伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校的研究團隊最近發表研究成果,提出將微波加熱與傳統油炸結合的方式,能在保留薯條酥脆口感的同時減少其吸油量,還可縮短烹飪時間,為油炸食品的健康化改造提供了可行方案,相關研究成果發表在兩篇科學期刊上,研究由美國農業部國家食品和農業研究所資助。
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研究背景
油炸食品因高脂肪含量與肥胖、高血壓等健康問題相關,消費者既追求健康,又難以抗拒油炸食品的口感和風味,研發低脂且不損失口感的油炸食品成為食品工程領域的研究方向。
實驗設計
該研究由食品工程教授 Pawan Singh Takhar 與博士生 Yash Shah 主導,還與華盛頓州立大學合作研發了可在 2.45GHz(家用微波爐常規頻率)和 5.8GHz 兩種頻率下工作的專用微波油炸鍋;實驗將處理好的土豆條放入 180℃大豆油中油炸,全程監測溫度、壓力,同時評估薯條的體積、質地、水分及吸油情況,還通過數學建模進一步分析油炸過程中熱量、水分和油脂的變化規律。
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油炸食品吸油的核心原理
薯條內部的微小孔隙初始充滿水分,油脂難以進入;加熱過程中水分蒸發形成空隙,油炸中約 90% 的時間處于負壓狀態,油脂會在負壓作用下被吸入食品內部,減少負壓環境的持續時間、延長正壓階段,是降低吸油量的關鍵。
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微波加熱的作用機制
傳統加熱由外而內,而微波加熱可穿透食材實現由內而外的加熱,使水分子快速振蕩產生更多水蒸氣,讓食材內部壓力向正壓偏移,從而減少油脂滲入;實驗顯示,微波油炸能讓薯條更快失水、縮短烹飪時間并降低吸油量,但單純微波油炸會讓薯條口感軟爛,無法形成酥脆的質感。
核心解決方案與應用前景
研究團隊提出微波加熱 + 傳統油炸的組合工藝,由傳統油炸維持薯條的酥脆口感,微波加熱減少吸油量,二者結合可兼顧健康與口感。該工藝的落地成本較低,僅需在商用大型連續油炸設備中加裝微波發生器即可,且相關組件價格低廉、易獲取,研究團隊認為其在規模化食品生產中具備實用性和成本效益,適合食品企業推廣應用。
參考資料:“The Effect of Conventional and Microwave Frying on the Quality Characteristics of French Fries” by Yash Shah, Xu Zhou, Juming Tang and Pawan Singh Takhar, 3 August 2025,Journal of Food Science.
DOI: 10.1111/1750-3841.70441
“Predicting the quality changes during microwave frying of food biopolymers by solving the hybrid mixture theory-based unsaturated transport, and electromagnetics equations” by Yash Shah and Pawan Singh Takhar, 2 December 2025,Current Research in Food Science.
DOI: 10.1016/j.crfs.2025.101264
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