《Food Science & Nutrition》：Effects of Different Cooking Methods (Pan-Frying, Sous-Vide, Boiling, and Deep Frying) on Mineral Composition and In Vitro Bioaccessibility of Beef, Lamb, and Chicken Livers
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本研究旨在探讨煎制（Pan-Frying）、真空低温慢煮（Sous-Vide）、水煮（Boiling）和油炸（Deep Frying）四种烹饪方式对牛、羊、鸡三种动物肝脏中矿物质含量及体外（In Vitro）消化后生物可及性的影响。研究人员采用电感耦合等离子体
本研究旨在探讨煎制（Pan-Frying）、真空低温慢煮（Sous-Vide）、水煮（Boiling）和油炸（Deep Frying）四种烹饪方式对牛、羊、鸡三种动物肝脏中矿物质含量及体外（In Vitro）消化后生物可及性的影响。研究人员采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry, ICP-OES）对钠（Na）、镁（Mg）、钾（K）、磷（P）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）、锌（Zn）、铬（Cr）和钴（Co）共10种矿物质进行定量分析。结果表明，同一肝脏类型在不同烹饪方式间以及同一烹饪方式下不同肝脏类型间的矿物质含量均存在显著差异（p < 0.05）。真空低温慢煮在所有肝脏类型中均实现了最高的常量矿物质保留率，范围为61.52% ± 1.83%至101.45% ± 6.21%。微量矿物质保留率因肝脏类型而异，其中水煮和真空低温慢煮方法产生了较高的保留率（39.69% ± 2.84%–141.05% ± 9.93%）。真空低温慢煮处理还与加工后镁浓度的明显增加相关（29.82%），这反映了其高效的矿物质保留特性和较低的水分流失，而非矿物质的新生形成。该烹饪方式同时产生了最高的铁浓度（281.6 ± 7.86 mg/kg）。相比之下，水煮导致钠、镁、钾、磷的损失达49.24%–70.69%，而油炸导致这些元素的损失为3.38%–48.90%。体外消化后，水煮在所有肝脏类型中导致最低的矿物质损失。餐后消化增幅最显著且铁浓度最高的样品分别为：牛肉油炸肠期样品（BFI, Beef Deep Frying Intestine, 560.44 ± 35.52 mg/kg）、鸡肉油炸肠期样品（CFI, Chicken Deep Frying Intestine, 636.4 ± 12.93 mg/kg）以及羊肉水煮肠期样品（LBI, Lamb Boiling Intestine, 728.4 ± 27.09 mg/kg）。总体而言，综合考虑烹饪后的矿物质保留和体外消化过程中向可溶相的矿物质释放，真空低温慢煮被认为是保持肝脏矿物质营养品质的最优烹饪方法，但相关发现仍需结合生物可及性和实际膳食摄入情景加以解读。
本研究发表于《Food Science》，系统探讨了不同烹饪方式对三种动物肝脏矿物质营养特性的影响，为肝脏食品的合理烹饪加工提供了科学依据。
研究背景与问题提出：肉类是人类饮食的重要组成部分，可提供优质蛋白质和多种必需微量营养素。其中，肝脏因富含铁、锌、铜、磷等矿物质而被视为营养密集型可食用内脏。矿物质作为必需微量营养素，其充足与均衡摄入对维持人体正常生理功能和预防疾病至关重要。然而，矿物质缺乏仍是全球公共卫生挑战，联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization, FAO）在2025年报告中将其列为全球营养危机的关键组成部分，欧洲食品安全局（European Food Safety Authority, EFSA）也在其2024年度报告中将微量矿物质缺乏归类为"新兴风险"。肝脏等内脏器官可为人体提供高达50%特定矿物质的推荐膳食摄入量（Recommended Dietary Allowance, RDA），因此评估肝脏的矿物质组成对理解其膳食贡献具有重要意义。
同时，肝脏的热加工处理可改善其适口性、质地和微生物安全性，但烹饪过程中的温度、时间和环境会改变营养素的化学形态，进而影响其生物可及性（Bioaccessibility）。以往研究多关注肉类及可食用内脏的矿物质组成，但鲜有研究在相同实验条件下系统比较不同烹饪方式对牛、羊、鸡三种肝脏矿物质含量及其在消化液中释放的影响。因此，本研究旨在填补这一空白，同时评估矿物质保留与体外消化释放之间的关系，为更明智的膳食选择提供依据。
主要技术方法概述：研究人员从土耳其伊斯坦布尔当地商业肉店采购新鲜的牛、羊、鸡肝脏样品，样品来源于符合土耳其国家标准的商业屠宰场。实验设置四种烹饪处理：煎制（180°C、5分钟，样品与油比例1:2 w/v）、真空低温慢煮（75°C水浴维持40分钟）、水煮（100°C、25分钟，样品与水比例1:10 w/v）和油炸（180°C、4分钟，样品与油比例1:10 w/v），所有处理均以中心温度达75°C为终点。烹饪损失通过称量法计算；采用ICP-OES测定矿物质含量；体外消化依据Minekus等人2014年标准化协议进行，包括口腔期（37°C、2分钟）、胃期（pH 3、胃蛋白酶、37°C、2小时）和肠期（pH 7、胰液和胆盐、37°C、2小时），离心后取上清测定可溶相矿物质浓度，并计算生物可及性指数（Bioaccessibility Index, BI%）。统计采用单因素方差分析（One-Way ANOVA）结合Tukey's HSD事后检验。
研究结果：
3.1 不同烹饪方式对肝脏样品烹饪损失的影响：烹饪损失因热处理方式而异（p < 0.05），但同种烹饪方式下不同肝脏类型间无显著差异。真空低温慢煮的烹饪损失最低（20.94%–22.79%），因其较低烹饪温度和密封包装减少水分蒸发；油炸损失最高（29.00%–32.26%），与高温导致水分大量蒸发有关。
3.2 烹饪方式和肝脏类型对矿物质含量的影响：矿物质浓度测定结果显示，同一肝脏类型在不同烹饪方式间以及同一烹饪方式下不同肝脏类型间均存在显著差异（p < 0.05）。水煮导致所有常量矿物质（Na、Mg、K、P）显著降低，牛肉水煮样品中常量矿物质降幅达58.17%–60.14%，羊肉中镁降幅最大（70.68%），这与水溶性矿物质向烹饪介质中溶出有关。油炸导致常量矿物质中等程度降低，但低于水煮。煎制对矿物质组成有显著影响，牛肉煎制后磷降幅超过35%。真空低温慢煮表现最优：牛肉中所有常量矿物质增加，镁上升29.82%；羊肉中钠、镁、磷显著增强；真空密封和低温水浴最大程度减少了矿物质流失。微量矿物质方面，真空低温慢煮显著提升了铁、铜、锰、锌水平，鸡肉真空低温慢煮样品铁浓度达281.6 ± 7.86 mg/kg，为所有处理中最高。
3.3 烹饪和肝脏类型对矿物质保留的影响：保留率计算采用真实保留系数，校正了水分流失导致的表观浓度变化。真空低温慢煮在所有肝脏类型中均实现最高的常量矿物质保留率，牛肉真空低温慢煮样品镁保留率达101.45%。水煮保留率最低，牛肉水煮样品中钠、钾保留显著低于羊和鸡肝脏。微量矿物质整体稳定性高于常量矿物质，铁保留率最高，鸡肉真空低温慢煮样品达141.05%。超过100%的保留率归因于分析变异性和烹饪过程中基质变化。
3.4 不同烹饪方式肝脏样品经体外胃期和肠期消化后的矿物质含量：几乎所有样品在烹饪后数值与胃期、肠期消化后数值间均存在显著差异（p < 0.05）。钠在胃期后边际增加，肠期后范围为113.16–186.01 mg/kg，水煮样品相对初始值的降低幅度最小（75.90%–82.83%）。镁、钾、磷在胃期和肠期后均呈边际增加，最高值多出现在油炸或煎制样品的消化液中。铁在所有样品胃期后均增加，羊肉水煮胃期样品最高（970 ± 41.52 mg/kg）；肠期后除油炸样品外均高于初始值，牛肉油炸肠期（560.44 ± 35.52 mg/kg）、鸡肉油炸肠期（636.4 ± 12.93 mg/kg）和羊肉水煮肠期（728.4 ± 27.09 mg/kg）增幅最显著，且铁在任何烹饪方式下消化后均未减少，这与肌红蛋白热变性导致不溶性血红素铁增加有关。铜在羊肝脏中含量最高，胃期后降低，肠期后较胃期回升。锰在除牛肉真空低温慢煮胃期外的所有样品中均增加。锌在羊肉水煮肠期（115.14 ± 1.33 mg/kg）和鸡肉油炸肠期（126.94 ± 0.47 mg/kg）中最高。与EFSA的膳食参考值（Dietary Reference Values, DRVs）比较，肝脏对镁、钾、铁、锌的贡献显著，尤其铁含量大幅超过日推荐值，但需考虑实际食用量和生物可及性。
3.5 体外生物可及性指数（BI%）：钠的BI%在水煮后最高（牛肉24.01%、羊肉17.14%、鸡肉18.21%）。镁、钾、磷BI%值较高，部分超过100%，这与体外消化培养基中本身含有的矿物质及组织降解释放的内源性矿物质有关，应视为相对溶出指标而非绝对吸收率。铁BI%在羊肉水煮样品中最高（400.97 ± 14.33），牛肉和鸡肉中则以油炸样品最高。铜BI%在鸡肝脏中最高，锰BI%在牛肝脏中最高。
研究结论：总体而言，矿物质保留和体外消化过程中向可溶相的释放因烹饪处理方式和肝脏类型而异。观察到的差异表明，肝脏的矿物质可用性不仅取决于其初始矿物质组成，还取决于烹饪过程中矿物质的保留程度以及消化过程中的溶出程度。
真空低温慢煮法因其低温和无氧条件，最大程度减少了烹饪损失，与其他方法相比保持了更高的矿物质保留率。微量矿物质尤其是铁、铜、锌在真空低温慢煮下得到更好保存，同时表现出较高的BI%值，反映体外消化过程中增强的矿物质溶出。水煮因水溶性矿物质向烹饪水中溶出而导致最大损失，但某些微量元素（铁、铜、锌）在消化后浓度增加。油炸和煎制导致常量矿物质中等程度降低，其中镁降幅最为显著。
体外消化结果凸显了生物可及性（可溶）矿物质分数而非总矿物质含量的重要性。铁在任何应用的烹饪方式下消化后均未减少，相反总体呈上升趋势，表明铁在消化过程中有效释放至可溶相，证实了肝脏作为该矿物质宝贵膳食来源的价值。肝脏类型也与BI%值差异相关：钠、镁、磷、锰BI%在牛肝脏中明显较高，钾BI%在羊肝脏中占主导，铁BI%虽受烹饪方式影响但在牛和羊肝脏中均较突出，铜BI%则在鸡肝脏中特别高。这些发现表明消化过程中的矿物质释放行为因烹饪处理和肝脏类型而异。
总之，真空低温慢煮是肝脏烹饪中最有效的方法，可在保持矿物质含量的同时增强体外消化条件下的矿物质溶出。采用真实保留系数评估矿物质保留，有助于区分水分流失导致的表观浓度变化与热加工后实际矿物质保留。肝脏的高矿物质含量和高BI%值凸显了其作为营养密集型食物来源的重要性。然而，这些发现应被视为相对矿物质释放的指标，而非生理吸收的直接度量。在此背景下，研究结果为烹饪方式可能影响肝脏矿物质营养品质、肝脏类型应在评估其膳食矿物质摄入贡献时予以考虑提供了科学依据。为验证体外结果的营养相关性，建议开展进一步的体内研究，考虑不同的肝脏类型、烹饪方式和实际消费情景。
