你家的年夜饭是谁做?记得给TA这些提示!
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快过年了,又到了各家年夜饭大比拼的时候。当灶台上的油锅热起、食材下锅,那熟悉的“烟火气”便升腾而起。
但很多时候,我们只记得饭菜的香味,却忽略了在油锅翻滚的短短时间内,空气、油脂和食材会发生一系列快速而复杂的反应,产生呛人的油烟。做饭时的厨房,往往会在短时间内成为家中污染物浓度最高的空间之一。
而现代住宅中,开放式厨房越来越常见,看起来更通透,却也让油烟更容易在室内流动。中国科学院过程工程研究所团队在真实居住场景实验中研究发现,在缺乏实体隔断的情况下,如果油烟机抽取不充分,烹饪产生的污染物会沿气流路径从厨房扩散到客厅甚至卧室,成为全家老小共同面对的空气暴露源。
图片来源:veer图库
围绕以上问题,研究团队探索了如何降低油烟对居住者的影响。
厨房油烟里,究竟有什么?
从科学角度看,油烟这种“呛人”的气味并不只是感官体验。在环境科学中,它被称为 Cooking Oil Fumes(COFs),是由挥发性有机物(VOCs)和颗粒物组成的复杂污染混合物,在高温下还会发生裂解和二次反应,其中可检测到苯、丁二烯、乙醛等为一类致癌物的成分。也就是说,厨房里闻到的气味,在科学意义上对应的是一次短时但强度较高的化学暴露过程。
研究人员在实验中发现,油一热、菜一下锅,油烟颗粒物浓度会瞬间飙升数倍,并在烹饪过程中达到峰值。像青椒炒肉这类爆炒荤菜,产生的PM2.5颗粒物浓度,是番茄炒蛋、清炒蔬菜的数倍。
高温烹饪过程中油烟的形成示意
这种短时高强度的油烟暴露并非小事,细颗粒物和挥发性有机物会深入呼吸道诱发刺激与炎症,长期反复接触还会加重呼吸和心血管负担,老人、儿童及呼吸道基础疾病人群的健康风险更加突出。
研究真实的油烟行为,我们用这些手段
以往烹饪油烟研究多限于实验室或简化模型,依赖GC-MS离线分析仅能检测出油烟中多环芳烃、醛酮类等有害成分并获取平均数据,无法捕捉其动态释放与扩散过程。近年来,国内研究开始走进真实居住环境,在“真正的家”里研究油烟的产生与扩散。
在这一研究方向下,中国科学院过程工程研究所陈运法研究员、李双德研究员团队联合方太搭建了“烹饪环境与空气治理联合实验室”,在完全还原的两室一厅居家场景中开展研究。研究人员在开放式厨房的灶台及客厅不同位置布设了6个空气采样点,并引入具有亚秒级时间分辨率的质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS),对烹饪过程中油烟污染物进行实时在线监测,相关成果发表于Environmental Science & Technology。
开放式厨房的平面布置和六个采样点的分布图(图片来源:Yujun Cui. Spatiotemporal Evolution, Secondary Transformation and Control of Cooking Oil Fumes in Open-Plan Kitchens)
与传统依赖离线采样或分钟级平均数据的方法不同,该技术能够在油温升高、食材下锅的瞬间立即捕捉污染物的快速释放与变化,揭示过去被“平均值”掩盖的关键过程。在真实烹饪条件下,研究人员通过“实时监测+海量数据+智能分析”实现了对油烟污染物从生成、迁移到室内二次转化的全过程追踪。
监测结果显示,烹饪油烟的影响并不局限于灶台附近或烹饪时,而是呈现出从“局部、短时”向“跨区域、多时段”演变的特征。
油烟可在数分钟内从灶台扩散至客厅等居住区域,并持续存在:乙醛在烹饪初期快速释放,而甲苯、丁二烯等污染物在室内停留数分钟后,约十分钟后在尺度上开始发生二次转化,逐步形成甲酸等二次污染物。在空间上,烹饪油烟呈现明显的垂直分层特征:上部区域以芳香烃为主,而较低位置及远离厨房的区域则逐渐以醛类和有机酸等刺激性成分占主导。这些物质容易引起眼鼻和呼吸道刺激,并可能在室内持续存在。
正是依托这种实时监测手段,研究系统揭示了烹饪油烟在室内环境中具有时间延迟和空间分层的持续暴露特征,为精准控烟和干预策略提供了关键科学依据。
开放式厨房烹饪污染的空间分布和二次污染图(图片来源:Yujun Cui. Spatiotemporal Evolution, Secondary Transformation and Control of Cooking Oil Fumes in Open-Plan Kitchens)
健康烹饪,减少油烟生成是根本
在上述研究中,研究人员进一步发现,一些在烹饪初期大量释放的化合物,会在室内环境中发生二次转化。例如,甲苯和丁二烯在室内氧化剂作用下,逐步生成低挥发性的甲酸。这类物质虽然初始排放量不一定最高,但由于更易在室内滞留,反而可能成为后期暴露的重要“贡献”者。
烹调过程中COFs化学转化途径的概念示意图(图片来源:Yujun Cui. Spatiotemporal Evolution, Secondary Transformation and Control of Cooking Oil Fumes in Open-Plan Kitchens)
这一发现说明,如果油烟在源头就已大量产生,后续其迁移和转化过程只会进一步放大它的健康风险。因此,相比事后应对污染物在室内的演变,从烹饪环节本身就减少油烟的生成,才是更根本、也更可控的干预方向。
下面,结合此次实验结果,以及近年国内外在食用油热稳定性、油烟扩散机制、室内空气质量等领域的研究积累,我们给“年夜饭大厨”们提供一些健康tips:
No.1
别等冒烟才下锅
从源头减少烹饪污染,关键在于控制油和温度的关系。研究人员发现,不同食用油的烟点差异明显,一旦油温超过烟点,油脂就会迅速分解并产生大量油烟。因此,烹饪方式应与食用油的烟点相匹配:初榨橄榄油的烟点较低(<160°C),更适合生食或低温加热;烟点在160°C–190°C的压榨油,如花生油、玉米油,适合中火炒制;而烟点更高(>200°C)的精炼油,如葵花籽油,则更耐高温。下图展示了不同类型食用油与其更合适的烹饪方式。
不同种类食用油烟点及适合烹饪方式图(图片来源:2023绿色健康烹饪白皮书)
比选油更重要的,是避免油在高温下被反复、长时间使用。研究显示,反复高温加热会显著放大污染物排放,因此应避免等油明显冒烟后再下锅,控制油温、缩短高温加热时间。在整体策略上,蒸、煮、炖等水基烹饪方式产生的污染明显低于炒、煎、炸。
No.2
油烟机要早开晚关
研究表明,油烟在“炸起—升腾”阶段最容易被捕集,一旦扩散到整个空间,控制难度会明显增加,因此与其纠结开不开油烟机,不如尽量开得早。更合理的做法是:烹饪前先开启油烟机,结束后持续运行至少3分钟以上。
在设备选择上,侧吸式、低吸式油烟机比传统顶吸式控烟效果更优,再配合通风,已是家庭条件下最现实、也最有效的控烟方案之一。
油烟产生状态空间分布与油烟机选型图(图片来源:2023绿色健康烹饪白皮书)
No.3
开窗通风,真的越早越好吗?
通风是最简便的控烟手段,却不能一概而论,因为厨房窗户方向与大小和灶台的位置各有不同。以本实验场景为例,并非开窗越早越好,需与油烟机配合使用才能达到最佳效果。在“烹饪环境与空气治理联合实验室”这一场景中,团队研究发现,开窗能有效降低厨房内VOCs浓度,降幅可达20%以上,但提前开窗会打乱厨房气流,导致颗粒物浓度增加。
这些小妙招以前可能只是“妈妈们的经验”,口口相传。如今,科学实验让厨房里的每一缕烟火,都有“据”可循。
结语
厨房的烟火气,承载着家庭生活最真实的温度,而健康烹饪的意义,在于让这种温度不再以健康为代价。
控制油烟、科学烹饪,愿这个春节,每一家的年夜饭都香飘四溢、健康满屋。
作者:崔煜珺、李双德
作者单位:中国科学院过程工程研究所
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