白质。为最大限度保留食材营养,必须优化和改进现有烹饪方法,常见对策包括采用低温和真空烹调技术控制过程变化、合理使用酸碱类食品添加剂改善反应条件以及缩短烹饪时间和优化火候等。本文通过分析不同烹饪方法对各种食材营养成分的破坏机制,提出了当前可行的营养保护策略,为广大烹饪从业者和消费者提供了科学的烹饪方法指导,也为相关领域的技术研发提供了理论支撑。后续研究可继续深入探索食材烹调过程中的营养成分变化规律,以期找到更加经济实用的烹饪技术方案。

参考文献

[1]司连福.烹饪方法对食材营养价值的影响研究与评价[J].现代食品,2023,29(12):97-99.

[2]王倩倩,朱春晓.科学烹饪对食物营养价值的保护性作用研究[J].现代食品,2023,29(22):28-30.

[3]李智美.科学烹饪对食物营养价值的保护性作用[J].食品界,2022(10):78-80.

[4]沈萍.膳食烹调中保障食品营养成分的方法[J].食品界,2023(8):58-60.

[5]沈昭蓉.烹调加工对食物营养价值的影响[J].现代食品,2017(6):48-49.

作者简介:苏和伟(1968—),男,广东潮州人,大专。研究方向:潮州菜烹饪技艺。

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