烹饪方式对肉类元素浓度的影响及其在膳食风险评估中的意义

本研究针对不同烹饪方法（空气炸锅、烘烤、焖煮）对肉类中14种化学元素（包括As、Cd、Pb等有毒元素和Cu、Zn等必需元素）浓度的影响展开系统分析，发现空气炸锅法可显著降低有毒元素含量（如As减少40%-80%），同时维持必需元素的生物可利用性。研究为膳食风险评估提供了关键数据，强调了烹饪方法在食品安全评价中的重要性。

　　

肉类作为人类饮食中蛋白质和微量元素的重要来源，其安全性一直备受关注。然而，现有研究多聚焦于生肉中的元素含量，忽略了烹饪过程对化学元素（CEs）浓度的动态影响。随着空气炸锅等新型烹饪设备的普及，亟需科学评估不同烹饪方式对肉类元素组成的改变及其健康意义。这项发表在《Measurement: Food》的研究，首次系统比较了空气炸锅、烘烤和焖煮对牛肉、鱼肉和虾肉中14种元素（包括As、Cd、Pb等潜在有毒元素和Cu、Zn等必需元素）浓度的影响，为精准膳食风险评估提供了重要依据。

研究团队采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术，结合标准参考物质验证，对巴西圣安德烈市超市采集的新鲜肉类样本（牛肩肉、鳕鱼片和粉红虾）进行四组处理：生肉对照、焖煮、烘烤和空气炸锅处理。通过统计学分析和危害指数（HI）计算，系统评估了烹饪方式对元素迁移规律的影响。

3.1 分析方法验证与质量控制

通过72Ge内标校正和多原子干扰排除，建立了高灵敏度检测方法。汞（Hg）在所有样本中均低于检测限（0.02 ng g^-1），印证了烹饪过程对挥发性元素的消除作用。标准物质（牛肾CRM）的回收率在90.4%-108.4%之间，验证了数据可靠性。

3.2 生肉样本元素特征

生鱼肉呈现最高砷含量（689±15 ng g^-1），虾肉铅含量（58.1 ng g^-1）显著高于其他肉类。必需元素如锌（Zn）在虾肉中达8788 ng g^-1，印证了海产品作为微量元素重要来源的特性。所有样本镉（Cd）含量均低于巴西和欧盟限值。

3.3 烹饪处理的差异化影响

空气炸锅展现出最显著的元素减量效果：鱼肉中砷降低81%，虾肉铅减少66%。值得注意的是，铜（Cu）在空气炸锅处理的牛肉中异常升高（1029 ng g^-1），可能与设备铜制加热线圈的迁移有关。宏量元素（Na、K）在鱼类烹饪后损失最显著，空气炸锅使鱼肉钾（K）含量降低92%。

3.4 膳食风险评估突破

通过估计每日摄入量（EDI）计算发现，生鱼肉砷摄入占暂定每日耐受量（PTDI）的80%，经空气炸锅烹饪后降至15%。危害指数（HI）分析显示，空气炸锅使鱼类的非致癌风险降低76%，虾类降低58%。这种保护效应主要归因于高温低湿环境促进有毒元素挥发，同时减少蛋白质结合态元素的生物可利用性。

这项研究首次量化了现代烹饪技术对肉类元素谱的重构作用，确立了空气炸锅作为平衡食品安全与营养保留的最优选择。其创新性体现在三方面：一是揭示了烹饪过程中元素迁移的"温度-湿度"双因素调控机制；二是建立了"加工方式-元素形态-健康风险"的关联模型；三是为修订基于生食数据的膳食风险评估标准提供了实验依据。未来研究可进一步探索元素形态转化与蛋白质变性的分子互作机制，以及不同人群的暴露差异特征。

（注：全文数据均来自原文，专业术语如PTEs（潜在有毒元素）、EEs（必需元素）等首次出现时标注英文全称，保留原文元素符号如As、Cd等上下标格式，作者单位Federal University of ABC（UFABC）为巴西高校，故判定为国外研究）