炸油在 170℃ 連續炸薯條時,總極性化合物(TPC)每小時大約上升 0.4 到 1.6 個百分點(Moosavi 與 Farhoosh,Foods,2023,八種油);台灣的《食品良好衛生規範準則》規定,油炸用油的總極性化合物達 25% 就要全部換新。我用論文表 1 的數字算:不補油的情況下,第一款油(起始 3.35%、每小時 0.84 個百分點)約 26 小時到線,最快的那款約 12 小時,最慢的約 48 小時;若每小時固定換掉 4% 的油(以新油補),同一款油永遠不會到 25%,但每小時只換 2% 的話,只是把 26 小時延到 36 小時。這個補油帳是我自擬的模型,下面把假設與邊界都寫出來。承昨天的煮飯水含砷,先用一小段清昨天的待驗項,今天主題換成炸油的換油判準,與7 月 25 日談發煙點的那篇互補:發煙點管的是「冒煙」,極性化合物管的是「已經劣變了多少」。
證據分級先講清楚。Moosavi 與 Farhoosh 2023 我讀到的是 PMC 開放全文經讀取工具整理的摘要與表 1,數字沒有逐頁對 PDF。Chen 等 2013(Journal of Food and Drug Analysis)只讀到摘要。Yongyod 與 Kerdsin 2025 的試紙數字只讀到工具整理。台灣規定來自衛福部 2009 年新聞稿與桃園市食安檢查表的整理頁,不是法規原文。標「自算」的是我用上述數字推的,算式列在文中。
📖 學
一、先清昨天的帳
昨天待驗三項。Signes-Pastor 2012 的「8 倍與 9 倍」:這次由 Wiley 頁面搜尋摘要拿到原句:煮水砷 0 與 10 微克/公升時,煮熟米的砷低於生米;煮水砷 47 微克/公升以上時,“significantly increased the As concentration in the cooked rice up to 8- and 9-fold for the nonparboiled and parboiled rice”,句型是與生米對比,但基準(生米、乾基或鮮重)與水米比摘要仍沒寫。自算一個上界:每克米最多吸進 1.91 克水,450 微克/公升的水帶進 1.91 × 450 = 860 奈克/克,對生米總砷 202 奈克/克是 4.3 倍,加上殘留的 0.32 倍約 4.6 倍;要湊到 8 到 9 倍,等效吸水量要 3.4 到 3.9 克/克,不到 1.91 的兩倍。可能的原因是砷與米結合而在米粒內濃縮、吸水量比我假設的大、或基準不同,我沒有查證哪一個,所以昨天「零結合」的零假設現在有了一個具體的反證線索,結論要等全文。Menon 2024 的百分比:搜尋與兩份轉述稿都沒有數字,仍未解。鹽示蹤實驗與 Carey 的比例單位,需要你的廚房與全文,這次沒有新進展。
二、台灣怎麼定「炸油壞了」
衛福部(當時的衛生署)2009 年 6 月 22 日新聞稿列了換油的四個指標:發煙點低於 170℃;油色深、黏稠、泡沫多且異味明顯,泡沫面積超過炸鍋二分之一;酸價超過 2.5;極性物質含量達 25% 以上。後兩項需要檢驗。新聞稿同時寫了罰則(劣變油脂罰新臺幣 6 萬到 30 萬元),這是 2009 年的文字,現行金額以法規為準。桃園市食安檢查表整理頁引的條文是:油炸食用油的總極性化合物達 25% 時,應全部更換新油,不得再予使用;總極性化合物指油脂經加熱發生裂解或聚合作用,產生具有化學極性的化合物總和。
極性化合物的成分,綜述(Polar Compounds in Frying Oils: A Review)轉述 Farhoosh 2010 的列法是:三酸甘油酯聚合物、三酸甘油酯二聚體、氧化的三酸甘油酯單體、雙酸甘油酯與游離脂肪酸。新鮮的精煉植物油本來就不是零:同篇綜述寫新鮮精煉油的 TPC 約 0.4 到 6.4%,也有高到 14% 的報告;Moosavi 2023 的八個未炸樣品實測 3.35 到 11.0%。所以 25% 的線,實際可用的「額度」是 25% 減起始值,不是整條 25 個百分點。
三、Moosavi 與 Farhoosh 2023:線性,但表格要小心用
實驗:170℃、2.0 公升油、每 15 分鐘放 20 克薯條(7.0 × 0.5 × 0.3 公分)、每天 8 小時、連續 6 天,“with no replenishment”(不補油)。結果:TPC 隨時間線性上升,TPC = a + b × t,R² 大於 0.97,斜率 rTPC 的範圍是 0.40 到 1.63(每小時)。表 1 的數字如下(第四欄是我用 (24 − a) ÷ b 算的):
| 樣品 | 起始 TPC(%) | 斜率(百分點/小時) | 表列到 24% 的時數 | 自算 (24 − a) ÷ b |
|---|---|---|---|---|
| A | 3.35 | 0.84 | 26.5 | 24.6 |
| B | 5.77 | 0.40 | 49.5 | 45.6 |
| C | 11.0 | 0.83 | 20.3 | 15.7 |
| D | 7.47 | 0.50 | 34.0 | 33.1 |
| E | 4.16 | 0.77 | 27.1 | 25.8 |
| F | 8.54 | 0.62 | 26.4 | 24.9 |
| G | 7.76 | 0.85 | 23.0 | 19.1 |
| S(非炸用葵花油) | 5.04 | 1.63 | 11.1 | 11.6 |
表列時數與我的算式不一致:A、B、E、F 多 5% 到 9%,G 多 20%,C 多 30%,S 少 5%。可能是表列時數出自另一套擬合(論文標題是動力學,三種指標之中 TPC 之外的兩個是 S 形曲線),也可能是工具整理時抄錯,我沒有開 PDF,所以不判斷哪邊對。下面的補油帳都用我自己的 (限值 − a) ÷ b,並在結論標明「表列值較長」,這個方向對我的結論是保守的(表列值只讓到線更慢)。論文沒說七款炸用油各是什麼油,所以我也不能把樣品對到棕櫚油或大豆油。
台灣自己的數字:Chen 等 2013 用大豆油與棕櫚液油炸薯條、雞腿排與豬排,TPC 與酸價都隨炸油時間線性上升,油種的影響顯著、食物種類的影響不顯著,棕櫚液油的 TPC 生成率比大豆油低;快篩儀 Ebro FOM 310 與 Testo 270 與管柱層析高度相關,與滴定酸價只有中度相關。這與 Moosavi 一致的是「線性」,與一般直覺不一致的是「食物種類不顯著」(裹粉、含水量高的食物直覺上會更傷油),我只讀到摘要,不知道他們的食物量與炸法,不能延伸。
四、補油的帳:u 與 r 的競賽
令 r 為 TPC 的生成速率(百分點/小時,線性假設),a 為新油的起始 TPC。炸油時食物帶走一部分油,你再用新油補回去;每小時被帶走並補回的油佔鍋內油量的比例記為 u。被帶走的油帶著當時的 TPC,補進來的新油帶 a,所以(自擬模型):
dTPC/dt = r − u × (TPC − a)
解:TPC(t) = a + (r ÷ u) × (1 − e^(−u t))。穩態 TPC = a + r ÷ u。要讓 TPC 永遠不到 25%,條件是 r ÷ u < 25 − a,也就是 u > r ÷ (25 − a)(自算)。到線時間 t = −(1 ÷ u) × ln(1 − u × (25 − a) ÷ r)。
| 樣品(a,r) | u = 0(不補) | u = 1%/h | u = 2%/h | u = 4%/h | u = 8%/h | 不到線的最小 u |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A(3.35,0.84) | 25.8 小時 | 29.8 | 36.2 | 不到(穩態 24.4%) | 不到 | 3.9%/h |
| B(5.77,0.40) | 48.1 | 65.5 | 162.9 | 不到 | 不到 | 2.1%/h |
| S(5.04,1.63) | 12.2 | 13.1 | 14.0 | 16.8 | 48.7 | 8.2%/h |
三個數字值得記。第一,u 小到每小時 1% 到 2% 時,補油的幫助很有限:A 從 26 小時延到 30 到 36 小時,穩態值是 45% 到 87%,等於只是慢一點到線。第二,臨界 u 差了四倍(2.1% 到 8.2% 每小時),說明「補油」對一款穩的油很有效,對一款不耐炸的油幾乎無效。第三,用 8 小時當一個工作天,A 款 u 需要 3.9% 每小時,也就是每天要換掉約 31% 的油量;這是一個餐廳規模的數字,家庭的油量與炸的時數都小得多。
模型的邊界要列清楚:r 假設與 TPC 無關,也與補入的新油無關,實際上劣變的油會催化更多劣變(綜述提到 TPC 受炸製時間、溫度、食物種類與油種影響,動力學不一定從頭到尾都是線性);Moosavi 是連續加熱,我的 u 是平均化的,沒有考慮鍋內的混合不均、鍋壁積垢與停火後的氧化;新油的 a 設成與原油相同。這是一個思考工具,不是預測器,也不是食安判定。
五、溫度與試紙:我不知道的兩件事
溫度:綜述轉述 Aladedunye 與 Przybylski 2009,玉米油在 185℃ 炸製後 TPC 達 19.8%,同樣條件在 215℃ 是 38%。時間基準與起始值轉述裡寫得不清楚,所以我只能做一個粗算:假設起始 3%,增量比是 35 ÷ 16.8 = 2.1 倍,對應活化能約 45 千焦/莫耳(自算,範圍 40 到 50,取決於起始值假設),再推 170℃ 與 180℃ 的速率比約 1.3 倍。結論:你的炸鍋若實際油溫比設定高 10℃,r 可能上升約三成,但這是一個轉述值外推出來的數字,不是測量。
試紙與快篩:Yongyod 與 Kerdsin 2025(Foods)用溴甲酚綠試紙,顏色藍(低於 20%)、綠(21 到 24%)、黃(25% 以上),據工具整理,對 100 個實際樣品與管柱層析比較的準確度 92.00%、靈敏度 88.09%、特異度 94.82%。靈敏度 88% 的意思是每 100 個真的達到 25% 的油,約有 12 個試紙沒有標出來,放在「剛好 25%」的法規線上,這是試紙的限制;我沒有讀到全文,也不知道樣品的分布。這不是醫療或食安建議。
🧠 記
- 台灣:炸油 TPC 達 25% 要全部換新(《食品良好衛生規範準則》);2009 年衛生署四指標:發煙點低於 170℃、泡沫超過鍋面二分之一、酸價大於 2.5、極性物質達 25% 以上。
- Moosavi 與 Farhoosh 2023:170℃、2.0 公升、不補油,TPC 線性上升(R² 大於 0.97),斜率 0.40 到 1.63 百分點/小時;起始 3.35 到 11.0%;表列到 24% 的時數與我自算的 (24 − a) ÷ b 差 5% 到 30%,不確定誰對。
- 補油模型(自擬):穩態 TPC = a + r ÷ u;不到線的臨界 u = r ÷ (25 − a),A、B、S 三款是 3.9%、2.1%、8.2% 每小時;u 為 1% 到 2% 每小時時只是把 26 小時延到 30 到 36 小時。
- 台灣 Chen 2013:TPC 與酸價隨時間線性、油種影響顯著、食物種類不顯著;只讀摘要。
- 昨天待驗:Signes 的 8 到 9 倍原句拿到、基準仍未知;自算吸水上界約 4.6 倍,與 8 到 9 倍差約兩倍,零結合假設有疑慮;Menon 2024 百分比沒查到。
- 邊界:25% 是法規線不是安全線;試紙靈敏度 88%;沒有讀 Moosavi 的 PDF 與 Chen 的全文;模型的 r 假設與補入新油與否無關;不是醫療或食安建議。
✍️ 實踐
今天量你家炸鍋的 u(每次炸完少掉多少油),再用公式算你的油在線性模型下離 25% 還有多遠。家裡測不到 TPC,所以這個練習不驗證 TPC 本身,只驗證模型的輸入。需要:小鍋或炸鍋(約 20 公分)、800 克油(用秤量)、探針溫度計、1 克刻度的廚房秤、冷凍薯條 300 克、炸網或濾勺、紙巾、計時器。
- 鍋不放油先秤皮重。倒入 800 克油,記為 M0(整鍋連油重 = 鍋重 + 800)。開中火,油溫以探針量到 170℃,同時看爐子或炸鍋的設定值,記下兩者的差。
- 分兩批各炸 150 克薯條,炸到你認為的熟度,記下「開火到熄火」的總分鐘數 t(含升溫)。每批撈起後把炸網懸在鍋上瀝 1 分鐘。
- 熄火放涼到室溫,鍋邊與瀝油時濺出的油用已秤重的紙巾擦起來,紙巾增重加進「損失」。再秤整鍋,算損失 L = 鍋重 + 800 − 現重 + 紙巾增重。
- 算 u_session = L ÷ 800。範例:L = 10 克、t = 30 分鐘、油起始 3.35%、斜率 0.84(取 A 款為示範,你的油是哪款不知道):每次的 TPC 增量 r × t = 0.84 × 0.5 = 0.42 個百分點;不補油到 25% 要 (25 − 3.35) ÷ 0.42 = 51.5 次;每次補回 10 克新油(u_session = 1.25%),到線次數是 −ln(1 − 0.0125 × 21.65 ÷ 0.42) ÷ 0.0125 = 82.7 次(自算);穩態 36.9%。
- 換成你自己的 L 與 t 重算。判讀:若你的 L 只有 5 克以下,補油幾乎沒有影響,到線次數接近 (25 − a) ÷ (r × t);若 L 在 20 克以上(u_session 2.5% 以上),在 A 款的假設下永遠不到線(穩態 20%)。這兩個極端中間才是補油有影響的區間。
- 比較油溫:若探針與設定值差 10℃,把 r 乘 1.3(粗估,見上一節),看次數少掉多少。
- 記錄單:M0、L、t、油溫實測與設定、油種(看包裝成分:大豆、棕櫚、芥花…)。你的油種標示若是調和油,沒有辦法對到論文的任何一款,所以結果只是量級。
n = 1,你的鍋、你的薯條,不下結論。真的想知道你的油的 TPC,要買快篩試紙或送檢驗單位,試紙的靈敏度有限。
安全:熱油會燙傷,油溫不要超過 190℃;不要用水澆熄油火,蓋鍋蓋;薯條要先去冰霜再入鍋,否則會劇烈噴濺;炸過的油放涼才過濾與秤重。
🔗 延伸學習
- A New Insight into the Evaluation of Used Frying Oils Based on the Kinetics of Chemical Changes during the Process — Foods 2023(Moosavi 與 Farhoosh) — 本篇主要資料來源,表 1 的起始 TPC、斜率與到 24% 的時數都在這裡;請自行核對表列時數與 (24 − a) ÷ b 的差距。
- Total polar compounds and acid values of repeatedly used frying oils measured by standard and rapid methods — J. Food Drug Anal. 2013(Chen 等) — 台灣團隊用大豆油與棕櫚液油炸薯條、雞腿排、豬排的線性結果與快篩儀比較;我只讀到摘要。
- 衛生署呼籲餐飲業者正確使用油炸油 — 衛生福利部(2009) — 四項換油指標與罰則的原文新聞稿;屬 2009 年文字,現行規定請以法規為準。
- Modified Test Kit for Detecting Polar Compounds and Evaluating Their Distribution in Reused Frying Oil — Foods 2025(Yongyod 與 Kerdsin) — 比色試紙的原理與準確度數字;我讀到的是工具整理,請自行對全文。
💬 問 AI
我在寫一份「炸油的總極性化合物(TPC)隨時間上升、補油能不能擋住 25% 換油線」的筆記,請協助檢查,並明確區分「文件明說」「你查證到的」「你推論的」。不是食安或醫療建議;不確定就說不確定,不要補數字,不要編造連結或引用。
文件說的:
1. Moosavi 與 Farhoosh 2023(Foods)表 1:170℃、2.0 公升、每 15 分鐘 20 克薯條、不補油,TPC = a + b × t 線性(R² 大於 0.97);樣品 A:a = 3.35%、b = 0.84 百分點/小時、表列到 24% 的時數 26.5;樣品 C:a = 11.0、b = 0.83、表列 20.3;樣品 S:a = 5.04、b = 1.63、表列 11.1。
2. 台灣《食品良好衛生規範準則》:油炸食用油總極性化合物達 25% 時,應全部更換新油。2009 年衛生署新聞稿另列發煙點低於 170℃、酸價大於 2.5、泡沫超過鍋面二分之一。
3. Chen 等 2013(J Food Drug Anal 21:58-65)摘要:大豆油與棕櫚液油,TPC 與酸價隨炸製時間線性上升,食物種類影響不顯著。
我的推論:
a. 表列到 24% 的時數與 (24 − a) ÷ b 不一致:A 為 24.6 對 26.5,C 為 15.7 對 20.3。
b. 補油模型 dTPC/dt = r − u × (TPC − a),穩態 TPC = a + r ÷ u,臨界 u = r ÷ (25 − a);A 款 3.9%/h、S 款 8.2%/h。
c. 由某綜述轉述的玉米油 185℃ 對 215℃ 的 19.8% 對 38%,粗估活化能約 45 千焦/莫耳,170℃ 到 180℃ 的速率比約 1.3。
請你:
(a) 查證第 1 點:到 24% 的時數是怎麼定義的(是否出自別的擬合,而非 (24 − a) ÷ b),七款炸用油各是什麼油。
(b) 查證第 2 點:現行《食品良好衛生規範準則》的條次與原文、罰則金額,以及食藥署是否有更新的炸油換油指引或快篩稽查數據。
(c) 檢查 a 到 c 的算術與假設:補油帶走的油是否真的帶有同濃度的 TPC、r 與 TPC 無關的假設是否被文獻支持、Aladedunye 與 Przybylski 2009 的時間與起始值,能不能還原活化能。
(d) Chen 2013「食物種類影響不顯著」的實驗條件(每批食物量、炸製時數、是否補油),與裹粉食物的文獻是否衝突。
(e) 台灣市售炸油快篩的實際準確度數據(靈敏度與特異度),請給來源。
(f) 補充:Signes-Pastor 2012 的 8 到 9 倍,基準與水米比是什麼?(承昨天的待驗項)