发布时间：2022-03-03所属分类：农业论文浏览：1次
摘 要： 摘 要: 煎炸食品因其具有金黄的色泽、诱人的香味和酥脆的口感而广受消费者的喜爱，但传统油炸方式往往伴随着大量的油烟和一些有害物质的产生，且油炸食品含油量高且营养成分损失严重。利用高速循环的高温热空气进行烘制的空气煎炸，具有健康、美观、安全和易清洁等特点
摘 要: 煎炸食品因其具有金黄的色泽、诱人的香味和酥脆的口感而广受消费者的喜爱，但传统油炸方式往往伴随着大量的油烟和一些有害物质的产生，且油炸食品含油量高且营养成分损失严重。利用高速循环的高温热空气进行烘制的空气煎炸，具有健康、美观、安全和易清洁等特点，是一种有望替代传统油炸的新型煎炸技术。空气煎炸技术，不仅能保持油炸食物的色泽和口感，减少食物中营养的流失，提高食品风味和感官品质，还能降低油炸过程中油脂的使用量和产生的有害物质含量，在未来的食品加工领域极具发展潜力。
关键词: 空气煎炸; 营养成分; 食品风味; 感官品质; 质构品质
煎炸食品具有金黄的色泽、诱人的香味和酥脆的口感，深受国内外消费者的喜爱。传统的油炸食品，一般含油量较高，制作过程会产生大量油烟; 并且高温油炸会破坏食物本身的营养成分，也会产生杂环胺类化合物、多环芳烃化合物、丙烯酰胺和反式脂肪酸等有害物质[1]。近些年来，随着消费者对于食品卫生与健康要求的日益增长，健康美味的煎炸食品研究和开发一直是研究热点[2 - 4]。
空气煎炸( Air frying) 作为一种新型“无烟无油”的煎炸方式应运而生[5]。相对于传统油炸而言，空气煎炸更加健康、美观、安全和更易清洁，人们对空气炸锅的接受程度与满意度较高[6]，有望替代传统油炸。该技术以高速循环的高温热空气为传热介质，既能在食物表面形成酥脆金黄的外壳，又能锁住食物内部水分[7]。通过空气煎炸所制成的食品，不仅可以达到低脂低热量的目的，而且其风味和口感也能与传统油炸食品相媲美，同时具有耗油少、恒温和可定时等特点[8 - 10]。也有相关研究表明，空气煎炸操作不当时仍会存在一定的健康风险，以及空气煎炸的温度过高也可能产生丙烯酰胺等有害物质[11]。因此，空气煎炸技术作为一种新兴的烹调手段，虽然具有良好的发展潜力和较快的发展速度，但其在食品加工和应用中的研究进展缺乏全面和系统的认识。
本文主要论述了空气煎炸技术的研究现状、空气炸锅的基本构造、工作原理及其优缺点，概述了空气煎炸对食品加工的主要影响因素，综述了其对食品品质特性( 营养成分、风味成分、感官品质和质构品质) 影响的研究进展，并对其现阶段存在的问题以及解决这些问题可能的关键点和方向进行了讨论，为空气煎炸技术在食品中进一步的加工和应用提供理论支持。
1 空气煎炸的概述
1. 1 空气煎炸的研究现状
空气煎炸作为一种新型的食品加工方式，逐渐被应用到家庭烹饪过程中，同时也引起了国内外学者的研究兴趣。国际上关于空气煎炸的研究成果的出版量从 2011 年开始，呈现逐年增加的趋势，2020 年达到了 64 篇/年; 而国内关于空气煎炸的研究成果出版量起始于 2013 年，且发展较为缓慢( 如图 1 所示) 。自 2018 年以来，随着国内公众对饮食健康和食品安全的关注度增加，国内关于空气煎炸的研究成果出版量呈现出较快的增长。
1. 2 空气炸锅的基本构造
空气炸锅一般由电烤炉、炸锅两部分组成，机身外壳一般采用耐高温且安全无毒的聚丙烯材质通过模压或注塑制成。电烤炉部分最核心的元件是螺旋加热管和大功率风扇[12]。炸锅部分主要包括锅体及设置在锅体内的炸篮组件，炸篮组件包括炸篮以及与炸篮连接的炸篮手柄[7]( 如图 2 所示) 。空气炸锅采用快速循环的热空气、底部设计和最佳加热模式的结合，确保烹饪的食物达到外酥里嫩的口感，同时如果配置有烤篮和双层烤架等烹饪配件，还可以进行烧烤、烘焙、烹煮等多种烹饪方式[13]。
1. 3 空气煎炸的工作原理
空气煎炸主要通过空气热处理，再利用热风对食物进行均匀加热而实现“无 油”煎 炸 的 效果[6]。空气炸锅工作原理的第一步是利用发热管迅速加热空气炸锅顶部的空气，第二步则是通过大功率的风扇在食物篮内部产生急速循环热流，最后在食物篮内部侧面形成热流漩涡，快速带走加热产生的水汽，同时在食物表层形成酥脆的外壳，达到与油炸食品相同的外观和口感[5，7]。
1. 4 空气煎炸的优缺点
与传统油炸相比，空气煎炸实质上就是利用高温热空气的烘制代替油脂炸制，在高温热空气高速循环的环境中对食物进行加工处理，具有以下优点: 可以保持油炸食物的色泽和口感的同时，减少食物中营养的流失，提高食品风味品质[14]; 通过利用食物本身的油脂，大大降低了烹调过程中油脂的使用量( < 80% ) [15]; 与传统油炸相比，空气煎炸方式可使丙烯酰胺含量降低约 90%[16]; 食用空气煎炸的食品后，人体内的血清三酰甘油比食用传统油炸食品后降低 67%[17]; 相较于传统油炸，空气煎炸产生的油烟和蒸汽更少，便于清洁处理，简便又安全[7]。
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尽管空气煎炸有着上述的优点，但是由于依然需要少量的油脂进行辅助煎炸，因此也会产生一些不良的因素。空气煎炸时间较长，比如在炸制薯条时，相比较传统油炸的 9 min，空气煎炸通常需要 21 min [18]; 空气煎炸同样会导致食物中一些生物活性物质( 如多酚类、花青素和胡萝卜素等) 的损失和多不饱和脂肪酸含量的降低[19 - 20]; 空气煎炸过程中，热风在高速旋转加热过程中容易造成食物水分散失，影响食物口感，因此在选择食材时具有一定的局限性[6]。
2 影响空气煎炸技术应用于食品加工的主要因素
食物种类、食物/油脂比、油脂种类、煎炸温度和煎炸时间是影响空气煎炸技术应用于食品加工的主要因素( 如表 1 所示) 。不同种类的食物对空气煎炸的要求不同，目前空气煎炸主要应用于蔬菜、禽畜和水产类产品的加工，面制品较少。煎炸油脂的种类不同，其煎炸效果差异也较大; 棕榈油的煎炸性能优于菜籽油、大豆油和花生油，比较适合用于空气煎炸[21]。煎炸温度和时间对食品品质的影响很大，当空气煎炸达到最佳煎炸温度和时间时，产品则会呈现出类似油炸食品的风味、色泽和外酥内弹的口感; 如果煎炸温度过高或时间过长，则会导致产品形态变差，主要表现为质地不均匀，孔洞较多[22]。
3 空气煎炸对食品品质特性的影响
目前空气煎炸的研究对象主要为马铃薯、双孢菇、甜甜圈、鸡块、鱼肉和肉类凝胶等，主要研究了空气煎炸对其营养成分、风味成分、感官品质和质构品质等食品品质特性的影响。
3. 1 营养成分
由于空气煎炸属于一种热加工手段，对食物中营养成分( 蛋白质、脂肪、碳水化合物和生物活性物质等) 也会产生较大的影响。刘玉荞[14]研究发现，空气煎炸能够较好地保持双孢菇的水溶蛋白和醇溶蛋白，但会使总糖含量降低。CAO 等[32]比较了不同时间的油炸和空气煎炸对鸡块性质的影响，发现空气煎炸鸡块的含油量比油炸鸡块降低 25% ，且其油脂降解程度低于油炸鸡块。与油炸马铃薯相比，空气煎炸马铃薯的淀粉糊化率更低( < 86% ) ，消化率略高( > 59% ) ，同时脂肪含量 降 低 了 70% ，抗 坏 血 酸 和 脂 质 降 解 程 度更低[18]。
3. 2 风味成分
空气煎炸过程中会发生焦糖化和美拉德等反应，对食品风味产生重要的影响。空气煎炸双孢菇的主要风味物质有 2 - 辛醇、1 - 辛烯 - 3 - 醇、 3 - 辛酮、1 - 辛烯 - 3 酮和乙酸乙酯，对其产生的综合风味作出了突出贡献[14]。王奔[24]在对小黄鱼空气煎炸工艺的研究中，发现小黄鱼在相同的调料浸渍时间下，随着煎炸温度的升高，鱼肉会产生特有的香味物质( 醛类和酮类等) ; 但当温度继续升高超过最佳煎炸温度时，鱼肉的风味会受到很大的破坏，出现焦煳味，鱼肉原有风味逐渐消失。CAO 等[32]在空气煎炸鸡块中鉴定出 74 种挥发性化合物，远低于油炸鸡块，其中醛类、碳氢和杂环类化合物是其主要的风味物质。
3. 3 感官品质
不同空气煎炸参数会对食品感官品质产生较大的影响。当煎炸温度较低时，感官品质增幅较小; 而提高煎炸温度后，食品的色泽、气味、滋味和口感均显著提高。随着煎炸温度和时间的增加，产品的色泽逐渐变成均匀的金黄色，油炸风味和外酥内弹的口感也越来越明显。刘玉荞[14]利用人工感官评价发现，经过不同热加工处理双孢菇的风味特征存在明显差异，其中空气煎炸后的双孢菇烤肉香味浓郁，具有清晰的蘑菇香气和淡淡的泥土香、花香以及微弱的果香。鱼浆猪肉复合凝胶在 200 ℃ 空气煎炸 6 min 时，感官得分达到最大值，呈现出类似油炸食品的风味、色泽和外酥内弹的口感[15]。
3. 4 质构品质
空气煎炸技术通过高速循环的高温热空气进行食物烘制，能够快速带走加热产生的水汽，在食物表层形成酥脆的外壳，同时最大限度地保持食物内部的质地。空气煎炸的马铃薯条呈现紧密、均匀和有序的微观结构，而传统油炸的马铃薯条则呈 现 出 油 浸 状 和 硬 壳 状[18]。GHAITARANPOUR 等[33]研究发现空气煎炸甜甜圈的表皮粗糙度降低，比传统油炸甜甜圈的饼皮更光滑。武润琳等研究发现，鱼浆猪肉复合凝胶经空气煎炸后具有显著提高的凝胶强度和弹性，但长时间的空气煎炸会降低食品的质构品质[15]。
4 结语
基于上述的文献报道，应用新兴的空气煎炸技术能达到理想油炸效果的同时，还能最大限度地保持食物原有的营养成分，增强煎炸食品风味、感官品质和质构品质。尽管空气煎炸技术已经逐渐被消费者所接受和使用，但仍然存在一系列亟待解决的科学问题需要给予更多的研究和关注。首先，由于食物种类和煎炸工艺的复杂性，导致空气煎炸对食品品质特性的影响机制缺乏更加深入的理解。其次，空气煎炸食品的营养与健康问题，还需要进一步系统地开展相关科学研究，真正做到让消费者放心和安心。另外，目前市场上家用空气炸锅种类琳琅满目，但市场上利用空气煎炸技术生产出的煎炸类食品却鲜有见到，空气煎炸的工业化设备和煎炸食品的工业化生产还有待开发和完善。
我国空气煎炸技术在食品加工中的应用研究处于起步阶段，但空气煎炸作为一种健康的烹调和热加工方式，未来发展潜力巨大。未来空气煎炸技术可能的发展趋势: 一是实现空气煎炸食物的在线实时观测，以达到对食物精准烹调; 二是根据不同食物的加工特性和消费者的个性化需求，设计出更多功能的空气炸锅; 三是适用于工业化生产的空气煎炸设备的研发，实现空气煎炸食品的工业化生产。总之，空气煎炸技术应该在食品工业生产和加工中发挥越来越重要的作用。——论文作者：王 君1 ，王 颖1 ，陈 喆1 ，杜沁妍1 ，李松南2*
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