2013年第26卷第2期 粮食与油脂
油脂加工减控反式脂肪酸技术研究进展
李书国,王丽然
(河北科技大学生物科学与工程学院, 河北石家庄050018)
摘要:该文简介反式脂肪酸性质、来源、分类、对人体健康主要危害及世界各国管理规定,分析油
脂加工过程中反式脂肪酸生成机理、途径及影响其生成工艺技术参数,重点综述阻断或减少油脂
加工过程中反式脂肪酸生成途径与方法,并提出减控反式脂肪酸生成技术研究、反式脂肪酸安全
风险分析与控制、监督管理措施等方面建议。
关键词:反式脂肪酸;油脂加工;食品安全
Review 0 reducing and controlling technologies of‘ fattyn red tech trans tatty 0
acids【TFAs)in edible 0il processing
LI Shu-guo,WANG Li-ran
(Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018。Hebei,China)
Abstract:The properties,sources,classification,main hazards on human health and management
regulations of trans fatty acids was briefly introduced in this paper.The formation mechanism and ways
of trans fatty acids were discussed,the technical parameters influncing on foemation trans fatty acids
in hydrogenation,refining and high temperature frying of vegetable oils were analyzed.These methods
reducing or controlling formation of trans fatty acids in oil processing were mainly reviewed.The
suggestions on techniques reducing formation of trans fatty acids,the safety risk analysis of trans fatty
acids and supervision and management regulations were put forward in the end.
Key words:trans fatty acids;oil processing;food safety
中图分类号:TQ645.6 文献标识码:A 文章编号:1008—9578(2013)02—0001—04
德国化学家威廉・诺曼1902年发明植物油氢化
技术及1910年“植物奶油”问世后,因其能延长油脂
保质期且改善食品口感及风味,使氢化植物油及其制
品,如人造黄油、起酥油、植脂末等广泛应用于焙烤食
品、油炸食品、奶茶、咖啡、巧克力、冰激凌等食品;但
氢化油脂及其制品含有较高量反式脂肪酸。自1990
年以来,医学研究证明,摄入过多反式脂肪酸将对人
体健康造成较大危害,如影响必需脂肪酸吸收、高血
脂、心脑血管疾病及影响婴幼儿智力发育等。为此,
本文将对近年关于反式脂肪酸来源、性质、危害、暴露
水平、减控技术及监管等研究成果进行综述。
1反式脂肪酸性质、来源、生成机理及途径
1.1反式脂肪酸结构及性质
油脂不饱和脂肪酸根据双键两侧基团空间结构
可分为顺式脂肪酸和反式脂肪酸,具有一个或多个
非共轭双键构型脂肪酸即被称为反式脂肪酸(Trans
Fatty Acids,TFAs)[1-3]。大部分天然不饱和脂肪酸
是以顺式(cis)存在,但在如光、热催化或加氢反应等
条件下,顺式脂肪酸会转化为反式(trans)脂肪酸,且
呈线性结构。由于TFAs独特结构(如图1所示),使
其物理性质不同与顺式脂肪酸;而其性质与饱和脂肪
酸较接近。正是由于结构上特点,TFAs具有比顺式
脂肪酸更高熔点和更好热力学稳定性。例如:反式油
酸熔点为46.5℃,室温下呈半固态或固态,其氧化稳
定性、涂抹性和口感显著提高¨ 。 顺式油酸
H0 /^\/^\/^\ /^\/^\/^\/^\
反式油酸
图1顺式和反式油酸化学结构
1.2 TFA主要来源及生成机理
(1)天然TFA,有少量存在于反刍动物(牛、羊)
脂肪、乳及乳制品中,其主要来源于饲料部分不饱和
脂肪酸在反刍动物肠腔中丁酸弧菌属菌群酶促生物
氢化。生物氢化作用是在瘤胃中共生多种瘤胃细菌共
同参与下完成的,将不饱和脂肪酸转变为饱和度较高
终产物,是反刍动物瘤胃内优势菌群一个独特生化反
应过程。在这些酶促生物氢化过程中,TFAs作为不
饱和脂肪酸转变为硬脂酸中间体而大量产生 ,在
反刍动物产品中TFAs含量通常很低,约占总脂肪酸 含量1%~8% 7】。
收稿日期:2012-12-27
作者简介:李书国(1969 ̄),男,博士、教授,研究方向:粮油食品科学与安全技术。
2 粮食与油脂 2013年第26卷第2期
(2)油脂经氢化生成反式脂肪酸。部分氢化过程
由于氢气在催化剂作用下加成到甘油三酯不饱和双
键上,有些双键会移位且发生顺一反构型互变,即生
成反式不饱和脂肪酸,主要是n-9反式油酸 。
(3)植物油精炼及高温油炸时产生反式脂肪酸。
在精炼油脂时,TFAs主要产生于脱臭工序。在油脂
脱臭过程中,由于不饱和脂肪酸长时间在高温环境
中,使油脂中二烯酸酯、三烯酸酯发生热聚合反应,更
易发生异构化,使TFAs含量增加。形成反式异构体
量与加热温度、温度保持时间及植物油种类有关,脱
臭温度越高、高温状态保持时间越长,TFAs形成量也
就越多。另外,植物油在高温油炸,尤其加热到烟点
以上时,不饱和脂肪酸受高温影响,产生部分TFAs。
在用辐照方法保藏食品过程中,如辐照剂量控制不
当,也将会影响食品TFAs含量L8J。
2反式脂肪酸对人体危害及各国管理法规
传统观点认为,油脂中饱和脂肪酸是人体健康大
敌;但近年欧美国家一些研究发现,TFAs对人体健康
危害可能远超过饱和脂肪酸 。
2.1反式脂肪酸对人体健康危害
2.1.1对心血管疾病影响
大量流行病和临床研究表明,TFAs会增加患心
血管疾病危险。2001年荷兰瓦格宁根大学主导一项
交叉试验结果发现,食用反式脂肪酸食物的人,其血
管扩张能力比对照组低29%;而高密度脂蛋白含量
则低21%。《新英格兰医学杂志》2006年4月刊发
有关反式脂肪酸与心血管疾病论文表明,摄入含反
式脂肪酸能量每增加2%,冠心病发病率就会呈23%
(I :1.23,95%,CI为1.1 1~1.37,p<O.001) 爆发
式增长。反式脂肪酸具有增加血液粘稠度和凝聚性
作用。实验证明,摄食占热量6%TFAs人群全血凝集
度比摄食占热量2%TFAs人群增加,更易导致血栓形 成… 。
2.1.2影响婴幼儿生长发育
哺乳期妇女如摄入过多TFAs,会通过母乳使婴
儿被动摄入,而TFAs能抑制酰基辅酶acyl-CoA去
饱和酶活性,降低必需脂肪酸转化为多不饱和脂肪
酸速率,从而干扰胎儿中枢神经系统发育,影响胎儿
大脑智力发育。如摄入大量TFAs会对多不饱和脂
肪酸代谢产生干扰,易使婴幼儿患上必需脂肪酸缺乏
症,对中枢神经统发育产生不利影响。母乳中前列腺
素具有调节婴儿胃酸分泌、平滑肌收缩和血液循环等
功能;而TFAs会抑制前列腺素合成,干扰婴儿生长 发育… 。
2.1.3造成大脑功能衰退
美国Morris等进行一系列动物实验及几百人流
行病学调查后发现,若摄入大量TFAs和饱和脂肪酸,
使血液中胆固醇增加,加速心脏动脉和促使大脑动脉
硬化,造成大脑功能衰退,即降低人的认知功能。大
量摄入TFAs老年人,易引发老年痴呆症“ 。
2.1.4增加缺血性脑中风风险
北卡罗莱纳大学KaHe等研究发现,对绝经后女
性,若所摄入食物中含反式脂肪酸较高(例如油炸食
品)者,罹患缺血性脑中风风险增加66%(HR=1.66,
95%,CI为1.21~2.36,p<0.01);但服用阿司匹林 可降低风险。
此外,TFAs是否具致癌效应尚存在争议,可能只
对某些人群呈有危险性。如停经妇女大量摄入TFAs,
患大肠癌危险性增加两倍;部分研究证明TFAs与乳
腺癌发生呈正相关;一些研究认为,TFAs与过敏性疾
病有关。反式脂肪酸还会减少男性荷尔蒙分泌,对精
子产生负面影响,中断精子在人体内反应,影响男性
生殖能力。
2.2常见食品反式脂肪酸暴露水平
改革开放后,我国居民膳食结构发生显著改变,
西式食品及餐饮模式被众多消费者尤其青年人所青
睐,含TFAs“洋快餐”,人造奶油、面包、蛋糕、饼干、炸
薯条、炸薯片年销售量以7%~9%速度增长,食用油
脂尤其是植物奶油用量增长迅速,使我国居民膳食摄
入反式脂肪酸量逐年提高。傅红等于2005年 ̄2009
年对中国食品市场销售52个著名品牌共167种食品
所含脂肪组成与反式脂肪酸含量进行测定,结果表
明,87%被检食品含有TFAs;其中,涂抹奶油TFAs
含量大于8%,威化饼干和蛋糕、派类食品大多添加高
达30%TFAs含量氢化油脂,“洋快餐”中TFAs含量
1.00 g~2.00 g/份;这说明我国食品普遍含有TFAs。
因此,限制食品中TFAs含量,引导居民科学、合理进
行食品消费势在必行。
2.3各国有关反式脂肪酸管理规定
反式脂肪酸对人体健康危害已引起世界各国和
有关组织高度关注,世界卫生组织建议反式脂肪酸每
日每人摄入量不超过总能量1%(约2克),欧美国家
及我国相继出台有关法规,对食品中TFAs标示、限定
标准作出相应规定(如表1)。
表1各国对TFA问题规定与建议
国家 规定与建议
2003年6月1日起,油脂TFAs含量不得超过总脂肪 丹麦 2%(动物脂肪天然存在TFA除外);若食品TFAs含 量不超过1%,准予该食品标识注明无TFAs。
美国 美国食品与药品管理局(FDA)于2003年7月l3日 通过自2006年1月1日起食品营养标签必须标注产 品饱和脂肪酸及TFAs含量条例,并建议每人TFAs 摄取量在每H总摄入量1%以下。2006年9月26日 美国纽约市卫生局规定该市所有餐厅在2007年7月 前去除食用油、人造奶油和起酥油中TFAs成分,并在 2008年7月前除去所有食品中TFAs成分。
加拿大2004年成立反式脂肪酸专门工作组,2005年 加拿大 12月12日对食品营养标签上TFAs标示问题开始强 制实施。
在英国,食品服务企业油炸所用油脂TFAs含量不能 英国 超过O.5g(从2007年7月1日始);但具食品标签的 可免除这项立法规定。
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。 也要求食品厂商将TFAs含量标明在营养标签上。
国标GB28050—201l《食品安全国家标准预包装食品 营养标签通则》规定“食品配料含有或生产过程使用 氢化或部分氢化油脂时,在营养成分表中还应标示出 反式脂肪酸含量”;并规定:声称“无或不含反式脂肪 酸”食品,其反式脂肪酸含量应小于或等于0_3 g/100g (固体)或lo0 ml(液体)含量指标。《食品安全国家 标准婴儿配方食品》规定,原料中不得使用氢化油脂, 反式脂肪酸最高含量应小于总脂肪酸量3%。