不同烹飪方式對食物營養素的影響研究

王勇 李阿敏 陳東坡

杭州老板電器股份有限公司 浙江杭州 311100

1 引言

西蘭花是一種富含維生素C、多酚等的花類蔬菜，具有抗癌、抗氧化、降血糖等醫用價值，營養價值居同類蔬菜的首位，被譽為“蔬菜皇冠”。紫薯中富含花色苷及多酚等營養成分，具有抗氧化、抗炎、抑制腫瘤等生理活性。以西蘭花中的維生素C與多酚、紫薯中的花色苷與多酚為代表，通過評價這類營養素，可以反映不同烹飪方式對食物營養素的影響。在日常膳食中，西蘭花和紫薯均可采用不同烹飪方式（明火蒸鍋、電蒸箱、水煮、煎炒、烘烤、油炸及微波等）進行烹飪，這使得西蘭花和紫薯成為普通家庭一日三餐中最常見的菜肴之一。同時，由于西蘭花和紫薯易制作標準塊，在烹飪與營養研究中是研究對象的首選。

隨著生活水平的提高與市場經濟的發展，人們更加注重日常膳食的營養選擇，飲食內容日漸豐富，飲食結構日趨多樣化，同時家電領域對健康烹飪技術的研究也在不斷深入[1]。近年來有不少專家學者對不同加工方法引起新鮮原料營養成分流失情況進行了研究，如王璐等[2]研究了不同烹調方式對蔬菜植物化學物及維生素 C 的影響；郎靜等[3]探討了不同烹調方式對食物中花色苷穩定性的影響；陳蔚輝等[4]研究了不同烹飪方法對番薯營養成分的影響。然而，關于西蘭花、紫薯在不同中式烹飪熱加工條件下的含量變化的報導較少。本文以西蘭花和紫薯為代表，在不同烹飪方式的最佳工藝條件下，通過對比二者營養素含量，以考察不同烹飪方式對食物中營養素的影響。

2 材料與方法

2.1 材料與儀器

設備：Waters液相色譜儀、紫外-可見分光光度計、色差儀、質構儀、pH計、分析天平、超聲波清洗器、離心機、濾膜、振蕩器、老板電器SQ225電蒸箱、老板電器CQ906蒸烤一體機、老板電器MQ505微波爐、日立MRO-A6000C、電磁灶、紅外溫度儀、組織搗碎機、水浴搖床等。

試劑：L(+)-抗壞血酸標準品、偏磷酸、鹽酸、氯化鉀、醋酸、醋酸鈉、磷酸三鈉、磷酸二氫鉀、磷酸、L-半胱氨酸、十六烷基三甲基溴化銨、甲醇、丙酮、乙醇、沒食子酸、福林酚、碳酸鈉、乙醇等、pH1.0緩沖液（HCl-KCl，取0.2 mol/L的KCl溶液25 mL，0.2 mol/L的HCl溶液67 mL定容至100 mL）、pH4.5緩沖液（CH3COOHCH3COONa，取CH3COONa 1.8 g，CH3COOH 0.98 mL定容至100 mL）。

2.2 試驗方法

2.2.1 西蘭花樣品處理方法

購買優質西蘭花時，頂部加冰塊，立即運至實驗室。去除不可食用部分，并分割成均勻的小塊（花莖比基本一致），分成均勻的6份（每份100 g），其中1份為對照樣品，其他5份為不同烹飪方式處理樣品。稱取烹飪后的樣品重量，并立即粉碎。每組做3個平行試驗。不同烹飪方式的具體工藝如下：

（1）明火蒸鍋：參考IEC 60350-1[5]，蒸制西蘭花達到感評喜好度最高的成熟度（硬度）。蒸鍋中加入500 mL水，采用Robam煤氣灶最大火力P5檔使水沸騰，取1份樣品，蒸制4 min。樣品瀝干。

（2）電蒸箱：參考IEC 60350-1[5]，達到明火蒸鍋蒸制西蘭花相同的硬度。取1份樣品置于放入S225電蒸箱（不預熱）中100℃蒸制10 min。樣品瀝干。

（3）水煮[6]：與明火蒸鍋的烹飪時間相同。在炒鍋中加入500 mL水，采用電磁灶最大火力（Robam電磁灶P5檔）使水沸騰，取1份樣品，沸騰煮制4 min。樣品瀝干。

（4）翻炒[6]：與明火蒸鍋的烹飪時間相同。在炒鍋中加入30 mL大豆油，采用電磁灶中火（Robam電磁灶P3檔）預熱至140℃后，取1份樣品，翻炒4 min，出鍋。樣品瀝干，并用吸油紙吸干表面的油。

（5）烘烤[7]：參考“不同處理方法對西蘭花內部水分狀態以及維生素C提取產量的影響”中焙烤西蘭花最適工藝條件。取1份樣品置于C906中層200℃（不預熱）條件下焙烤15 min。

（6）微波[8]：參考日立MRO-A6000C使用說明書要求，取1份樣品用保鮮膜包裹，置于白底盤中央加熱，選擇自動菜譜（菜單編號7），功率850 W運行1.5 min。

2.2.2 紫薯樣品處理方法

取大小均勻的紫薯若干（110～130 g），將外皮洗凈，分6份，每份3個，每份為不同烹飪方式處理樣品。不同烹飪方式的具體工藝如下：

（1）明火蒸鍋[8,9]：蒸鍋中加入1 L水，用最大火力使水沸騰，后用中火保持沸騰，取1份樣品，蒸制30 min。樣品瀝干。

（2）電蒸箱[8,9]：取1份樣品置于放入預熱好的S225蒸箱中蒸制30 min。樣品瀝干。

（3）水煮[9]：樣品與水的比例為1:5（w:v），采用電磁灶最大火力（Robam電磁灶P6檔）使水沸騰，取1份樣品，以P1檔保持沸騰，煮制30 min。樣品瀝干。

（4）風扇烤[9]：取1份樣品置于已預熱的烤箱中層230℃，風扇烤的條件下烤制30 min。

（5）油炸[4]：樣品切成的橫截面1 cm×1 cm，長約5 cm的條狀，在炒鍋中加入100 mL大豆油，采用電磁灶中火（Robam電磁灶P6檔）。溫度控制為170℃，取1份樣品，油炸1.5 min，出鍋。樣品瀝干，并用吸油紙吸干表面的油。

（6）微波[8]：取1份樣品，包裹保鮮膜，扎孔，置于微波爐中1000 W微波2.5 min。

2.2.3 營養素分析方法

（1）維生素C測定

參考GB 5009.86-2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》第一法高效液相色譜法。大致步驟如下：稱取2 g左右粉碎試樣，加入偏磷酸和L-半胱氨酸分別進行維生素C提取與還原。每組2個平行試驗，且維生素C樣品提取液分別進行2次進樣，取平均值。

（2）多酚測定

參考GB/T 31740.2-2015《茶制品 第2部分：茶多酚》附錄A。大致步驟如下：稱取1 g粉碎試樣于50 mL離心管中，加入60%的乙醇溶液25 mL，搖勻后立即移入60℃水浴鍋中浸提40 min（每5 min攪拌1次），過濾，濾液備用。移取2.5 mL提取液、沒食子酸工作液、水（作為空白對照）于25 mL具塞試管中，然后加入10 mL 10%福林酚試劑搖勻，反應3～8 min內，加入10 mL 7.5%的NaCO3溶液，用去離子水定容至25 mL刻度，室溫下避光60 min，在765 nm處測定其吸光度值，帶入標準曲線，計算多酚含量（mg/100 g）。

（3）總花色苷測定

圖1 不同烹飪方式對西蘭花質量變化的影響

圖2 不同烹飪方式對紫薯質量變化的影響

圖3 不同烹飪方式對西蘭花中維生素C的影響

參考《不同中式烹飪熱加工方式對鮮食及加工紫薯花色苷含量影響分析》[10]。大致步驟如下：1）提取：稱取粉碎紫薯樣品2.5 g（精確至0.0001 g），加入50 mL離心管中，每份樣品加入（1:10，m:v）80%酸化乙醇溶液（pH=3）25 mL，60℃水浴下提取120 min，4000 r/min離心20 min，收集上清液重復2次，合并上清液。2）濃縮：提取液于60℃水浴條件下旋轉蒸發至剩余3 mL左右，用提取液沖洗旋蒸瓶4次，并定容至10 mL。3）測定：定容后的物質分別用pH1.0緩沖液pH4.5緩沖液進行稀釋（例如：紫薯可移取3 mL提取液稀釋至10 mL，按照稀釋比例制取空白組），在510 nm和700 nm處測得吸光度差值。

3 結果與討論

3.1 質量變化

烹飪后食材的質量變化不僅能反映食材中營養素的流失率，如水溶性維生素C、多酚等營養素隨著水分的流失而流失，同時在評價具體某個營養素的含量時，需要刨除質量變化產生的影響，得到西蘭花中某一營養素的絕對含量，以客觀評價不同烹飪方式對食物營養素的影響。

不同烹飪方式西蘭花增重有一定的差異，如圖1所示。水煮過程水一直浸泡著西蘭花，導致水煮后西蘭花增重最大（約16%），明火蒸鍋、電蒸箱和翻炒后的西蘭花的質量均略有增加（＜5%），其中蒸制有蒸汽冷凝，翻炒西蘭花質量有所增加主要是由于加了食用油引起的。而烘烤后的西蘭花由于持續高溫作用，導致西蘭花水分損失嚴重，脫水高達30%。微波作用時間短，且西蘭花被保鮮膜包裹，水分損失較少，約5%。

不同烹飪方式對紫薯的重量影響有一定的差異，如圖2所示。水煮過程中水一直浸泡著紫薯，導致水煮后紫薯增重最大，明火蒸鍋、電蒸箱的紫薯的質量均略有增加（＜5%），而烘烤后的紫薯由于持續高溫作用，導致紫薯水分損失嚴重。微波作用時間短，且紫薯被保鮮膜包裹，水分損失較少。油炸過程中水分損失，且營養物質（蛋白質、淀粉、花青素）急劇分解，紫薯質量損失嚴重[4]。

3.2 不同烹飪方式對西蘭花營養素的影響

3.2.1 不同烹飪方式對西蘭花維生素C的影響

不同烹飪方式對西蘭花中維生素C的影響如圖3所示。研究表明，從西蘭花維生素C含量分析，不同烹飪方式對西蘭花維生素C的影響顯著，其中，明火蒸鍋蒸制的西蘭花中維生素C含量最高，其次是電蒸箱和微波，翻炒次之，最差的是水煮和烘烤。

3.2.2 不同烹飪方式對西蘭花中多酚的影響

不同烹飪方式對西蘭花中多酚的影響如圖4所示。結果表明，不同烹飪方式對西蘭花中多酚保留率呈現以下趨勢：明火蒸鍋≈電蒸箱＞翻炒＞烘烤＞水煮。除了水煮與烘烤順序倒置，與維生素C含量保留率的趨勢基本一致。同時，從西蘭花多酚絕對含量分析，明火蒸鍋、電蒸箱和翻炒中多酚含量要高出生西蘭花，最高超出17%。綜上可知，在傳統的幾種烹飪方式中，蒸制和微波更有利于保留西蘭花中的多酚物質。

3.3 不同烹飪方式對紫薯營養素的影響

3.3.1 不同烹飪方式對紫薯多酚的影響

不同烹飪方式對紫薯多酚含量的影響如圖5所示。研究表明，電蒸箱、微波和明火蒸鍋保留紫薯中的多酚最具優勢，每100 g平均分別含有多酚（231.9±3.7）mg、（225.1±7.5）mg以及（220.5±3.3）mg，其次是風扇烤（212.7±2.3）mg、水煮（198.2±5.0）mg，最次的是油炸（182.1±3.5）mg，說明蒸制最有利于保留食物中的營養價值，且電蒸箱的效果更好。可知，較低溫度（電蒸箱、明火蒸鍋）、較短時間（微波）的烹飪方式是加工紫薯保留多酚類物質較好的方法。炸的烹飪方式的多酚含量最少，可能是因為油炸前處理切塊和水浸泡過程多酚物質含量減少。煮的過程中水溶性酚類物質在烹飪過程中隨水流失且遇熱分解，造成酚類物質大量損失[11]。

3.3.2 不同烹飪方式對紫薯花色苷的影響

不同烹飪方式對紫薯花色苷含量的影響如圖6。結果表明，不同烹飪方式對花色苷含量呈現以下趨勢：微波＞明火蒸鍋＞電蒸箱＞油炸＞風扇烤＞水煮。花色苷含量（濕重）分別為：（57.5±1.2）mg/100 g、（55.1±2.3）mg/100 g、（53.6±4.4）mg/100 g、（51.2±0.7）mg/100 g、（44.4±0.7）mg/100 g、（42.9±2.9）mg/100 g。

天然的花色苷是以一個多聚羥基或甲氧基的苷元為核心，通過糖苷化作用以糖苷或酰化糖苷的形式存在。不同方式烹調過程對糖苷鍵的破壞程度不同，表現為不同烹調方式后紫薯花色苷的損失率不同。花色苷具有熱不穩定性，因此風扇烤的高溫使紫薯中的花色苷降解而大量損失。油炸的溫度較風扇烤較低，且加熱時間較短，故花色苷含量損失不大。而花色苷可溶于水，煮的過程中花色苷在烹飪過程中隨水流失，且溶解在水中的花色苷會隨著環境溫度的增高或加熱時間的延長而逐漸降解，造成花色苷大量損失。而較低溫度的電蒸箱、明火蒸鍋烹飪方式以及較短時間的微波烹飪方式可保留較多的花色苷[3]。

綜合維生素C、多酚和總花色苷營養指標發現，蒸制和微波更有利于保留食物中的營養素，主要是因為蒸制方式的條件溫和，蒸汽穿透力強，烹飪時間短，且100℃蒸汽對食物中的營養素的破壞小，而明火蒸鍋優于電蒸箱，主要是因為明火蒸鍋的溫度高，蒸鍋的內壁溫度高，對蒸汽進行二次加熱，導致蒸鍋內的蒸汽溫度最高可達120℃，同時，明火蒸鍋的蒸汽量也可能明顯要大，瞬時短時間烹飪，對西蘭花的營養和色澤均有更強的保護作用。微波對食物內外同步加熱，烹飪速率高，烹飪時間短，對營養素的破壞也小。炒鍋的溫度雖高，但炒鍋與食物接觸面較少，加上烹飪時間短，翻炒食物中營養素被破壞的較少。而水煮會導致食物中的營養素流失至水中，烘烤的持續高溫會破壞營養素，從而導致食物中的營養素不同程度的降低，這與前人的研究結果基本保持一致[3,4,10]。

圖4 不同烹飪方式對西蘭花中多酚的影響

圖5 不同烹飪方式對紫薯中多酚的影響

圖6 不同烹飪方式對紫薯中花色苷的影響

4 結論

通過比對烹飪后西蘭花和紫薯的營養素含量來研究不同烹飪方式對食物營養素的影響。研究發現，在不同烹飪方式最佳工藝條件下，明火蒸鍋和微波對西蘭花中維生素C和多酚保留最高，其次是電蒸箱、翻炒和水煮，最次的是烘烤；明火蒸鍋、電蒸箱和微波對紫薯中多酚和總花色苷保留最高，其次是烘烤和油炸，最次的是水煮。綜合而言，較低溫度的電蒸箱、明火蒸鍋烹飪方式以及較短時間的微波烹飪方式可保留食物中的營養素。同時研究發現，明火蒸鍋在保留食物的色澤、微波在保留紫薯的完整性上有一定的優勢，可深入研究明火蒸鍋的機理與微蒸組合模式及工藝，在保留食物營養價值的前提下進一步提升電蒸箱的烹飪效果。