食用油在煎炸過程中的化學變化
□ 王娜 東勝區食品藥品商務監督綜合執法局
煎炸技術是一種古老的食物烹飪方式，其以油脂為傳熱介質使食物從外到內加熱至成熟。但是，煎炸過程的高溫、多水和富氧環境會使食用油發生氧化、水解，以及聚合或裂解等多種化學反應。1 氧化反應
油脂變質是導致食用油產生毒害性的關鍵因素，而脂類氧化是油脂變質的主要原因之一。油脂變質會使食用油和含脂食品產生不良的風味與氣味，如消費者品嘗油炸食品時感受到的哈喇味往往因油脂變質所導致。一旦食品中含有哈喇味，便會引起消費者的不滿，因此，如何防止脂類氧化是食品工業需要克服的關鍵問題。
通常情況下，油脂的劣變過程會產生兩大類分解產物：一類主要對煎炸后食品的感官品質產生影響，因其具有揮發性，故大部分成分會隨著煎炸過程中的水分蒸發而從食品中逸出；另一類則不具有揮發性，該類分解產物含量最多的是極性物質——通過減小油脂的表面張力而使其表面活性提高，從而嚴重危害人體健康。
1.1 不飽和油脂成分的氧化反應
油脂中的不飽和脂肪酸會因為較高的煎炸溫度而自發進行氧化反應，其過程主要包括3個階段。誘導期：因為只是少量吸收氧氣，食品質量的改變不大；發展期：煎炸食品的質量因為氧氣的大量吸收而產生明顯劣變；終止期：氧氣逐漸趨向于飽和，氧氣的吸收逐漸停止。
油脂在氧化過程中，首先進行的是不飽和脂肪酸自由基的化學反應，這一階段的速度較為緩慢，主要生成過氧化物（一級產物）；其后，過氧化物經過分解和重新排列生成醛、醇、烴（二級產物）；然后醛經過氧化生成羧酸，氧氣的吸收量在該階段明顯增加，過氧化值隨之變大，揮發性物質的含量也顯著增加，導致油脂進行劇烈氧化，油脂品質開始下降。
1.2 飽和油脂成分的氧化反應
飽和油脂一般不會發生氧化，但當油溫超過一定程度后也會進行氧化反應。油脂在氧氣存在的情況下被加熱至150℃以上時，油脂分子氧化產物含有一定量的烷烴與脂肪酸，少量的醇與γ-內酯及不同相對分子質量的甲基酮和醛。該情況下，氧會優先進攻離羰較近的α、β、γ碳，然后進一步分解形成氫過氧化物。
2 水解反應
煎炸過程中，食品原料本身所帶有的水分與油脂接觸，油脂的酯鍵會因為水解而斷裂，生成甘油和游離脂肪酸。此后，游離脂肪酸不斷進行熱氧化反應產生脂質過氧化物，這些物質最終分解成多種小分子的化合物。
較高溫度下，甘油失水會生成容易揮發的丙烯醛。煎炸時，食品中所含水分越多，就會有越多的水分進入油脂，進而使食物碎屑隨著油溫升高而增多，導致游離脂肪酸更快地生成油脂。相同油炸條件下，如果油脂更新率較高，油的品質相對較高，則游離脂肪酸的生成速度相對較慢。
3 熱分解
食品加熱過程中會產生各種化學反應，部分會影響食品的外觀、風味、營養價值，甚至會產生毒性。煎炸過程中，食品中的營養成分會與油脂發生分解反應，并且，這些營養成分之間也會發生比較復雜的化學反應進而生成大量新的化合物。在此過程中，飽和脂肪酸會生成少量的鏈長較短的內酯類、烴類，以及羰基化合物；不飽和脂肪酸在無氧條件下加熱主要生成二聚物，在有氧的高溫條件下的產物則主要為氧化二聚物、環氧化物、含氫過氧化物、氫氧化物或羰基、醚等。
4 熱聚合反應
高溫煎炸時，油脂中的不飽和脂肪酸雙鍵會發生反加成與聚合兩種反應，生成使油脂顏色加深的聚合物，油脂黏度也會變大。影響氧化速度的主要因素包括油溫、食品接觸油脂的表面積溫、不飽和脂肪酸，且銅、鐵等金屬離子的含量也對氧化速度有很大影響。此外，油炸食品吸收大量油脂，食用油更新頻率較慢、紫外線的存在都能夠加速油脂氧化的速度。
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