《Food Research International》：Next-generation meat frying technologies: Industry 5.0-enabled strategies for ultra-low flavor loss and lipid oxidation
编辑推荐：
•阐明了肉类油炸过程中油脂氧化与风味流失的协同恶化机制。•评估了新型油炸技术的改善效果。•提出了将肉类油炸技术从工业4.0向工业5.0升级的理念。•构建了基于工业5.0框架的以人为中心的智能油炸系统。引言油炸是肉类加工中最常见的烹饪方式之一，因其独特的风味而受到全球消费者的青睐（
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阐明了肉类油炸过程中油脂氧化与风味流失的协同恶化机制。
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评估了新型油炸技术的改善效果。
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提出了将肉类油炸技术从工业4.0向工业5.0升级的理念。
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构建了基于工业5.0框架的以人为中心的智能油炸系统。
引言
油炸是肉类加工中最常见的烹饪方式之一，因其独特的风味而受到全球消费者的青睐（Yildiz等人，2024）。然而，在高温油炸过程中，肉制品会面临两大相互关联的质量下降问题：脂质氧化和风味流失，这些问题不仅会影响产品品质，还会对食品安全和消费者健康构成威胁（Bai等人，2022；Liu、Wu等人，2024；Tan等人，2026）。在全球食品行业快速发展的背景下，油炸肉制品的质量问题与人类健康、消费者偏好以及可持续性等多重目标紧密相关。随着公众健康意识的不断提高，消费者对“低脂肪”“低氧化”且“标签清晰”的油炸食品的需求日益增长，这促使行业重新审视传统油炸工艺的健康特性（Dehghannya & Ngadi，2021）。近年来，诸如物理场辅助技术、可食用涂层以及在线油炸油净化技术等各种创新加工技术，在提升风味和延缓脂质氧化方面展现出巨大潜力（Huang等人，2025；Sansano等人，2018；Su等人，2022）。这些技术通过增强热传递和质量传递、形成界面屏障或抑制氧化链反应等机制来实现这一目标。此外，随着人工智能的发展，机器学习和深度学习等技术在优化加工流程和预测产品性能方面展现出巨大潜力，为提升油炸肉制品的品质发挥了重要作用（X. Wang、Zhang等人，2025）。然而，在“健康、品质与可持续性”之间找到平衡仍然是肉类油炸领域面临的挑战。
工业4.0最初于2011年在德国世界最大的工业贸易展览会之一汉诺威工业博览会上提出，它是德国推动制造业创新的一项国家战略举措（Culot等人，2020）。德国及其他先进制造国家推出工业4.0的目的是提升其全球竞争力，实现制造系统的现代化，并保持在高价值工业生产领域的领先地位。工业4.0虽在技术上较为先进，但在社会和环境层面仍存在不足（Barile等人，2026），它缺乏对人类、社会及更广泛社会层面的关注。为解决这一问题，工业5.0应运而生，它以人为中心，注重质量，并以可持续性为目标（Maddikunta等人，2022）。
商业化的肉类油炸属于工业操作。在工业5.0的框架下，油炸过程不能再被视为简单的参数优化，而应视为一个以人类需求为核心的动态、复杂且智能的系统。因此，本文系统研究了肉类油炸过程中脂质氧化和风味流失的机理，回顾了各类创新油炸技术的最新研究进展及其作用机制，并在此基础上从工业5.0的角度构建了新一代肉类油炸技术的框架。最后，本文概述了基于工业5.0的下一代肉类油炸技术所面临的挑战及解决方案，旨在为实现高质量、可持续且健康的肉类油炸工艺提供理论基础和技术指导。
章节摘要
肉类油炸过程中的风味形成与流失
油炸是一种复杂的热处理工艺，涉及高温、较低的水分活度梯度以及强烈的质量传递过程。在肉类油炸过程中，蛋白质、脂质、碳水化合物、维生素以及其他成分在热量、氧气和水分子迁移的共同作用下会发生一系列化学反应（Choe & Min，2007）。在此过程中，会生成大量挥发性风味物质，这些物质相互作用从而形成独特的香气。
用于提升品质的创新油炸技术
根据第2节中讨论的质量恶化机理，肉类油炸过程中过度的风味流失和加速的脂质氧化主要是由于热量与质量传递、反应动力学以及油与食物之间的相互作用难以控制所致。因此，传统油炸工艺的不可控性是导致油炸肉制品质量下降的根本原因。创新油炸技术并非旨在取代传统的油炸工艺，而是通过其他方式来改善加工过程。
工业5.0推动的下一代肉类油炸技术
以往的研究中大量提及了工业4.0（Lim等人，2021；Sharma等人，2022）。虽然工业4.0通过数字化、自动化以及数据驱动的控制显著提升了油炸工艺，但其核心仍是以效率为导向的优化。然而，肉类油炸本质上是一个复杂的生化及感官驱动的工艺，过度优化参数可能会影响风味的完整性和营养价值。因此，有必要向更全面的方向发展。
未来展望与挑战
目前，基于工业5.0框架的下一代肉类油炸技术，凭借多维度传感、基于人工智能的数字孪生技术以及智能执行功能，具有极大的应用价值与潜力。虽然一些相关技术（见图7）已在实验室中进行了小规模研究和应用，但仍有许多挑战需要克服。我们提出了一种三级优先级框架，用以指导资源分配和实施顺序。
结论
肉类油炸过程中的质量下降本质上是风味形成与脂质氧化之间的动态失衡。传统油炸依赖高温热油作为唯一的加热源，虽然在追求效率的同时，却不可避免地加速了脂肪的氧化降解，同时还会导致挥发性风味物质通过水蒸气大量流失。因此，本文系统分析了超声加热等新兴技术的应用潜力。
作者贡献说明
王哲：撰写——初稿、方法论、研究实施、正式分析、数据整理。张敏：撰写——审阅与编辑、监督、资源协调、方法论、研究实施。Bhesh Bhandari：撰写——审阅与编辑、方法论、研究实施。Rui Luming：撰写——审阅与编辑、资源协调、研究实施。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
致谢
我们感谢江苏省（中国）科技计划专项基金项目（编号：BZ2024026）、中国国家重点研发计划（编号：2022YFD2100600）以及中央高校基本科研业务费（编号：JUSRP202416005）提供的资金支持，这些支持使我们能够开展此项研究。
Zhe Wang|Min Zhang|Bhesh Bhandari|Luming Rui
